Complementos en la Flotacin Sistema de control en Celdas Columnares

ndice1-Introduccin...03 2-El Proceso De Flotacin......04 2.1-Flotacin.....04 2.2-Estudio De La Afinidad De Fases...05 2.3-Tensin Superficial...06 3-Celdas De Flotacin..07 3.1-Celdas Mecnicas...07 3.1.1-Funciones De Una Celda De Flotacin...08 3.2-Columnas De Flotacin..09 3.3-Otras Celdas De Flotacin.12 3.3.1-Introduccin..12 3.3.2-Celdas De Flotacin Jameson..12 3.3.3-Celdas Neumticas.....14 4-Aplicacin Y Desarrollo De La Flotacin De Cobre En Chile...15 4.1-Qu Caractersticas Tena En Sus Inicios El Proceso De Flotacin?.............15 4.2-Cules Han Sido Los Principales Hitos Tecnolgicos?..................................15 4.3-Cmo Fue La Evolucin En Chile Y En Qu Pie Se Encuentra Hoy En Da?......15 4.4-Cmo Se Dio Este Proceso?..........................................................................16 4.5-Cules Son Sus Principales Caractersticas?.................................................16 4.6-Qu Importancia Ha Tenido La Recuperacin Del Subproducto Molibdeno?......17 5-Sistema De Control.....18 5.1-Sistema De Control Lazo Abierto..18 5.2-Sistema De Control Lazo Cerrado18 5.3-Tipos De Sistemas De Control..19 5.3.1-Construidos Por El Hombre...19 5.3.2-Naturales..19 5.3.3-Mixtos19 5.4-Instrumentacin19 6-Sistemas De Control En Procesos De Flotacin20 6.1-Qu Importancia Tiene Para La Minera La Automatizacin Y El Control De Procesos?................................................................................................................2 0 6.2-Cmo Ha Sido La Evolucin De Esta Tecnologa En Esta Industria?............20 6.3-Qu Ventajas Tienen Estos Sistemas De Control Predictivo Para La Minera?...20 6.4-En Control Predictivo, Cul Es La Oferta Existente De Soluciones?..............21 6.5- Soluciones En Sistemas De Control Predictivo: 6.6-Ejemplo en Sistema De Control En Procesos De Flotacin. 7-Sistemas De Control En Celdas Columnares.22 7.1-Conceptos Bsicos En Operacin De Celdas Columnares.22 7.2-Control E Instrumentacin En Celdas Columnares 7.3-Sensores Virtuales... 7.4-Ejemplo De Sistema De Control En Celdas De Flotacin. 7.3-Tendencias En Control De Celdas Columnares 7. Resumen Ejecutivo de Proyectos 8-Conclusion

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IntroduccinEl trabajo que a continuacin se presenta, es una recopilacin relacionada a los complementos de flotacin en donde principalmente se abordaran los distintos tipos de control que pueden existir para los variados procesos de flotacin, pero principalmente se profundizara en el control utilizado para las celdas columnares. Para un mayor entendimiento de esta investigacin se comienza con una serie de conceptos como: flotacin, tensin superficial, sistema de control, entre otras. Tambin se consideran las caractersticas de la espuma y como estos datos son estudios de inters para una considerable cantidad de proyectos de mejoras en control de celdas de flotacin.

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El Proceso De FlotacinFlotacin La flotacin es un proceso fisicoqumico, cuyo objetivo es la separacin de especies minerales, a travs del uso de la adhesin selectiva de burbujas de aire a partculas minerales.

Colisin B P

s-g

aireH 2O

Adhesin = f (hidrofobicidad)

Colisin

No adhesin s-l

B: burbuja; P: partcula s - g: slido - gas; s - l: slido - lquido Esquema adhesin selectiva

Concentrado

Hidrofbicas HidroflicasEsquema de celda de flotacin

: tensin de adhesin Esquema bsico del proceso de flotacin.

Los principios bsicos, en que se basa el proceso de flotacin son:

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1. Mineral hidrofbico, repele y desplaza agua de la superficie de sus partculas. Esto permite la accin de las burbujas de aire que se unen a la partcula. 2. Las burbujas de aire pueden mantener las partculas en la superficie, si se forma una espuma estable. Para cumplir esos principios bsicos, se usan reactivos qumicos. Estos agentes de flotacin son los llamados colectores, activadores, depresores y modificadores. Sus acciones principales son: 1. Hacen la superficie del mineral repelente al agua (flotado). 2. Previene o evitan que otros minerales se hagan repelentes al agua. 3. Forman una espuma razonablemente estable. Slo las partculas minerales hibrofbicas se adhieren a las burbujas, en tanto que las hidroflicas no se adhieren (ganga). Existen especies con hidrofobicidad nativa, inherente o natural. Por ejemplo, talco, azufre, grafito, molibdenita. El resto de las especies son hidroflicas, por lo que no son seleccionables mediante una corriente de burbujas. Hidrofobizacin Inducida: La accin de los reactivos colectores, modifica las propiedades superficiales. Se genera una transicin selectiva, inducida por colectores. Hidroflica Hidrofbica Es posible flotar minerales muy variados, incluso sales. Si se dispone de los reactivos qumicos adecuados, se puede separar casi todas las especies minerales.

Estudio de la afinidad de fases. Superficie hidrfoba es afn con una fase gaseosa (burbuja). Superficie hidroflica no es afn con una fase gaseosa (burbuja).

Tensin Superficial.

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La propiedad que controla la adhesin entre partcula y burbuja, es la energa libre superficial. La adhesin ocurre en agua, donde las partculas forman una pulpa mineral, y donde se generan las burbujas de aire. Se establece un sistema trifsico, slido (mineral) - lquido (agua) - gas (aire). Si se supone un sistema formado por dos fases, se establece una interfaz (plano de separacin fsica entre dos fases), que puede ser: f1 f2 Lquido - gas, slido - lquido, slido - gas o lquido - lquido.

Celdas de Flotacin

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Celdas MecnicasLa celda mecnica est constituida por un depsito en forma de paraleleppedo o forma cbica, de distintas capacidades, con un mecanismo rotor-estator para la dispersin del slido y el aire. Las celdas se juntan en serie y forman un banco de flotacin agrupndose de diferentes formas. Por ejemplo, un banco de 12 celdas mecnicas podra tener las siguientes configuraciones, de acuerdo a como se agrupen las celdas: 3-3-3-3; 2-2-2-3-3, etc. En las celdas de flotacin, se pueden distinguir tres zonas tpicas (figura 4.4): Una zona de alta turbulencia, a nivel del mecanismo de agitacin. Una zona intermedia. Una zona superior.

