La innovación tecnológica se ha puesto al servicio de las demandas más críticas de la minería: reducir costos, maximizar la producción, ahorrar en el consumo energético y, algo nada menor, aminorar los riesgos para la seguridad y salud de los trabajadores.
Por Alfredo Galleguillos C.
No estaba en las expectativas. Pero así es. Los avances tecnológicos en la industria de explosivos han abierto las puertas para que sus productos y aplicaciones cumplan un rol clave para reducir los altos costos energéticos, aumentar la productividad integral del proceso extractivo y acelerar el retorno de las inversiones en maquinarias pesadas y equipos.
Tras una visita técnica a la División El Teniente de Codelco, el experto en explosivos y tronaduras mineras de la Pontificia Universidad Católica, Ronald Guzmán, confirma los avances hacia lo que podría convertirse en un cambio paradigmático. Ha centrado su atención en el preacondicionamiento para minería subterránea, técnica que consiste en el uso de explosivos en el macizo rocoso para alterar sus propiedades y obtener trozos de mejor tamaño en los puntos de extracción.
“Hay dos modalidades que se están investigando. Una es el fracturamiento hidráulico, con agua a presión, que está validado en Codelco, en particular en El Teniente; y, con explosivos, que es lo que estamos empezando a trabajar”, comenta el investigador PUC. El Debilitamiento Dinámico con Explosivos (DDE) se ha experimentado sólo en pequeñas minas de Australia. En Chile se está llevando a escala industrial, con vista de aplicarla en gran minería. “Proyectamos ahorros de hasta 30% en el consumo de energía”, expone Guzmán.
Codelco estaría buscando incorporar en forma permanente y masiva este procedimiento, no solo en El Teniente. También en Chuqui subterránea, Andina y, eventualmente, Salvador.
Menos "cachorreo"
Los beneficios del DDE están en el mejor índice de fragmentación que genera, es decir, menor tamaño del material. Esto repercute en una optimización del aprovechamiento de la capacidad de carga de los LHE (Load Haul Dump, cargadores para minería subterránea) y de las palas. La idea es tener el 80% del material bajo el tamaño del balde de la pala, equivalente a 1,5 m3. Las rocas más grandes representan ineficiencias ya que obligan al “cachorreo” (aplicar explosivos al material).
Entre las variables para perfeccionar esta técnica figura la preparación de explosivos adecuados parámetros específicos en cuanto al diámetro y largo de las perforaciones. “En perforaciones de 80 ó 100 metros, hay que pensar en un explosivo que sea eficiente en toda la extensión. Eso va a requerir una mejora de productos, en busca de mayor sensibilización y precisión”, expresa el experto.
El DDE también apunta a mejorar el tratamiento en el nivel planta, donde la molienda se hace en menor tiempo y de manera más eficiente, con una sustantiva disminución en el consumo eléctrico. “Si una mina consume 25 MW/h por tonelada ha podido bajar a 20 ó 18 MW/h”, asegura el especialista, y precisa: “cualquier gerente lo agradecería”.
Evaluación geotécnica
Si bien este menor consumo podría traducirse en sobrepasar con creces los objetivos de eficiencia energética que se plantean a nivel general, “este diferencial también podría significar tener energía disponible para incrementar la capacidad de procesamiento de mineral”, explica Guzmán.
Para lograrlo, los desafíos no son menores. Por un lado, alinear la estrategia empresarial en varios sentidos, tanto a nivel de cómo se toman las decisiones de abastecimiento como en la evaluación geotécnica de riesgos.
“Colocar más explosivos implicaría, por ejemplo, tener más cuidado con los taludes en una mina a cielo abierto. Las técnicas de tronadura controlada deben ir acompañadas de una mayor vigilancia para mantener un equilibrio en la operación”, advierte Ronald Guzmán. Este conocimiento puede derivar en fortificaciones de taludes, por ejemplo.
“A diferencia de otros países mineros como Australia, Canadá y Sudáfrica, existe un defecto en el uso de los explosivos. No se les considera una fuente de energía”, señala Carlos Orlandi, consultor, dirigente gremial (Asiex y Minnovex) y ex gerente de Enaex.
Si fuera así, Orlandi pronostica que la industria explosivista podría crecer a tasas que duplicarían los datos actuales. “La conminución se inicia con el explosivo en la mina, pero sigue con los chancadores, que con energía eléctrica y elementos mecánicos se realiza la molienda gruesa del mineral. Después se pasa a una cadena de molinos, donde se produce el máximo consumo de energía en la industria minera. Si el mineral se fragmentara adecuadamente, en forma más intensa, ese requerimiento eléctrico sería mucho menor”, detalla. Acota que hay estudios que indican que ese ahorro en el consumo de electricidad “tiene dos cifras: algún número entre 10 y 20%”.
En esta línea, Jorge Marchant, gerente comercial regional de Orica, manifiesta que “nuestra estrategia se centra en tecnologías que permiten obtener emulsiones más energéticas, fragmentación más precisa y ahorro de energía eléctrica”.
“Este cambio de perspectiva representa para una transformación del modelo de negocios para la industria. Ya no se habla de costo por tonelada de explosivo, sino de cumplimiento de nuevos parámetros definidos en KPI (indicadores claves de desempeño). Eso nos lleva a estar muy comprometidos con el resultado”, señala.
