Optimización del consumo de reactivos en una planta concentradora de mineral usando automatización y la metodología 6 sigma

Abstract

La optimización del proceso de recuperación de metales por el método de flotación ha sido un reto constante para los profesionales involucrados, primero mediante estudios, pruebas y simulaciones a pequeña escala en laboratorio con muestras del mineral que será tratado, luego buscando el diseño del circuito más óptimo (flujograma), después mediante la selección de equipos y celdas de flotación con las características más adecuadas o idóneas y finalmente, la etapa de construcción incluyendo las disciplinas mecánicas, eléctrica y del sistema de control y automatización, considerando las variables de mantenibilidad y seguridad; y finalmente la operación eficiente de la planta. Este proyecto de optimización pertenece a la etapa de operación y busca reducir costos en el consumo de reactivos (OPEX), que se usa en grandes cantidades en el proceso y su correcta dosificación es la variable más importante para lograr una alta recuperación del metal valioso presente en el mineral. En este trabajo se aplica la metodología 6 Sigma para desarrollar un análisis cualitativo y cuantitativo del proceso para identificar las variables críticas y vitales que tienen mayor impacto en el uso ineficiente de los reactivos y que producen pérdidas en la capacidad del proceso, después se elabora e implementa un plan de mejora centrado en estas variables vitales y con apoyo de la Automatización se logra establecer un mejor control de las variables que van a conducir finalmente al incremento de la capacidad del proceso y a una disminución del consumo de reactivos sin disminuir el porcentaje de recuperación ni la calidad de los concentrados. Adicionalmente se detalla los beneficios económicos del proyecto y los costos realizados para su implementación.

The optimization of metal recovery process by the flotation method has been a constant challenge for the professionals involved, first through studies, tests, and small-scale simulations in the laboratory with samples of the mineral to be treated, then looking for the most optimal circuit design (flow chart), after through equipment selection and flotation cells with the most suitable characteristics and finally the construction stage including the mechanical disciplines, electrical and control and automation system disciplines, considering the variables of maintainability and safety; and finally, the efficient operation of the plant. This optimization project belongs to the operation stage and seeks to reduce costs in consumption of reagents (OPEX), which is used in large quantities in the process and its correct dosage is the most important variable to achieve high recovery of the valuable metal present in the mineral. In this work, the 6 Sigma methodology is applied to develop a qualitative and quantitative process analysis to identify the critical and vital variables that have the greatest impact on the inefficient use of reagents and consequently produce losses in the process capacity, after this, an improvement plan is drawn up and implemented focused on these vital variables and with the Automation support it is possible to establish better control of variables that will ultimately lead to a process capacity increase and a in reagent consumption decreases without reducing the recovery percentage nor concentrates quality. Additionally, the project economic benefits and the costs incurred for its implementation are detailed.