Search Thermo Fisher Scientific
Minería de cobre: Impulsar la eficiencia para satisfacer la creciente demanda de energía limpia.
Los planes de la sociedad para un mundo descarbonizado dependerán de la energía renovable y la electrificación del transporte, que es una estrategia intensiva en cobre. Las actividades mineras de cobre tendrán dificultades para satisfacer esta creciente demanda, ya que las tasas de descubrimiento de nuevos depósitos de cobre se están retrasando, y las minas operativas actuales están disminuyendo. Se estima que el déficit de suministro de la minería de cobre podría alcanzar los ~ 15 millones de toneladas en 20341
Satisfacer esta demanda de cobre y otros minerales de energía limpia, en un contexto de crecientes restricciones operativas y ambientales, requiere innovaciones y la adopción de tecnologías limpias. La comunidad minera, que contribuye entre el 4 % y el 7 % de las emisiones globales, ha fijado el año 2050 para cero emisiones netas como su objetivo de descarbonización. Es decir, para alcanzar el objetivo de cambio climático de 1,5 °C para 2050, la industria minera tendrá que reducir las emisiones directas de CO₂ a cero.
En Thermo Fisher Scientific, nuestras soluciones incluyen análisis elemental líderes en el sector, medición complementaria de propiedades de materiales, sistemas de muestreo de pulpa fiables y representativos y software centrado en la aplicación. Formada por décadas de trabajo con la industria minera de cobre, esta tecnología permite la optimización de la vida útil de la mina y el grado de alimentación de la planta, el rendimiento, la eficiencia y la rentabilidad de las minas y concentradores de cobre. En última instancia, nuestra tecnología ayuda a hacer que la energía limpia sea más ecológica.
La descarbonización no es todo. Sin embargo, la presión de los inversores está creciendo y la licencia social para operar es cada vez más difícil de negociar. Las minas de cobre deben reducir sus huellas ambientales y la intensidad del consumo de agua o energía. Además, la concentración o grado de cobre en depósitos económicamente viables está disminuyendo.
Esquema interactivo: Soluciones en minería y procesamiento de cobre
Vea cómo nuestras soluciones funcionan desde la salida de la mina hasta el envío del concentrado para mejorar el control de procesos, minimizando los residuos, energía, consumo de productos químicos y agua, maximizando el rendimiento y el valor del concentrado. Estas soluciones son eficientes, fiables y optimizadas para satisfacer los requisitos del sector y, por ejemplo, ahorrar espacio, minimizar la pérdida de carga e integrar el muestreo y el análisis. Todos cuentan con el respaldo de asistencia local y experta, dondequiera que opere.
1 O Da Silva News Item 'Rio Tinto Copper CEO: Copper Market to See Deficit by 2020s’, April 10th 2018.
Ver ahora
2 S&P Global Platts News Item 'NET ZERO: Mining faces pressure for net-zero targets as demand rises for clean energy raw materials
Ver ahora
El alto nivel de heterogeneidad presente en algunos depósitos, ya sea en la distribución de grados o en la composición, no se puede medir a nivel de banco. Como tal, muchos concentradores se enfrentan a una materia prima muy variable, a veces por hora. El material por encima del grado de corte puede enviarse de forma rutinaria a los residuos. Por el contrario, la pila de alimentación puede desplazarse con demasiada facilidad por debajo del grado de corte especificado.
La detección y clasificación de minerales a granel permite la preconcentración de la alimentación del concentrador al mismo tiempo que mejora su consistencia. Establece las bases para un mejor rendimiento en todas las operaciones posteriores que ofrecen dividendos mediante:
- aumento de la utilización de los recursos;
- aumento de rendimiento sin expansión de la planta;
- reducción del consumo de agua por tonelada de producto;
- reducción del consumo de energía por tonelada de producto;
- aumento de la recuperación.
Para una mina greenfield, una clasificación eficaz del mineral podría significar un circuito de fresado más pequeño y un diseño general del concentrador, lo que daría como resultado un gasto de capital (CAPEX) más bajo. También podría significar el acceso más eficaz a los depósitos satélite de menor grado.
La clasificación de minerales a granel depende de la tecnología analítica que puede diferenciar rápidamente el material que está al nivel del grado de corte o por debajo. La precisión y exactitud del analizador son igualmente críticas, con altas penalizaciones tanto por aceptación falsa como por rechazo falso. La falsa aceptación afecta negativamente el grado medio de la pila de alimentación o la alimentación de la planta. El falso rechazo envía cobre recuperable a la pila de residuos, lo que resulta en pérdidas. Una solución de analizador de altas especificaciones minimizará la pérdida de material valioso enviado a los residuos, a la vez que enviará solo mineral económicamente viable al proceso.