En la zona de alta turbulencia o zona de agitacin se producen los choques para la adhesin partcula burbuja. En esta zona deben existir las condiciones hidrodinmicas y fisicoqumicas que favorezcan este contacto. La zona intermedia se caracteriza por ser una zona de relativa calma, lo que favorece la migracin de las burbujas hacia la parte superior de la celda. La zona superior corresponde a la fase espuma, est formada por burbujas separadas por finos canales de pulpa. La pulpa descarga por rebalse natural, o con la ayuda de paletas mecnicas. Cuando la turbulencia en la interfase pulpa/espuma es alta, se produce una contaminacin debido al arrastre significativo de pulpa hacia la espuma. En su desplazamiento vertical, la burbuja va siendo menos estable, adelgazando sus paredes, con lo que se crea un flujo de agua que retorna a la pulpa y arrastra consigo parte de las partculas que se encuentran en los canales no adheridas a las burbujas. Esta accin limpiadora depende de la altura de la zona de espuma y de sus propiedades. En general, la espuma de flotacin debe ser lo suficientemente estable como para retener la masa de mineral, y lo suficientemente frgil como para romperse al caer a la canaleta de concentrados, y no producir trastornos en su transporte. Estos mecanismos sugieren las siguientes variables que controlan la espuma: 1. Tipo y dosificacin del espumante. 2. Flujo o densidad de flujo de aire. 3. Altura de rebose o altura de espuma. 4. Altura de remocin de la espuma.

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Zonas tpicas de una celda de flotacin

Funciones De Una Celda De Flotacin Las funciones ms importantes de las celdas de flotacin son: 1. Mantener todas las partculas, an las ms gruesas o las ms densas, en suspensin dentro de la pulpa. Para conseguir lo anterior, la pulpa debe ser mezclada o sometida a circulacin dentro de la celda a altas velocidades, de modo de superar las velocidades de sedimentacin de las partculas ms gruesas. 2. La aireacin, que involucra la diseminacin de finas burbujas de aire dentro de toda la celda. 3. Promover la colisin entre las partculas de mineral y las burbujas de aire, con la finalidad de permitir la adhesin selectiva y el transporte de las partculas de mineral deseado en la columna de espuma.

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4. Mantener la pulpa en condiciones de quietud, inmediatamente debajo de la columna de espuma. Las celdas se disean de modo de prevenir la turbulencia en las cercanas de la espuma, puesto que produce una prdida de estabilidad de la espuma y baja la recuperacin. 5. Proveer un eficiente transporte de la pulpa alimentada a la celda y de la salida del concentrado y del relave desde el circuito. 6. Proveer un mecanismo de control de: la profundidad de la pulpa y la profundidad de la columna de la espuma; la aireacin de la celda e idealmente del grado de agitacin de la pulpa. En relacin al tamao de las celdas mecnicas de flotacin, stas han ido aumentando notoriamente en su tamao a lo largo de los aos. Actualmente, las celdas ms grandes en operacin tienen un tamao de 5000 pie3.

Columnas De Flotacin En aos recientes un considerable aumento en el uso y aplicacin de las columnas de flotacin en la recuperacin y concentracin de minerales, acelerado en el inters en mtodos alternativos ms econmicos y eficaces, ha sido la razn del creciente nmero de unidades en operacin, no slo en Chile, sino en el mundo entero. La columna de flotacin (figura 4.5) se ha constituido en uno de los desarrollos ms destacados de los ltimos tiempos en el campo de la concentracin de minerales. Las celdas columnares resultan especialmente atractivas en circuitos de limpieza, ya que es posible efectuar en una sola etapa, varias de estas etapas que anteriormente se realizaban en celdas mecnicas convencionales. Esto hace posible el uso de circuitos ms simples y fciles de controlar (figuras 4.6 y 4.7). En las columnas de flotacin la alimentacin es inyectada a aproximadamente 2/3 de altura de la columna, el concentrado sale por la parte superior de la celda, mientras que, la cola o relave se recoge por la parte inferior de la columna bsicamente, la columna de flotacin consiste de dos zonas: a) la zona de coleccin tambin conocida como zona de recuperacin), y b) la zona de limpieza sobre la interfase (tambin conocida como zona de espuma). En la zona de coleccin, las partculas de la suspensin de alimentacin son conectadas en contracorriente con las burbujas producidas por un distribuidor de burbujas que se encuentra en el fondo de la columna. Las partculas hidrofbicas colisionan con las burbujas, se unen a ellas y son transportadas a la zona de limpieza. Las partculas hidroflicas y menos hidrofbicas son removidas por el fondo de la columna. En la zona de limpieza se agrega agua cerca del tope de la espuma, lo que provee un flujo neto de lquido descendente llamado bias positivo. La existencia de un bias positivo previene el arrastre hidrulico de partculas finas al concentrado. La columna ha probado ser particularmente atractiva en aplicaciones de limpieza y puede alcanzar en una sola etapa aumentos de ley del concentrado comparables al de varias etapas ejecutadas en celdas mecnicas, a menudo con mejoras en la recuperacin. Hay tres aspectos en el diseo que distinguen las columnas de flotacin de las celdas mecnicas:

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1. El agua de lavado (adicionada al tope de la columna). 2. La ausencia de agitacin mecnica. 3. El sistema de generacin de burbujas de aire. Las variables operacionales ms importantes de una columna de flotacin son las siguientes : 1. Flujo de aire. 2. Agua de lavado. 3. Altura de la espuma. 4. Tiempo de residencia de la pulpa. 5. Bias y control. 6. Porcentaje de slidos en la alimentacin.

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Circuito de flotacin sin celdas columnares

Circuito de flotacin con columnas en la etapa cleaner

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Otras Celdas De FlotacinIntroduccin Junto con el exitoso resurgimiento de las columnas de flotacin, una tecnologa que data de principios de los aos sesenta, otras tecnologas han sido desarrolladas ms recientemente, entre ellas: celdas neumticas, flotacin flash, flotacin centrfuga, y ms recientemente la celda Jameson.

Celdas de flotacin JamesonLa tecnologa Jameson tiene sus comienzos cercanos a 1985, encabezados por el Prof. Graeme Jameson, y comercializada por MIM Process Technologies, con sede en Brisbane, Australia. La celda Jameson fue desarrollada en la Universidad de New Castle, Queesland, Australia. En la celda Jameson, aire y pulpa son mezclados en el tope de un tubo vertical, denominado seccin de contacto o tubo de descenso. La mezcla desciende verticalmente en co-corriente, descargando en una celda abierta, donde las burbujas mineralizadas ascienden formando la espuma. El nivel de pulpa dentro de la celda se controla para dar la adecuada altura de espuma y mantener la descarga del tubo de descenso bajo el nivel de la interfase, asegurando no slo la selectividad del proceso, sino tambin la estabilidad del mismo. Al igual que en las columnas de flotacin, agua de lavado es adicionada a la espuma para mejorar la selectividad del proceso. Una ventaja prctica de este arreglo reside en que la presin hidrosttica generada en el tope de la zona de contacto es menor que la presin atmosfrica, por lo cual el aire necesario para la flotacin puede ser aspirado naturalmente, eliminndose el compresor de aire, que normalmente representa una fraccin importante de la inversin inicial en cualquier equipo de flotacin. En la figura 4.8 se muestra un dibujo esquematico de la celda Jameson, mientras que, una comparacin de los tamaos de la celda Jameson y la columna de flotacin se presenta en la figura 4.9. Algunas ventajas de la celda Jameson, indicadas por los fabricantes, son las siguientes: 1. Posee un rea comprendida entre un 40% a un 60% del rea de las celdas convencionales y una altura un 30% menor que la de las celdas columnares. 2. No necesita compresores ni inyectores. 3. No tiene partes mviles. 4. No tiene problemas de tiempo de residencia. El tamao del equipo depende del caudal que se desee tratar. 5. Produce burbujas de tamao pequeo. 6. Los resultados de las plantas piloto se pueden llevar a escala comercial con un alto porcentaje de precisin.

