TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL TITULADO: PUESTA EN ...

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERÍA PRODUCCIÓN Y SERVICIOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL TITULADO:

PUESTA EN MARCHA DE SISTEMA DE ANALIZADORES EN TIEMPO

REAL DE LEYES DE MINERAL. EN ÁREA DE FLOTACIÓN EN MINA LAS

BAMBAS.

Presentado por el Bachiller:

Marco Cuyo Ccolque

Para optar el Título Profesional de

Ingeniero Electrónico

Arequipa – Perú

2018

ii

DEDICATORIA

El presente trabajo va dedicado mi familia,

en especial a mis padres quienes gracias a

su esfuerzo y dedicación es que me

formaron con valores y sobretodo

profesional.

iii

RESUMEN

La primera parte del presente trabajo consta de la descripción de las operaciones

en la planta concentradora de la mina Las Bambas en sus diferentes etapas de

procesos como son Chancado, Molienda, Flotación, Espesadores, Filtros, Planta

de Molibdeno. Seguidamente se describe los conceptos fundamentales para

entender la teoría de análisis de leyes en línea por fluorescencia de rayos X.

Se describe además los componentes de los equipos que integran el analizador

en línea así como su disposición en planta concentradora y los flujos que analiza

como son flujos de alimentación a flotación, relaves y concentrado.

Luego se describe el comisionamiento, configuración de la comunicación tanto en

el servidor del analizador y DCS que se realiza en los equipos para que puedan

operar correctamente.

Finalmente se describe las actividades realizadas como son las de

mantenimiento, calibración y operación de los equipos, el monitoreo y reporte de

leyes a través del software PI System. Cabe mencionar que se realizaron

mejoras mecánicas, de control y automatización, para asegurar la disponibilidad

de los equipos en el área de flotación de la planta concentradora.

Palabras clave: Radiactividad, Ley de mineral, Flotación, Planta Concentradora,

Calibración, Analizadores de Rayos X, Regresión Lineal, DCS.

iv

ABSTRAC

The first part of the present tesis consists of the description of the operations in the

concentrator plant of the Las Bambas mine in its different stages of processes

such as crushing, milling, flotation, thickeners, filters, molybdenum plant. Following

is a description of the fundamental concepts for understanding the theory of online

law analysis by X-ray fluorescence.

It also describes the components of the equipment that make up the in-line

analyzer as well as its arrangement in the concentrator plant and the flows it

analyzes such as feed flows to flotation, tailings and concentrate.

Then the commissioning is described, configuration of the communication both in

the analyzer server and DCS that is done in the equipment so that they can

operate correctly.

Finally, the activities carried out are described, such as maintenance, calibration

and operation of the equipment, monitoring and reporting, and laws through the PI

System software. It is worth mentioning that mechanical, control and operational

improvements were made to ensure the availability of the equipment in the

flotation area of the concentrator plant.

Keywords: Radioactivity, Ore Laws, Flotation, Concentrator Plant, Calibration, X-

Ray Analyzers, Linear Regression, DCS.

v

OBJETIVO

OBJETIVO GENERAL

Dar a conocer el proceso de implementación de un sistema de analizadores en

tiempo real de leyes de mineral en el área en flotación, en mina Las Bambas. Así

también compartir experiencias de las mejoras de automatización y control que

se realizaron.

OBJETIVO ESPECIFICO

Señalar las etapas del proceso que tiene una planta concentradora así

como su importancia de datos de leyes del mineral.

Mostrar el proceso de lectura de leyes de mineral en el analizador por

medio de la fluorescencia de rayos X.

Dar a conocer el proceso de implementación, configuración de los

servidores y equipos asociados.

Dar a conocer las pruebas de comunicación y control entre equipos de

analizadores instalados en planta y DCS en cuarto de control.

Enseñar las mejoras tecnológicas que se realizaron así como la

optimización referente al control de procesos.

vi

ÍNDICE

RESUMEN ............................................................................................................. iii

ABSTRAC .............................................................................................................. iv

OBJETIVO .............................................................................................................. v

OBJETIVO GENERAL ............................................................................................ v

OBJETIVO ESPECIFICO ........................................................................................ v

CAPÍTULO I .......................................................................................................... 12

Curriculum Vitae .................................................................................................... 12

1.1. DATOS PERSONALES ........................................................................... 12

1.2. ESTUDIOS REALIZADOS ...................................................................... 12

1.3. PRESENTACION PERSONAL ............................................................... 12

1.4. Títulos y certificados ................................................................................ 13

1.5. Cursos de capacitación y entrenamiento ................................................ 14

1.6. Idiomas .................................................................................................... 14

1.7. Experiencia laboral .................................................................................. 14

1.8. Conocimientos ........................................................................................ 15

CAPITULO II ......................................................................................................... 17

DATOS DE LA EMPRESA .................................................................................... 17

2.1. Descripción del Centro de Trabajo .......................................................... 17

2.2. Operación ................................................................................................ 17

2.3. Propiedad y Certificaciones ..................................................................... 18

2.4. Ubicación planta las bambas .................................................................. 19

2.5. Organización del Centro Laboral ............................................................. 20

2.6. Funciones del Puesto de Trabajo ............................................................ 22

2.7. Trabajos Realizados................................................................................ 22

CAPITULO III ........................................................................................................ 23

MARCO CONCEPTUAL ....................................................................................... 23

3.1. OVERVIEW DE PROCESO DE PRODUCCION DE PLANTA

CONCENTRADORA DE MINERA LAS BAMBAS ............................................. 23

CHANCADO PRIMARIO Y TRANSPORTE DE MINERAL GRUESO23 3.1.1.

ACOPIO MINERAL GRUESO Y MOLIENDA ................................... 25 3.1.2.

CHANCADO DE PEBBLES .............................................................. 26 3.1.3.

FLOTACIÓN COLECTIVA ................................................................ 28 3.1.4.

ESPESAMIENTO DE CONCENTRADO: LAS BAMBAS .................. 31 3.1.5.

vii

ESPESAMIENTO DE RELAVES ...................................................... 32 3.1.6.

DESCRIPCION GENERAL DE LA PLANTA DE MOLIBDENO ........ 33 3.1.7.

FLOTACION SELECTIVA DE MOLIBDENO .................................... 34 3.1.8.

ESPESAMIENTO, FILTRADO Y ENVASADO DE CONCENTRADO 3.1.9.

DE MOLIBDENO ........................................................................................... 35

3.2. INTRODUCCIÓN A SISTEMAS DE ANÁLISIS ON-LINE (TIEMPO REAL)

DEL MINERAL. ................................................................................................. 36

3.3. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS EN PLANTA ........................................... 37

DESCRIPCION DE FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS 3.3.1.

ANALIZADORES EN LINEA DE LEYES ....................................................... 37

3.3.1.1. Principios básicos –Radioactividad. ........................................... 38

3.3.1.2. Descripción de sonda de Medición. ........................................... 45

3.3.1.3. Componentes de las tarjetas electrónicas.................................. 48

3.3.1.4. Descripción de procesamiento digital de señales. ..................... 51

3.3.1.5. Descripción de componentes de control, potencia,

instrumentación y comunicación de los equipos instalados. ...................... 58

3.3.1.6. Operación de los equipos analizadores. .................................... 63

Disposición de equipos analizadores en área de Flotación. ............. 67 3.3.2.

Arquitectura de comunicación de servidores de analizadores .......... 69 3.3.3.

CAPITULO IV ........................................................................................................ 72

DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN ................................................................. 72

4.1. Configuración de analizadores en planta y sus servidores. .................... 72

Instalación de software WinISA server en servidor........................... 72 4.1.1.

Configuraciones WinISA server. ....................................................... 79 4.1.2.

Configuración de cuentas en los canales. ........................................ 81 4.1.3.

Configuración de tiempo de corte para la pulpa del mineral. ............ 81 4.1.4.

Configuración de propiedades de flujo de pulpa del mineral. ........... 85 4.1.5.

Alarmas y señales de estatus. .......................................................... 85 4.1.6.

Comunicación de servidor a sistema de control distribuido DCS...... 86 4.1.7.

4.2. Commissioning de analizadores en planta y servidores. ......................... 87

Descripción de Data transfer configurados. ...................................... 87 4.2.1.

Comprobación de Comunicación de equipos de planta con el 4.2.2.

servidor. ......................................................................................................... 93

Comprobación de comunicación de servidor y DCS. ........................ 94 4.2.3.

4.3. Procedimiento de estandarización de equipo analizador. ....................... 95

viii

4.4. Procedimiento de calibración de equipos analizadores........................... 98

4.5. Regresión y análisis del programa para lecturas de leyes en WinISA

server. ............................................................................................................. 100

4.6. Implementación de lógicas de control en sistema de control distribuido

DCS para los analizadores en línea. ............................................................... 109

4.7. Monitoreo de las tendencias de los analizadores en línea en software

historizador PI System. ................................................................................... 114

CONCLUSIONES ................................................................................................ 116

RECOMENDACIONES ....................................................................................... 117

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 118

GLOSARIO ......................................................................................................... 119

ANEXOS ............................................................................................................. 121

Anexo 1 ............................................................................................................... 121

MEJORAS MECÁNICAS, ELÉCTRICAS, DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

QUE SE HICIERON EN LA ETAPA DE ARRANQUE DE LA PLANTA. .............. 121

Anexo 2 Reporte de leyes de mineral ................................................................. 129

Anexo 3 Planos eléctricos ,instrumentación y control ......................................... 131

ix

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Ubicación planta Las Bambas. ............................................................. 20

Figura 2. Organigrama Control de Procesos Las Bambas. ................................. 21

Figura 3. Diagrama esquemático de chancado primario y transporte mineral

grueso. ................................................................................................................. 24

Figura 4. Diagrama esquemático de la descarga del acopio de gruesos hacia

Molienda. .............................................................................................................. 26

Figura 5. Diagrama esquemático chancado de pebbles. ..................................... 28

Figura 6. Diagrama esquemático circuito de flotación y limpieza. ....................... 30

Figura 7. Diagrama esquemático circuito de los circuitos de remolienda rougher y

rougher-scavenger. .............................................................................................. 31

Figura 8. Diagrama esquemático circuito de espesamiento concentrado Cu. ..... 32

Figura 9. Diagrama esquemático del proceso de flotación selectiva. .................. 35

Figura 10. Diagrama esquemático del circuito de espesamiento, filtrado y

almacenamiento de molibdeno. ............................................................................ 36

Figura 11. Tiempo de vida útil de radioisótopo. ................................................... 44

Figura 12. Características de radioisótopos. ....................................................... 45

Figura 13. Parte interior de la sonda de medición. .............................................. 46

Figura 14. Imágenes de detalle de la sonda de medición. .................................. 46

Figura 15. Detalle de blindaje de sonda. ............................................................. 47

Figura 16. Izquierda ventana backup, derecha ventana mylar ............................ 48

Figura 17. Diagrama Simplificado. ....................................................................... 48

Figura 18. (a)Tarjeta electrónica DXP de sonda, (b) tarjeta de preamplificador. . 49

Figura 19. Leds de activación según nivel de nitrógeno líquido. ......................... 50

Figura 20. Diagrama de bloques módulo PSEM. ................................................. 53

Figura 21. Partes de tarjeta electrónica DXP....................................................... 55

Figura 22. Espectrómetro digital de baja tensión uDXP. ..................................... 56

Figura 23. Arquitectura de la uDXP ..................................................................... 57

Figura 24. Componentes del analizador. ............................................................. 59

Figura 25. Motor DC de cortador metalúrgico. ..................................................... 59

Figura 26. Conexión eléctrica variador de frecuencia. ......................................... 60

Figura 27. Interior de gabinete neumático elevador de sonda. ............................ 60

Figura 28. Diagrama esquematico del elevador. ................................................. 61

Figura 29. Diagrama esquemático de sistema de aire elevador (Hoist) .............. 61

Figura 30. Parte Interior de gabinete de control. ................................................. 62

Figura 31. Botoneras parte externa gabinete de control. ..................................... 62

Figura 32. PLC Thermo Scientific Anstat-200 Series. ......................................... 63

Figura 33. Relay programable Eaton. .................................................................. 66

Figura 34. Disposición de los servidores de Analizadores .................................. 70

Figura 35. Arquitectura de servidores de analizadores ....................................... 71

Figura 36. Iniciamos la instalación, escogemos la primera opción WinISA Server

Program................................................................................................................ 73

Figura 37. Ventana emergente. ........................................................................... 73

Figura 38. Ventana emergente. ........................................................................... 74

Figura 39. Ventana emergente ............................................................................ 75

x

Figura 40. Pantalla emergente. ........................................................................... 75

Figura 41. Árbol de carpetas y directorios. .......................................................... 76

Figura 42. Visualización de versión. .................................................................... 77

Figura 43. Archivo diario assay. .......................................................................... 79

Figura 44. Ventana donde se setea el tiempo de corte. ...................................... 82

Figura 45. Ventana menú de configuraciones en servidor. ................................. 83

Figura 46. Ventana donde se escoge el analizador. ............................................ 84

Figura 47 Ventana donde se setea el número de cortes. .................................... 84

Figura 48. Programa Archestra IDE de DCS. ...................................................... 87

Figura 49. Primera ventana de configuración. ..................................................... 91

Figura 50. Ventana de configuración de direcciones modbus. ............................ 92

Figura 51. Lista de direcciones modbus configurados en servidor. ..................... 92

Figura 52. Registros de direcciones Modbus....................................................... 93

Figura 53. Ecuaciones preliminares. ................................................................... 94

Figura 54. Probe de la sonda con su respectivo blindaje. ................................... 96

Figura 55. Ilustración procedimiento de estandarización. .................................... 96

Figura 56. Ventada de resultados de estandarización. ........................................ 97

Figura 57. Lista de canales de estabilidad después de estandarización. ............ 97

Figura 58. Ilustración procedimiento de calibración. ............................................ 98

Figura 59. Ilustración programa de regresión. ..................................................... 99

Figura 60. Ilustración resultados de la regresión se envía a DCS ....................... 99

Figura 61. Ilustración programas del servidor de analizadores WinIsa. ............ 100

Figura 62. Ventana principal de programa RARP. ............................................. 101

Figura 63. Datos cargados en programa Rarp. ................................................. 103

Figura 64. Resultados de regresión. .................................................................. 104

Figura 65. Selección de ecuación después de regresión. ................................. 105

Figura 66. Gráfica de la regresión lineal de la ecuación .................................... 106

Figura 67. Visualización de leyes por flujos en servidor. ................................... 107

Figura 68. Espectro. .......................................................................................... 107

Figura 69. Tendencias de leyes del analizador de diferentes flujos. ................. 108

Figura 70. Ecuación del analizador con aumento de offset de +0.08 ................ 108

Figura 71. Datos de analizadores en DCS. ....................................................... 109

Figura 72. Cuadro descrito anteriormente ......................................................... 110

Figura 73. Diagrama de Proceso ....................................................................... 111

Figura 74. Estrategia de control descrita. .......................................................... 111

Figura 75. Bloques para visualización de leyes en DCS. .................................. 112

Figura 76. Overview de analizadores en DCS. .................................................. 113

Figura 77. Tendencias de ley %Cu en PI System ............................................. 114

Figura 78. Tendencias de ley %Fe en PI System .............................................. 115

Figura 79. Tendencias de ley %Sólidos en PI Ssytem. ..................................... 115

xi

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Accionistas Las Bambas. ....................................................................... 18

Tabla 2. Certificaciones. ...................................................................................... 19

Tabla 3. Muestreo en Circuito de Flotación Cu .................................................... 68

Tabla 4. Tipos de fuente radiactivas en área de flotación. ................................... 68

Tabla 5. Muestreo en Planta de Moly. ................................................................. 69

Tabla 6. Resumen de tiempos configurados según flujo. .................................... 85

Tabla 7. Lista de IPs de analizadores en campo. ................................................ 86

Tabla 8. Lista de IPs de servidores. ..................................................................... 86

Tabla 9. Lista de direcciones modbus. ................................................................. 88

Tabla 10. Lista de bit de alarmas Device type 01. ............................................... 89

Tabla 11. Lista de bit de alarmas Device type 84 ................................................ 90

Tabla 12. Lista de bit de alarmas Device type 21. ............................................... 90

Tabla 13. Registro de resultados de laboratorio. ............................................... 102

12

CAPÍTULO I

Curriculum Vitae

1.1. DATOS PERSONALES

Apellidos y Nombres : Marco Cuyo CColque.