Obtenga más información sobre las soluciones que tenemos para ofrecer a la industria del cobre con nuestro libro electrónico.
Ventajas del análisis PGNAA en la alimentación de la pila
La alimentación de la pila puede ser altamente variable, con un poco de material que es altamente deseable, mientras que otro material está por debajo de un grado aceptable. Con el análisis en línea PGNAA, se pueden obtener datos sobre la alimentación antes de que el material llegue al molino. Esta información se puede devolver a la mina o al camión de envío, lo que permite tomar medidas correctivas si es necesario. Cuando se utiliza en la contabilidad de mina a molino, PGNAA proporciona un punto de reconciliación que puede relacionarse más fácilmente con una situación dada con los grados de alimentación de mineral de mina, sin los problemas de tiempo de retardo o dilución de la pila que pueden venir con la evaluación de grado de alimentación de flotación del molino. Destaca la variabilidad del grado de mineral de la mina al molino, lo que permite tomar medidas para reducir la variabilidad y, por lo tanto, garantizar un suministro de alimentación más estable a la planta. El análisis PGNAA introduce varias ventajas distintas:
- el uso de PGNAA proporciona una resolución más precisa que los sensores de camión o pala;
- la retroalimentación rápida a la mina ayuda a optimizar las operaciones al permitir una respuesta rápida a los errores de enrutamiento o de muestreo de control de grado;
- la economía de la producción puede beneficiarse de los datos proporcionados sobre residuos y minerales potencialmente mal manejados que podrían ser enviados de manera inadvertida a la pila; dicho material no deseable podría ser recuperado o, al menos, no enviado a la planta;
- PGNAA hace posible el seguimiento de minerales de ganga a través del análisis de elementos ligeros.
Al proporcionar una comprensión de la variabilidad del grado de mineral de la mina al molino, y permitir que se tomen medidas para reducir la variabilidad, el análisis PGNAA puede optimizar el rendimiento de una planta. Tales refinamientos pueden afectar el rendimiento del concentrador e influir en los costos de producción del producto final, mejorando el modelo de negocio para la vida útil de la mina.
Ventajas del análisis PGNAA en la alimentación del molino
Mientras que el análisis de alimentación de la pila por PGNAA revela variaciones en el material antes de que ese material llegue a la alimentación del molino, una vez que el material llegue a la alimentación del molino, se puede realizar un análisis adicional para determinar el tamaño óptimo del rango de partículas para un grado de alimentación del molino determinado. La molienda que ocurre en el molino es un primer paso esencial en la liberación de minerales, pero a menudo no hay una comprensión clara de cuál debe ser el tamaño de partícula objetivo. Con más del 50 % del consumo de energía llegando al estado de trituración y molienda, el exceso de molienda más allá del rango ideal de tamaño de partícula tiene implicaciones económicas definitivas. El análisis PGNAA en la alimentación del molino ayuda a determinar cuál debe ser el intervalo óptimo de tamaño de partícula, lo que ayuda a los operadores a establecer estrategias de control de procesos para lograr un tamaño de molienda óptimo y maximizar el rendimiento del metal.
- El análisis PGNAA proporciona datos de alimentación del molino a la planta para fines de control del proceso, lo que permite ajustar los puntos de ajuste de funcionamiento antes de la alimentación a la flotación.
- El seguimiento de los minerales de la ganga a través del análisis de elementos ligeros es posible, permitiendo así decisiones/acciones sobre estrategias de control de la ganga.
- Para fines de reconciliación de mina/molino de final de mes, tener un análisis PGNAA en la alimentación del molino proporciona un punto de problema mucho más «demostrable» en comparación con los intentos de reconciliar la mina con la alimentación a la flotación. (En esta última situación, el problema es a menudo difícil de identificar y a menudo se «culpa» al muestreador de alimentación de flotación o a los pesómetros, lo que requiere gastos de tiempo y recursos para probar o refutar la acusación).
Disponer de los datos necesarios para encontrar el equilibrio entre el tamaño de las partículas y el rendimiento del circuito, limitando así el consumo de medios de molienda y maximizando el rendimiento de los metales, es crucial para limitar los costes energéticos y optimizar la producción de la planta. El análisis PGNAA de la alimentación del molino puede proporcionar esta información altamente ventajosa.
¿Por qué se debe utilizar PGNAA/PFTNA en la minería del cobre?
