Nueva tecnología minera: ASPIRACIÓN INDUSTRIAL DE PARTÍCULAS METÁLICAS FINAS


 

Indicadores relevantes pilotaje industrial

• Tecnología | Sistema de aspiración industrial de polvos metálicos finos

• Desarrollador | Empresa Metalmaster Ingeniera Integral Spa

• Inversión | 30.900.000 de pesos en el desarrollo de la ingeniería, prototipo, fabricación y montaje

• Desarrollo de la tecnológía | 10 años (2011 -2021)

• Duración pilotaje: 5 meses (de abril a agosto de 2021)

• Sitio de prueba | Planta de chancado de Minera San Pedro, comuna de Til Til, Región Metropolitana

• RRHH | Equipo CNP: ingeniero senior (jefe del pilotaje), ingeniero civil de minas y previsionista de riesgos. Equipo empresa: ingeniero tecnológico e inventor, ingeniero de mina y metalúrgico, ingeniero comercial y mano de obra calificada y certificada

• Patentamiento | Patente de invención Nº 52.499, sistema de transporte por vacío multifuncional de polvos metálicos finos INAPI (Instituto Nacional Propiedad Industrial) | Registro propiedad intelectual proyecto de ingenieria Nº 221.115, Departamento de Derechos Intelectuales (DDI)

Sistema desarrollado por pyme chilena recupera partículas de mineral de las faenas mineras

Metalmaster, empresa chilena especializada en soluciones sustentables desde 2006, desarrolló un sistema que puede aspirar de forma industrial material metálico fino de las faenas mineras. Estos polvos metálicos son altamente corrosivos, por lo que esta innovación contribuye a una minería más limpia y segura, protegiendo a las personas y a los activos mineros. La nueva tecnología recupera el material particulado fino de forma encapsulada, sin levantar polución, disminuyendo la contaminación ambiental; y luego devolverlo al proceso.

La tecnología recupera y devuelve al proceso material particulado de mineral que se pierde en la conminución de las rocas, las concentradoras y del transporte en las cintas trasportadoras, incrementando la productividad de las faenas.

Así se eliminan los acopios de material fino de mineral derramado, entregando pisos, plataformas de estaciones de transferencias, plantas, estructuras y áreas libres de partículas metálicas.

Los polvos metálicos contienen, entre otros componentes, partículas milimétricas de sílice que si son inhaladas son altamente nocivas para la salud. De ahí que la innovación previene riesgos y da cumplimiento a los DS N°132 y N° 594 de higiene, que establecen que todos los lugares industriales mineros en plantas de conminución deben estar libre de material particulado en suspensión, para evitar los accidentes y enfermedades profesionales que afectan a los trabajadores.