DNI : 45037860

Libreta Militar : 3002168882

Dirección : Urb. San José A-7 José Luis

Bustamante y R.- Arequipa

Teléfono

Correo Electrónico

: 983715055

: [email protected]

1.2. ESTUDIOS REALIZADOS

Educación Primaria : C.E.N. “Sagrado corazón de Jesús”

(1995 - 1999)

Educación Secundaria : C.E.N “Independencia Americana”

(2000- 2004)

Educación Superior : Universidad Nacional San Agustín

- Facultad de Ingeniería de Producción y

Servicios

- Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica

- Bachiller en Ingeniería Electrónica

1.3. PRESENTACION PERSONAL

Bachiller de la Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica de la Universidad

Nacional de San Agustín, con conocimientos en electrónica, electricidad,

instrumentación industrial, PLC, redes industriales, redes TCP/IP

controladores industriales, control y automatización, robótica, informática,

telecomunicaciones ,manejo de grupos de personas, sociable con facilidad de

palabra, honesta, responsable, ordenado, dinámico, extrovertido, con

habilidades para trabajar en equipo y bajo presión, resolución de problemas,

13

rápido aprendizaje, creatividad e Iniciativa. Dominio del Idioma Inglés y con

licencia de conducir categoría AIIB.

1.4. Títulos y certificados

Bachiller en ingeniería Electrónica- UNSA.

Asistente en la II reunión nacional de ramas estudiantiles IEEE,

organizado por la Rama Estudiantil IEEE de la universidad Católica San

pablo y el comité de actividades Estudiantiles IEEE sección Perú. (2009)

Asistente en la feria Internacional de Telecomunicaciones FITEL AQP

2008

Participante en el primer concurso de Ética de la sección Perú realizado

en la II reunión Nacional de Ramas Estudiantiles IEEE. (2009)

I seminario de Comunicaciones inalámbricas soluciones de

Comunicaciones Inalámbricas para el Desarrollo, organizado por la

universidad católica san pablo (2006)

XVI congreso Internacional de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Sistemas

“INTERCON 2009”

Especialidad técnica en Computación e informática por la Unidad de

Producción y Servicios de la Universidad Nacional de San Agustín. (2009)

Taller de Capacitación técnica en Ensamblaje y Reparación de

Computadoras, impresoras, redes Lan y Wireless, por la Universidad Alas

Peruanas.

Taller de Oratoria, motivación y liderazgo, realizado por el centro

Académico de desarrollo profesional de la facultad de Ciencias Contables

y Administrativas de la UNSA.

Liderazgo Inspiración e influencia, trabajo y comunicación en equipo, por

el Grupo Consulta.

Taller de Instalaciones Eléctricas, organizado por la Consultoría

Internacional de Servicios y Comercio exterior e Integración Sede

Arequipa.

Control and fundamental and troubleshooting y tunning control loop por

HATCH.

Estrategias de control en Plantas Concentradoras por Optimus Group Inc.

14

Foxboro EVO Equipment Maintance, by Schneider Electric.

Foundation Fieldbus System Engineering with Control Editor, by Schneider

Electric.

I/A series System Fied Device System Integrator (FDSI) with Modbus, by

Schneider Electric.

Sistemas de Análisis en Línea Anstat, MSA y PSM, por ThermoFisher.

Seguridad Radiológica en el mantenimiento de equipos de equipos de

fluorescencia de Rayos X, por Instituto Peruano de Energia Nuclear IPEN.

SINAMICS G120, SIMOCODE Pro, WINCC Flexible, por SITRAIN

SIEMENS.

Operación, mantenimiento de Molinos SAG, Bolas, por LMING.

PI Sysem, Data link, Process book nivel usuario, por Contact Ingenieros.

Plataforma SIEMENS TIA PORTAL V14, por Automatización de Procesos

y Comunicaciones Industriales S.A.C.

Plataforma ROCKWELL STUDIO 5000 Rev.30, por Automatización de

Procesos y Comunicaciones Industriales S.A.C.

1.5. Cursos de capacitación y entrenamiento

Curso de Rigging.

Trabajos en altura, espacios confinados y trabajos en caliente.

Seguridad minera DS-024-2016 EM.

Primeros Auxilios e Incendios, uso de extintores.

Materiales peligrosos MATPEL nivel 2.

Curso de fundamentos de Control y tuning de lazos de control.

1.6. Idiomas

Inglés Intermedio

Portugués Intermedio

1.7. Experiencia laboral

Centro de investigación Cie–Illay para la elaboración de revistas de

investigación. (2009-2011)

Organizador de concurso de proyectos de ingeniería electrónica

XPOTRON (2012).

15

Instalaciones eléctricas domiciliarias, alarmas, intercomunicadores.

Mantenimiento Mecánico eléctrico en la planta de Backus Arequipa, área

de envasado.

V y P ice SAC, Contratista para Cerro Verde como técnico en

mantenimiento Planta concentradora periodo 2011-2012.

Controltek SAC, contratista para Cerro Verde, Técnico electrónico, eléctrico

en planta Concentradora periodo 2012-2013.

Controltek SAC, contratista para Antapaccay, Técnico instrumentista en

planta Concentradora periodo 2013-20134.

Siscom SAC, técnico electrónico desarrollando cableado estructurado,

tendido de fibra óptica, canalización, soporte, montaje, comisionamiento y

certificado de red para data center en proyecto de expansión (Proyecto

Misti ) de Cementos Yura- Arequipa.

Graduado de Control de procesos en MMG minera Las Bambas periodo

2014-2015, en área de Instrumentación y Control de Procesos.

Técnico de Control de Procesos en MMG minera Las Bambas periodo

2015-2017, desarrollando actividades de mantenimiento, calibración,

operación de equipos de análisis en línea de leyes y de partículas, así

como soporte en redes industriales, sensores, actuadores, elementos de

control de planta concentradora.

1.8. Conocimientos

Excel, Visio, Project, Autocad

Labview, Matlab

Sistema PI System, SAP.

Lectura e interpretación de planos: P&ID, flow sheet, diagramas eléctricos,

control y potencia.

Calibración, configuración de instrumentos en campo en planta

concentradora.

Calibración, configuración de variadores de velocidad de media tensión.

Operación, mantenimiento, montaje de tableros de control y fuerza.

Diagnóstico de redes industriales Profibus, Fieldbus, Devicenet, Modbus

TCP/IP.

16

Programación, configuración, montaje de PLC marca Siemens y Allen

Bradley.

Monitoreo, configuraciones básicas de DCS de Invensys.

Operación, mantenimiento y configuraciones básicas de servidores.

Operación, calibración, mantenimiento de analizadores en línea marca

Thermo Fisher.

Conocimiento de lógicas de control para operaciones de Chancado,

molienda, flotación, esperadores y circuito de Molibdeno en planta

concentradora.

17

CAPITULO II

DATOS DE LA EMPRESA

2.1. Descripción del Centro de Trabajo

Razón Social: MINERA LAS BAMBAS S.A.

RUC: 20538428524

Página Web: www.lasbambas.com

Las Bambas es una mina de cobre ubicada en las provincias de

Cotabambas y Grau en el departamento de Apurímac, en el centro de Perú.

La operación de la mina inició en noviembre del 2015.

La mina contiene más de 1,08 millones de toneladas de concentrado de

cobre, cuya inversión se estimó en unos US$ 10.000 millones.

2.2. Operación

La mina es de tajo abierto y cuenta con componentes complejos que incluyen:

faja transportadoras de gran capacidad y equipos de la planta, como el

chancador primario y los molinos.

Se hace un uso intensivo de procesos de automatización y de alta tecnología

para manejar los equipos de operación y mantenimiento. Asimismo, se cuenta

con equipos mineros de perforación, carga, acarreo y equipos auxiliares.

El proceso productivo se inicia con la extracción del mineral de Ferrobamba,

uno de los tres yacimientos de nuestra concesión. Luego, el mineral es

triturado y trasladado hacia un circuito de flotación convencional por medio de

una faja transportadora de 5 km, donde producimos concentrado de cobre y

molibdeno. Transportamos el concentrado hacia el circuito de molibdeno para

continuar su procesamiento.

Se tiene tres yacimientos principales: Ferrobamba, Chalcobamba y

Sulfobamba. Actualmente, estamos explotando el yacimiento Ferrobamba.

18

Se cuenta con reservas minerales de 7,2 millones de toneladas de cobre y

recursos minerales de 12,6 millones de toneladas.

Se espera producir más de 2 millones de toneladas de cobre en concentrado

en los primeros cinco años de funcionamiento.

El tiempo de vida estimado de la mina es de 18 años con un considerable

potencial de exploración.

En 2016, se inicia la producción comercial, luego de una década de

exploración, construcción y desarrollo. Alcanzar el nivel de producción plena

se ha permitido ser una de las minas de cobre más grandes a nivel global, y

ha contribuido a que el Perú se consolide como el segundo mayor productor

cuprífero del mundo.

En diciembre de 2015, se inicia la producción de concentrado de cobre y

despachando el primer envío desde el puerto de Matarani (Arequipa) el 15 de

enero de 2016.

2.3. Propiedad y Certificaciones

Las bambas desde 2014 está conformada por los siguientes accionistas:

Accionista Porcentaje (%)

MMG Limited 62,5 %

Guoxin International Investment Co. Ltd. 22,5 %

CITIC Metal Co. Ltd. 15 %

total 100%

Tabla 1. Accionistas Las Bambas.

Fuente: www.lasbambas.com

MMG opera en Australia, la República Democrática del Congo (RDC), Laos y

Perú. También cuenta con proyectos de exploración y alianzas en Australia,

África y América. Su sede se encuentra en Melbourne, Australia.

19

El operador cotiza en la Bolsa de Valores de Hong Kong (HKEx 1208) y tiene

una cotización secundaria en el Mercado de Valores de Australia (ASX

MMG). El accionista mayoritario de MMG es China Minmetals Corporation

Limited, empresa que figura en Fortune 500.

También cuenta con las siguientes certificaciones:

Certificaciones Descripción

ISO 9001:20081 Producción de cátodos de cobre a través de

Electrodeposición (Planta EW)

ISO 14001:20042 Toda la compañía se encuentra certificada para el

adecuado manejo ambiental de sus operaciones.

OHSA 18001:2007 Norma que certifica su sistema de gestión en la salud

y seguridad industrial en todas sus instalaciones.

Tabla 2. Certificaciones.

Fuente: www.lasbambas.com

2.4. Ubicación planta las bambas

La planta las bambas (Figura 1) de la actual planta concentradora de bambas

está ubicado en la cabecera de la quebrada Chalhuahuacho, esta se

encuentra ubicada en el departamento de Apurimac, provincia de

Cotabambas

1 ISO 9001:2008 Norma internacional que es la base del sistema de gestión de la calidad, que se

centra en todos los elementos de administración de calidad con los que una empresa debe contar para tener un sistema efectivo que le permita administrar y mejorar la calidad de sus productos o servicios. 2 ISO 14001:2004 Norma internacional que expresa como establecer un Sistema de Gestión

Ambiental efectivo, enfocada a cualquier organización que esté buscando reducir los impactos en el ambiente.

20

Figura 1. Ubicación planta Las Bambas.

Fuente: Google Earth

2.5. Organización del Centro Laboral

Por la magnitud de operaciones, la empresa se encuentra organizada por

gerencias y superintendencias, describiendo a continuación más

detalladamente la gerencia control de procesos.

21

Supervisor Sénior de Control de Procesos

(2)

Superintendente de Control de Procesos

(1)

Técnico de Control de Procesos (4)

Ingeniero de Control(4)

Metalurgista de Control de Procesos

(2)

Ingeniero de Desarrollo (2)

Figura 2. Organigrama Control de Procesos Las Bambas.

Fuente: Elaboración Propia

22

El área de control de procesos se organiza de la siguiente manera:

1 Superintendente de control de procesos

2 Supervisores senior.

3 Ingenieros de control de procesos.

4 Técnicos de control de procesos.

2.6. Funciones del Puesto de Trabajo

Las principales funciones realizadas son:

Cumplir con la norma de seguridad y salud en el trabajo DS 024 EM.

Mantener la disponibilidad de los equipos de análisis en línea.

Mantenimiento, operación y calibración de dichos equipos de análisis en

línea de leyes y partículas.

Reportar a la supervisión sobre actividades diarias.

2.7. Trabajos Realizados

Comisionamiento de equipos de análisis en línea.

Puesta en marcha del sistema de análisis en línea de leyes y partículas.

Implementación de lógicas de control en DCS para los equipos de análisis

en línea.

Toma de muestras para calibración en los diferentes flujos de planta.

Se ejecuta regresión o calibración de los equipos cada mes.

Mejoras a nivel mecánico, operativo de los equipos.

Implementación de plan de mantenimiento de los equipos.

Recarga de nitrógeno a los equipos analizadores de leyes semanalmente.

Reporte diario sobre los datos de leyes y partículas a la supervisión.

Propuesta e implementación de mejoras en equipos con la instalación de

válvulas dardo y agitación automática.

23

CAPITULO III

MARCO CONCEPTUAL

3.1. OVERVIEW DE PROCESO DE PRODUCCION DE PLANTA

CONCENTRADORA DE MINERA LAS BAMBAS

Las Bambas contempla la instalación de una nueva planta Concentradora de

140 000 t/d (toneladas diarias) de capacidad nominal de mineral grueso para

la producción de 2 835 t/d de concentrado colectivo de cobre y 37 t/d de

concentrado de molibdeno.

La Planta Concentradora considera la extracción de mineral grueso de tres

yacimientos durante el ciclo de vida del proyecto, e incluye una sección de

chancado primario; una planta de molienda con dos módulos SAG-Bolas y

chancado de pebbles; una planta de flotación colectiva de cobre y molibdeno;

espesamiento del concentrado colectivo y espesamiento de relave final,

filtrado y secado del concentrado cobre y de molibdeno.

CHANCADO PRIMARIO Y TRANSPORTE DE MINERAL GRUESO 3.1.1.

Descripción general

El circuito de chancado primario y transporte de mineral grueso, está

comprendido desde la descarga de los camiones mina en las tolvas de

alimentación a los chancadores (0210-BNC-0001/0003), hasta la

descarga del mineral desde la correa overland NO.2 (0240-CVB-0004)

en el acopio de gruesos.

Las Bambas contempla la explotación de 3 yacimientos: Ferrobamba,

Chalcobamba y Sulfobamba. El plan minero contempla la utilización de

Ferrobamba durante todo el ciclo de vida de la mina, en tanto que los

yacimientos de Chalcobamba y Sulfobamba se incorporan a la

explotación de Ferrobamba a contar del año 8 y 11 respectivamente. A

futuro se contempla trasladar un equipo de chancado primario (0210-

CRG-0002) desde Ferrobamba a Chalcobamba (año 8), para el

procesamiento del mineral proveniente de los yacimientos de

Chalcobamba y Sulfobamba.

24

La operación de transporte de mineral se realizará mediante camiones

mina con tolva de 360 t hacia 2 líneas de chancado primario operadas

en paralelo. Considerando que en la etapa inicial del proyecto el

yacimiento en operación es Ferrobamba, el producto de chancado de

ambas líneas es transportado mediante una correa overland (0210-

CVB-0003) de 2.6 km de longitud que acopla con una correa (0210-

CVB-0004) de 2.7 km de longitud hasta el acopio de gruesos de la

Planta Concentradora.

El diseño de la planta de chancado primario ha considerado un

esquema operacional de 365 días por año, 24 horas por día y 70 % de

utilización efectiva (Chancadores), para una generación de 140 000 t/d

de mineral grueso fresco con una granulometría P80 de 150 mm.

Figura 3. Diagrama esquemático de chancado primario y transporte mineral grueso.

Fuente: Filosofía de operaciones Las Bambas.

25

ACOPIO MINERAL GRUESO Y MOLIENDA 3.1.2.

El circuito de molienda está comprendido desde la descarga de la

segunda correa overland (0220-CVB-0004) en el acopio de gruesos,

hasta el envío de la pulpa hacia flotación, desde los disipadores de

energía (0330-STP-0214/0215), ubicados después del rebose de las

baterías de ciclones de molienda.