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Esquema de una celda Jameson

Comparacin de tamaos entre celdas de columna y Jameson

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Celdas NeumticasLa tecnologa de flotacin neumtica ha tenido un gran desarrollo desde los aos 20 hasta los nuevos diseos propuestos por el Dr. Rainer Imhof, en Alemania. Bsicamente, introduce la desagregacin operacional de la flotacin, es decir, un control sobre las condiciones de alimentacin, interaccin partcula/burbuja, y la separacin del concentrado y el ralave. Los ltimos aportes a la flotacin neumtica, han sido realizados por el Dr. Imhof, quien a travs de sus diseos comerciales Ekoflot y Ekoflot V, ha generado un avance importante en el mercado productivo, en aplicaciones industriales no metlicas y en la minera metlica, a nivel de flotacin rougher, scavenger y cleaner. El principio bsico de diseo de las celdas neumticas, consiste en asignar las diferentes tareas del proceso a dispositivos especficos. Unidades de aireacin introducen aire finamente distribuido en el seno de la pulpa, mezclada previamente con reactivos de flotacin en el exterior de la celda. Casi todas las partculas hidrofbicas, se adhieren ya en el interior de estos dispositivos de aireacin, y en su camino hacia el recipiente de flotacin, a las burbujas de aire densamente dispersadas. La energa cintica requerida para la fijacin de las partculas, proviene de la corriente turbulenta de la pulpa en el reactor. Esta corriente turbulenta es generada por la bomba de pulpa, instalada por delante de la unidad de aireacin. La tarea del recipiente de flotacin propiamente tal, al que se alimenta la pulpa aireada, es la de recoger las burbujas de aire con las partculas slidas adheridas y extraerlas con producto de espuma. En la figura 4.10 se muestra una celda neumtica.

Esquema de una celda neumtica

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Aplicacin Y Desarrollo De La Flotacin De Cobre En Chile

En el 2011 se cumplirn cien aos desde que la planta concentradora de El Teniente, que inicialmente oper por concentracin gravitacional, usara por primera vez la flotacin como proceso emergente, iniciando la aplicacin de esta tecnologa en la minera del cobre chilena. Le seguiran en 1927 la operacin de la planta de flotacin de Potrerillos y, en 1952 la de Chuquicamata.

Durante los 90 aos de historia de la flotacin en Chile, las tendencias predominantes han sido el aumento de la capacidad de las plantas, la disminucin del consumo especfico de energa de los equipos, la simplificacin en los diagramas de flujos y el desarrollo de la automatizacin. El especialista y acadmico del Departamento de Ingeniera Metalrgica de la Universidad de Concepcin, Sergio Castro, aade que las capacidades de las plantas han crecido desde 3.000 a 160.000 tpd; el volumen de las celdas ha aumentado desde alrededor de 40 hasta 4.500 pie3; y la configuracin de circuitos se ha simplificado considerablemente. El profesor Castro realiz para Minera Chilena un acabado anlisis de lo que ha sido la evolucin de este proceso tecnolgico y de su importancia actual.

-Qu caractersticas tena en sus inicios el proceso de flotacin? -En su inicio la planta de El Teniente contaba con una capacidad instalada de 3.000 tpd y emple prototipos de celdas Janney, Callow, Nevada y Forrester. Fue una aplicacin pionera en el mundo, dado que el nico antecedente de flotacin con un mineral similar se encuentra un ao antes, en la planta de Kyloe en New South Wales. Recordemos que la flotacin en una versin cercana a la actual slo fue patentada entre 1904 y 1905 por E. Elmore y E. Sulman; y que los reactivos de flotacin en esos aos se encontraban en pleno desarrollo. -Cules han sido los principales hitos tecnolgicos? -El avance ms importante en los llamados colectores tilicos ocurri en 1925 cuando C. Keller patent los alquil xantatos; en 1926 F. Whitworth los alquil ditiofosfatos, y en 1928 A. Fischer los xantoformiatos. Por su parte, los principales espumantes fueron patentados en 1908 y 1909 por E. Sulman et al., incluyendo los alcoholes de cadena larga, aceite de pino y cido creslico. En el mundo, la mquina de flotacin neumtica fue patentada en 1914 por J.M. Calow. Las primeras celdas industriales empleadas en Chile fueron de tecnologa experimental de la Mineral Separation Company. En los aos posteriores se instalaron celdas Galigher modelo Agitair 48 de 40 pie3 y celdas Denver N 30 y 24 de 100 y 50 pie3 respectivamente. En la dcada del 30 se usaron las celdas Wemco Fagergren 66 de 51pie3. La molienda en Chile tambin estaba en niveles de desarrollo primario, con molinos Hardinge y trapiches; y la clasificacin usaba clasificadores Bowl. -Cmo fue la evolucin en Chile y en qu pie se encuentra hoy en da? Las tendencias predominantes durante estos 90 aos de historia de la flotacin en Chile han sido: el aumento de la capacidad de las plantas, la disminucin del consumo