Etapas de la validación industrial

1Detección del problema y oportunidad
La gran minería presenta un gran problema de contaminación por partículas metálicas finas que caen de los procesos de conminución, acopio y transporte del mineral hasta la planta de beneficio, como también en la concentradora hasta el sistema final, que es la plataforma de fundición. Actualmente, la limpieza de este material particulado se realiza con camiones succionadores, pero que por su tamaño no pueden acceder a las plantas y a sectores más cerrados y/o encapsulados, donde la limpieza se realiza de forma manual, perjudicando la salud de las personas. En 2011, el Departamento de Salud Ocupacional de la División El Teniente de Codelco invitó a Marcos Guzmán, inventor y gerente general de Metalmaster, a desarrollar una solución tecnológica que redujera o eliminara los derrames de polvos metálicos finos en las plantas. Con este nuevo desafío Guzmán empezó a imaginar y luego crear una máquina que fuera capaz de absorber o recuperar material particulado a gran velocidad y en enormes cantidades. Así diseñó y construyó un prototipo, con cañerías de distintos diámetros y reducciones, se fabricaron boquillas de diversas medidas y tamaños; se fueron probando y ajustando ángulos, tamaños y poniendo nombres a los puntos de esta creación, como garganta de entrada y salida, cámara de vacío, cuerpo central, boquilla y tuerca de ajuste, entre otros. Se fabricaron varios modelos, variando tamaños, ángulos y grados; así como diferentes tamaños de succión de entrada y salida; así como boquillas de diversos largos y diámetros.
2Pruebas
Se probaron cuatro prototipos, con muy buenos resultados, ya que los equipos aspiraron 20 kilogramos de material particulado metálico por minuto, con un gramaje menor a los 12,5 milímetros. Con las pruebas se varió la posición, se agrandó la descarga, se modificó la boquilla y luego se probaron nuevos prototipos. Algunos seguían levantando 20 kilogramos por minuto, con un gramaje bajo los 19 mm; mientras que otros se atascaban porque las boquillas eran muy pequeñas. Inmediatamente se programó una visita demostrativa a la empresa, con una prueba que se realizó con 200 kilos de polvo fino, que fueron recogidos en 10 minutos. Además se realizó limpieza profunda de vigas, cañerías, así como por debajo y encima de la cinta transportadora, gracias a que la máquina tenía un mango aspirador que logra alcanzar lugares inaccesibles. Aunque la prueba fue exitosa, se trataba solo de un prototipo que debía perfeccionarse. Durante el segundo semestre de 2012 se realizaron demostraciones a otras mineras, al tiempo que se inició el proceso de protección de la invención y se requería probar la tecnología a nivel industrial. “En todo este proceso no existía en Chile un organismo que validara mi tecnología, ya que trabajé con el Departamento de Innovación de Codelco, que en 2016 me entregaron un informe de conformidad con la tecnología, pero ellos mismos no podían validar una tecnología que se iba a usar en sus plantas y tenía que ser una entidad neutral,” explica Marcos Guzmán. Añade que “de ahí la importancia de la creación del Centro Nacional de Pilotaje, que es un tercero independiente que realiza pilotajes industriales para nuevas tecnologías.
3Pilotaje industrial
En 2021 un equipo experto del CNP llevó adelante la prueba piloto del nuevo sistema de aspiración de material particulado metálico de la empresa Metalmaster. El pilotaje se realizó en Minera San Pedro, ubicada en la comuna de Til Til, Región Metropolitana. El sitio de prueba se definió en el sector del chancador secundario y terciario, que tienen la mayor acumulación y pérdida de polvo metálico. El equipo utiliza un caudal de aire que es alimentado por un compresor y, mediante mangueras de conexión, puede ser usado tanto al interior como exterior de las plantas mineras, y en espacios confinados de difícil acceso. El parámetro técnico de evaluación de la tecnología debía comprobar que podía succionar una tonelada de polvos metálicos por hora y transportarlos, sin pérdidas, a 50 metros de distancia, devolviéndolos al proceso. Se tomaron distintas muestras y se realizaron mediciones que demostraron que la tecnología tuvo el rendimiento óptimo.
4Resultados
Los resultados cumplieron con el índice de desempeño establecido, por lo que el CNP validó a nivel industrial esta nueva tecnología minera de aspiración de material metálico fino. Desde 2021 la tecnología cuenta con la validación industrial y la empresa está realizando su implementar esta tecnología a la gran minería y ser un aporte a la innovación chilena y exportarla a Perú y Ecuador, con empresas que ya ha tenido contacto.
5Patentamiento
En el año 2016, el INAPI (Instituto Nacional Propiedad Industrial) otorgó la patente de invención N° 52.499 del sistema de transporte por vacío multifuncional de polvos metálicos finos al inventor Marcos Guzmán Madariaga. En tanto, se realizó el registro de propiedad intelectual del proyecto de ingeniería Nº 221.115 en el Departamento de Derechos Intelectuales (DDI).

Componentes del equipo


El equipo es movible, liviano y fácil de usar e instalar, y está compuesto por:
• Compresor de tornillo mínimo 185 cfm o 5mt3
• Dispositivos de succión Aspiramaster modelo s2t3
• Mango aspirador
• Manguera de descarga de 3”, con conexiones de descarga desde dispositivo de succión a descarga chute o sistema de filtros de cartridge
• Descarga áreas abiertas
• Sistema de descarga con filtro en el caso del polvo para maxi sacos
• Filtro cartridge
• Descarga sami cerrada (abertura de falda de goma de 1 pulgada para visualizar el llenado e inyección de agua como depresor de polvo
• Cono metálico con conexión uniones rápidas de 3” y faldón de goma de 1metro de largo y 600 mm de diámetro