La planta de molienda contempla una autonomía de 18 h,

proporcionada por un acopio abierto de105 000 t de capacidad viva. La

descarga del acopio se realiza a través de ocho (8) alimentadores de

placas (Apron feeders), que alimentan dos líneas independientes de

molienda SAG (4 alimentadores por línea, 3 operando y 1 en espera).

La molienda, se compone de dos (2) molinos SAG operados en

paralelo, cada uno provisto de un trommel corto, cuyo sobretamaño

alimenta a un harnero vibratorio que permite la clasificación de los

pebbles. El producto grueso del harnero o sobretamaño, es conducido

mediante correas a la planta de chancado de pebbles, mientras que el

producto fino o bajotamaño es enviado a clasificación y posteriormente

al circuito de molienda de bolas, compuesto por cuatro (4) baterías de

ciclones y dos (2) molinos de bolas (dos baterías y un molino de bolas

operando con cada línea de molienda SAG). La operación normal

contempla el retorno de la totalidad de los pebbles chancados a la

alimentación de la molienda SAG, y dicho circuito tiene una generación

de pebbles equivalente a un 25 % de la alimentación fresca de la

molienda SAG.

La molienda de bolas se realiza a través de 2 líneas paralelas

independientes de molinos en circuito cerrado inverso, cada línea de

molienda de bolas es alimentada desde una línea en específico de

molienda SAG, además, cada línea de molienda tiene asociada 2

baterías de 12 ciclones cada una (4 baterías en total). El producto

bajotamaño de los ciclones (overflow) es conducido a la alimentación

de la flotación rougher previa clasificación y muestreo de la pulpa, en

26

tanto que el sobretamaño (underflow) de los ciclones es retornado al

circuito de molienda de bolas. Dicho circuito tiene una carga circulante

equivalente a un 300 % con respecto a la alimentación del producto de

la molienda SAG.

El diseño de la planta ha considerado un tratamiento promedio de 140

000 t/d de mineral, con un esquema operacional de 365 días por año,

24 horas por día y 92 % de utilización efectiva. Se ha estimado un

producto final de molienda que alimenta la etapa de flotación, con

granulometría P80 de 240 micrones y 38 % de sólidos en peso.

Figura 4. Diagrama esquemático de la descarga del acopio de gruesos hacia Molienda.


CHANCADO DE PEBBLES 3.1.3.

El circuito de chancado de pebbles está comprendido desde el

sobretamaño de los harneros (0310-SCR-0001/0003), hasta la

descarga de los pebbles chancados sobre las correas alimentadoras de

27

la molienda SAG (0320-CVB-0006/0007). Los pebbles generados en la

molienda SAG, son descargados en dos (2) correas transportadoras en

serie (0320-CVB-0010/0011), para su posterior envío hacia un acopio

con 1.1 h de autonomía y 1 750 t de capacidad viva. La descarga de

esta pila se efectúa mediante 3 líneas, a través chutes tipo sombrero

“mexicano” sobre tres (3) correas (0320-CVB-0012@0014) que

alimentan los chutes de alimentación de los tres (3) chancadores de

Pebbles de la planta (0320-CRC-0001@0003).

Está contemplado que el circuito de pebbles retorne inicialmente el 100

% de los pebbles hacia la molienda SAG mediante correas de 48” de

ancho, y para estos efectos, los chancadores descargan sobre una

correa colectora (0320-CVB-0015), que también recibe el desvío de los

chutes de alimentación, desde donde se alimenta un chute de tres vías

(0320-STP-0465) que alimenta en porciones equivalentes, la totalidad

del flujo transportado a las correas de alimentación de ambos molinos

SAG (0320-CVB-0017/0018).

El balance de la planta ha considerado una generación nominal de

pebbles equivalente al 25 % de la alimentación nominal fresca de la

planta, con un esquema operacional de 365 días por año, 24 horas por

día y 85 % de disponibilidad. En la condición de diseño del sistema de

transporte de pebbles se ha considerado una capacidad equivalente al

30 % de generación de pebbles a partir de la alimentación fresca

nominal de la Planta Concentradora, con el objetivo de absorber la

fluctuación de la dureza del mineral o las fluctuaciones de operación

del circuito.

28

Figura 5. Diagrama esquemático chancado de pebbles.


FLOTACIÓN COLECTIVA 3.1.4.

El circuito de flotación colectiva está comprendido desde la descarga

de los disipadores de energía (0330-STP-0024/0025) hacia flotación,

hasta la descarga gravitacional del concentrado final de flotación

colectiva en el cajón de alimentación del espesador de concentrado

colectivo (0340-DIS-0008) y la descarga gravitacional de los relaves

de flotación en el cajón de alimentación de los espesadores de

relaves (0510-SUU-0007).

El circuito de flotación colectiva del concentrador incluye las

siguientes operaciones unitarias:

Flotación rougher, Flotación rougher-scavenger, remolienda de

concentrado rougher, remolienda de concentrado rougher-scavenger

y flotación de limpieza en tres etapas.

29

El diseño de la planta ha considerado un ritmo de operación de 365

días por año, 24 horas por día y 92 % de utilización efectiva,

procesando mineral a una tasa nominal de 6 341 t/h, con una

recuperación de 90.0 % y una ley de concentrado final de

aproximadamente 40.00 % de Cobre y 0.72% de Molibdeno. Las

etapas de flotación rougher y rougher-scavenger están provistas de

un total de 28 celdas autoaspiradas, instaladas en cuatro (4) filas de

siete (7) celdas de 257 m3 cada una, con un tiempo de residencia

nominal de 31 min. Durante una operación normal, las dos primeras

celdas de cada fila corresponden a la flotación rougher, mientras que

las cinco (5) celdas restantes de cada fila operan como flotación

rougher-scavenger.

En cada fila de celdas se ha considerado como desvío, el poder

conducir el concentrado de la 3ra y 4ta celda a la canaleta de

concentrado rougher, en esta configuración las cuatro primeras celdas

operan como flotación rougher, mientras que las 3 restantes operan

como flotación rougher-scavenger.

Adicionalmente, el diseño ha considerado instalar desvíos mecánicos

de mantención que permiten aislar una celda para la mantención

mientras que las restantes 6 celdas pueden seguir operando.

Los concentrados de flotación rougher y rougher-scavenger son

colectados de forma independientecon el objetivo de aprovechar la

diferencia de ley entre ellos (el concentrado rougher con una alta ley

de cobre y el concentrado rougher-scavenger con una ley inferior) y

procesarlos de manera separada para lograr los máximos beneficios

metalúrgicos en las etapas posteriores de la flotación de limpieza.

La remolienda para el concentrado rougher y rougher-scavenger se

realiza en dos circuitos abiertos independientes en paralelo, utilizando

molinos tipo ISAMill. La configuración para el uso de los molinos

ISAmill, considera la utilización de un (1) molino para la remolienda de

los concentrados producidos en la flotación rougher, y dos molinos (2)

para los concentrados producidos en la flotación rougher-scavenger.

30

La flotación de limpieza se realiza en 3 etapas, en un total de 17

celdas distribuidas en flotación de primera, segunda y tercera

limpieza, donde el concentrado de cada etapa avanza a limpieza

siguiente y las colas retornan la etapa anterior, adicionalmente el

concentrado rougher remolido es alimentado a segunda limpieza y el

concentrado rougher-scavenger remolido es alimentado a la primera

etapa de limpieza. Para las colas de la primera limpieza existe una

etapa de limpieza scavenger, donde a través de 5 celdas su

concentrado es recirculado a la alimentación de la primera limpieza y

las colas respectivas son conducidas a espesamiento de relaves

donde se mezclan con los relaves roughers cavenger para producir el

relave final. El concentrado de la tercera limpieza, se envía a

espesamiento colectivo.

Figura 6. Diagrama esquemático circuito de flotación y limpieza.


31

Figura 7. Diagrama esquemático circuito de los circuitos de remolienda rougher y rougher-scavenger.


ESPESAMIENTO DE CONCENTRADO: LAS BAMBAS 3.1.5.

El circuito de espesamiento de concentrado considera desde el cajón

de alimentación al espesador (0340-DIS-0008), hasta la descarga del

concentrado espesado en el cajón distribuidor de los estanques de

almacenamiento de concentrado de la primera estación del

concentraducto (0361-STP- 0274) y la descarga de las aguas

recuperadas en los cajones de alimentación a las baterías de ciclones

del área de molienda (0310-SUL-0001/0002).

El diseño del circuito ha considerado una producción nominal de 2

835 t/d de concentrado colectivo con una ley media de 40 % Cu; el

ritmo de operación es de 365 días por año, 24 horas por día y una

utilización de 92 %.

La operación de espesamiento de concentrado se realizará en un

espesador tipo alta capacidad de 60 m de diámetro y 6 500 kN/m de

32

torque, hasta una concentración en sólidos de 62 %; el producto de

espesamiento será alimentado al circuito de Molibdeno.

Figura 8. Diagrama esquemático circuito de espesamiento concentrado Cu.


ESPESAMIENTO DE RELAVES 3.1.6.

El circuito de espesamiento de relaves, comprende desde la

alimentación del relave de flotación en el cajón de alimentación a los

espesadores (0510-SUU-0007) y desde la alimentación de las aguas

de procesos recuperadas desde la presa de aguas contactadas en el

estanque de agua recuperada (0510-SUU-0036), hasta la descarga

gravitacional de los relaves finales desde el cajón de relaves (0530-

SUL-0006) en el tranque y la descarga de las agua recuperadas de

espesamiento en la piscina de agua de procesos. La operación de

espesamiento de relaves se realizará en dos (2) espesadores tipo alta

capacidad de 80 m de diámetro y 10 000 kN/m de torque, hasta una

concentración en sólidos de 62 %, el producto de espesamiento será

conducido gravitacionalmente hasta el cajón de relaves finales,

mientras que una parte del agua recuperada será utilizada en la

33

dilución de floculantes y el resto recirculada mediante bombeo hasta

las piscinas de agua de procesos.

Figura 7. Diagrama esquemático espesamiento de relaves.


DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA DE MOLIBDENO 3.1.7.

La Planta de Molibdeno, procesa el concentrado colectivo producido

en la planta de flotación colectiva Cu-Mo de Las Bambas, con el

objetivo de separar selectivamente mediante flotación el molibdeno

desde la pulpa rica en cobre. El concentrado de molibdeno seco es

envasado en maxisacos y las colas de la planta (concentrado de

cobre) es enviado al espesador de cobre final y planta de filtros de

cobre para su procesamiento. El concentrador colectivo produce 2

835 t/d de pulpa que es enviada a la planta de molibdeno, la cual ha

sido diseñada para una producción nominal de 37 t/d de concentrado

de molibdeno con una ley media de 50.63% Mo. Las 2 798 t/d de

relave producido corresponden al concentrado de cobre que se envía

a la etapa de espesamiento final de cobre. El esquema operacional

considera 365 días por año, 24 horas por día y 92% de utilización

efectiva, procesando la pulpa Cu-Mo con una recuperación global de

91.7% y una ley de concentrado final de 50.63% Mo.

34

FLOTACION SELECTIVA DE MOLIBDENO 3.1.8.

El circuito de flotación rougher y limpieza está comprendido desde la

dilución y acondicionamiento de la pulpa (0370-STP-0558), hasta la

descarga de las colas de flotación (concentrado de cobre) en el cajón

que alimenta la etapa de espesamiento final de Cu (0410-DIS-0007) y

la descarga del concentrado de Mo en el cajón de alimentación al

espesador final de Mo (0370-STP-0046), incluyendo las siguientes

operaciones unitarias: flotación rougher, flotación de primera limpieza,

remolienda de concentrado de primera limpieza, flotación de segunda

y tercera limpieza, y flotación de limpieza scavenger.

La operación de este circuito considera una etapa de flotación rougher

en dos filas de 6 celdas de 28.3 m3 cada una (0370-FTR-0029@0034

y 0370-FTR-0041@0046), una primera etapa de limpieza de 3 celdas

de 8.5 m3 (0370-FTA-0023@0025), una etapa de barrido de 5 celdas

de 8.5 m3 (0370-FTA-0033@0037), una remolienda para el

concentrado de primera limpieza de un molino IsaMill (0370-MILI-

0004) y dos posteriores etapas de flotación en celdas tipo columna,

flotación de segunda limpieza en dos columnas en paralelo de 1.70 m

de diámetro (0370-FTC-0003/0004) y flotación de tercera limpieza en

dos columnas en paralelo de 1.25 m de diámetro (0370-FTC-

0001/0005).

El diseño considera espacio adicional para la instalación de una

séptima celda rougher el diseño permite aplicar un bypass a la planta

de Mo, enviando el concentrado Cu-Mo desde las bombas de

underflow del espesador de concentrado bulk (0340-PPS-0025/0026),

hasta el estanque de alimentación a los filtros de cobre (0420-TKF-

0021).

En los escenarios de alta ley de concentrado, donde la ley del

concentrado de la segunda limpieza es de nivel comercial, la

operación permite desviar la totalidad del flujo hacia el espesador de

concentrado de molibdeno (aplicando bypass a la tercera etapa de

limpieza).

35

Figura 9. Diagrama esquemático del proceso de flotación selectiva.


ESPESAMIENTO, FILTRADO Y ENVASADO DE CONCENTRADO 3.1.9.

DE MOLIBDENO

El diseño de la planta de molibdeno ha considerado un tratamiento

promedio de 2 835 t/d de sólidos, pulpa al 62% en peso recibida

desde el underflow del espesador de concentrado colectivo. En las

etapas de flotación selectiva y limpieza, el concentrado de cobre es

separado (2 798 t/d) y enviado a espesamiento final, en tanto que la

36

diferencia (37 t/d) es obtenida del espesamiento final de molibdeno,

como producto de la flotación selectiva.

El circuito de espesamiento comienza en la recepción del producto de

la tercera limpieza y es enviado desde un cajón de recolección hasta

un cajón de alimentación del espesador final de molibdeno, cuya

descarga es enviada a la etapa de filtrado para su posterior secado y

envasado al 3-5% de humedad en sacos. El esquema operacional

considera 365 días por año, 24 horas por día, 92% de utilización

efectiva para la etapa de espesamiento y 50% de utilización efectiva

para la etapa de filtrado y secado.

Figura 10. Diagrama esquemático del circuito de espesamiento, filtrado y almacenamiento de molibdeno.


3.2. INTRODUCCIÓN A SISTEMAS DE ANÁLISIS ON-LINE (TIEMPO REAL)

DEL MINERAL.

Muestreo es la acción de recoger muestras representativas de la calidad o

condiciones medias de un todo, la técnica empleada en esta selección o la

37

selección de una pequeña parte estadísticamente determinada para inferir el

valor de una o varias características del conjunto.

Para el caso de procesamiento de minerales como es el caso de una planta

concentradora el proceso de muestreo y análisis del mineral se hacen a

través de equipos instalados en planta, el equipo de muestreo o cuarteo

toma una muestra representativa de un flujo mayor que luego será

analizado.

Una vez que tengamos la muestra representativa del mineral dicha muestra

debe ser enviada a laboratorio químico o metalúrgico según sea el caso,

luego de ser procesadas laboratorio químico o metalúrgico reporta el

resultado, esto puede tomar algunas horas. Una vez que se tenga el reporte

de laboratorio de las muestras se puede tomar acción en la operación de la

planta manipulando variables operacionales.

En plantas procesadoras de minerales los equipos de fluorescencia de rayos

X son usados mayormente para análisis de flujos de pulpa (mineral mas

agua) .El análisis en línea (On-Line) permite que un cambio en las

características de la pulpa pueda ser detectada y corregida rápida y

continuamente

En minera las Bambas el sistema de análisis en línea (On-Line) de mineral

se hace a través de equipos instalados en planta en área de flotación, se

analiza básicamente la ley de cobre %Cu, %Fe, %Mo, %sólidos. De ésta

manera las decisiones operacionales son ejecutadas en cuestiones de

minutos optimizando la producción de la planta.

3.3. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS EN PLANTA

DESCRIPCION DE FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS 3.3.1.