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especfico de energa de las mquinas de flotacin, la bsqueda de simplicidad en los diagramas de flujos, y el desarrollo de automatizacin con niveles crecientes de control automtico. En una perspectiva histrica, las capacidades de las plantas han crecido desde 3.000 tpd a 160.000 tpd y el volumen de las celdas ha aumentado desde alrededor de 40 pie3 hasta 4.500 pie3; y la configuracin de circuitos se simplific considerablemente. En clasificacin, lo ms importante ha sido la introduccin de los hidrociclones en la dcada del '60. Del mismo modo, en molienda lo ms importante ha sido el desarrollo del molino SAG de gran capacidad; y en remolienda, el reemplazo del molino convencional por el molino vertical. Otro hito importante lo representa la introduccin de la tecnologa de celdas en columnas en Chile. -Cmo se dio este proceso? -La columna de flotacin fue inventada en Canad en 1962 para minerales de hierro, pero estuvo en desarrollo experimental hasta 1968, cuando logra los primeros resultados industriales. Sin embargo, despus del fracaso en aplicaciones para cobre en Per, el proyecto sera retomado en 1975, pero no fue hasta 1979 cuando se proclama el xito industrial de las columnas en la mina Gasp-Canad reemplazando varias etapas de limpieza en flotacin de molibdeno. Chile reaccion rpido en transferir y perfeccionar esta tecnologa emergente. La primera columna para molibdeno se instala en la planta de molibdenita de Chuquicamata en 1982. Paralelamente, para limpieza de cobre se evalan unidades de prueba en Disputada Los Bronces en 1983 y posteriormente en Andina, en 1987. Ser en la dcada de los 90 cuando se producir la incorporacin definitiva de columnas en Chile para la flotacin de minerales de cobre y molibdeno. La planta de Escondida en 1990 ser el primer proyecto en cobre en el mundo que se disea con celdas en columna como una tecnologa convencional. Adems, introduce el concepto de limpieza nica en celdas columnares y ratifica la necesidad de complementar la baja recuperacin de las columnas con un circuito scavenger. Este diagrama de flujos, con algunas variantes, predominar en los proyectos posteriores de nuevas plantas de flotacin y llevar tambin a muchas de las antiguas plantas a redisear sus circuitos. -Actualmente, cules son las tecnologas de punta en flotacin? -Las tecnologas de punta en flotacin corresponden al uso de celdas gigantes de 4.500 pie3, -pero ya hay disponibles en el mercado de 5.500 pie3 y mayores-, el empleo de celdas columnares de 11-14 m de alto, y numerosos avances en el control automtico, tales como: control de nivel y de aireacin, analizadores de leyes en lnea con monitor en terreno, empleo de cmaras de video con analizadores de imgenes para optimizar los flujos de evacuacin de concentrados en celdas unitarias de gran volumen, etc. -En este escenario cmo se encuentran posicionadas las plantas que operan en el pas? -Chile cuenta con las ms grandes plantas de flotacin para cobres porfdicos en el mundo. Emplea una moderna tecnologa y es lder en innovacin y aplicacin a gran escala. -Cules son sus principales caractersticas? -Las actuales plantas de flotacin de cobres porfdicos en Chile presentan alrededor de 5 variantes en sus diagramas de flujos. Sin embargo todas ellas cuentan con un circuito rougher-scavenger con celdas de entre 1.500 pie3 y 4.500 pie3. Le sigue una etapa de

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remolienda del concentrado rougher, en circuito cerrado inverso, con molinos convencionales o molinos verticales. Las diferencias se producen en las etapas de limpieza, que pueden contemplar 1, 2 y 3 etapas. As tambin, se diferencian en la estrategia de uso de los circuitos scavenger.

Lo ms frecuente es que exista una limpieza nica en celdas columnares. Se emplean frecuentemente celdas rectangulares de 2 x 6 m; 2,5 x 6 m; 2 x 8 m; o cuadradas de 4 x 4m. Las columnas producen concentrado colectivo final; mientras que su cola es procesada por un circuito scavenger convencional, cuyo concentrado recircula a remolienda. La cola scavenger se une con la cola rougher para formar el relave general. Este va a los espesadores de recuperacin de agua y enseguida al tranque de relaves. Como variantes de proceso existen los circuitos con 2 etapas de limpieza, que pueden ser: a) Ambas en celdas convencionales. b) Ambas en celdas columnares. c) Combinacin de celdas convencionales y columnares. Las columnas operan bajo control automtico, normalmente con la estrategia de control ms simple, es decir, la de control de nivel de la interfaz pulpa/espuma (regula el espesor de la capa de espuma). Emplea un lazo de control, cuyo actuador es la vlvula de control dispuesta en la descarga inferior de la columna; mientras que el agua de lavado se maneja independientemente. Las parrillas de agua de lavado operan frecuentemente suspendidas sobre la espuma. La inyeccin de aire se hace por burbujeadores removibles tipo lanza con insertos de orificio pequeo, del tipo externo de Control International; o bien con sistemas neumticos regulables como el burbujeador Minovex.-Qu importancia ha tenido la recuperacin del subproducto molibdeno?

-Nuevamente se inici en Chile, en El Teniente, a partir de 1939. Posteriormente se instalaron plantas en Chuquicamata, El Salvador, Andina, Disputada-Las Trtolas y Pelambres, llegando el ao 2000 a producirse 33.187 toneladas de molibdeno fino. En estas plantas se ha desarrollado una tecnologa de separacin Cu-Mo muy eficiente, tanto para la depresin de Cu como para la purificacin de los concentrados finales de molibdenita

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Sistema De Control El propsito de un sistema de control es mantener en determinado valor de operacin las variables del proceso tales como: temperaturas, presiones, flujos y compuestos en un valor deseado, se pueden clasificar en: 1. Sistema de control de lazo abierto: Es aquel sistema en que solo acta el proceso sobre la seal de entrada, y da como resultado una seal de salida independiente. Ejemplo: El tostador de pan (El tiempo de tostado es fijado por el usuario) Caractersticas: 1.- Simples 2.- Son afectos a las perturbaciones y no siempre son estables ante ellas. 3.- La salida del controlador no se compara con la entrada. 4.- La precisin depende fuertemente de la calibracin del sistema 2. Sistema de control de lazo cerrado: Son los sistemas en los que la accin de control est en funcin de la seal de salida. Ejemplo: El piloto automtico de un avin (Se le fija una ruta y el sistema dirige al avin en el sentido requerido) Caractersticas: 1.- Complejos y con muchos parmetros. 2.- La salida se compara con la entrada. 3.- Son retroalimentados. 4.- Son estables ante perturbaciones.

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Tipos De Sistemas De Control 1. Construidos por el hombre: Sistemas elctricos, electrnicos, neumticos que permiten controlar a tiempo real a travs de la captura de seales, las cuales a su vez informan sobre el estado de una variable detectando las desviaciones respecto de un funcionamiento preestablecido y procediendo mediante actuadores para la correccin y llevar al funcionamiento normal o esperado de un sistema. Un sistema de control puede ser neumtico, elctrico, mecnico o de cualquier tipo, y su funcin es recibir entradas, y coordinar una o varias respuestas segn su lazo de control (para lo que esta programado). 2. Naturales: El ser humano, es controlado automticamente por el cerebro y sus sensores (Vista, oido, tacto, gusto, olfato). En la entrada se procesa la informacin o no, y la salida es en la direccin hacia la cual se hace referencia. Un ejemplo de este tipo de control es la temperatura corporal, la que se manifiesta en forma de sudor para bajarla o, en su defecto, los escalofros para subirla. Otro ejemplo, es el movimiento de la mano para indicar tal o cual direccin. 3. Mixtos: Un ejemplo de estos sistemas es la comunin que se da entre el hombre y la mquina, como por ejemplo el auto. Estos estn compuestos de todos los sentidos del ser humano y los actuadores estn en las manos, volante, acelerador, etctera.Instrumentacin La instrumentacin es fundamental dentro de un sistema de control debido a que gracias a ella se obtiene el sensado, procesamiento de la informacin y la manipulacin de las variables que se pretenden controlar. Esto se logra con la utilizacin de dispositivos y tecnologas electrnicas.

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Sistemas De Control En procesos de Flotacin A continuacin se muestra una entrevista realizada al dr Aldo Cipriano quien ha desarrollado docencia, investigacin, consultora y extensin en cuatro instituciones de educacin superior, dos en Chile y dos en Alemania. En la actualidad, es uno de los principales investigadores nacionales en el campo de la Ingeniera de Automatizacin y Control , preocupndose principalmente por las aplicaciones de esta tecnologa en el mundo real. Este reconocido acadmico, comento la evolucin de la Automatizacin y el uso de tecnologas de control automtico en la industria minera.

