SISTEMAS DE CONTROL OPTIMIZANTE PARA PLANTAS DE MOLIENDA SEMIAUTOGENA

La molienda de minerales ha evolucionado en las últimas dos décadas hacia circuitos de molienda en dos etapas que consideran molinos semi autógenos para la molienda primaria, seguidos de molinos de bolas como etapa secundaria o molienda fina. En la década de 1990 el diámetro de los molinos semiautógenos llega a 40 pies (12 m) y el de los de bolas a diámetros de 24 pies, incorporando crecientemente velocidad variable. A pesar del crecimiento en el tamaño de los equipos, desde el punto de vista operacional aún existe un gran desconcierto por la variabilidad permanente que experimentan los parámetros de proceso de estos equipos, producto tanto de fluctuaciones en el mineral de alimentación, como también de limitaciones propias del sistema de instrumentación y control, tanto del molino semiautógeno como del circuito secundario correspondiente. La teoría cinética clásica del proceso de molienda resulta insuficiente para dar cuenta de todos los fenómenos que determinan el estado dinámico de los molinos y los circuitos asociados. La base conceptual del control actual de molinos semiautógenos consiste en variar los flujos de alimentación de mineral y agua y/o la velocidad del molino para mantener la presión en los descansos y la potencia consumida en un rango dado. En el caso de la molienda secundaria, el control está orientado básicamente a mantener la presión y concentración de pulpa que alimenta a la batería de hidrociclones, y a que la potencia del molino se encuentre en un rango dado. Otras propiedades de la carga interna tales como la densidad aparente, la distribución de tamaños, la viscosidad de la pulpa, la posición del riñón de carga y las trayectorias de movimiento, etc. no son consideradas, a pesar de influir en forma importante en la dinámica del molino. Con este esquema se logra mantener la operación dentro de rangos de inestabilidad ya aceptados por la costumbre, sin lograr optimización del proceso, y al costo de limitar el tonelaje posible de procesar y de aumentar los consumos de energía y acero.

El objetivo central del proyecto es desarrollar un nuevo sistema de control de planta, desde una base conceptual que integra el movimiento, composición y reología de la carga a la información tradicional, usando señales entregadas por instrumentación de última generación para molinos semiautógenos (Impactómetro, Sag-Analyzer) y ampliando la instrumentación disponible en molinos de bolas de gran tamaño para incorporar esta información. Los desarrollos propuestos incluyen un analizador de carga interna para molinos de bolas y un sistema para monitorear las características de la pulpa en los flujos del circuito de molienda. Se espera en general desarrollar esquemas de control más robustos para la operación global de plantas de molienda semiautógena. Complementariamente, se plantea desarrollar herramientas de apoyo a la operación de plantas de molienda semiautógena (simulador de movimiento de carga por elementos discretos de mayor potencial que el actualmente comercializado en Internet (USA), y simulador dinámico del proceso de una planta de molienda semiautógena), con fines de entrenamiento y diseño. El objetivo último es aumentar la capacidad de procesamiento y la eficiencia de plantas de molienda semiautógena en su conjunto.