Minera Los Pelambres, Chile

Minera Los Pelambres (MLP) está ubicada en Chile y es la mina insignia de Antofagasta PLC, una de las diez principales empresas productoras de cobre del mundo. La producción prevista de MLP para 2019 es de 360-370k toneladas de cobre pagables, 9.5-10.5k toneladas de molibdeno y 50-60,000 onzas de oro. Esto representa casi la mitad de la producción anual de cobre de Antofagasta, casi la mitad de su oro y casi todo su molibdeno. MLP tiene tres líneas de molienda paralelas, cada una en configuración SABC con un tonelaje de procesamiento combinado actual de aproximadamente 175,000 toneladas por día, con planes confirmados para aumentar esto a 205,000 toneladas por día para 2023.

En la búsqueda de un modelo con la capacidad de predecir con precisión el tonelaje de procesamiento del circuito de molienda con hasta 5 años de anticipación, la gerencia de concentradora de MLP, con ayuda de los consultores Ingenieria y Tecnologia (I&T), realizó una revisión a profundidad de un número de metodologías que incluian la caracterización de minerales y la posterior predicción del desempeño del circuito (Misle et al. , 2013). Estas incluyeron los índices de trabajo de Bond (Bond´s ball mill work index) en combinación con el modelo 2000 Barratts Millpower, la prueba SPI de SGS y el simulador CEET 2 asociado, la prueba JK Drop-Weight test y el simulador JKSimMet, además de la prueba SMC y las ecuaciones asociadas de Morrell. Después de esta revisión crítica, el equipo de MLP / I&T decidió que su mejor oportunidad para un resultado exitoso era utilizar el enfoque basado en una ecuación desarrollada por Morrell (2004) que relaciona la energía específica del molino SAG con el parámetro de dureza del mineral DWi de la prueba SMC. Esta ecuación, en su forma general, predice energía específica (kWh / t) de la siguiente manera:

Energía específica (kWh / t) =K.F₈₀^a.DW_i^b.(1+c(1-e^-dJ))^-1.f^e.f(A_r)

donde

K                       = Constante dependiendo de si el circuito incluye un chancador de pebbles

F80                   = tamaño 80% pasante de la alimentación

DWi                  =  Índice de resistencia de la Prueba SMC

J                       = volumen de bolas (%)

f                        = velocidad del molino (% de velocidad crítica)

f (Ar)                 = función de la relación de aspecto del molino (longitud / diámetro)

a, b, c, d, e       = constantes

El tonelaje del molino SAG se predice dividiendo el consumo de potencia del molino SAG por la energía específica:

Tonelaje (toneladas / hora)           =           Potencia consumida (kW) / Energía específica (kWh / t)

El  equipo MLP / I&T adaptó la ecuación de energía específica de Morrell a sus propias condiciones de operación al reemplazar el tamaño F80 con las fracciones de -100 mm y -32 mm en la alimentación, que obtenian del sistema de análisis de imágenes en línea, además de usar la presión de los descansos del molino en lugar de la carga de bolas (J). Para el parámetro DWi, se realizó un gran número de pruebas SMC para poblar el modelo de bloques de MLP. Con esto se determinaba las proporciones de cada una de las 4 unidades geometalurgicas que eran enviadas a los circuitos de molienda junto con sus respectivos valores de DWi. 

Para calibrar el modelo (es decir, determinar las constantes / exponentes en la ecuación de energía específica), se utilizaron datos de producción diaria de cada una de las 3 líneas de molienda. Estos datos se extrajeron de los archivos de la planta y se filtraron para eliminar los períodos en que uno o más equipos principales estaban fuera de servicio, dejando solo los datos de los períodos de funcionamiento "normal". Los datos se utilizaron para ajustar las constantes / exponentes utilizando técnicas de mínimos cuadrados.   

La capacidad de predicción del modelo desarrollado se ilustra en la Figura 1 donde se demuestra que la precisión de las predicciones están dentro de un impresionante +/- 3.5% en promedio mensualmente. El modelo se utiliza con fines operativos y de planificación para mejorar las decisiones relacionadas con el tonelaje de procesamiento.

Figura 1 - Tonelaje Real v Calculado para el Promedio Mensual y Anual (después de Misle et al, 2013)

Referencias
Misle, J., Jiménez, C., Díaz, P. y Luer, D., 2013, Modelo de predicción de consumo de energía específica SAG. Proc Décima Conferencia de procesamiento de minerales, Procemin 2013, Santiago, Chile.

Morrell, S., 2004. Predicción de la energía específica de los molinos autógenos y semiautógenos a partir de muestras de testigo de perforación de diámetro pequeño. Ingeniería de Minerales, Vol. 17/3 pp 447-451