Qu importancia tiene para la Minera la Automatizacin y el Control de Procesos? Cada vez hay una mayor competencia, y las empresas estn buscando cmo aprovechar al mximo sus ventajas y tecnologas, incluyendo aqullas relacionadas con la Automatizacin. En la Minera, particularmente, esto significa reducir costos y consumos de energa; contar con disponibilidad de agua, y aprovechar al mximo su personal. Adems, son muy importantes los temas de la seguridad y la sustentabilidad. En definitiva, se trata de producir al mximo en trminos de una relacin adecuada costobeneficio y seguridad de la gente, en lo que la Automatizacin aporta significativamente.

Cmo ha sido la evolucin de esta tecnologa en esta industria? En la Minera ha habido, principalmente en los ltimos aos, un mayor inters por incorporar tecnologa. Al revisar la evolucin de las tecnologas de Automatizacin y Control en la industria minera de las ltimas cuatro dcadas, es posible distinguir tres etapas, comenzando con los controles PI y PID anlogos y luego digitales en los 70; la implementacin de los sistemas basados en control experto a mediados de los 80; y hace unos cinco aos, entr con fuerza el control predictivo. Esta ltima tecnologa se ha estado aplicando por cerca de 30 aos en la industria, por ejemplo en refinera, pero en la minera hasta hace cinco aos no se conocan sus potencialidades.

Qu ventajas tienen estos sistemas de control predictivo para la Minera? Los sistemas de control predictivo se basan en modelos matemticos que sintetizan el conocimiento sobre el comportamiento dinmico del proceso; las acciones de control se determinan optimizando una funcin objetivo que puede incluir componentes tcnicas y econmicas. Este esquema es muy adecuado en procesos multivariables, con fuertes interacciones entre las variables, en procesos con retardos importantes, o en los que existen perturbaciones que se miden. Los procesos de molienda y de flotacin presentan naturalmente estas caractersticas, lo cual explica los desarrollos realizados en los ltimos aos.

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En control predictivo, cul es la oferta existente de soluciones? Hay una amplia gama de productos. Existen soluciones basadas tanto en modelos lineales (representados por funciones de transferencia) como no-lineales (representados por ecuaciones de estado). Algunos productos se orientan slo a la estabilizacin del proceso y son conceptualmente similares, aunque ms eficientes que los controladores PI y PID, mientras otros ofrecen dos niveles de control posibles de implementar con la misma tecnologa: estabilizacin y optimizacin. Tambin existen productos que son adecuados para controlar plantas completas, pues incorporan variables manipuladas del tipo discreto, lo cual permite poner en marcha o detener varias lneas de produccin, aplicando diferentes criterios de optimizacin. Espero que sta sea la prxima etapa en la evolucin de la Automatizacin aplicada a la industria minera. Soluciones En Sistemas De Control Predictivo: A continuacin se muestran en las siguientes figuras algunas de las soluciones que se presentan en el mercado, para optimizar el control en los procesos de flotacin:

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Ejemplo en Sistema De Control En Procesos De Flotacin Un ejemplo de sistema de control es aquel que se muestra en la siguientes figuras donde se destaca la utilizacin de un sistema analizador de espuma que es una novedosa forma de operar plantas de flotacin.

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El control basado en analizador de espuma es un mtodo que ha generado mejoras econmicas en los procesos de flotacin. Su principio de funcionamiento se basa en la experiencia de operadores, que con tan solo observar las caractersticas de la espuma deducan las variables principales a controlar como la ley la recuperacin de las celdas de flotacin.

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Sistema De Control En Celdas ColumnaresComo ya se pudo mencionar existen diferencias entre las variables a controlar dependiendo del tipo de celdas empleadas y por ende van a existir tambin diferentes tipos de controles asociados a cumplir con los objetivos de flotacin, que se dividen en obtener una recuperacin y ley que cumpla con lo dispuesto por el negocio minero. La bsqueda de optimizar los procesos mineros a llevado a que la instrumentacin y automatizacin tome la iniciativa de realizar estudios en mejoras para la recuperacin y aumento en la ley de concentracin. A continuacin se describe detalladamente la operacin y el control de celdas columnares, para luego dar a conocer algunos de los proyectos que se han desarrollado en al mbito de los sistemas de control. .

Conceptos Bsicos En Operacin De Celdas Columnares Los mismos principios de fsicoqumica de superficie que se aplica a flotacin en celdas convencionales son vlidos para la flotacin en celda-columna, siendo la cintica de flotacin mucho ms rpida en esta ltima; de esa manera las partculas hidrofbicas son adheridas a las burbujas, las cuales ascienden y son removidas como concentrado. A diferencia de las celdas convencionales, no usan agitadores mecnicos, la pulpa entra a unas 2/3 partes de la zona inferior de la celda y encuentra una corriente de aire ascendente, el concentrado rebosa por la parte superior, y simultneamente un spray de agua colocado en la parte superior lava las espumas removiendo la ganga o estril, que se descarga por la parte inferior. El aire a presin es introducido mediante generadores internos o externos de burbujas y son los inyectores de aire los que reciben mayor atencin en toda instalacin antigua o nueva; se puede afirmar que los generadores de burbujas son el "corazn" de la celdacolumna. Aqu algunos conceptos importantes:

1. Holdup.- Se define como el % de volumen en la columna usada por el aire en cualquier momento, el lmite del holdup es 16%. Para fines prcticos se puede usar la siguiente frmula: Holdup = ( H espuma/ H columna) x 100 2. Impending holdup.- Deficiencia para trasladar el concentrado al labio del overflow. 3. Bas.- Es la relacin que hay entre el flujo del relave y el flujo de alimentacin; este valor es igual o mayor que la unidad por adicin de agua de lavado. 4. Spargers.- Son generadores de burbujas en forma tubular con pequeos agujeros a travs de los cuales se inyecta aire.

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5. Coalescencia.- Periodo en el que no puede extenderse el holdup en una columna; en este punto las burbujas colapsan y se crea una cada en la recuperacin. Variables ms importantes en su operacin: 1. Flujo de alimentacin 2. Flujo de aire 3. Flujo de agua de lavado 4. Nivel de pulpa y espuma 5. % de slidos 6. Dosificacin de reactivos

Zonas de la celda-columna Se distinguen dos zonas bsicas en la celda (figura N. 1): zona de recuperacin o coleccin y zona de limpieza; sin embargo, cuando se trata de realizar trabajos de investigacin (figura N. 2) se debe estudiar la celda de acuerdo con lo que a continuacin se indica: 1. Zona de limpieza: fase espuma, regin que se extiende hacia arriba desde la interfaz pulpa-espuma hasta el rebalse de la columna. 2. Zona de limpieza: interfaz pulpa-espuma, regin de longitud arbitraria en la interfase pulpa-espuma; a esta regin se le asigna el espacio entre 0.15 m sobre la interfaz 0.15 m por debajo de la interfaz. 3. Zona de limpieza: fase pulpa; regin que se extiende hacia abajo desde la interfaz pulpa-espuma hasta la tobera de inyeccin del material de alimentacin. 4. Zona de coleccin, regin que se extiende hacia abajo desde la tobera de inyeccin o alimentacin hasta los difusores. Figura N. 1. Celda-columna (22)

