Una modernización realizada en una concentradora de Atacama permitió pasar de seis a 12 corrientes monitoreadas mediante rayos X. La tecnología entrega información frecuente sobre el proceso de flotación y mejora el control de las leyes minerales.
Una planta concentradora de cobre ubicada en la Región de Atacama logró duplicar sus puntos de medición metalúrgica, pasando de seis a 12 corrientes de proceso, mediante la modernización de un analizador automático de minerales. El caso, documentado por Metso Outotec en septiembre de 2021, demuestra cómo la fluorescencia de rayos X permite supervisar distintas etapas de la flotación sin depender exclusivamente de la extracción y análisis manual continuo de muestras.
La actualización reemplazó un analizador Courier 30XP por tecnología Courier 5X SL y permitió ampliar la cobertura del sistema sin duplicar el tiempo necesario para completar las mediciones.
Antes de la intervención, el equipo necesitaba aproximadamente 12 minutos para analizar seis flujos de pulpa. Después de incorporar nuevos muestreadores y puntos de control, el ciclo pasó a entre 12 y 15 minutos para cubrir 12 corrientes.
La modernización también mejoró la concordancia de las mediciones con los análisis químicos de referencia, reduciendo las desviaciones reportadas por el fabricante.
Cómo funciona una máquina que mide el cobre mediante rayos X
El principio tecnológico del Courier 5X SL se basa en la fluorescencia de rayos X, conocida internacionalmente como XRF.
Este procedimiento permite identificar y cuantificar elementos químicos mediante la radiación característica que emiten cuando son estimulados por rayos X.
En una planta concentradora, el sistema recibe pequeñas muestras de pulpa mineral extraídas automáticamente desde distintos puntos del circuito.
La pulpa contiene agua y partículas sólidas de mineral que circulan entre equipos de molienda, clasificación y flotación.
Cuando la muestra llega al analizador, es expuesta a radiación generada por un tubo de rayos X.
Los átomos de los elementos presentes responden emitiendo señales características que pueden ser detectadas y procesadas electrónicamente.
Mediante modelos matemáticos de calibración, el instrumento estima las concentraciones de los elementos contenidos en la muestra.
Esto permite conocer, por ejemplo, cómo varía la ley de cobre entre la alimentación de una etapa de flotación, sus concentrados y las colas.
El método no requiere separar manualmente cada partícula para identificar su composición.
Sin embargo, el analizador no examina individualmente todas las partículas que circulan por la planta, sino muestras representativas obtenidas mediante un sistema automatizado.
De seis a 12 corrientes en aproximadamente 15 minutos
Uno de los resultados más relevantes de la modernización fue el incremento en la cantidad de puntos supervisados.
El antiguo Courier 30XP procesaba seis corrientes en ciclos cercanos a 12 minutos.
Con la nueva configuración, la concentradora incorporó otros seis puntos de muestreo, completando 12 corrientes analizadas en ciclos de entre 12 y 15 minutos.
Esto equivale a duplicar la cobertura del sistema con un aumento relativamente pequeño del tiempo de análisis.
Es importante precisar que las 12 corrientes no son necesariamente examinadas al mismo instante.
El equipo trabaja mediante un sistema de selección y conducción de muestras que permite analizarlas sucesivamente dentro de un ciclo automatizado.
La información obtenida se actualiza periódicamente y puede integrarse a los sistemas de control de la planta.
De esta manera, los operadores disponen de antecedentes frecuentes sobre el comportamiento metalúrgico de diferentes etapas.
La tecnología también permite mantener ciclos de análisis durante las 24 horas, siempre que se encuentren disponibles los equipos, servicios auxiliares y sistemas de muestreo.
La precisión reportada mejoró hasta una desviación cercana al 2%
La ampliación de los puntos de medición no fue el único resultado informado por Metso.
El fabricante documentó una mejora en la concordancia entre los datos obtenidos mediante el analizador y los resultados de laboratorio.
Con el sistema anterior, las desviaciones respecto de los análisis químicos superaban el 5%.
Después de la modernización, la compañía reportó una desviación relativa máxima de aproximadamente 2%, bajo el criterio estadístico de dos desviaciones estándar (2σ) utilizado en su evaluación.
La mejora se relacionó con las capacidades del nuevo instrumento y con los servicios de calibración incorporados.
El software Courier X permitió utilizar modelos matemáticos adaptados a distintas condiciones del mineral.
Esto resulta relevante porque una concentradora no procesa permanentemente material con características idénticas.
Las leyes, asociaciones mineralógicas y propiedades físicas pueden cambiar a medida que avanza la explotación del yacimiento.
Estas variaciones pueden alterar la respuesta de los instrumentos si los modelos de calibración no representan adecuadamente el material analizado.
Sin embargo, el resultado de 2% corresponde a las condiciones evaluadas en esa instalación. No constituye una garantía universal de precisión para cualquier concentradora ni significa que todos los resultados sean idénticos a un ensayo químico independiente.
Por qué conocer la ley de cobre ayuda a controlar la flotación
La flotación es uno de los procesos fundamentales de la concentración de minerales sulfurados de cobre.