ANALIZADORES EN LINEA DE LEYES

Los equipos de análisis en línea de leyes de mineral se basan en el

principio de fluorescencia de rayos X, es decir los elementos de la

38

pulpa son excitados con una fuente radioactiva (radioisótopo). Los

radioisótopos más usados son Pu-238, Cm-244, Fe-55 y Cd-109. Como

respuesta, los elementos del mineral emiten rayos X (fotones) con un

nivel de energía que es característico de cada uno. Luego la energía de

los fotones es convertida a niveles voltajes por medio de un detector de

Silicio dopado con Litio.

La señal de voltaje atraviesa un procesamiento de señal que la

convierte en datos que luego son enviados a un servidor (WinISA

server) para que finalmente se obtenga en este los valores de leyes de

mineral.

Tanto el radioisótopo, el detector y el procesamiento de señal, se

encuentran alojado en la sonda de medición. Estos datos indican la

cantidad de fotones (intensidad) emitida por cada elemento, que tienen

una relación directa con la concentración de dicho elemento. Dado que

no existe una ecuación basada en principios físicos que pueda predecir

la concentración a partir de la intensidad. Es por ello se debe calibrar el

analizador y así obtener ecuaciones a través de la regresión

estadística.

La calibración consiste en obtener y almacenar la intensidad de fotones

(en cuentas por segundo) en el servidor, y al mismo tiempo obtener

una muestra metalúrgica que es analizada en el laboratorio con el fin

de obtener las concentraciones de cada elemento. Los resultados del

laboratorio se cargan y almacenan en el servidor WinISA. Con todos

los datos listos, se corre en el servidor un programa de regresión

(RARP) que finalmente encuentra las ecuaciones que relacionan la

intensidad de fotones de cada elemento con su concentración. Una vez

obtenida la ecuación el analizador está en condiciones de medir on-line

la concentración de cada elemento prescindiendo del laboratorio.

Típicamente realiza una medición por minuto.

3.3.1.1. Principios básicos –Radioactividad.

La radioactividad es un fenómeno físico por el cual

los núcleos de algunos elementos químicos, llamados

https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_at%C3%B3mico

39

radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad

producir fluorescencia entre otros. Dicha radiación puede ser

electromagnética en forma de rayos X o rayos gamma o bien

corpusculares (partículas)

Efecto fotoeléctrico-fluorescencia de rayos X

Dispersión incoherente Compton

Dispersión coherente Thomson-Rayleigh

Los electrones permanecen entorno al núcleo en los niveles

denominados K,L,M,N, etc. La técnica consiste en extraer un

40

electrón mediante la excitación externa de energía, una vez

que el electrón es liberado el átomo queda inestable en un

estado excitado.

El hueco de energía vacante que tiende a ser llenados por

electrones más cercanos, los electrones de los niveles más

cercanos deben liberar parte de su energía para cubrir la

vacante, esta energía se libera en forma de radiación (fotones)

la cantidad de energía liberada es igual al salto o diferencia de

energía entre los niveles.

Esta cantidad de energía es diferente para cada elemento

(mineral), midiendo la energía del fotón es posible conocer cual

mineral lo emitió. Midiendo la cantidad de fotones emitidos

permite conocer a concentración del mineral.

41

Los elementos pesados el electrón desplazado será el salto de

un electrón de nivel M al L produciendo un fotón con energía

La, si el salto es de dos niveles se produce un fotón con

energía Lb, el salto de un electrón de 3 niveles de energía

produce un fotón Ly.

42

Formación de energía por movimiento de electrones a un nivel inferior K.

Cuentas de energia para Nickel (formacion de espectro) vs canales.

43

Decaimiento radioactivo

Vida Media

Es el tiempo que toma que la mitad de los átomos de un material

radiactivo decaigan.

44

Figura 11. Tiempo de vida útil de radioisótopo.

Fuente: Elaboración Propia.

Actividad

La actividad de una fuente radioactiva es la medida de la cantidad de

átomos que decaen cada segundo. La actividad varía en función del

tamaño de la fuente. El decaimiento de átomos de diferentes

isótopos puede producir diferentes tipos y cantidades de radiación.

Unidad inglesa:

1 Curie = 1 Ci = 37 billones decaimientos/segundo = 3.7 x

1010decay/sec

Unidad Métrica

1 Becquerelio = 1Bq = 1 decaimiento / segundo

Convirtiendo: 1 Ci = 37 GBq

Regularmente, las fuentes en minera Las Bambas tienen actividades

entre 20 mCi y 100mCi.

Radio isotopos industriales sellados

45

Son pequeños y usados en diferentes ubicaciones geométricas, su

intensidad de rayos X es normalmente baja y requiere poco blindaje,

su decaimiento es predecible por lo que se conoce su actividad en

cada momento.

Figura 12. Características de radioisótopos.


3.3.1.2. Descripción de sonda de Medición.

La sonda de medición (Probe) es el elemento que está

sumergido y en permanente contacto con la pulpa de mineral.

Constan varias partes que se detallan:

Termo de NL2, el detector Si –Li de la sonda debe ser enfriado,

ya que la agitación térmica de ambiente genera ruido en la

medición es por ello que se emplea nitrógeno líquido NL2 para

enfriar a una temperatura de -190°C.

Una barra de cobre conduce dicha temperatura al detector, la

cámara de vacío (10-7atm) mejora la conducción térmica y

reduce el consumo de NL2 proveyendo aislación térmica al

contenedor de NL2.

Una ventana de berilio Be provee suficiente resistencia

mecánica a la presión de vacío y baja atenuación a los rayos X

que ingresan, siendo muy frágil al tocarlo.

46

Posee sensores de nivel para el termo de nitrógeno y sensor

de temperatura RTD para el detector desconectándola de este

si sube la temperatura.

Figura 13. Parte interior de la sonda de medición.


Figura 14. Imágenes de detalle de la sonda de medición.


47

Blindaje de fuente radiactiva, para evitar la exposición de los

rayos X.

Figura 15. Detalle de blindaje de sonda.


Ventana de respaldo:

Previene la invasión de pulpa de la sonda cuando falla la

ventana primaria, incluye un sensor de humedad que activa la

alarma de ruptura de ventana. Su espesor es de 25micrones.

Ventana Mylar:

Dicha ventana está directamente expuesta al flujo de pulpa, se

requiere limpieza periódica para evitar acumulación de sólidos,

su espesor es de 50micrones.

48

Figura 16. Izquierda ventana backup, derecha ventana mylar


3.3.1.3. Componentes de las tarjetas electrónicas.

A continuación el diagrama de componentes electrónicos del

analizador de leyes.

Figura 17. Diagrama Simplificado.


49

Detalle de la tarjeta de procesamiento de señal.

(a)

(b)

Figura 18. (a)Tarjeta electrónica DXP de sonda, (b) tarjeta de preamplificador.


50

Preamplificador de señal

Amplifica, procesa suministra voltajes, soporte de alarmas y

comunicaciones situada en la parte superior donde va situada

la pastilla radiactiva.

Los sensores de nivel se visualizan a través de los Leds alto,

alto alto y bajo ubicada por un costado de la tarjeta de

procesamiento

Figura 19. Leds de activación según nivel de nitrógeno líquido.


Módulo LVPS, situado debajo del recipiente dewar junto con

la tarjeta PSEM y suministra alimentación eléctrica a todos los

componentes electrónicos y sensores del conjunto de la

sonda , está diseñado para introducir ruido y vibración ultra

bajos, ya que el ruido afecta a la señal transmitida a la uDXP,

los detectores de XRF son dispositivos muy sensibles la placa

51

de uDXP se utiliza para amplificar y procesar los impulsos del

sistema de detección de XRF estos sistemas deben compartir

la misma base de referencia y se debe prestar atención para

evitar bucles de tierra en su diseño, normalmente los impulsos

de rayos X son muy rápidos y se moldean con tiempos de

subida de 4 a 16 msec en la uDXP.

Componentes de LVPS

1. Una fuente de alimentación regulada de +/- 24 V CC, que

suministra energía al preamplificador conectado al detector de

rayos X refrigerado por LN2. Se trata de una fuente de

alimentación de bajo ruido.

2. Una fuente de alimentación regulada de + 12 V CC, que se

utiliza para suministrar energía a la fuente de alimentación de

alta tensión del PSEM.

3. Una fuente de alimentación regulada de +/- 5,5 V CC, que

se utiliza para suministrar energía a los circuitos de

acondicionamiento analógico de la uDXP, los dispositivos I2C

y algunos sensores.

4. Una fuente de alimentación digital de + 5 V CC, que se

utiliza para suministrar energía a la uDXP.

5. Una fuente de alimentación adicional aislada de + 5 V CC,

que se utiliza para suministrar energía al circuito RS-422 de la

tarjeta del PSEM.

Todas las tensiones del módulo LVPS se monitorizan

mediante ADC.

3.3.1.4. Descripción de procesamiento digital de señales.

La sonda utiliza la fuente de radioisótopos para excitar

elementos en la pulpa. Una vez que los fotones de energía

(rayos X ) son detectados por el detector, el detector Si-Li

produce pequeños impulsos eléctricos que toman forma y se

52

amplifican y se transmiten a la unidad del módulo electrónico

de procesamiento de señales (PSEM) para su procesamiento

la amplitud máxima del impulso es proporcional a la energía de

rayos X incidente, los rayos X dispersos se utilizan para

proporcionar mediciones de la densidad de la pulpa, el número

de rayos X es proporcional a la concentración elemental de la

pulpa, la resolución del espectro de energía suele ser superior

a 200eV(medida en el pico de FeKa).

En el módulo electrónico de procesamiento de señales (PSEM)

toman forma las señales eléctricas, se amplifican, clasifican y

contabilizan antes de ser transmitidas a la PC a través de la red

TCP/IP (ethernet) este módulo de procesamiento consta de un

uDXP, PSEM, LVPS y PC con procesador integrado este último

elemento está montado dentro la carcasa del controlador

(TE749/10) los otros 3 elementos están montados debajo del

recipiente dewar.

Módulo PSEM, muestra el microprocesador de rayos X basado

en procesamiento digital de señales uDXP, módulo electrónico

de asistencia de la sonda PSEM, módulo de fuente de

alimentación de baja tensión LVPS, módulo de fuente de

alimentación de alta tensión HVPS.

53

Módulo PSEM

Figura 20. Diagrama de bloques módulo PSEM.

Fuente: Manual de equipo.

En el modo de funcionamiento normal la comunicación entre el

PC con el procesador integrado (TE749/10) y el módulo PSEM

se realiza a través de la interfaz RS-422 de 4 cables.

54

El módulo de alimentación de alta tensión HVPS se utiliza para

suministrar tensión de polarización de -500VDC necesaria para

polarizar los sistemas de detección Si-Li y ultra LeGe .Esta

fuente recibe alimentación de 12VDC y la tensión de salida

está determinada por el módulo HVPS , un entrada de 0 a

5VDC en la entrada de programación del módulo corresponde

HVPS corresponde a una tensión de salida de 0 a-1000VDC.

Circuito de detección de rotura de ventana, WRS del módulo

PSEM se ha diseñado para elevar la sonda y proteger de este

modo el detector en caso de que la ventana se rompa, se

incorpora unos electrodos entre ambas películas (ventanas de

protección ubicada en interior de la sonda) que dan aviso a IC

de detección de fugas.

El módulo PSEM clasifica la altura del impulso en canales

(MCA analizador multicanales ) cada canal representa un rango

de energía en el espectro de rayos X, la tarjeta uDXP exporta

hasta 20 canales de señales elementales y un canal de retro

dispersión de señales desde la sonda de análisis, así mismo da

asistencia a los circuitos de alarmas como ruptura de ventana,

nivel bajo de nitrógeno líquido LN2, fallo en el circuito de

alarma de temperatura RTD, también brinda una interfaz de red

Ethernet para que sea controlada y supervisada por una PC

remota.

El sistema recibe alimentación de una sola fuente de 24VCC.

La fuente de alimentación de baja tensión LVPS convierte esta

en distintas tensiones que suministrar al sistema.

Varios dispositivos del PSEM y a LVPS están conectados a un

bus I2C que es un protocolo de comunicación en serie con

varios esclavos y un solo maestro de dos hilos . La tarjeta

uDXP actúa como maestro y puede leer o escribir en los

dispositivos del bus I2C , la tarjeta uDXP dispone de un puerto

55

de comunicación serie RS-232 a 115Kbps y el PSEM se puede

conectar a esta mediante RS -232 o Rs-422

Figura 21. Partes de tarjeta electrónica DXP.

Fuente: Manual de equipo.

La tarjeta uDXP es un espectrómetro digital de baja tensión

incluye un amplificador espectroscópico y funciones MCA, el

filtro digital es compartido entre una matriz de puertas

programables de campo (FPGA) y un procesador de señales

digitales DSP que también proporciona funciones MCA. La

comunicación serial RS-232 es vía PIC, adicionalmente las

rutas de E/S de uDXP incluyen una conexión directa al puerto

serial de alta velocidad de sincronización en el DSP, un bus

paralelo opcional de 16 bits con mayor capacidad de

procesamiento, varias líneas de E/S de uso general, incluida

capacidad de comunicación I2C mediante el cual la uDXP

controla el módulo electrónico de asistencia de la sonda PSEM

y la fuente de alimentación de baja tensión LVPS, todo el

firmware operativo se almacena en la memoria no volátil y se

carga previamente en fabrica pudiendo actualizarse en campo.

56

La potencia de consumo depende de la velocidad de reloj, se

alimenta con +3.3VDC a 300mA, una interfaz RS-232 principal

a 115KBaudios (11Kytes /sec 270ms para transferir un

espectro 1K a 3 bytes por canal). Un controlador PIC maneja la

comunicación RS-232.

El espectrómetro consta de una sección de acondicionamiento

de señal analógica ADC, un FPGA, y DSP. El FPGA ejecuta un

firmware que primero suprime la señal de entrada produciendo

sumas de 2N muestras consecutivas que luego les aplica una

serie de funciones de filtrado ( FIPPI filter peak fileup inspection

) incluyendo un filtrado de detección rayos X de canal rápido,

un filtro de moldeo de energía más lento, captura de picos ,

inspección de apilamiento y corrección de línea base, la

velocidad de funcionamiento de estas funciones es la velocidad

del ADC, los valores capturados en con FIPPI se transmiten al

DSP que genera un espectro y realiza diversas funciones

secundarias para mejorar la resolución del espectro de energía.

Figura 22. Espectrómetro digital de baja tensión uDXP.


La tarjeta uDXP tiene una interfaz RS-232 que funciona a

115KBaudios, el módulo PSEM está configurado para

57

comunicarse directamente con la tarjeta uDXP a través de la

interfaz RS-232

Figura 23. Arquitectura de la uDXP

Fuente: Manual de equipo

La ganancia analógica es seteada desde DSP a 16-bit DAC por

medio del Op-amp. La tasa de digitalización es de 8MHz a

16MHz.

La señal slope DAC es generada por DSP y con otra señal

diente de sierra llega al Op-amp para que luego se tome la

diferencia con la señal original, dicha diferencia es la señal

representativa que luego será amplificada, Antes que sea

digitalizada el ancho de banda es limitada por un filtro pasa

bajas Butterworth.

Luego FIPPI usa un par de filtros trapezoidales, el filtro rápido

con picos de corto tiempo para eventos de selección y un filtro

lento con picos de tiempo largo para mejor resolución de la

energía. Ambos filtros son de tiempos de duración de picos

programables, además del gap (superficie plana) puede ser

58

ajustado para compensar los tiempos de subida del

preamplificador. El uso del filtro rápido decremento el tiempo

muerto por evento para ser solo el ancho de base del pulso, los

parámetros del filtro rápido son programables. El FIPPI ha sido

implementado en un FPGA Xilinx.

El DSP esta optimizado para aritmética de punto fijo y alta tasa

de I/O, aplica correcciones de datos para lograr resolución

óptima con reseteo óptico pulsado o preamplificadores de

realimentación de resistencia. Mientras se colectan datos el

DSP continuamente monitorea y controla la salida de ASC para

que se compatible con el rango de entrada del ADC.

3.3.1.5. Descripción de componentes de control, potencia,

instrumentación y comunicación de los equipos

instalados.

Los equipos constan básicamente de un cajón de análisis

donde la sonda está completamente sumergido, es levantado

por un sistema neumático, consta de un gabinete de control y

potencia, así mismo de un servidor en sala.