Las técnicas de análisis de activación de neutrones, como el análisis por rayos gamma instantáneos de activación neutrónica (PGNAA) o la activación térmica neutra de impulsos rápidos (PFTNA), son adecuadas para la clasificación de minerales a granel. La irradiación de materiales con neutrones hace que los elementos emitan rayos gamma secundarios y rápidos, creando una «huella digital» identificativa. Los analizadores PGNAA y PFTNA penetran en todo el flujo de mineral entrante, lo que garantiza que todo el flujo de material se analice de forma igual y precisa.
Obtenga más información sobre el analizador elemental en línea Thermo Scientific CB Omni Agile , que ofrece un rendimiento líder del mercado para una clasificación eficaz del mineral.
La trituración y el fresado representan poco más del 50 % del consumo de energía de la mina de cobre3, lo que los convierte en un objetivo principal para la reducción de costes. El objetivo es moler el mineral lo suficiente para una liberación óptima del mineral de cobre en el circuito de la planta de flotación por espuma. La molienda insuficiente reduce la recuperación; la molienda excesiva reduce el rendimiento y desperdicia energía.
El análisis del tamaño de partículas en tiempo real en la pulpa es la clave para un control eficaz de la molienda en tamaños de partículas más finos antes de la flotación por espuma. Proporciona información inmediata sobre el rendimiento del circuito de molienda para proporcionar una base segura para un control sensible, manual o automático. El análisis del tamaño de partículas en línea proporciona la medición en tiempo real necesaria, con un esfuerzo manual mínimo, y permite:
- optimizar el consumo de energía por tonelada y el rendimiento del molino;
- maximizar la recuperación y liberación de cobre;
- detectar instantáneamente las perturbaciones del proceso en el circuito de molienda;
- implementar el control avanzado automatizado y de anticipación en el molino;
- reducir el consumo de medios de molienda y el desgaste de los revestimientos.
Moler lo suficiente es fundamental: demasiado, significa menor rendimiento o mayor consumo de energía, muy poco y la recuperación sufre.
¿Por qué utilizar la atenuación ultrasónica?
La atenuación ultrasónica es una técnica de medición de tamaño de partículas muy adecuada para las pulpas concentradas asociadas con aplicaciones de minería. Las partículas sujetas a ondas de ultrasonido amortiguan o atenúan la transmisión hasta un punto que se correlaciona con el tamaño de las partículas. Los detectores ultrasónicos dependen direccionalmente, lo que elimina los problemas de dispersión múltiple, por lo que incluso las pulpas de alto porcentaje de sólidos se pueden medir sin dilución. Obtenga más información sobre el analizador de tamaño de partículas Thermo Scientific PSM 500, que utiliza esta técnica para ofrecer una alta disponibilidad, en tiempo real y mediciones de tamaño de partículas en línea y densidad de la pulpa.
Los reactivos como los colectores, los espumadores y los modificadores de pH son esenciales en los flujos de trabajo de minería de cobre para maximizar la recuperación de cobre en el circuito de flotación por espuma. Mejoran la separabilidad, estabilizan las burbujas de aire y mejoran la selectividad de separación. Pero la optimización de este complejo proceso y química es a menudo empírica, con operadores que dependen demasiado de la experiencia. El análisis elemental, junto con los datos del tamaño de las partículas, proporciona una base para el desarrollo de una mejor comprensión de los procesos. Admite la manipulación eficiente de los parámetros del proceso, como la tasa de aireación y el nivel de pulpa, en respuesta a cambios en, por ejemplo, la minerología del mineral, la velocidad de alimentación, la densidad de la pulpa y el tamaño de las partículas. La optimización del control del circuito de flotación permite:
- reducir los residuos de los reactivos;
- detectar rápidamente cambios en el material de alimentación o alteraciones del proceso;
- garantizar la calidad del concentrado objetivo;
- realizar un seguimiento del cobre, así como de otros elementos valiosos y perjudiciales para evaluar el rendimiento del proceso y maximizar la recuperación.
XRF y PGNAA: La clave para medir más elementos de interés
La fluorescencia de rayos X (XRF) es una técnica de análisis eficaz para el cobre y otros elementos de la batería que mide eficazmente todos los elementos, desde el sodio hasta el uranio en la tabla periódica. Nuestros analizadores Instream XRF, AnStat-330 y MSA-330 , tienen la reputación de ofrecer una mayor disponibilidad que cualquier otro sistema en el mercado. Sin embargo, XRF no puede medir directamente elementos más ligeros como Na, Mg, Al, Si, que a menudo pueden ser elementos de interés en metales base. El analizador de elementos ligeros PGNAA Thermo Scientific GS Omni está diseñado para medir elementos más ligeros en pulpas de cobre, como el azufre, en tiempo real y para partículas de hasta 5 mm de diámetro.