Servicios costo cero
El hito más importante de Orica es el contrato que mantiene con División Andina de Codelco. Tras cuatro años, se logró una reducción de 2% del presupuesto anual del suministro eléctrico, que supera los US$15 millones. En forma simultánea, la gestión por parte de Orica ha permitido un aumento de 2 a 4% del volumen de material procesado, asegura el ejecutivo. “La suma de ambos beneficios ha permitido que el costo de nuestros servicios sean cero para Andina”, afirma.
“Hay un tema de mentalidad que requiere cambiar y que significa entregar la operación minera en el ámbito de los explosivos al proveedor. Ese ha sido el gran paso que algunas empresas están empezando a dar”, subraya Marchant.
Otro de los desafíos emergentes para la industria se refiere a la incorporación de estándares internacionales sobre emisiones de material particulado, efecto inevitable de la fragmentación de roca. Reviste relevancia ante la persistencia de altos niveles de silicosis. Pero el sílice no es la única preocupación “Puede tratarse de material con altos niveles de arsénico, que en otros países está asociado con la prevalencia de enfermedades como cáncer, ya sea por contacto a través de las vías respiratorias como por la piel”, señala el experto de la PUC. En su opinión, el Ministerio de Medio Ambiente debería proponer normas al respecto.
Para Carlos Orlandi, un tema relevante durante su gestión gremial ha sido impulsar una regulación que limite las vibraciones asociadas a la tronadura. Este punto de vista es compartido por actores del rubro, como Rodrigo García, gerente de Dyno Nobel. “A la hora de controlar las vibraciones en tronaduras, hay gran discrepancia en cuanto a los valores permitidos. Limitar estos valores es importante a la hora de proteger zonas habitadas e instalaciones industriales. Las vibraciones pueden generar malestar en los seres humanos, y destrozos importantes”, apunta.
Miguel Angel Peña, gerente comercial de Enaex Servicios, señala que hay innovaciones recientes que permiten reducir las vibraciones por tronaduras. Este tipo de tecnologías se han incorporado en una creciente gama de explosivos para minería. Peña precisa que está disponible un explosivo para taludes que “permite reducir hasta en un 30% los niveles de vibraciones inducidos con respecto a productos tradicionales como el anfo”. Además, en términos de seguridad, “por su consistencia final de gel, permite disminuir los gases tóxicos en aplicaciones en zonas de escurrimiento en terrenos agrietados o con cavidades, reduciendo la tendencia de generar gases tóxicos por reacciones incompletas en zonas irregulares, al utilizar productos tradicionales”.
El progreso no se restringe a las fórmulas químicas. La industria ha sorprendido con avances en sistemas complementarios, de gran valor para la seguridad y efectividad de voladura. “Detonadores electrónicos, precisos y programables; técnicas de medición en línea, radares y scanners”, son algunos de los productos de alta demanda en la minería. Junto con ello, son esenciales los servicios especializados, como modelación matemática y simulación computacional para evaluar diseños de tronadura y sus impactos”, señala el especialista Rodrigo Almendras, de Geoblast.
Sin duda, la industria de los explosivos se mueve. Rápido. Y la minería es el motor de sus innovaciones.
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Un negocio a favor del viento
Cuando la minera quiere producir más, tiene que moler más roca. Por lo tanto, necesita más explosivos. Por otro lado, cuando la ley del mineral se deteriora, se compensa removiendo más roca. Por ende, se usan más explosivos. La evolución es bastante favorable para las empresas proveedoras, ya sea cuando aumenta la producción o cuando las leyes bajan. “Y este ha sido escenario en Chile durante la última década”, explica Ronald Guzmán.
En términos de mercado, sobre el 80% de participación la tiene el anfo, preferido para las tronaduras a cielo abierto. El resto se distribuye entre productos encartuchados, dinamita, emulsiones y derivados. En términos de volumen, la minería chilena consume cerca de 700.000 toneladas al año.
En Chile se encuentra uno de los principales productores de Nitrato de Amonio a escala internacional, Enaex, parte del grupo Sigdo Koppers. Su oferta abastece la mayor parte de la minería local. También participa en el mercado internacional, con exportaciones de nitrato de amonio a 40 países. Los demás actores relevantes son extranjeros, como Orica.
“El mercado de explosivos en Chile es competitivo para la minería, comparándolo con lo que ocurre en otros países”, dice el consultor Carlos Orlandi.
Por su parte, Rodrigo García, gerente de Dyno Nobel afirma que “es vital, para el buen desarrollo del mercado minero en Chile el aumentar la competitividad de proveedores ya que esto, repercute directamente en la calidad y los precios de los productos, Pero esto sólo se puede dar si las grandes compañías mineras licitaran por líneas de producto y no por paquetes completos como se hace hoy en día, ya que con ello, podrían optar a mejores productos y servicios que hoy existen en el mercado”, señala.
Según Orlandi, la facturación del sector explosivos bordea los US$500 millones al año, equivalente a unas 750 mil toneladas de productos. El crecimiento se mantiene en torno a un 5% anual y no se asocia a la fluctuación del precio de los metales, sino con el ciclo en que se encuentre el mercado de destino.
Basado en artículo publicado en Revista Ingenieros del Cobre, agosto de 2014.
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