59

Figura 24. Componentes del analizador.


Muestreador automático (Sampler), aquí es donde se realiza el

corte de la muestra a una velocidad constante en ambos

sentidos, consta de un motor de corriente continua que impulsa

un cortador a través de la faja, es posible variar la frecuencia

de corte.

Figura 25. Motor DC de cortador metalúrgico.


60

El cajón de análisis tiene un agitador que es controlado por un

variador de frecuencia

Figura 26. Conexión eléctrica variador de frecuencia.


Tablero de control neumático(Hoist controller), el elevador de la

sonda MEP necesita en todo momento aire de instrumentación,

dado que el elevador actúa como dispositivo de seguridad para

proteger la sonda en caso de rotura de ventana, perdida de

presión de aire o fallo de suministro eléctrico. Presión nominal

de 700Kpa.

Figura 27. Interior de gabinete neumático elevador de sonda.


61

Figura 28. Diagrama esquematico del elevador.


Figura 29. Diagrama esquemático de sistema de aire elevador (Hoist)


62

Disposición del gabinete de control

Figura 30. Parte Interior de gabinete de control.


Gabinete de Control parte externa

Figura 31. Botoneras parte externa gabinete de control.


63

Controlador tiene embebida una PC el cual recibe la señal

desde la sonda y lo envía hacia el servidor en sala de control,

dispone de: memoria interna de 16MB de flash/32MB de RAM,

combinación de interfaz Ethernet y RS-232, dos interfaces USB

y una DVI, dos interfaces de comunicación serie RS-232,RS-

422

Figura 32. PLC Thermo Scientific Anstat-200 Series.

Fuente: Manual de quipo.

3.3.1.6. Operación de los equipos analizadores.

En la unidad Thermo Scientific AnStat hay un interruptor

denominado ≪Mains Isolator≫ (Aislador de red). Actúa como

sistema de bloqueo con la puerta de la carcasa del controlador.

Solo se incluye para ofrecer aislamiento y protección ante

cortocircuitos.

El pulsador de bloqueo temporal de parada ≪Stop≫ Si pulsa

este botón hasta la posición de bloqueo, la unidad del agitador

y del muestreador- cajón de análisis detendrá su

funcionamiento. El control de toda la unidad también volverá al

≪modo manual≫, de modo que el funcionamiento no se podrá

reanudar hasta que se suelte el botón de parada.

64

Se proporciona un VSD para el motor del agitador dentro del

gabinete de control de la unidad Thermo Scientific AnStat. Si

un agitador se sobrecarga y se desconecta, se deberá

restablecer manualmente. El sistema reconocerá este estado e

impedirá que la sonda informe de los resultados hasta que se

haya solucionado el problema. Este comportamiento solo es

uno de los distintos estados de funcionamiento anómalos que

pueden producirse.

El controlador del gabinete de control también supervisa el

estado de la presión del aire y, en caso de que se produzca un

fallo de presión del aire o que ésta fluctúe significativamente

(por debajo de 400 kPa aprox., en función del estado del

interruptor de presión), la sonda se elevará automáticamente y

el indicador AIR PRESSURE FAULT (Fallo de la presión de

aire) parpadeara. También aparecerá un mensaje de fallo de

presión del aire en el ordenador central para informar a los

operadores de que hay un problema y que la unidad Thermo

Scientific AnStat volverá al ≪modo manual≫.

El controlador también supervisa el estado de la ventana de la

sonda y en caso de que la ventana se rompa, la sonda se

elevara automáticamente y el indicador WRS FAULT (Fallo de

ventana rota) parpadeara. También aparecerá un mensaje de

rotura de la ventana en el ordenador central para informar a los

operadores de que hay un problema y la unidad pasará a

≪modo manual≫.

En la unidad Thermo Scientific AnStat hay un selector

denominado SAMPLER ISOLATOR para el muestreador

metalúrgico (motor DC). El interruptor se encuentra en el panel

frontal del gabinete de control son funciones de Off,Cut, Auto,

Remote.

65

Si se produce un fallo de alimentación, la sonda Thermo

Scientific AnStat se elevará del cajón de análisis y

permanecerá bloqueada temporalmente en esa posición. De

este modo se evitará que entre agua en el interior del detector

en caso de que se rompa la ventana cuando no haya ningún

operador supervisándolo. Si después se produjese un fallo de

aire comprimido, la sonda no descendería. Al reanudar la

alimentación, el PSEM ejecutara una prueba de rotura de la

ventana y, si la supera, la sonda podrá descender.

Para ello, deberá pulsar el botón HOIST (Elevador). Si el botón

ONLINE (En línea) azul no está iluminado, púlselo. Si el equipo

reanuda su funcionamiento, reanudara la recopilación de datos

procedentes de la unidad y se reestablecerá.

El detector de la sonda necesita suministro de nitrógeno líquido

LN2 continuo durante su funcionamiento, el nitrógeno está

almacenada en un tanque el cual tiene tres sensores de nivel y

un sensor térmico RTD que controla la temperatura del detector

y apaga automáticamente el suministro de tensión polarizada.

En la etapa final del cajón de análisis se tiene un muestreador

metalúrgico (motor DC) y un cortador accionado por correa, se

controla a través de un relé programable Eaton Easy que a la

vez se controla por el PC integrado, además posee

interruptores de finales de carrera para detención y cambio de

sentido del motor DC. Se aplica un tiempo límite de recorrido

de 4 segundos y se supervisa el consumo de corriente durante

ese tiempo, si hay excedo de corriente durante dicho evento

asumirá que hay un atasco y la lámpara Sample parpadeara

después del fallo de manera continua, el controlador se

muestra a continuación

66

Figura 33. Relay programable Eaton.


Modos de funcionamiento del muestreador metalúrgico, se

comanda a través de un selector afuera del gabinete de control.

Modo Automático, existen dos operaciones, la primera para la

toma de muestras de calibración aquí el cortador funciona a

intervalos regulares por unos minutos para realizar el corte

según se la configuración y la segunda es shiift aquí el

muestreador realiza cortes con un frecuencia especifica las

24horas.

Manual en este modo permite al usuario cortar directamente

para ello se debe colocar en la posición CUT.

Remoto el control del muestreador pasa a un sistema externo

como DCS, PCS o PLC.

Características eléctricas

El agitador es un moto reductor de inducción de 0.55kW

normalmente está conectado en estrella, recibe alimentación

del variador, el agitador se conecta mediante el interruptor

67

OFF/Auto del agitador ubicado en al panel frontal, cuando hay

un fallo el variador muestra la causa en su display. La tensión

del motor trifásico es de 380-600VAC a 50/60HZ, 4A

Disposición de equipos analizadores en área de Flotación. 3.3.2.

Para el análisis de leyes en línea se han dispuesto equipos de

muestreo y análisis de leyes en línea tanto para control operacional

como para control metalúrgico. Todos los equipos de muestreo

contemplan la colección de una muestra que será utilizada, ya sea para

control metalúrgico de la planta (análisis químico en laboratorio), o para

contraste y calibración del analizador en línea.

Sistemas de muestreo

Tanto para el análisis de leyes como para el porcentaje y tamaño de

sólidos en línea, se han implementado sistemas de muestreo, cuya

filosofía es aislar y analizar una porción del flujo, en puntos específicos

con el objeto de obtener información representativa de la operación

para evaluaciones metalúrgicas o controles en tiempo real.

Los equipos utilizados se clasifican según la operación de muestreo

que realizan y su capacidad de procesamiento: Un muestreador (por

gravedad o de presión, según corresponda), aísla una muestra

determinada y ésta es examinada en un analizador dependiendo de la

variable interés, pudiendo ser composición (Analizador

SamStat/AnStat/MSA, según volumen de muestra) o tamaño y

proporción de sólidos (Duplex SamStat/PSM).

Previo a la alimentación de las celdas rougher, se obtiene desde el

overflow de cada ciclón una muestra que finalmente genera 2

compuestas que luego de su análisis, retornan al cajón de distribución

de alimentación rougher correspondiente a cada línea de flotación

(0330-STP-0025/0026).

Para el muestreo en línea de las colas finales (rougher-scavenger y

limpieza scavenger), se ha dispuesto de un arreglo por etapas,

enviadas hacia el analizador multiflujo destinado para análisis de colas

68

finales. El rechazo de este analizador multiflujo (MSA) es enviado al

muestreador en línea final, donde se recibe el rechazo de etapas

previas. Desde este último, se obtiene la muestra final para análisis

metalúrgico que posteriormente retorna hacia el cajón de distribución

de espesamiento de relaves (0510-SUU-0007).

Los muestreos del producto de las etapas de remolienda rougher y

rougher-scavenger son enviados hacia la alimentación de la segunda y

primera limpieza respectivamente, las muestras de la tercera limpieza

son enviadas hacia el cajón de alimentación de espesamiento de

concentrado. La tabla siguiente muestra los puntos de análisis y la

variable de interés a analizar.

Tabla 3. Muestreo en Circuito de Flotación Cu


Se muestra a continuación los diferentes tipos de pastillas radioactivas

según el flujo que van a analizar y la actividad radiactiva de la misma.

Tabla 4. Tipos de fuente radiactivas en área de flotación.

69

Análisis de Leyes en Línea y Sistemas de Muestreo

Para el caso de circuito de Molibdeno se ha dispuesto de dos equipos

de muestreo múltiple y análisis de leyes en línea tanto para control

operacional como para control metalúrgico (0370-MSA-0006/0007).

Éste analiza la composición y porcentaje de sólidos del flujo, a partir del

corte de cada muestreador (0370-SAL-00XX) ubicado en diferentes

puntos de la planta, y los retornos son a puntos cercanos a los

muestreadores. La tabla siguiente muestra los puntos de análisis y la

variable de interés a analizar.

Tabla 5. Muestreo en Planta de Moly.


Arquitectura de comunicación de servidores de analizadores 3.3.3.

Los analizadores se comunican desde campo a través de fibra óptica y

protocolo modbus TCP/IP llegando al media converter en la sala de

servidores, luego son conectados al switch industrial a través de cables

patch cord, se tiene tres servidores de los cuales uno es para

analizadores de leyes, el segundo es para analizador de partículas y el

70

tercero es de buckup. Además a través de un segundo switch se

comunica con el DCS.

Figura 34. Disposición de los servidores de Analizadores


71

Figura 35. Arquitectura de servidores de analizadores


72

CAPITULO IV

DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN

4.1. Configuración de analizadores en planta y sus servidores.

Instalación de software WinISA server en servidor 4.1.1.

La instalación es para Windows 2000 service pack 4 y XP profesional

service pack 2. Se instalan varios programas de admistrador como

WinISA server, WinISA (delphi) Client, WinISA Autoclient, WinISA

Panel Program, Win ISA Regresion Program RARP,WinISA stability

program.

Requerimientos mínimos para instalación de programas:

1.8GHz Processor

128 MByte RAM

10 GByte IDE hard disk

16 MByte AGP graphics card

17" Colour Monitor (1024 x 768 pixels)

1.44 MByte 3.5" floppy disk drive

36x IDE CD-ROM Drive

Keyboard type 104AT and dust cover

Two RS-232 2-port PCI serial card (ie. minimum total of 4 serial

ports)

Network Adaptor 10/100MHz

CD Burner

Insertamos el CD del software WinISA, ejecutamos, ejecutamos

WinISA server

73

Figura 36. Iniciamos la instalación, escogemos la primera opción WinISA Server Program.

Fuente: Manual de instalación.

Luego click en Run. Por default la ruta donde se guardara el programa

es:C:\Program Files (x86)\GM. Minerals

Figura 37. Ventana emergente.


74

Continuamos eligiendo la ruta de destino.

Figura 38. Ventana emergente.


De manera similar se instalan los otros programas como WinISA

(delphi) Client, WinISA Autoclient. Para el caso del RARP configuramos

la base de datos ODBC.

75

Figura 39. Ventana emergente

Fuente: Manual de instalación

Luego seleccionamos directorio y escogemos: C:\Program Files\GM

Minerals\Regression\RARP 1.0’

Figura 40. Pantalla emergente.


76

Una vez instalado, al abrir el programa WinISA server, vamos a

subdirectorios.

El subdirectorio BIN contiene programas instalados, incluye a los

programas como isaclnt.dll que es el programa que corre con el WinISA

Client , algunos programas de prueba también son instalados en este

directorio así como programas de administrador.

Figura 41. Árbol de carpetas y directorios.


El subdirectorio AIN Code contiene la librería de los códigos de los

equipos instalados en planta los cuales son llamados códigos de

aplicación los cuales usan unos caracteres de identificación del tipo de

analizador o código RLC

S for the MEP signal analyser

N for the SEP signal analyser

77

M for the MSA RLC

0F for the OLA hut

04 for the OLA multiplexer

05 for MSSA RLC

P for the stream switcher RLC

La versión de cada archivo se lee con los últimos tres dígitos.

Figura 42. Visualización de versión.


En Template, usado por el WinISA para estructura del Sistema, estos

módulos básicos u objetos usado muchas veces, por ejemplo assays

object, las cuentas de los canales object y radioisótopos object, para

cada parte del sistema ISA existe su correspondiente object.

Los DOC incluye archivos y base de datos que describen los comandos

y responden a cada tipo de señal del analizador y RLC además de

detalles de alarmas, errores y status del sistema.

78

ISA System contiene detalles del sistema ISA es representado como un

árbol de directorio con jerarquía de la siguiente manera:

Niveles de Objetos.

1 ISA System

2 Serial lines, Plant Configuration

3 Signal Analysers, DCS device, Plant assay group, shift and day

schedules

4 Counting channel group, Alarm group, MEP, SEP, Signal

analyser AIN, RLC (MSA, MSSA), Plant assays

5 Count channels, Alarm channels, Bias status, Radioisotopes,

Hoist status, RLC (MSA, MSSA) status channels, Slurry Streams

6 Assays, Samplers

Los assays son conectados a cada flujo de pulpa, cada flujo de pulpa

es conectado hacia una interface el cual puede ser a un dispositivo

simple o múltiple, cada interface es conectado a la señal del analizador.

De la misma menara que los radioisótopos son conectados a la sonda

el cual es conectado hacia una señal del analizador.

Todos los datos de assays son colectados por WinISA son guardados

en archivos diarios conectados hacia los Object generadores de datos

como los assays y cuentas de los canales.

79

Figura 43. Archivo diario assay.


Configuraciones WinISA server. 4.1.2.

Se puede configurar varios dispositivos en ISA system como:

An MEP skid or single stream system

An SEP single stream system

An MSA

An MSSA

A DSA or HPDSA

A DCS communications interface

An Adam I/O system

Plant configuration entry to allow for the generation of plant level

assays

La configuración normal para transmisión serial para sistemas con 4

tarjetas de cuatro puertos o múltiples puertos será:

COM3: para ISA system

80

COM4: para modem para acceso remoto

COM5: para DCS comunicación

COM6: para Adam I/O módulos

En casos generales ISA puede estar en configurado en COM1 ,

el MODEM con DCS en TCP.

El detalle general se describe a continuación.

TPlantConfig: Setear a ninguno.

TScs line: Setear a ninguno.

DCS TransmMode Este campo es desactivado.

Tserial Line: Line1, si todo los equipos están

conectados a un solo puerto serial.

Comm Port Name COM3 si es conectado al puerto estándar

COM3

Tsignal Analyser MepSA1 o 2 o 3 para un solo flujo MEPs

MsaSA1 o 2 o 3 Para analizador de señales dentro de

MSA

SepSA1 o2 o 3 Para señal de analizador SEP

Signal Analyser Addr Un numero entre 1 y 253

siendo la dirección del hardware asignado para la señal del

analizador, esto está estampado en la señal de analizador

Signal Analyser Code Version S213 o menor para MEP,

usar tipo N para SEPs

RLC address M1 o cualquiera para un

elemento mullti flujo o dejarlo vacío para un dispositivo de un

solo flujo

RLC code version M221 o actual para un MSA

Numberof Slurry Sreams 6 o muchos flujos que son

configurados incluyendo la provisión si faltara en zonas de MSA,

1 debe ser colocado para casos de un solo flujo

Number of Assays per stream 6 o cuantos se requieran

incluyendo extras.

