Definiciones sobre optimización en minería

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La concentración de ulexita, en 2 etapas de trituración y clasificación mecánica, eleva la ley desde 21 a 26,1 % B2O3 en la primera etapa y desde 26,1 a 33,8% en la segunda, con un costo operativo de 135,7 US$/hr. Con el mismo esquema, la concentración de 10 tn/hr de hidroboracita eleva la ley desde 27,7 a 34,2 % B2O3

en la primer etapa con un costo operativo de 74,9 US$/hr. Alimentar a la segunda etapa de trituración y clasificación mecánica un material del 34,2 %B2O3 no es conveniente, pues se logra un concentrado del 35,3 % B2O3 (sólo 1,1% de incremento) con baja recuperación (del 42,9%) y mucho mayor costo operativo (136,3 US$/tn). En la Tabla 3.4 se comparan los resultados. Los autores consideran que aprovechando la similitud existente entre los diagramas de flujo y los equipos empleados en la obtención de productos del boro, el programa propuesto es una herramienta que facilita el análisis económico del proceso productivo. El cálculo de costos operativos permite obtener información rápida y confiable para la toma de decisiones empresariales relativas a la influencia de insumos, materias primas y hasta proponer el cambio del producto final obtenido.

Tabla 3.6. Resultados comparativos del cálculo del costo operativo de concentración de boratos Concentración de una mena de: Ulexita Hidroboracita Hidroboracita Nº de etapas de trituración-clasificación: 2 2 1

Alimentación: Flujo másico, tn / hr 10 10 10

Ley B2O3, % 21 27,7 27,7

Concentrado: Flujo másico, tn / hr 3,6 3,4 5,9

Ley B2O3, % 33,8 35,3 34,2

Recuperación de B2O3 en el concentrado,

%

57,9 42,9 72,8

Consumo energético: Eléctrico, kWh 13,8 20,3 9,5 Combustible, lts Gas Oil / hr 23,5 24,0 21,5

Mano de obra, hs hombre 29,5 29,5 15,2

Costo de operación, U$S / hr 135,7 136,3 74,9

Costo U$S / tn B2O3 en el concentrado 94,3 67,5 37,1 Fuente. Flores H.R. y Tinte M. de los Á. (2008)

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en forma heurística, gracias a la experiencia de los operadores, profesionales y ejecutivos. Estas decisiones, aunque en su mayoría convergen al óptimo o a algo muy cercano a éste, muchas veces se enfocan en un ámbito local y no consideran toda la cadena de valor de la compañía (Valentina Ch., Gonzalo C. 2010).

Espacios de mejora. El primer paso para cualquier tipo de optimización es detectar espacios de mejora. Esto puede hacerse de diferentes formas, desde la aparición de ideas dentro del propio equipo como a través del uso de agentes externos que detecten posibles brechas. El próximo paso corresponde a la modelación del problema de optimización para así, a través de la herramienta elegida, encontrar la estrategia óptima. El tercer paso es la implementación, cuyos resultados deben ser evaluados y en el caso de ser necesario ajustar los modelos para iterar y llegar a los resultados esperados.

Optimización local. La optimización local toma mayor relevancia en problemas altamente complejos, cuando existen cuellos de botella o cuando los procesos son independientes entre sí. Cada vezque se busca un óptimo local se debe tener cuidado de no afectar procesos aguas abajo, ya que en general, el óptimo de una variable de un proceso puede afectar el desempeño de las siguientes. La optimización local toma mayor relevancia en problemas altamente complejos, cuando existen cuellos de botella o cuando los procesos son independientes entre sí (Valentina Ch., Gonzalo C. 2010).

Separación del problema en partes. Debido a la complejidad de la optimización de procesos en minería, muchas veces es necesario separar el problema en partes.

La optimización aislada de cada uno de estos procesos se conoce como optimización local. Por otro lado, es posible identificar ciertas variables que pueden ser modeladas de una manera sistémica, es decir, considerando todo el sistema o cadena de valor. Este tipo de variables pueden ser optimizadas de una manera global, tomando en cuenta las interacciones entre cada subproceso. Utilizando este tipo de optimización es posible asegurar que la estrategia encontrada corresponde a un óptimo global.