Obtenga más información sobre nuestra gama de analizadores XRF y PGNAA:
La calidad del concentrado define su precio de mercado y su NSR (retorno neto de fundición). El contenido o grado de cobre es crítico y típicamente se encuentra en el rango de 25 a 35%. Pero las fundiciones imponen sanciones por impurezas como el arsénico debido a su impacto perjudicial en el proceso de fundición.
El análisis elemental en línea ofrece un control de calidad del producto en tiempo real y proporciona la información necesaria para:
- Gestione los niveles de calidad e impureza de grado del producto.
- Envíe únicamente concentrado que cumpla con las especificaciones de nivel de impurezas.
- Mantenga un producto concentrado consistente y de primera calidad.
- Maximice los ingresos o los retornos netos de la fundición (NSR).
- Salvaguardar y mejorar la reputación.
- Reduzca las emisiones y subproductos de las fundiciones y refinerías minimizando la recuperación de impurezas.
Obtenga más información sobre nuestra gama de analizadores XRF y PGNAA:
Productos
Analizador elemental en línea CB Omni Agile
Mida rápidamente la concentración de cobre de mineral en una cinta transportadora con precisión, exactitud y fiabilidad líderes en el mercado.
Analizador de tamaño de partículas PSM-500
Medir el tamaño de partículas de las pulpas concentradas, en tiempo real, de 1 a 1000 µm, sin dilución y alta disponibilidad.
Estaciones de muestreo de pulpas representativas SamStat-30
Pulpas de muestras con un sistema de baja carga, alta disponibilidad y alta precisión que ofrece opciones de valor añadido para la minería, como criba de guijarros y distribución.
Estación de análisis elemental en línea y muestreo AnStat-330
Combine el muestreo y el análisis XRF en una solución de alta disponibilidad de baja carga para medir flujos de 4 a 50 000 m3/h en tiempo real.
Analizador XRF multiflujo de pulpa MSA-330
Combine varios flujos en un analizador elemental centralizado, rentable y de baja carga sin riesgo de contaminación cruzada.
Analizador GS Omni
Mida elementos más ligeros en pulpas de cobre, como el azufre, en tiempo real para partículas de hasta 5 mm de diámetro.
Indicador de densidad digital DDG3
Mida la densidad o el porcentaje de sólidos de pulpas en tuberías de hasta 1m de diámetro con alta fiabilidad y precisión.
Preguntas frecuentes
Sí, nuestro equipo de ingenieros de diseño de plantas pueden ayudar a diseñar una solución en torno a sus limitaciones de espacio. El uso de productos integrados que ofrecen dos funciones dentro del tamaño de un solo producto es la clave para ello, junto con analizadores dedicados con tamaño reducido y baja pérdida de carga.
Los analizadores especializados se pueden colocar cerca del punto de muestra para minimizar la necesidad de tuberías adicionales y, a menudo, evitan la necesidad de una bomba. La estación de muestreo y análisis Thermo Scientific AnStat-330 es un analizador especializado que también incorpora una estación de muestreo estadísticamente representativa líder del sector. Tiene la pérdida de carga más baja de cualquier analizador del mercado, lo que permite su colocación posterior al punto de muestra, por lo que utiliza la gravedad para llevar la muestra al analizador.
El analizador Thermo Scientific GS Omni Light Element PGNAA puede medir hasta 8 flujos y está diseñado para medir elementos ligeros que XRF no pueden medir. En combinación con un analizador Thermo Scientific XRF, nuestra gama de analizadores elementales en línea permite a los clientes medir una gama más amplia de elementos que cualquier otro producto de la competencia del mercado.
Los muestreadores y analizadores Thermo Scientific presentan la menor pérdida de carga del mercado. Esto ayuda a minimizar la necesidad de tuberías y bombas adicionales. Nuestras soluciones pueden ayudar a reducir los costes de las nuevas plantas al detectar y clasificar los residuos y minerales antes de las reservas y la alimentación de las plantas. Esta desviación de mineral y residuos de grado de corte inferior permite un tamaño de planta más pequeño.
Sí, con un nuevo sitio tiene una oportunidad única para integrar el análisis y, más específicamente, el muestreo desde el principio. Para aprovechar al máximo esta oportunidad, comience a considerar el muestreo y el análisis temprano en el proceso de diseño, no hacia el final, como un complemento. Una ventaja definitoria de nuestros muestreadores es la baja carga. Al suministrar varias etapas de muestreo en un solo nivel de suelo, pueden reducir las elevaciones de la planta y eliminar la necesidad de torres de muestreo. Esto puede tener un gran impacto en los costos de construcción.