Number of plant assays Este campo es desactivado

81

Isotope 1: Pu-238 o Cm-244 o Cd-109

o Fe-55

Isotope 2,3 y 4 Pueden ser añadidos si

estos son cargados.

Configuración de cuentas en los canales. 4.1.3.

Para configurar o editar las cuentas de canales hacer lo siguiente:

Loguearse en WinIsa Delphi client y empezar la configuración Wizard,

el sistema automáticamente recuperara toda la configuración del

servidor, abrir el nivel requerido para encontrar las cuentas de canal del

object doble click en cuanta de canal requerido para la base de datos

Asegurar que el número de object manipulado hacia el isotopo haya

sido definido si no se manipula está presente luego el decay por canal

estará apagado. Editar los valores estándares como se necesite

Cuando cierres la base de datos los cambios serán guardados.

Las cuentas por canal son usados en la ecuación de ensaye, el formato

es obj_nnn, donde nnn es el número de objeto manipulado, por defecto

para la MEP son SCANnn donde nn es el número de canal del

analizador, además se usan nombres como FeKa, Cuka, etc. (WinISA

Panel\System Configuration\Edit Object labels) , cada canal debe tener

un standard definido y enlazado hacia una fuente de radioisótopo

Se debe configurar los limites alto y bajo de la cuentas de los canales y

que acción tomara el servidor como pueden ser ignorar, limitar, cero,

block

Configuración de tiempo de corte para la pulpa del mineral. 4.1.4.

El tiempo de corte se configura según requerimiento, tanto para

muestras para laboratorio químico llamado comúnmente compósito y el

tiempo de corte al momento de realizar la toma de muestras para

calibración de equipo.

En el caso de muestras de compósito de los equipos Samplers

(cortadores metalúrgicos sin sonda de medición) se realiza desde el

82

gabinete de control en campo en modo local, haciendo uso de los

botones del PLC Eaton easy 721-DC-TC, seteamos el tiempo requerido

usualmente es 10min, lo que significa que cada 10 min realizará un

corte y la pulpa se almacena en recipientes y se saca a fin de turno

para que laboratorio químico los procese.

Para el caso del analizador Anstat se realiza desde el mismo servidor

del equipo en el aplicativo Thermo Wisp, en la pestaña Analyzer

escogemos la opción Set/Get cut frequency of shift sampling editamos

el tiempo de corte para las muestra o compósito de laboratorio químico.

Par el ejemplo en stream1 se coloca 420 segundos en entre costes,

finalmente click en set value.

Figura 44. Ventana donde se setea el tiempo de corte.


Para el caso de seteo del tiempo de corte para calibración, este se

puede realizar solo desde el servidor en modo remoto, el tiempo de

corte seteado está en función del número de cortes es decir que

podemos aumentar el número de cortes en un tiempo determinado o

mantener el número de cortes y aumentar el tiempo, es practico

83

aumentar la frecuencia de cortes en un determinado tiempo

usualmente es de 30 cortes en 5minutos, que va depender también de

la cantidad de muestra que queremos recibir. Abrimos la aplicación

Thermo WinISAPanel luego en Isa System configuration luego nos

abrirá una pantalla Signal Analizer Configuration .

Figura 45. Ventana menú de configuraciones en servidor.


Escogemos el equipo en mención luego la opción Stream donde saldrá

la ventana stream configuration en donde editamos el tiempo de corte

(Cal Cut Time) y numero de corte (No of Cal cuts)

84

Figura 46. Ventana donde se escoge el analizador.


Figura 47 Ventana donde se setea el número de cortes.


A continuación, se resume los tiempos de corte de los analizadores y

muestreadores de minera Las Bambas. Dichos tiempos se calibraron

según requerimiento de laboratorio químico.

85

Tabla 6. Resumen de tiempos configurados según flujo.


Configuración de propiedades de flujo de pulpa del mineral. 4.1.5.

El tiempo máximo de actualización debe ser seteado para los flujos de

pulpa, el tiempo es en segundos y debe ser mayor que el ciclo de

tiempo del analizador, por default es 1800 segundos.

Los modos de flujo de pulpa puede ser seteado como Normal

(operación normal online), calibración (modo de calibraicon), Offline.

El tiempo de corte al momento de la toma de muestras para calibración

debe ser configurado para cada flujo de pulpa.

Alarmas y señales de estatus. 4.1.6.

El equipo cuenta alarmas que pueden activarse en plena operación,

estas alarmas están para proteger el equipo y en algunos casos la

seguridad del operador. Dichas alarmas se pueden visualizar desde el

gabinete de control el campo o desde el mismo servidor del analizador.

A continuación, se describen las alarmas más importantes.

WSR Fault, esta alarma significa ventana rota, la ventana es una mica

especial que evita que ingrese pulpa hacia el interior de la sonda y

dañe el elemento radioactivo, en el interior posee un sensor de

humedad. Cuando este sensor se activa lo que hace el controlador es

levantar la sonda a una altura que este fuera del interior de la pulpa y

también envía a parar el agitador.

Stirrer /VSD Fault, esta alarma se activa cuando el motor del agitador

se para ya sea por algún defecto en el variador de velocidad o que la

pulpa de mineral tenga bastante porcentaje trabando al agitador, la

lógica al activarse dicha alarma manda a levantar la sonda.

Air pressure Fault, esta alarma se activa cuando el aire de

instrumentación es insuficiente, la lógica de control envía a levantar la

sonda al reestablecerse el aire la sonda vuelve a bajar sumergiendo la

sonda en el cajón de análisis.

86

Existen otras alarmas como nivel bajo o alto de nitrógeno, en interior de

la sonda hay 3 sensores del nivel, el nivel bajo de nitrógeno significa

que no hay buena refrigeración en el interior de la pastilla radioactiva lo

que repercute en la medición. Esta alarma solo se visualiza desde el

servidor del equipo en log de eventos.

Otra alarma importante es Sampler offline, ésta alarma es cuando el

cortador metalúrgico está trabado o no corta, dicha alarma se visualiza

en el log de eventos del servidor.

Comunicación de servidor a sistema de control distribuido DCS 4.1.7.

Se debe asegurar la comunicación a través del comando de Windows

Cmd/Ping con las direcciones IP desde el analizador al servidor

Tabla 7. Lista de IPs de analizadores en campo.


Asimismo asegurar comunicación desde el servidor hacia el módulo

modbus del DCS.

Tabla 8. Lista de IPs de servidores.


Abajo se observa los registros que vienen por comunicación Modbus

TCP/IP, en los diferentes canales como 40002 que corresponde el dato

de la ley de %Cu que envía el servidor y que esta mapeado en el DCS.

Además se observa el módulo de comunicación que esta el controlador

3 (0330C3.FBMB26)

87

Figura 48. Programa Archestra IDE de DCS.


4.2. Commissioning de analizadores en planta y servidores.

Descripción de Data transfer configurados. 4.2.1.

La comunicación desde los equipos en campo hacia el DSC se hace a

través del protocolo modbus TCP/IP vía fibra óptica, en los gabinetes

de control en campo de cada analizador hay un media converter de

este sale fibra óptica llegando a sala de control específicamente a un

gabinete de comunicación asignado donde también hay otro media

converter donde un patchcord se conecta a los servidores de los

analizadores por medio de un switch de comunicación, desde este

switch se comunica via Patch cord hacia otro servidor que de DCS, de

esa manera se muestra los analizadores en las estaciones de

operaciones del DCS.

Para que dicha comunicación pueda existir se ha tomado en cuenta las

direcciones de los datos que se transfieren (Data Transfer) a los

servidores.

88

Tabla 9. Lista de direcciones modbus.


89

Assay libres

Como se observa en el cuadro anterior se han añadido 3 ensayes

(assays) libres (verde) en Modbus para cada analizador para así poder

hacer uso de ellos, es decir que en estas direcciones pueden correr o

estar en línea otras ecuaciones de prueba de los mismos elementos ya

mencionados u otras ecuaciones de otros elementos requeridos a

solicitud del área de operaciones.

Alarmas

Las alarmas son bits de estatus de información, por ejemplo, el SAL27

tiene los bits de “alarma” en los registros 40010 y 40012. Como se en

la tabla anterior, el registro 40010 corresponde a device type 84

(uMEP) y el 40012 corresponde al device type 21 (Anstat 200U) Las

tablas a continuación muestran los bits configurados y su respectiva

descripción de alarma .Por ejemplo, el device type 01 (MSA) tiene:

Device type 01

Tabla 10. Lista de bit de alarmas Device type 01.


90

Device Type 84

Tabla 11. Lista de bit de alarmas Device type 84


Device type 21

Tabla 12. Lista de bit de alarmas Device type 21.


91

Se realiza la configuración de comunicación modbus TCP/IP desde la

ventana WinIsa Panel, escogemos la opción Modbus Setup tal como se

muestra la imagen abajo.

Figura 49. Primera ventana de configuración.


Luego se va configurando cada dirección según tabla de transferencia

descrita como Modbus Data Address 4001, tipo de dato ammon1000, tipo

de variable de origen AssayValue.

92

Figura 50. Ventana de configuración de direcciones modbus.


Se corrobora todas las direcciones, tipos de datos configurados en el

servidor del analizador WinISA para que pueda ser leída por el DCS.

Figura 51. Lista de direcciones modbus configurados en servidor.


93

Comprobación de Comunicación de equipos de planta con el 4.2.2.

servidor.

Es posible comprobar la comunicación Modbus a través de la

aplicación Modbus Poll en el servidor WInISA de los analizadores, tal

como se observa a continuación, donde el registro 40097 = 00000000

00011111que corresponde al estado de los agitadores indica que los

agitadores 1,2,3,4 y 5 están encendidos.

Figura 52. Registros de direcciones Modbus.


94

Comprobación de comunicación de servidor y DCS. 4.2.3.

Trabajos de comisionamiento del analizador.

configuración de Embedded PC beckhoff, comunicación a

servidor

Instalación de la sonda

Configuración de espectro

Generación de cuentas estándar, prueba de estandarización

Ajuste de tiempo de corte

Lubricación y calibración de cortador metalúrgico.

Apertura y ajuste del cilindro elevador

Ajuste del tiempo de subida del cilindro elevador

Ajuste de posición hoist elevador

Ajuste de posición de motor agitador

Ajuste de velocidad del variador de velocidad del agitador

Se hace primeras ecuaciones

Figura 53. Ecuaciones preliminares.


Trabajos de comisionamiento en servidor:

Se prueban media converters de fibra a Ethernet probadas para

cada analizador.

Configuración del servidor de analizadores.

Recepción de lecturas para cada analizador al servidor

Recepción de toma de muestras y calibración para cada flujo

95

Recepción de ensayos para cada analizador

Configuración y pruebas modbus

Configuración de Autoclient (display resultados locales)

Se reemplaza UPS por alimentación estabilizada externa.

Se realiza formatos de check list diarios.

Se provee acceso remoto para los servidores, pues permite

ejecutar monitoreo de los equipos desde las oficinas de manera

cómoda.

Se realizar proceso de backup de los servidores.

4.3. Procedimiento de estandarización de equipo analizador.

Se debe realizar pruebas de estabilidad de las sondas antes de iniciar la

calibración o cada 4/5 meses según calendario o cuando haya inestabilidad

en el equipo lecturas, estas pruebas tienen dos fines, realizar pruebas de

rendimiento al sistema para garantizar que la sonda y el sistema electrónico

son estables y proporcionar velocidades medias de recuento de referencia

(recuento estandard) necesarias para compensar el deterioro de la fuente.

El procedimiento se realiza con una briqueta (porción de mineral seco)

colocada en la sonda durante un máximo de 12horas. A continuación el

procedimiento de prueba de estabilidad:

Elevar la sonda elevar la sonda pulsando el botón hoise del panel de control,

limpiar y secar la ventana y cabezal de la sonda, se debe colocar la briqueta

en la sonda para luego pulsar el botón Standarise del panel delantero , en el

servidor se debe abrir el archivo de la tabla de velocidad de recuento y espere

al menos 5 minutos para que aparezcan las primeras velocidades recuento,

después que hayan transcurrido 12 horas o más volver a pulsar el botón

standarise para sacar a la sonda fuera del modo de estandarización, se debe

ejecutar el programa de software de estabilidad para generar un resumen de

la velocidades de recuento standard y características de estabilidad, si las

velocidades de recuento estándar no pasan la prueba de estabilidad, se debe

investigar la razones antes de continuar. Por otro lado si las velocidades de

recuento superan standard superan la prueba de estabilidad se debe pulsar el

botón Apply del panel de resumen del programa de estabilidad, las

96

velocidades de recuento medias se introducirán automáticamente en la

configuración del software como estándares así de esta manera las lecturas

del analizador serán más precisas.

La estandarización permite corregir el decaimiento de la fuente y su

actualización cada 3 meses el no hacerlo ocasionaría errores en la medición.

Figura 54. Probe de la sonda con su respectivo blindaje.


Figura 55. Ilustración procedimiento de estandarización.


97

Figura 56. Ventada de resultados de estandarización.


Figura 57. Lista de canales de estabilidad después de estandarización.


98

Se observa que todos los canales se encuentran estables, se plica Decay

corr: Cd-109, Temperatura del detector :80.9K LTR relación tiempo vida debe

ser mayor 0.5 y menor que1: 0.8961 se realiza calibración de energía por

desplazamiento de espectro. La resolución es de FWHM a FeKa: 205ev,

cuando sea mayor a 240eV se debe evaluar para un posible cambio del

detector.

4.4. Procedimiento de calibración de equipos analizadores.

Este proceso consiste en ajustar los resultados tanto en exactitud y precisión

así la data obtenida por el analizador será lo más confiable posible , para

realizar ello se deberá tomar un muestra física metalúrgica donde se recogerá

en un recipiente una porción representativa de pulpa (5 min aprox.) previo a

esto se debe colocar el modo calibración al analizador desde el panel de

control a través del botón calibration, en ese momento se obtendrá y

almacenará intensidades de fotones (en cuentas por segundo) en el servidor.

Una vez obtenida los resultados de laboratorio de la muestra de calibración

se deberán cargar y almacenar el servidor WinISA

Figura 58. Ilustración procedimiento de calibración.


Con los datos listos se corre en el servidor un programa de regresión

RARP que finalmente encuentra las ecuaciones que relacionan la

intensidad de fotones cada elemento con su concentración.

99

Figura 59. Ilustración programa de regresión.


Una vez obtenida la ecuación el analizador está en condiciones de medir

On-line la concentración de cada elemento, típicamente realiza una

medición por minuto.

Figura 60. Ilustración resultados de la regresión se envía a DCS


100

4.5. Regresión y análisis del programa para lecturas de leyes en WinISA

server.

El servidor contiene varios software como son WinIsaPanel,WinISA Client,

AutoClient, Stability, Rarp.

Figura 61. Ilustración programas del servidor de analizadores WinIsa.


El servidor o llamado WinISA Server, envía instrucciones a los analizadores

en planta, recibe datos del sistema es decir almacena datos de las lecturas

sensadas, archiva los datos o ensayes de calibración, para luego

procesarlas a través de regresiones. Envía datos y resultados a los

programas AutoClient, WinISAClient logueados. Envía datos al sistema de

control o DCS de planta vía Modbus serial, Modbus TCP y OPC.

WinISAPanel, este es un directorio en cual se pueden hacer varias cosas

como: Establecer la configuración fundamental de WinIsa.

Enlace a los programas de estabilidad y de regresión.

Función para ver o imprimir las ecuaciones actuales de los ensayes

Editar manualmente cualquier ecuación de ensaye

Examinar el historial de cualquier ecuación de ensaye

Activar una ecuación anterior

101

Etiquetado de los objetos de los canales y ensayes dentro del sistema

ISA.

Cambio de tiempo de medición de cualquier flujo.

Cambiar la secuencia de análisis para dispositivos multiflujos.

Editar los límites altos y bajos de las cuentas del canal así como

ensayes.

Realizar respaldo o recuperación de la configuración.

Configurar la interface Modbus para enviar los datos de WInISA hacia

DCS.

WinISA Auto Client, esta opción nos permite cargar la información en otro

sistema y conectarse vía red al servidor WinISA, de esta manera se muestra

datos de los ensayes o leyes producidos por el servidor WinISA ya sea en

forma gráfica o tabular así mismo monitorear el hardware de planta como son

sus errores, alarmas o advertencias.