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Optimización global o sistémica. La optimización sistémica corresponde a la que considera toda la cadena de valor. Este tipo de optimización, a diferencia de la optimización local, permite asegurar que la estrategia óptima encontrada corresponde al global de la operación, y que se toman en cuenta todas las interacciones existentes. Así, es posible que lo que era un óptimo local en un proceso no aparezca en la estrategia óptima global.

Optimizar. Se define desde varias maneras:

 Es maximizar o minimizar recursos o procesos.

 Es hacer más con los mismos recursos.

 Es hacer lo mismo con menos recursos.

 Es cambiar recursos ineficientes por recursos eficientes.

 Es eliminar recursos existentes que afectan negativamente el sistema.

Según Gómez Y.M. (2013), Modelo de optimización en planificación minera a cielo abierto, Instituto de Ingenieros de Minas del Perú 31 Convención minera, la optimización en proyectos mineros es la preocupación constante de los empresarios mineros para maximizar el resultado económico de sus inversiones.

Dentro de este contexto se presenta el estudio denominado “Modelo de optimización en planificación minera a cielo abierto”, tiene como objetivo principal de mostrar a los profesionales en minería y afines, el desarrollo de un modelo con programas: simples, prácticos, flexibles y operativos; utilizando las bondades que nos da la informática, para evaluar rápidamente las alternativas de planificación minera a cielo abierto que permitan optimizar los parámetros que inciden económicamente en una operación minera.

Para Gómez Y.M. (2013), El Modelo es desarrollado con datos estadísticos de varias operaciones mineras que sirven como base para la elaboración de hojas de cálculo en las que se tienen una entrada de datos básicos de diseños económicos, y operativos que permitan efectuar simulaciones del ciclo de minado:

 Perforación.

 Voladura.

 Carguío.

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 Acarreo.

 Operaciones auxiliares.

Adicionando cálculo de personal, costos operativos y costos de capital. La base de datos de entrada es variable y está de acuerdo al proyecto que se va a desarrollar, considerando la magnitud de reservas, capacidad de planta y otros que tienen que estar ya definidos datos que determinaran en el modelo los parámetros de diseño y operativos; los algoritmos utilizados en el modelo son producto de información estadística de varios proyectos en desarrollo y están ajustados en base de datos reales. El análisis de las alternativas se determina en función a los principales parámetros asumidos que intervienen en la elaboración de un plan de minado entre los cuales tenemos:

Parámetros geométricos.

 Altura de bancos.

 Anchura de Fases.

 Anchura y gradiente de vías.

 Ángulos de Taludes.

Parámetros económicos.

 Ley de Corte.

 Costos operativos.

Parámetros operativos.

 Perforación.

 Voladura.

 Carguío.

 Acarreo.

 Operaciones auxiliares.

Parámetros laborales y relaciones comunitarias. En cada uno de ellos se determinaran los factores que inciden en la mejora y determinación de la optimización en cada caso.

89 Análisis de los parámetros geométricos.

Altura de bancos. Se establece sensibilidad de diferentes alturas en función a la producción establecida, dilución del mineral, capacidad y altura de izaje de equipos de carguío, ubicación geométrica del frente de carguío y otros factores que determinaran la altura adecuada.

Anchura y gradiente de vías. Está de acuerdo a las normas de seguridad minera D.S. 024-2016 E.M. Que establece los parámetros geométricos de las vías de acuerdo al equipo de acarreo utilizado, así mismo también determina las gradientes máximas permisibles.

Ángulos de taludes. Está en función a lo determinado con estudios geotécnicos y parámetros de seguridad, talud final del tajo, taludes parciales de trabajo y taludes de banco de explotación.

Análisis de los parámetros económicos. Ley de corte; se establece de acuerdo a los parámetros económicos de costos operativos y precios de metales.

Se tienen programas bien definidos para este cálculo, y también se puede establecer en forma simplificada pero con mayor margen de error.

Costos operativos. Se establecen en función a costos de mano de obra, mantenimiento y combustibles o energía, base de datos estadísticos de diferentes proyectos en actual operación.