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Figura N. 2. Zonas de la celda-columna (8)

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Aireacin De La CeldaEl sistema de inyeccin de aire es la parte fundamental de la celda y se realiza mediante inyectores internos o externos que buscan mejorar la produccin del enjambre de burbujas y el tamao de las mismas; as, por ejemplo, se han usado inyectores cermicos, tubos perforados, cubiertos con lonas de filtro y ltimamente el generador de burbujas desarrollado por el Bureau de Minas de Estados Unidos. El sistema consiste en la disolucin de aire en agua alimentados convenientemente a una cmara pequea que contiene gravas, de preferencia de canto rodado, a presiones que fluctan entre 60 a 70 PSI. Tambin es importante el burbujeador microcel de Process Engineering Resources, Inc., que es un mezclador esttico para disponerse fuera de la columna formando microburbujas que van desde 1000 a 600 micras. Finalmente, podemos mencionar los slam jet sparger de Canadian Process Technologies de regulacin automtica de gas, que trabajan fuera de la columna y son diseadas para fcil instalacin y mantenimiento en lnea. El control de aire en la celda se hace midiendo el tiempo de ste en el interior de la misma, lo que en ingls se llama holdup, que se define como la fraccin de aire presente en la pulpa de cualquier celda de flotacin expresada en porcentaje y se determina fcilmente implementando dos visores: uno en la parte inferior y otro en la parte superior de la columna (figura N. 3), deduciendo que la diferencia de niveles a travs de dichos visores debe ser proporcional al aire contenido dentro de la celda.

Figura N. 3. Medida de la presin del gas y direccin de flujo en celda-columna (22)

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Agua De LavadoEn la figura N. 4, podemos apreciar el perfil de la espuma en la celda-columna, zona muy importante del proceso de flotacin; la forma y calidad de espuma sern factores importantes en la eficiencia del proceso. En la celda-columna el agua de lavado tiene funciones muy importantes: 1. Formar el bas. 2. Mantener el nivel de pulpa y espuma 3. Limpiar el concentrado. 4. Lubricante de las partculas minerales. Figura N. 4. Perfil de la zona de la espuma yianatos 1985 (6)

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Configuraciones Tpicas La instalacin de la celda-columna se puede realizar para trabajar en serie (figura N. 6) o en paralelo (figura N. 7); en el primer caso se hace con el objeto de realizar todo el proceso en celdas-columna y la instalacin en paralelo generalmente trabajar con un circuito adicional de celdas convencionales donde se flotar un scaverger para lograr resultados aceptables en grado y recuperacin La ubicacin de la celda-columna dentro del circuito de flotacin convencional (figura N. 10) puede ser en forma parcial dentro del circuito (figura N. 11) o reemplazar todas las celdas convencionales (figura N. 12) por celdas-columna. Figura N. 10. Circuito convencional

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Figura N. 11. Circuito convencional con celda-columna

Figura N. 12. Celdas-columna en todo el circuito de flotacin

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La Instalacin La instalacin de la celda-columna se puede realizar para trabajar en serie (figura N. 6) o en paralelo (figura N. 7); en el primer caso se hace con el objeto de realizar todo el proceso en celdas-columna y la instalacin en paralelo generalmente trabajar con un circuito adicional de celdas convencionales donde se flotar un scaverger para lograr resultados aceptables en grado y recuperacin. Figura N. 6. Instalacin en serie (18)

Figura N. 7. Instalacin en paralelo (18)

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Control E Instrumentacin En Celdas ColumnaresLa celda-columna es muy verstil; su control se puede hacer en forma manual, mediante instrumentacin bsica (figura N. 5) o automatizada y conectada a un computador desde donde se puede efectuar el control del proceso. Figura N. 5. Celda-columna con instrumentacin bsica (23)

Una instrumentacin mas automatizada comprende lo siguiente:

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Instrumentacin Segn Su Variable A Controlar 1. Flujo Agua Lavado FIT: FIC: FY: FV: Transmisor indicador de flujo agua lavado Controlador indicador de flujo lavado Conversor de seal de 4 a 20 ma a 3 a 15psi Vlvula flujo agua lavado

2. Ley de concentracin AIC: Controlador indicador de anlisis ( ley de mineral)

3. Flujo alimentacin FE: FIT: FV: Sensor de flujo alimentacin columna Transmisor flujo alimentacin columna Vlvula de flujo alimentacin columna

4. Flujo alimentacin DE: DIT: FV: Sensor de flujo alimentacin columna Transmisor flujo alimentacin columna Vlvula de flujo alimentacin columna

5. Ley de alimentacin AIT: Transmisor indicador de anlisis ( ley de alimentacin)

6. Nivel Celda ColumnarLE: LIT: LIC: FY: FV: Sensor de nivel Transmisor indicador de nivel Controlador indicador de nivel Conversor de seal de 4 a 20 ma a 3 a 15psi Vlvula flujo agua lavado

7. Ley De ColasAIT: Controlador indicador de anlisis (ley de colas)

8. Presin Entrada De AirePI: Indicador de presin

9. Flujo Aire Celda ColumnarFE: FIT: FIC: FY: FV: Sensor de flujo Transmisor indicador de flujo de aire Controlador indicador de flujo de aire Conversor de seal de 4 a 20 ma a 3 a 15psi Vlvula flujo de aire

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Instrumentacin De Terreno

Sensor/Transmisor Ultrasnico de Nivel

Vlvulas y Sensor/Transmisor de Aire

SparJet para la inyeccin de Aire

Vlvula alimentacin agua lavado

La gran parte de los instrumentos utilizados en la automatizacin de las celdas columnares son familiares para la mayora de industrias, siendo el controlador indicador de anlisis o leyes el que se diferencia del resto de instrumentos. Este instrumento es el mejor indicador del funcionamiento de un proceso de flotacin, pero incorpora una serie de desventajas que son muy difciles de subsanar, de hay, que se han investigado diversas formas de obtener los datos de leyes de una forma mas confiable y disponible.

Figura xxx analizador de leyes

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Analizador Courier 30XP El instrumento mas empleado en plantas, para medir las leyes del concentrado y cola es el Analizador Courier 30XP, comprende bsicamente las siguientes consideraciones: El muestreo y anlisis se lleve a cabo en forma automtica y consistente las 24 horas del da. Esto permite ahorros en costos de medicin y muestreo metalrgico. La recuperacin puede mejorar en la medida que se detecten y corrijan rpidamente las perturbaciones del proceso. A este nivel, las mediciones frecuentes son necesarias para el monitoreo y control de proceso en tiempo real. La calidad del concentrado sea controlable y se pueda minimizar las variaciones no deseadas, permitiendo de esta manera, optimizar la operacin de la planta con una menor cantidad de carga circulante, lo que se traduce en un mejor rendimiento. La precisin de las mediciones sean comparables a la de un laboratorio que analiza muestras manuales de alta calidad. Dado que los analizadores Courier en lnea utilizan la misma tecnologa de anlisis de Fluorescencia de Rayos X por Dispersin de Longitud de Onda (WDXRF) que se utiliza en los analizadores de laboratorio de alto rendimiento. Los resultados de las pruebas y modificaciones de proceso estn disponibles enseguida, lo que motiva y acelera el desarrollo del proceso. El sistema analizador de leyes pueda ser modernizado y expandido en la medida que cambian los requerimientos de la planta.