Stability este paquete de programa nos permite analizar los datos de las

pruebas de estabilidad de los analizadores así como evaluar los datos de

estabilidad y aplicar los cambios.

RARP, en este paquete de software es donde se realiza la regresión y/o

análisis para obtener la ecuación optima que finalmente nos darán los datos o

valores de leyes de mineral y sean además fiables y precisos.

Figura 62. Ventana principal de programa RARP.


102

Como se observa en la imagen se tiene dos espacios como XRF Counts-

Calibration Data, que son datos de calibración registrados del sensor en

campo del analizador de leyes, y en la otra columna se observa Lab Data,

estos son datos que laboratorio metalúrgico que previamente ha reportado.

Para cada flujo a calibrar buscamos en el icono browse el archivo (Calibration

Data.DBF) especifico del flujo en cuestión para obtener los datos de la

velocidad de recuento.

En la otra columna de igual forma buscamos el archivo (LabData.DBF) es una

base de datos creado por el usuario que son los reportes de laboratorio que

previamente han sido ingresados manualmente en otro archivo dentro del

servidor WinISA. Los archivos cargados se muestran a continuación.

Se muestra abajo un archivo excel donde se introduce los datos de leyes de

Molibdeno (%Mo), Cobre (% Cu), Fierro (%Fe), Solidos (%Sol), que son

resultados de laboratorio metalúrgico de muestras tomadas, se tiene que

rotular el flujo, fecha y hora. Dicho archivo consolida las leyes de mineral, de

aquí se extrae el SAMPLE ID para luego introducirlo en el software Rarp del

servidor se guardara en el archivo (Lab_Data)

Tabla 13. Registro de resultados de laboratorio.


103

Luego de cargar de cargar los archivos Calibration_Data y Lab_Data

tenemos:

Figura 63. Datos cargados en programa Rarp.


Como regla general de la regresión se puede eliminar hasta 10% del total de

muestras (Maximun Number of point to delate), observamos que tenemos

varias ecuaciones (XMO, XCU, XFE, XSOL, etc) estos representan

ecuaciones para las leyes de Molibdeno, Cobre, Fierro, Solidos y en la

siguiente columna el N° de términos (N° terms) que tendrá nuestra ecuación.

Seguidamente en Regress obtendremos la siguiente gráfica.

104

Figura 64. Resultados de regresión.


Se observa todas ecuaciones posibles de cada elemento con sus parámetros

estadísticos, lo siguiente es escoger la mejor ecuación.

Para determinar la mejor forma de la ecuación de calibración el programa de

calibración RARP recorre todas las combinaciones de ecuaciones válidas,

determinadas a partir de un conjunto de muestras de calibración. La elección

de la mejor ecuación debe basarse en una comparación del error RMS, el

coeficiente de correlación, error relativo y número de términos utilizados en la

ecuación.

Reglas generales para la elección de la mejor ecuación:

Un término fundamental debe ser usado en la ecuación de calibración

escogida, esto significa que en una ecuación de %Cu debe ser usar un

término de cobre en la ecuación ejem: %Cu=+-K0+K1*CuKa+-K3La, el

término fundamental debe ser positivo.

105

Debe haber por lo menos 10 muestras por término de la ecuación de

calibración, en general no es necesario usar más de 4 términos en la

ecuación, se debe tomar al menos 30 muestras.

Se debe observar un 10% de mejora en el error RMS antes de decidir usar un

término adicional o remover una muestra.

Cuando se elimina puntos malos durante el análisis de la regresión, se puede

eliminar hasta el 10% máximo del total de muestras sin justificación para no

afectar los resultados.

El error estadístico no debe ser más de 50% del valor de RMS

Figura 65. Selección de ecuación después de regresión.


Escogemos para el caso de la ecuación de Cobre la pestaña XCU, buscamos

me mejor ecuación según el criterio descrito anteriormente. Se escoge la

ecuación: XCU= 0.9964+3.8018*CU-0.9467*ULACOA con su respectiva

gráfica de regresión lineal donde se observa 3 puntos eliminados de un total

106

de 124 muestras, RMS err=0.1060,rel err=0.1208,corr coeff=0.9250, stats

err=0.0092

Figura 66. Gráfica de la regresión lineal de la ecuación


Finalmente después de escoger la ecuación le damos en aplicar (Apply) para

que se cargue en el servidor.

La información se actualiza cada minuto como se observa a continuación en

la aplicación (AutoClient) del servidor. En este caso se muestra la ley de

cobre (Assay2_XCu) de la fecha y hora 11/11 03:46:45 de 1.29% luego de un

minuto el 11/11 03:47:49 el nuevo valor de ley de cobre es 1.302

107

Figura 67. Visualización de leyes por flujos en servidor.


Opcionalmente se puede observar la actividad de las cuentas del analizador

en forma de espectros.

Figura 68. Espectro.


108

Abajo se observan las tendencias de leyes mostradas por el programa

AutoClient donde están las leyes cobre y fierre de los diferentes puntos de

análisis del proceso de flotación, en la parte inferior se muestra reporte de

alarmas/status de los equipo en planta

Figura 69. Tendencias de leyes del analizador de diferentes flujos.


Se puede corroborar o editar la ecuación en línea a través de la aplicación

Thermo WinISAPanel luego en Isa System configuration, calibration ,edit

currente assays en donde se observa la ecuación en línea, desde aquí

podemos aumentar o disminuir el offset de la ecuación en caso lo requiera en

la imagen se aumentó un offset de 0.08.

Figura 70. Ecuación del analizador con aumento de offset de +0.08


109

4.6. Implementación de lógicas de control en sistema de control distribuido

DCS para los analizadores en línea.

Los valores de las leyes también son mostradas en el sistema de control

distribuido (DCS de Schneider Electric). Se observa varias columnas donde

se visualiza %Mo,%Cu,%Fe,%Sol,%Insol.

Figura 71. Datos de analizadores en DCS.


Se describe a continuación la organización del DCS para la creación de

lógicas de control, se crea primero la variable que lleva el dato en este caso

%AI03600A que corresponde a la ley de %Cu del analizador Anstat (330-

SAL-0027), en base a ello se crea las demás variables (Tagnames) como

AI03600_ALM, AI03600_SEL, estas variables operan bajo una estrategia de

control AIT03600 y que pertenecen a un determinado equipo 0330SAL027.

110

Dicha lógica es ejecutada bajo un controlador físico del DCS en este caso es

0330C3.

Figura 72. Cuadro descrito anteriormente


La siguiente estrategia de control se implementa para visualizar las lecturas

de la ley de cabeza en flotación, se observa condiciones operacionales.

El molino SAG 1 debe estar funcionando (0310MLS0001_FUN), debe haber

carga en de mineral en la faja N°6 (0310WIT01140), las bombas Warman 1 o

2 deben estar funcionando (0310PSS0001_FUN, 0310PSS0002_FUN), la faja

N°7 arrancada (0310WIT01940) no arrancada, la señal de confirmación de la

válvula que alimenta a los nidos de ciclones abierta (0310XU01483M_OPN)

111

Figura 73. Diagrama de Proceso


Lógica de control implementada para lectura correcta del analizador de leyes

Figura 74. Estrategia de control descrita.


112

Para que cada dato de ley se pueda visualizar en el SCADA del DCS se deben

crear boques AIT03600A (%Cu), AIT03600B(%Fe), AIT03600C(%Sol),

AIT03600C(%Mo).

Figura 75. Bloques para visualización de leyes en DCS.


113

Figura 76. Overview de analizadores en DCS.


114

4.7. Monitoreo de las tendencias de los analizadores en línea en software

historizador PI System.

Para el monitoreo a nivel cliente se tiene la plataforma PI Process Book, a

continuación se muestra un despliegue de las tendencias de la ley de cobre

en particular del analizador 330-SAL-027 (rojo) que corresponde al flujo de

pulpa de alimentación de primera y segunda fila de flotación, además la

tendencia de leyes analizada/reportada por laboratorio químico cada dos

horas (azul). Notar que ambas tendencias son muy semejantes y oscilan de

1% a 1.5% de ley de cobre, además se observa que en el transcurso de 2

horas hay bastantes oscilaciones de leyes lo que permite al operador hacer

cambios operaciones en el proceso inmediatamente.

Figura 77. Tendencias de ley %Cu en PI System


115

Abajo las tendencias de la ley de Fe, en rojo lecturas del analizador, en azul

datos de laboratorio químico cada dos horas, el último dato 5.0940% vs

4.6100%

Figura 78. Tendencias de ley %Fe en PI System


Se observa las tendencias del porcentaje de solidos de la pulpa de mineral

(%Sol) y oscila entre 40% y 50% aproximadamente.

Figura 79. Tendencias de ley %Sólidos en PI Ssytem.


116

CONCLUSIONES

El sistema de análisis en línea de leyes es fundamental para la operación de la

planta concentradora sobretodo en flotación ayudando de forma inmediata a la

toma de decisiones del operador.

El analizador de leyes descrito en el presente trabajo es muy exacto con un error

aproximado de 8% por lo tanto es un equipo muy confiable.

La calibración y estandarización hecha de manera regular asegura la buena

performance en exactitud y precisión del analizador. Ya que el mineral es

cambiante todo el tiempo.

Los checklist diarios operativos, el plan preventivo de mantenimiento, son

fundamental ya que ayuda a corregir fallas que pudiera haber en los equipos, de

esta manera se asegura mayor disponibilidad de los equipos.

Factores que influyen para la toma correcta de muestras para calibración; el

recipiente limpio, la cantidad necesaria y las condiciones estables operativas del

circuito de flotación. A ello se le añade el correcto procesamiento de la muestra en

laboratorio químico, ello asegura que los datos de leyes son confiables.

Es importante que los datos de analizador estén bien configurados en DCS,

realizando una lógica de control teniendo en cuenta la operatividad de otros

equipos aguas arriba ya que cuando uno estos equipos falla el analizador no debe

registrar ley, para una mejor contabilidad y no se muestre datos erróneos.

Las leyes de mineral son fundamental en toda mina de procesamiento, por tanto,

se debe asegurar que éstas sean lo más confiable posible. Los reportes como

leyes de alimentación, relaves, concentrado, se reflejan en la recuperación del

mineral. Todos estos reportes son analizados por la gerencia de planta

concentradora tomando decisiones importantes en base a estos resultados.

117

RECOMENDACIONES

Se recomienda que los datos confiables de leyes tengan acción sobre uno o

varios lazos de control para que las decisiones hacia las variables manipuladas

sean de forma automática.

Se recomienda la implementación de un sistema experto en el área flotación en

minera Las Bambas y que dicho sistema se alimente de los datos de las leyes de

mineral del analizador, así la respuesta de los actuadores sea inmediata.

Se implementó el sistema piloto de izaje automático en un solo muestreador para

evitar arenamientos y sólo funciona localmente a través de un relé programable,

esto mismo se recomienda que se replique en todos los muestreadores además

de comunicarlos entre si y programarlos para que actúen teniendo en cuenta las

condiciones operaciones de flotación.

Se recomienda realizar el upgrade de los equipos ya que actualmente se usa

como consumible el nitrógeno líquido para refrigerar el detector del analizador,

demandando para dicha actividad horas/hombre, costo de logística para

transporte semanal y por consecuencia eleva los costos. Ahora los analizadores

recientes de Thermofisher ya no requieren nitrógeno líquido sino, son

refrigerados a través de un sistema de refrigeración eléctrica.

La problemática más común son los continuos arenamientos (pulpa sedimentada)

en las tuberías de 3” o 4” que alimentan flujo al analizador , para solucionar este

problema se recomienda instalar electroválvulas para lavado (flushing) de tubería

con un panel de control local, de esta manera el limpiado de la tubería se realiza

de forma automática

118

BIBLIOGRAFÍA

Barry A. Wills,Tim Napier-Munn. October 2006, Wills Mineral Processing

Technology, 7th edition.

http://www.thermoscientific.com

X-ray Processor Model DXP-2X, www.xia.com

Thermofisher Scientific AnStat-230 Online Analysis and sampling Station

installation, operation and manual.

WinISA V2.13.0 User Manual.

http://www.thermoscientific.com/

http://www.xia.com/

119

GLOSARIO

DXP Digital X-ray Signal Processor , procesador digital de señales de rayos X.

HVPS High Voltage Power Supply, fuente de poder de alto voltaje.

ISA In Stream Analysis, nombre dado para el sistema termo científico de análisis

online porque es principalmente basado en tecnología de prueba por inmersión.

LTR Live –time Ratio, es el porcentaje de tiempo que la electrónica MEP procesa

información actualmente.

LVPS Low Voltage Power Supply, fuente de poder de bajo voltaje.

MCA Multi-Chanel Analyser, usado para configurar los SCAs desde la tarjeta

electrónica MEP.

MCB Miniature Circuit Breaker,circuito en miniatura de un breaker.

MEP Multi-Element Probe, analisador XRF de alta sensibilidad que prueba la

capacidad de medir 8 elementos y la desnsidad de pulpa simultáneamente.

PLC Programmable Logic Controler, controlador lógico programmable.

RARP Regression Analysis Program paquete de software del Thermo Scientific

para la adecuada calibración.

RS-485/RS-232 SCA, Serial Communication Protocols, protocol de comunicación

serial.

VSD Variable Speed Drive, conocido como un inversor

XRF X-ray Fluorescent, fluorecencia de rayos X

uDXP dado el nombre para el expectrometro digital de baja potencia.

DCS Distribut control system, sistema de control distribuido.

Ley de Mineral: Se refiere a la concentración de mineral valioso presente en las

rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.

Ley de Cobre: Es el porcentaje de cobre que encierra una determinada muestra.

Muestra: Una parte o un elemento representativo de un todo o grupo más grande.

120

Overflow: Rebose en ciclones, espesadores, tanques.

pH: Es un número que exactamente describe el grado de acidez o basicidad de

una solución.

PLC: Controlador lógico programable, es un dispositivo que monitorea y controla

la mayoría de parámetros y variables en una planta.

Pulpa: Suspensión de partículas finas de minerales en agua que permite

bombearlos, agitarlos y transportarlos por canales y tuberías.

Yacimiento: Formación geológica en la corteza terrestre de diversas formas y

variada composición. Se representa como vetas, mantos, depósitos e

impregnaciones

121

ANEXOS

Anexo 1

MEJORAS MECÁNICAS, ELÉCTRICAS, DE INSTRUMENTACIÓN Y

CONTROL QUE SE HICIERON EN LA ETAPA DE ARRANQUE DE

LA PLANTA.

Para los cortadores metalúrgicos o samplers modelo SamStat 30+C

2200x800x400 de tres etapas se instaló válvula de tipo cuchilla en el ducto

de drenaje de los equipos con la finalidad de mejorar su mantenimiento y

direccionada a hacia cajón inferior.

Imagen 1. Antes de instalación.

Imagen 2. Después de instalación.

122

Para el caso del equipo analizador modelo AnStat 230T de tamaño 400mm

que se utiliza para análisis en línea y muestro metalúrgico con tag de

equipo 330-SAL-0027 (para la línea 1 y 2), 330-SAL-0028 (para la línea 3 y

4).

Se instala válvula cuchilla en la parte inferior del cajón de análisis ya que

en caso de sedimentación de mineral en el interior del cajón, tendríamos

como evacuar dichos sedimentos.

Imagen 3. Antes y después de la instalación de válvula cuchilla.

Equipos de las colas Rougher Scavenger y Cleaner Scavenger, se tiene los

equipos Samstat 30C 200x800x400 cuyos tags son 330-SAL-0001,330-

SAL-0010,330-SAL-0004,330-SAL-0007 y cola cleaner Scavenger 330-

SAL-2200x800x400

Se tiene que el ducto que colecta y descarga los rechazos de los

cortadores de las etapas dos y tres se encuentran con flange ciego,

produciendo decantación o arenamiento en la segunda y tercera etapa de

los cortadores.

123

Imagen 4. Descarga con flange ciego.

Como se observa abajo este cortador consta de tres etapas que van

cortando representativamente la pulpa de mineral, se ve también que por la

brida ciega tiene un flujo considerable retenido 121,9m3/h , es por ello se

abre y se acopla una manguera de 25pulgas.

