Transformación de polvo, a través de procesos de aglomeración sin emisiones

 Antecedentes

Codelco es la principal empresa chilena y la primera productora mundial de cobre. Su misión es maximizar el valor económico, ambiental y social de manera sostenible a través de la minería del cobre y sus subproductos. En enero-septiembre de 2024 produjo 918.000 toneladas de cobre, el 22% de la producción mundial.

Su objetivo es convertirse en el nuevo líder mundial de innovación en la industria minera con la adopción de un modelo abierto para el desarrollo de soluciones.

Consciente de las crecientes necesidades del sector minero, Codelco potencia las mejores capacidades disponibles para lograr mejoras tecnológicas que permitan dar el salto hacia una minería más segura, respetuosa con el medio ambiente y sustentable.

El reto

Codelco explota minas a cielo abierto y subterráneas. En el caso de la mina subterránea (248 mil tm Cobre), realizada por block-caving, la generación de polvo es mayor a la contemplada en el proyecto original, transformándose en un desafío para mejorar la condición operacional, incorporando pérdidas fugitivas al flujo de producción.

Siendo la generación de polvo en las correas transportadoras uno de los principales desafíos actuales, se ha avanzado en la implantación de soluciones accesibles y de mercado, muy enfocadas en la mitigación de polvo, pero no así en su transporte y reincorporación al proceso para recuperar el mineral contenido en este polvo, el cual tiene una buena ley y por lo mismo es muy conveniente poder procesarlo.

El traslado de polvo, cuyas partículas tienen un tamaño inferior a 75 micrómetros y una densidad estimada de 2,68 t/m3, no puede hacerse por los medios habituales de transporte del mineral de la mina.

Se han evaluado soluciones de humectación que generan graves problemas en el sistema de transporte debido al comportamiento cohesivo del material. En las pruebas se ha conseguido una pasta más o menos sólida de polvo al añadir agua en torno a un 15%.

También se ha evaluado su traslado por otros medios distintos a los actuales, pero no es económicamente eficiente.

Se adjunta como anexo croquis de la instalación y fotos de la mina (Nota: Es necesario darse de alta en el reto para descargar estos anexos).

Lo que el cliente está buscando

El cliente busca alternativas eficientes para la recuperación del polvo sin emisiones, a través de procesos de aglomeración. Esto es, se busca cambiar las condiciones granulométricas del polvo, obteniendo elementos de mayor peso llamados glómeros, para obtener beneficios en todo su trayecto posterior. 

La solución propuesta deberá cumplir con los siguientes puntos:

• Lograr cambiar el comportamiento mecánico del polvo en su reincorporación al proceso de producción del mineral.
• El tamaño de las partículas resultante (glómeros) no debe generar emisiones en el traslado en los sistemas actuales de transporte de mineral.
• La resistencia mecánica deberá ser suficiente para que no vuelva a su estado original y pueda ser reincorporado al sistema de transporte de mineral hasta la etapa de molienda.
• Los glómeros, si bien pueden quebrarse posteriormente, no deben volver a presentar un problema de emisiones.

Los glómeros deberán tener un porcentaje de humedad no superior al 7% para que no afecte a los sistemas de transporte disponibles. 

• Los glómeros deben no tener un comportamiento elástico
• El diámetro de las nuevas partículas de polvo aglutinado debería ser mayor de 10mm, sin un máximo determinado.
• Se espera una resistencia UCS de los glómeros de al menos 100 Pa
• Se prefiere que no haya aglutinantes. Si se incluye alguno, debe analizarse su impacto en las operaciones aguas abajo, especialmente en el proceso de flotación.
• La solución debe ser desplazable e instalable en las galerías de la mina subterránea. Deberá tener menos de 3m de ancho y menos de 3m de alto. El largo puede ser variable.

El objetivo es construir un prototipo de 50-100 kg/h, que sea escalable posteriormente hasta las 2t/h de procesamiento de polvo.

Los KPIs a tener en cuenta para esta prueba serán:

• Comparación resistencia UCS (Pa)
• Porcentaje de humedad de las partículas (%)
• Diámetro medio de los glómeros de polvo (mm)
• Emisión de polvo en el traslado (mg/m3)

Lugar de la prueba industrial: Costado correa overland, sector acopio de polvos en superficie.

Entregables

Se deberá entregar un PDF que incluya:

1 Solución propuesta, con una descripción del funcionamiento, especificación de equipos e instalaciones (fotos, esquemas, croquis…), inversiones requeridas y resultados esperados.

2 Formulario relleno (se acompaña como anexo al reto).

3 Propuesta para la realización de una prueba piloto/prototipo, a realizar por el solucionador o a través de un partner propuesto por el solucionador o bien aportado por CODELCO, si fuera necesario. Esta propuesta deberá incluir:

3.1 Cómo se propone realizar la prueba piloto: Tecnología, alcance, equipamiento mínimo necesario, tiempo estimado, etapas previstas y nivel de soporte.

3.2 Presupuesto, a definir por el solucionador (a priori se considerarán 15.000 USD de presupuesto base para el piloto aunque este monto no está limitado y dependerá de la justificación técnica entregada por el solucionador).

Además, puede agregar otros documentos adjuntos para respaldar su solución (puede subirlos comprimidos en formato ZIP).

Criterios de evaluación

Las propuestas serán evaluadas de acuerdo con los siguientes criterios:

• Calidad de cohesión y tamaño de las nuevas partículas obtenidas

• Evidencias de viabilidad del sistema propuesto (madurez de la solución, casos de éxito similares)

• Mayor simplicidad de la solución (requerimientos de espacio, de uso, de equipos…) y facilidad de implementación

• Menores costes estimados de la solución (coste/tonelada y toneladas/día por equipo)

• Calidad del soporte técnico en la realización del piloto a realizar en las dependencias de CODELCO en el norte de Chile.

Los 3 finalistas seleccionados tendrán una reunión con CODELCO para defender su propuesta. Podrá haber uno o varios ganadores con soluciones complementarias.

Este es un torneo de 1 ronda con las siguientes presentaciones:

Un documento PDF que incluya los puntos descritos anteriormente.

Para entregar la propuesta, el solucionador deberá darse de alta en la plataforma de ennomotive (https://app.ennomotive.com/user/register) e inscribirse en el reto, aceptando las condiciones (www.ennomotive.com/terms-and-conditions/) y la política de privacidad (www.ennomotive.com/privacy-policy).

Estructura y cronograma del torneo

Este es un desafío de una ronda con los siguientes plazos:

● 6 semanas para la presentación (el plazo límite de presentación es el 30 de Junio de 2025) + 4 semanas para la evaluación

Premios

15.000 USD como presupuesto orientativo (a confirmar por el proponente) para la retribución del premio y la realización del piloto en el terreno que permita evaluar la solución. Opción a la formalización de contrato con CODELCO.

Confidencialidad

Según términos y condiciones generales.

Originalidad de la propuesta y uso de otras licencias

Su solución es una obra original creada por usted. En caso de incluir contenido de terceros usted deberá aportar la autorización, licencia o documento que demuestre que usted está autorizado a utilizar ese contenido. En el caso de utilizar productos comerciales de terceros, deberá indicarse también claramente.

Propiedad intelectual

En caso de que la solución sea seleccionada como GANADORA, el “Participante” mantendrá la titularidad sobre los derechos de propiedad intelectual de las soluciones presentadas, si bien concede el derecho de uso a CODELCO para los objetivos del desafío (desde el pilotaje al escalado industrial).

En el caso de soluciones comerciales, los derechos de propiedad industrial seguirán perteneciendo a su legítimo propietario.