La figura muestra las dos configuraciones que se deben considerar para un correcto funcionamiento de este instrumento, tanto en la toma de la muestra como en su anlisis.

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Problemtica Existente El dato que entrega el analizador courier es de vital importancia para el control del proceso de flotacin, pero este presenta una serie de problemas dentro de los que se destacan: Las mediciones son discretas debido a que el instrumento va tomando muestras El proceso de la toma de muestras es muchas veces poco representativo. Cuando el instrumento falla genera valores falsos Adems a estas se les debe sumar que generalmente las estrategias de control no consideran la medicin de ley de concentrado en los arreglos intermedios. Lo que lleva a que la estabilizacin del proceso sea en un tiempo mayor y por ende con prdidas mayores. Es por ello que se han desarrollado soluciones en base sensores virtuales que reemplazan a estos analizadores de leyes, sobre todo cuando estos analizadores presentan problemas o necesitan ser pasados a mantencin.

Sensores Virtuales Se trata el caso de los sensores virtuales como una solucin a problemas que surgen, en la operacin o el control automtico de la planta, por fallas de sensores, retiro de sensores para la mantencin o reparacin o, simplemente, porque no existe un sensor para medir una determinada variable de inters. En particular, se aborda la solucin al problema de la medicin de leyes de concentrado de cobre (ley de concentrado) y cola (ley de cola), mediante el empleo de algoritmos predictivos como las redes neuronales artificiales cuyos parmetros de entrada se ajustan con el valor de salida deseado y se calcula una seal de error para cada una de las salidas estimadas.

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La figura presenta el esquema del reemplazo de un sensor real por un estimador en un caso bsico. Cuando el sensor A (sensor real), no esta disponible, la seal estimada B (sensor virtual), se emplea en lugar del sensor A para el control. El reemplazo por un sensor virtual es llevado a la estrategia de control en donde se utilizan generalmente sistemas de control basado en reglas expertas (Sistemas expertos) Figura Esquema bsico, reemplazo de sensor real por un sensor virtual.

Ejemplo Sistema De Control Para Celda ColumnarControl Experto De Celdas Columnares Los Sistemas ExpertosUn sistema experto es una clase especial de sistema basado en conocimiento capaz de resolver un tipo especfico de problema, por medio de la emulacin de las capacidades de un experto humano o en algunos casos de varios expertos humanos. Construccin De Sistemas Expertos Para construir un sistema experto es preciso que exista un experto en resolver problemas de algn rea particular del conocimiento humano. Sin experto, no hay sistema experto posible. Los sistemas de conocimiento son ms amplios que esta concepcin, permiten representar conocimiento proveniente no slo o nicamente desde expertos humanos, sino que permite integrar conocimiento pblico

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vertido en libros, artculos, manuales, etc. Incluso es posible construir la base de conocimientos de un sistema exclusivamente a partir de conocimiento pblico. Un sistema experto permite resolver problemas no algortmicos puros, efectuando un razonamiento similar al que seguira el especialista del rea modelado. Pueden existir tantos sistemas expertos en una disciplina limitada de conocimiento, como expertos humanos reconocidos hayan. Alimentar conocimiento de diversos expertos en la resolucin de problemas origina contradicciones en el proceso ya que los expertos suelen diferir en sus procedimientos. Cuando un solo sistema es manejado por varios especialistas, es recomendado realizar alguna encuesta con la finalidad de aunar criterios en la toma de decisiones para controlar el sistema. Aun as se requiere limitar el problema con fronteras precisas y sin la ambicin de encerrar ms conocimiento de cada sub-experto que el estrictamente necesario para el objetivo del sistema experto. En la figura se puede observar los pasos tipo para un sistema experto, el cual se desarrolla de manera continua en la elaboracin de software.

Figura Desarrollo de un sistema experto. Control Experto De Celdas Columnares El sistema experto esta orientado a garantizar la ley del concentrado obtenido dentro de rangos aptos para el cumplimiento de las metas trazadas por la planta. Jerrquicamente, se debe establecer bajo la premisa recin nombrada, el cumplir con el hecho de mantener una recuperacin metalrgica coherente con los objetivos. Sin embargo, el problema mayor que se visualiza, es comn a la gran mayora de los trabajos hechos sobre el tema y guarda relacin con la disponibilidad, fiabilidad, continuidad e inexistencia en algunos casos de la instrumentacin que para resolver la ltima situacin, debe ser creada

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mediante software especialmente diseado segn sea el caso. A nivel de sensores de flujo y densidad, en las ltimas dcadas ha aumentado bastante la confiabilidad, calidad y disponibilidad. En este nivel, Divisin El Teniente posee instrumentacin acorde a los tiempos pero, donde se mantiene la problemtica planteada es en lo que se refiere a sensores analizadores de leyes, los cuales entregan valores extremadamente discretos que obliga al desarrollo de sensores virtuales (3.3) que permitan disponer de esa informacin a tiempo real. El diagrama de flujos propuesto, obedece a esta realidad y debi ser analizado en detalle por quienes operan estos equipos porque en definitiva son ellos quienes definen tal o cual accin ante tal o cual efecto, o sea los expertos humanos. Figura Diagrama de flujo sistema experto.

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Tendencia En Sistemas De Control Aumentar la recuperacin y/o la ley del concentrado es el objetivo de un buen sistema de control, hoy en da los sistemas son muy variados, muchos de ellos trabajando con una alta tecnologa asociada, generndose continuamente estudios en mejoras en sistemas de control. En cambio existen otros en los cuales el grueso del trabajo se realiza en forma manual por operadores experimentados que con un menor aporte en instrumentacin logran cumplir con las exigencias Al revisar la evolucin de las tecnologas de Automatizacin y Control en la industria minera de las ltimas cuatro dcadas, es posible distinguir tres etapas, comenzando con los controles PI y PID anlogos y luego digitales en los 70; la implementacin de los sistemas basados en control experto a mediados de los 80; y hace unos cinco aos, entr con fuerza el control predictivo. Esta ltima tecnologa se ha estado aplicando por cerca de 30 aos en la industria, por ejemplo en refinera, pero en la minera hasta hace cinco aos no se conocan sus potencialidades Los sistemas de control predictivo se basan en modelos matemticos que sintetizan el conocimiento sobre el comportamiento dinmico del proceso; las acciones de control se determinan optimizando una funcin objetivo que puede incluir componentes tcnicas y econmicas. Este esquema es muy adecuado en procesos multivariables, con fuertes interacciones entre las variables, en procesos con retardos importantes, o en los que existen perturbaciones que se miden. Los procesos de flotacin presentan naturalmente estas caractersticas, lo cual explica los desarrollos realizados en los ltimos aos. Hoy en da existe una amplia gama de productos. Existen soluciones basadas tanto en modelos lineales (representados por funciones de transferencia) como no-lineales (representados por ecuaciones de estado). Algunos productos se orientan slo a la estabilizacin del proceso y son conceptualmente similares, aunque ms eficientes que los controladores PI y PID, mientras otros ofrecen dos niveles de control posibles de implementar con la misma tecnologa: estabilizacin y optimizacin. Tambin existen productos que son adecuados para controlar plantas completas, pues incorporan variables manipuladas del tipo discreto, lo cual permite poner en marcha o detener varias lneas de produccin, aplicando diferentes criterios de optimizacin.