Sí, y podría ser significativa. En primer lugar, supongamos que todos los flujos se analizan según lo previsto. El ciclo alrededor de cada flujo lleva tiempo y, por lo tanto, la frecuencia de medición es inferior que con un analizador dedicado. Cada flujo adicional significa un mayor tiempo entre mediciones. En algunas aplicaciones esto no supone un problema, puede ser suficiente una medición cada 15 minutos. Sin embargo, para un mayor control del proceso y beneficiarse de la medición continua en tiempo real, la estación de muestreo y análisis Thermo Scientific AnStat-330 combina el muestreo representativo y el análisis elemental en un solo producto.
Sin embargo, el segundo desafío viene de dirigir varios flujos a una sola ubicación. En una planta de gran tamaño, esto a menudo implica grandes bombas, el bombeo de pulpa a través de secciones largas de tuberías, creando riesgos como bloqueo de tuberías o falla de la bomba. Los analizadores que miden 20 flujos podrían reducirse a 4 o 5 flujos solo después de unos meses de funcionamiento debido a la reducida disponibilidad de cada línea por bloqueos. La densidad y viscosidad de las pulpas a menudo hacen que sea un producto difícil de transportar y muestrear de forma representativa. El uso de analizadores dedicados en flujos críticos y, a continuación, la colocación estratégica de analizadores de varios flujos para medir entre 3 y 12 flujos suele proporcionar un buen equilibrio entre el coste, los intervalos de análisis y el tiempo de actividad.
Integre los dos en un solo producto. Al colocar el analizador en el muestreador se elimina cualquier posibilidad de asentamiento o sedimentación. Este enfoque garantiza una medición específica en tiempo real con un riesgo mínimo de bloqueo. Desde el punto de vista del CAPEX, este enfoque reduce las horas de diseño de tuberías y los gastos en el bombeo. De forma continua, la integración minimiza los costes de mantenimiento y operación. La solución lista para usar, la estación de muestreo y análisis Thermo Scientific AnStat-330, encapsula este enfoque. Como sistema de baja pérdida de carga, ofrece una disponibilidad líder en el mercado y se adapta bien a las aplicaciones que requieren mediciones específicas de alta frecuencia.
Los beneficios de la clasificación de minerales en un contexto de caída de grados de mineral son difíciles de argumentar. Sin embargo, los proyectos de clasificación de minerales se pueden asociar con un CAPEX considerable. La mayor parte de los costos están en el manejo de materiales con desvío, enrutamiento, transporte y traslado, ya que una vez que se detecta, el mineral se “clasifica”, lo que significa desviado a un flujo de desechos. Sin embargo, el retorno de la inversión en el capital y los costes operativos dependerá de la capacidad de un analizador para diferenciar el material entrante. La diferencia en el retorno, incluso de una diferencia marginal en el rendimiento, puede ser la clave del del éxito o fracaso en esta aplicación.
Aunque la detección a granel y de partículas y la clasificación de minerales no son una tecnología nueva, la industria minera las ha adoptado lentamente. Como pioneros en el campo del análisis de activación de neutrones, análisis de activación por rayos gamma instantáneos de neutrones (PGNAA) y activación térmica neutra rápida pulsada (PFTNA),entendemos sus fortalezas, sus limitaciones y la mejor manera de implementarla. No toda la tecnología PGNAA/PFTNA es igualmente potente, y algunas no son adecuadas. La potencia de la fuente, la calidad del detector y el diseño del sistema desempeñan un papel importante a la hora de determinar el rendimiento y es importante comprender cómo hacerlo. Por ejemplo, la uniformidad de las mediciones a lo largo de todo el flujo mineral entrante es vital y no factible con sistemas que solo cuentan con un solo detector central. En resumen, el analizador que elija para la clasificación de minerales es fundamental, así que considere las opciones cuidadosamente y obtenga asesoramiento. Y haga los cálculos necesarios. Observe el rendimiento de la oferta y vea lo que podría significar en términos de resultados. Encontrará un ejemplo de este tipo de cálculo en nuestro ebook
Recursos
No se han encontrado registros que coincidan con sus criterios
Contacto
Manténgase informado de las tecnologías analíticas y metrológicas que impulsan la investigación sobre el almacenamiento de energía, el análisis de materiales, la fabricación de células, el análisis de fallos, el control de calidad, y reciclaje. Obtenga ideas de cómo puede contribuir y ayudar a impulsar la energía limpia. Únase a nuestra comunidad de baterías aquí.
Style Sheet for Global Design System