En esta etapa, las partículas minerales se mezclan con agua y reactivos que permiten modificar sus propiedades superficiales.
Mediante la introducción de burbujas de aire, determinados minerales se adhieren a ellas y ascienden formando una espuma que puede recuperarse como concentrado.
El desempeño depende de múltiples variables, incluyendo la granulometría, dosificación de reactivos, aireación y características del mineral.
Para evaluar el proceso, los operadores necesitan conocer cuánto cobre ingresa, cuánto se concentra y cuánto permanece en las colas.
Los analizadores en línea permiten detectar cambios en esas concentraciones con mayor frecuencia que los procedimientos basados exclusivamente en muestreos manuales periódicos.
Por ejemplo, una variación inesperada en la ley de las colas puede advertir que una mayor proporción del cobre está abandonando el circuito sin ser recuperada.
De manera similar, cambios en la ley del concentrado pueden aportar información sobre la calidad del producto y el comportamiento de las distintas etapas de limpieza.
Estos antecedentes permiten orientar decisiones operacionales y evaluar sus efectos.
No obstante, medir con mayor frecuencia no garantiza por sí solo un aumento de recuperación. Los beneficios dependen de que los datos sean correctos y se traduzcan en ajustes adecuados del proceso.
Menos intervenciones manuales y mayor seguridad operacional
La modernización incorporó otra característica: un sistema automático de cambio de ventanas de medición.
Estos componentes forman parte de la interfaz utilizada por el analizador para examinar las muestras.
En equipos tradicionales, determinadas tareas de mantenimiento pueden requerir intervenciones directas del personal.
La automatización permite reducir parte de estas manipulaciones y mejorar la continuidad de las mediciones.
En el caso documentado en Atacama, Metso destacó esta modificación como un aporte a la seguridad durante las actividades de mantenimiento.
El fabricante también ofrece funciones de diagnóstico, calibración y supervisión remota para sus analizadores.
Sin embargo, estos equipos continúan necesitando inspecciones, mantenimiento y verificaciones periódicas mediante muestras de referencia.
Los resultados químicos de laboratorio siguen siendo importantes para comprobar la precisión de los modelos y detectar posibles desviaciones.
La automatización amplía el control de las concentradoras
La experiencia documentada en Atacama demuestra que modernizar instrumentos existentes puede aumentar considerablemente la cantidad de información disponible para administrar una planta.
En este caso, el cambio permitió pasar de seis a 12 puntos de medición sin realizar una ampliación equivalente en los tiempos de análisis.
La información adicional entrega mayor visibilidad sobre el comportamiento de los circuitos de flotación y las variaciones en las leyes minerales.
Metso también dispone de analizadores de mayor capacidad, como el Courier 6X SL, diseñado para atender hasta 24 corrientes de proceso, dependiendo de la configuración industrial.
Aunque estas tecnologías pueden contribuir a mejorar el control operacional, su implementación debe considerar la calidad del muestreo, las características mineralógicas y la integración con los sistemas de automatización.
La compañía no publicó para el caso de Atacama una cifra específica de aumento de producción ni un ahorro económico directamente atribuible a la modernización.
El resultado comprobable fue la ampliación de la cobertura analítica y la mejora de precisión reportada.
La principal ventaja del sistema es transformar muestras extraídas automáticamente en información metalúrgica frecuente, permitiendo que una concentradora supervise más puntos del proceso y detecte variaciones sin esperar exclusivamente los resultados de análisis manuales.
En una industria donde pequeñas diferencias en la recuperación pueden tener consecuencias económicas importantes, disponer de mediciones oportunas y confiables constituye una herramienta fundamental para administrar la producción de cobre.
REDIMIN Responde
¿Qué cambio se realizó en la concentradora de Atacama?
Se modernizó un analizador automático de minerales, pasando de seis a 12 corrientes monitoreadas mediante rayos X, lo que permitió duplicar los puntos de medición metalúrgica.
¿Cuál es la tecnología utilizada en el nuevo analizador de la concentradora?
El nuevo analizador utiliza la fluorescencia de rayos X (XRF), que permite identificar y cuantificar elementos químicos mediante la radiación característica que emiten cuando son estimulados por rayos X.
¿Cuánto tiempo toma analizar las corrientes con la nueva configuración?
Con la nueva configuración, el ciclo de análisis para 12 corrientes toma entre 12 y 15 minutos, en comparación con los 12 minutos que tomaba analizar seis corrientes con el sistema anterior.
¿Cómo mejoró la precisión de las mediciones tras la modernización?
La precisión mejoró, reduciendo las desviaciones de más del 5% a aproximadamente un 2%, gracias a las capacidades del nuevo instrumento y los servicios de calibración incorporados.
¿Qué beneficios adicionales ofrece la modernización en términos de seguridad?
La modernización incorporó un sistema automático de cambio de ventanas de medición, reduciendo la necesidad de intervenciones manuales y mejorando la seguridad durante las actividades de mantenimiento.