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Dentro de las nuevas soluciones existen sistemas de control que se basan en control optimizante predictivo, algunos de ellos consideran la utilizacin de sensores virtuales. Este es el caso de las mediciones de las caractersticas de espumas las que se estiman a travs de Anlisis Multivariable de Imgenes (MIA), y sensores visuales. Las cuales incorporadas a un sistema de control generan mejoras en la recuperacin y por ende beneficios econmicos en el negocio minero. En los ultimos aos se han investigado y desarrollado una serie de proyectos relacionados con mejoras en cuanto al control de los procesos de flotacin, algunos de estos son los generados por FONDECYT, y que los resumen a continuacin.

Resumen Ejecutivo de Proyectos En este proyecto se han desarrollado los prototipos ACEFLOT, SENVIR, SISCO, SINCOCOL y CONMOL para la automatizacin de plantas de procesamiento de minerales. Todos los prototipos fueron diseados de modo que la I+D tuviera como resultado un producto que fuera traspasable a la industria en forma relativamente fcil. Esto explica en parte importante el xito obtenido en las pruebas realizadas en las plantas concentradoras participantes en el proyecto. ACEFLOT es un instrumento basado en visin artificial que, unido a un software especialmente desarrollado, caracteriza la espuma a travs de mediciones de color, tamao, cantidad y forma de las burbujas. ACEFLOT est destinado a apoyar a los operadores en la supervisin y control de los procesos de flotacin. Actualmente hay un proyecto FONTEC destinado a transformar a ACEFLOT en un producto industrial, con la participacin de CODELCO-El Teniente. SENVIR es un sistema de software que permite respaldar sensores que quedan no disponibles en plantas industriales, ya sea por falla, mantencin o reparacin. Se evita as la prdida de informacin importante sobre la planta, contribuyendo, por lo tanto, a una mejor operacin manual o automtica. Durante el proyecto el desarrollo de SENVIR alcanz una etapa prxima a la de un producto industrial. Los buenos resultados alcanzados en las pruebas en Andina han sido la principal causa de que Chuquicamata haya solicitado la instalacin de SENVIR en una seccin de su planta A0, para realizar una evaluacin que podra culminar con una instalacin en toda esa planta. SISCO es un paquete de software que entrega informacin para apoyar al operador en las tareas de supervisin, control y optimizacin econmica del proceso de molienda flotacin. SISCO permite maximizar el beneficio econmico de la operacin, considerando los ingresos provenientes de la produccin de cobre y los costos de operacin de plantas de molienda y flotacin. Mediante un proyecto FONTEC, SISCO se adecuar para ser utilizado en otros procesos industriales, en particular en centrales termoelctricas. SINCO-COL es un sistema de control jerrquico para columnas de flotacin que permite la supervisin y el manejo de informacin obtenida por mediciones directas o virtuales. La

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instalacin de SINCO-COL realizada en las columnas de flotacin de segunda limpieza de cobre en El Teniente ha demostrado, a partir de enero de 1996, un aumento de la recuperacin de 4% y de la ley de 1%, en comparacin con columnas paralelas que operaron sin SINCO-COL. CONMOL es un software que contiene una estrategia de control multivariable para la seccin de molienda convencional de una planta procesadora de minerales. Posee dos modos de operacin; control supervisor y estabilizante multivariable, y control supervisor optimizante con control estabilizante PID. Las pruebas efectuadas en la seccin de molienda de CODELCO-Andina entregaron alentadores resultados, ya que el empleo de este sistema de control permitira mejoras en la recuperacin de mineral de alrededor de un 1% , slo por concepto de controlar mejor el tamao de partculas que van hacia la etapa de flotacin. Se estn haciendo las gestiones para dejar definitivamente instalado el sistema en Andina. Adems de estos resultados, el proyecto ha producido 174 informes tcnicos que contienen el acervo de conocimientos desarrollado en l. Por otra parte los trabajos realizados han dado origen a 38 publicaciones en revistas y en actas de congresos nacionales e internacionales. Ms de treinta personas (memoristas, tesistas, ayudantes de investigacin o ingenieros que han pasado a la industria) han recibido sus ttulos y grados o realizado trabajos en las actividades del proyecto. Los planes de negocio de SENVIR, ACE-FLOT, SISCO y SINCO-COL arrojan TIRs de 74, 123, 117 y 37 %, respectivamente. Sin embargo, los resultados de la evaluacin de SINCO-COL instalado en El Teniente, indican un TIR de 72%. En general, se estima que la instalacin de los prototipos slo en las plantas participantes produce beneficios de ms de US$ 5 millones al ao, lo que excede con creces el subsidio recibido de FONDEF. Adems, el proyecto ha tenido un importante impacto en las instituciones participantes, tanto por la experiencia adquirida en el rol de realizar I+D con una expresa intencin de producir resultados aplicables a la industria, como por el importante equipamiento adquirido con fondos del proyecto. Finalmente se puede decir que todos los objetivos generales planteados en el proyecto original han sido cumplidos. En cuanto a los objetivos especficos no slo fueron cumplidos los originalmente planteados, sino que tambin la ampliacin que se introdujo para orientar el proyecto a la produccin de los prototipos ya mencionados.

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. Conclusin Se puede llegar a la conclusin de que los sistemas de control desde siempre han sido muy importantes dentro de la operacin de flotacin pero con la disminucin de las leyes de cobre y el aumento en la competitividad del mercado se transforman en una herramienta fundamental para optimizar los recursos y ampliar la produccin en las plantas de nuestro pais, de hay que se hace inevitable el aumento en la investigacin y desarrollo en proyectos de control, siendo algunos de ellos los nombrados en este trabajo de investigacin. Se puede decir que los avances obtenidos en proyectos como los de control predictivo multivariable, sistemas de control experto, redes neuronales , sensores virtuales, analizadores de espuma, por nombrar algunos. Las empresas proveedoras estn potenciando significativamente su oferta de productos y servicios, obligando a las empresas productivas a reforzar y actualizar sus cuadros profesionales. Por ende el recurso humano calificado es fundamental para la aplicacin exitosa de las estas tecnologas, en Chile la formacin y el entrenamiento en estos temas presenta falencias evidentes.

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