Imagen 5. Diseño de los cajones 1ra, 2da y 3ra etapa

124

Imagen 6. Acople de manguera de 10” en descarga de cajón

Para evitar el arenamiento como se ilustra en la imagen izquierda, se hizo

evaluación granulométrica de sólidos en la pulpa, por lo que se

implementaron medidas correctivas en el control en la operación es decir

en la molienda. Además se instala un agitador en la segunda etapa del

sampler como se muestra a continuación.

Imagen 7. Antes (arenado) y después de la instalación de agitador.

125

Se observa el gabinete de control de uno de los agitadores mencionado

anteriormente.

Imagen 8. Instalación de gabinete de control del motor del agitador.

Características del motor:

Marca: Sew-Eurodrive trifasico

Hz :50

Rpm: 1360/263

Kw: 0.55

Cosfhi ; 0.72

V 220-242 delta /380-420 estrella

A 2.80/1.62

Características del variador Power Flex 523 Allen Bradley:

Power 1.5kW/2.0HP

Input: 3 phase, 380-480V, 47-63Hz

AC voltage range: 323-528

Output 3 phase ,0-600Hz

AC voltage range 0-460

60 sec ovld amps: 6

Short cut current:100KA

126

Se implementa aspersores en cada una de las etapas de los cajones

muestreadores con la finalidad de evitar espumación, ya que la espuma

formada altera la lectura del analizador.

Imagen 9. Aspersores para eliminación de espuma.

El analizador de leyes MSA tiene agitadores para cada cajón de análisis

como se observa la imagen del lado izquierdo. Se instala válvulas tipo bola

en la parte inferior de cada cajón ello con la finalidad de facilitar la

mantención y evacuado de la pulpa arenada o decantada.

|

Imagen10. Parte inferior de cajones de analisis en equipo MSA

Se implementa el sistema neumático de izaje automático de válvulas dardo

para cada una de las etapas. Con la finalidad de evitar arenamientos en

cada etapa del muestreador, cada 30minutos se levanta las 3 válvulas

127

dardo durante 20 segundos. El relé programable usado es de la marca

Siemens modelo Logo 230RC.

Imagen 11. Válvulas dardo y gabinete de control local

Las tuberías verdes son las que alimentan al analizador MSA 5.2 (amarillo)

dichas tuberías se arenaron constantemente, perdiendo disponibilidad el

equipo, es por ello que se instaló válvulas tipo bola agua cada cierto tramo

de la tubería para conectar manguera con presión de agua y de esta

manera evacuar la pulpa sedimentada.

128

Imagen 12. Tuberías de 3” que alimentan a analizador MSA

Se instala válvulas con filtros, porta mangueras tanto para el sistema de

aspersión y para mantenimiento del equipo.

Imagen 13. Válvulas, porta mangueras y filtros de agua.

129

Anexo 2 Reporte de leyes de mineral

Fecha 06-Aug-2018 06/08/18 07:00

06/08/18 19:00 07/08/18 07:00

#########

LAB

%Cu

ANALI

%Cu Error

Assay 5

%Cu Error

Assay 6

%CuError

LAB

%Cu

ANALI

%Cu Error

Assay 5

%Cu Error

Assay 6

%Cu Error

Alimentación a flotación Filas 1 & 2 0.62 0.69 -0.069 0.56 0.061 0.55 0.067 0.69 0.78 -0.086 0.78 -0.087 0.69 -0.004

Alimentación a flotación Filas 3 & 4 0.57 0.61 -0.045 0.56 0.011 0.55 0.017 0.62 0.78 -0.157 0.78 -0.157 0.69 -0.074

Concentrado Bulk 33.3 33.9 -0.579 33.6 -0.283 31.6 31.5 0.128 30.6 1.013

Cola rougher scavenger fila 1 0.080 0.076 0.004 0.074 0.006 0.079 0.001 0.090 0.076 0.014 0.069 0.021 0.073 0.017

Cola rougher scavenger fila 2 0.080 0.094 -0.014 0.054 0.026 0.052 0.028 0.090 0.087 0.003 0.055 0.035 0.049 0.041



Cola cleaner scavenger 0.220 0.251 -0.031 0.215 0.005 0.216 0.004 0.220 0.211 0.009 0.174 0.046 0.213 0.007

Observaciones

MODELOS DE LOS ANALIZADORES EN LÍNEA CONTROL DE PROCESOS

06/08/2018 06:00 06/08/2018 18:00

FlujoTurno día (07:00 - 19:00) Turno Noche (19:00 - 07:00)

COLA ROUGHER SCAVENGER FILA 3 COLA ROUGHER SCAVENGER FILA 4

COMPARATIVO CON LAS MUESTRAS PUNTUALES CADA 2 HORAS (COBRE)

ALIMENTACIÓN A FLOTACIÓN FILAS 1 & 2 ALIMENTACIÓN A FLOTACIÓN FILAS 3 & 4

CONCENTRADO BULK COLA CLEANER SCAVENGER

COMPARATIVO CON LOS COMPÓSITOS 12 HORAS (COBRE) Guardia B

COLA ROUGHER SCAVENGER FILA 1 COLA ROUGHER SCAVENGER FILA 2

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00

Turno día Turno noche

%C

ob

re

Analizador Laboratorio Assay 6 Assay 7

0

1PPS-0002

0

1PPS-0001

0

1PPS-0004

0

1PPS-0003

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

55.00

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

06

:00

09

:00

12

:00

15

:00

18

:00

21

:00

00

:00

03

:00


%C

ob

re


ΔMáximo L.Q. - Analizador: Feed: +/- 0.02 Tails: +/- 0.01 Conc: +/- 0.1

130

131

Anexo 3 Planos eléctricos ,instrumentación y control

EE

IA

E

TO CCTV SYSTEM

MM

01601

AIT

M

M

03600

AE

03708 A

XU

03702 A

XU

03600 C

AI

03600

UI

01601

AIC

03701 B

XU

03701 A

XU

03702 B

XU

M

03605

UI

01601

AE

03708 B

XU

M

03605 A

AI

03600 A

AI

03600 B

AI

03605 B

AI

03600

AIT

03726

XA

03726

XS

03600 D

AI

976 x 936

BALL MILL N°1 CYCLONE0310-CSC-0002 OVERFLOW

0039 M6-0310-00044

ROUGHER FEED BYPASSBOX 0330-FTR-0002-01

1239 M6-0330-00002

ROUGHER FLOTATION CELLFEED BOX 0330-FTR-0001-01

0089 M6-0330-00002

TO AY-1301EFBALL MILL #1 CYCLONE0310-CSC-0002

5033 M6-0310-00044

FRESH WATER

1447M6-0330-00039

TO AY-01301 ABBALL MILL #1

5001 M6-0310-00023

BALL MILL N°1 CYCLONE0310-CSC-0001 OVERFLOW

0021 M6-0310-00043

PROCESS WATER

1217 M6-0330-00031

ROUGHER FEED BYPASSBOX 0330-FTR-0004-01

1242 M6-0330-00004

ROUGHER FLOTATION CELLFEED BOX 0330-FTR-0003-01

0092 M6-0330-00004

POTABLE WATER

1448M6-0921-00013

FRESH WATER

1413 M6-0330-00039

TO AY-01301CDBALL MILL #1 CYCLONE0310-CSC-0001

5029 M6-0310-00043

POTABLE WATER

1404M6-0921-00013

INSTALLATION, 2000 X 800 X 400 - SAMSAT-30C V1B-MHSS-00003

V1B-MHSS-00004

M5-0330-00001

ELECTRICAL ROOM 0330-ERR-0001

08-OCT-10

ISSUED FOR REVIEW24 Dec 10A

ISSUED FOR HAZOP05 Jul 11C

BULK FLOTATION SHEET 1 OF 2 - PROCESS FLOW DIAGRAM

NOTE 2

(TYP.)

NOTE 3

pH

VENDOR PACKAGENOTE 4

(TYP.)

PSI OVERFLOWBALL MILL #1 CYCLONE0310-CSC-0001

NOTE 3

TO FLOOR

PSI OVERFLOWBALL MILL #1 CYCLONE0310-CSC-0002

E

32"

1.- FOR P&ID LEGEND AND SYMBOLS REFER TO DRAWINGS 25635-220-M6-0000-00001 TO 25635-220-M6-0000-00006.

2.- INSTRUMENT BELONGING TO THE AREA 0310.

3.- INTERCHANGEABLE DISCHARGE PIPE FOR FEED BOXES 0330-FTR-0002-01 AND 0330-FTR-0004-01.

4.- SUPPLY BY VENDOR FOR DETAIL OF INSTALL SEE VENDOR DRAWINGS 25635-220-V1B-MHSS-00011.

ISSUED FOR APPROVAL25 Apr 11B

05-OCT-11

VSM ACP JCF FCM

VSM CLE FCMJCF17-OCT-11

17-OCT-11S I G N

E DISSUED FOR CONSTRUCTION17 Oct 110

VSM CLE FCMJCF

REVISED AS NOTED07 Feb 131 CLE WMVAGS RAL

976 x 936

V1B-MHSS-00011

INSTALLATION, 400 ANSTAT-220T DUAL INLET

INSTALLATION, PSM - 400 MPX 2 STREAM

* **

*

YE

03610

E

2"-0330-WR-00110-C1E2A

SLOPE2.0 %

% Fe

SLOPE2.0 %

FL

E

40"-0310-SL-04309-L1E0VJ

24"

V4

SLOPE2.0 %

NC

FL

0330-STP-0114

METALLURGICALSAMPLE

12"

0330-STP-0025

HV

03702 B

14"-0330-SL-00113-L1E0VJ

14"-0330-SL-00114-L1E0VJ

ROUGHER FEED SAMPLER SPLITTERWith probe analyzer.

In line sampler 3 stage.1 kW

0330-SAL-0027

M

V4

ENERGY DISPERSER BOXC.S. rubber lined

0330-STP-0115SAMPLER DISCHARGE BOX

C.S. rubber lined

0330-STP-0116

12"

2"

HV

03708 A

2"

40"-0310-SL-04409-L1E0VJ

1"-0330-WR-03906-C1E2A

M

40"-0330-SL-00122-L1E0VJ

40"-0330-SL-00120-L1E0VJ

10"

PARTICLE SIZE ANALYZERAND PERCENT SOLIDS

4 kW

0330-ZPS-0001

CONTROLMODULEPANEL

0330-STP-0290 % SOLIDS

24"

CONTROLLER

INDICATIONS & ALARMSTO PCS

C1E2R

SLOPE1.0 %

SLOPE1.0 %

M

1/2"-0921-WD-01314-G1E1A

SLOPE1.0 %

SLOPE2.0 %

40"-0330-SL-00115-L1E0VJ

40"-0330-SL-00112-L1E0VJ

METALLURGICALSAMPLE

10"

C1E2R

FL

10"

40"-0330-SL-00120-L1E0VJ

E

C1E2R

L1E0VJ

2"-0330-SS-00109-M1E0H

SAMPLECONDITIONER

PANEL

INDICATIONS & ALARMSTO PSI

0330-SAL-0027

CONTROLLER

0330-SAL-0024

V4

4"-0330-SL-00101-L1E0VJ

SLOPE2.0 %

8"-0330-SL-00105-L1E0VJ

FL

HV

03701 A

12"-0330-SL-00121-C1E2R

4"-0330-SL-00103-L1E0VJ

0330-STP-0117

32"-0330-SL-00116-C1E2R

HV

03702 A

METALLURGICALSAMPLE

0330-STP-0116

AAHAAL

2"

SLOPE

3.0 %

10"

M

M

HV

03708 B

SLOPE

2.0 %

0330-CNH-0104

0330-CNH-0106

EMERGENCY EYES WASH0330-ZMW-0057

ENERGY DISPERSER BOX MAINTENANCE H&T(FOR 0330-STP-0289/0290/0300/0301)

10 t. cap., 30 m hook lift, 75 m runway lenght18.5 kW - 2 X 0.34 kW

0330-CNH-0104

% Mo0330-ZMW-0057

E

SLOPE2.0 %

SLOPE2.0 %

12"

24"

24"

V4

HV

03701 B

C1E2R

2"-0921-WD-01316-G1E1A

M

2"x1-1/2"

0921V0097

WMVRALVSM ACP

E

0330V0374

25635-220-M6-0330-00001VSAENZ2:31:13 PM7/8/2013

P & ID

2

ROUGHER FLOTATION FEED - SHEET 1 OF 2FLOTATION AND REGRIND

1/2"x3/8"

0330V0133

E

IA

0330V01340330V0373

2"x1-1/2"

1-1/2"x1-1/4"

0921V0134

2"x1-1/2"2"x1-1/2"2"x1-1/2"

%SOLIDS%Cu%Fe

V4

NC

L1E0VJ

2"-0330-SS-00108-M1E0H

0330-ZPS-0001

L1E0VJ

L1E0VJ

V4

DUPLEXER

ENERGY DISPERSER BOX MAINTENANCE H&T(FOR 0330-STP-0114)

10 t. cap., 26.1 m hook lift, 13 m runway lenght18.1 kW - 2 x 0.34 kW

0330-CNH-0106

12"

40"-0330-SL-00102-L1E0VJ

14"-0330-SL-00113-L1E0VJ

14"-0330-SL-00114-L1E0VJ

SLOPE2.0 %

40"-0330-SL-00104-L1E0VJ

SLOPE2.0 %

**

*

12"

ROUGHER FEED DISTRIBUTOR BOXC.S. rubber lined.

0330-STP-0025

CYCLONE CLUSTER N°1 O/F SAMPLERIn line sampler 4 stages

0.75 kW

0330-SAL-0023

12"-0330-WP-03102-C1E2A

SLOPE2.0 %

2"-0330-WR-03905-C1E2A

% Cu

40"-0330-SL-00123-L1E0VJ

0330-STP-0289

12"

0330-SAL-0023

0330-STP-0115

M

SLOPE

3.0 %

Rev.

REV.

BECHTE

L CHILE

tratado confidencialmente. Este documento es confiado a quien lo recibe solamente

para su informacion y orientacion. No puede ser copiado, reproducido, leido por terceros

Todas las copias o extractos deben ser tratados en igual forma.

as confidential. This document is confided to the recipient only for this information and

orientation. It may be neither be copied, reproduced or read by any other third party

nor used for any other purpose than designated whitout previous written consent of

Se prohibe la reproduccion parcial o total de este documento sin la expresa autorizacion de Bechtel Corporation.C

2 3 4 5 6 7 8 9 101

2 3 4 5 6 7 81

B

C

B

AA

Todo el contenido de este documento es propiedad de BECHTEL, y debe ser

ni usado para otro proposito que el indicado sin la aprobacion escrita de BECHTEL.

The entire content of this document is property of BECHTEL, and must be treated

BECHTEL. All copies or extracts to be treated in the same manner.

D

E

F

G

C

XSTRATA

REVISION SUPV.

HORA:Copyright Bechtel Corporation 2013. All rights reserved. Contains confidential information proprietary to Bechtel not to be disclosed to third parties without Bechtel's prior written permission.

NOTASJob No. 25635

PLANO BECHTEL N°

N°

PLANO CLIENTE N°

USUARIO:FECHA:

ARCHIVO:

ESCALA: FECHA

POR

DISEÑO

POR

CHEQUEO

POR

DIBUJADO

FECHA

APROBACION

ING. PROYECTO.

GTE. INGENIERIA

CLIENTE

PLANOS REFERENCIAFECHA

F25635-D.dgn - Tamaño 34"x22"

POR CHEQ.PROY.ING.

NUMERO

DISC.

SUPV.

CLIENTE

ING. PROYECTO

GTE. INGENIERIA

XSTRATA BECHTEL ALLIANCEcopper

PROYECTO LAS BAMBAS

0330-STP-0114 / 0115 / 0289 & 0290 0330-SAL-0023 & 00240330-STP-0116 & 0117CYCLONES CLUSTER N°1 & 2 O/F SAMPLER

SLOPE1.0 %

1

2

2

2

T. MULKEY

J.C. FLORES

W. MATA

C. LAM

V.SAENZ

REVISED AS NOTED08 Jul 132

VSM CLE FCMJCF

2

RAARAYAL

Text Box

11

D LLE

D LLE

D LLE

D LLE

3

1

2

4

5

6

A B C D E F G H

ALL DIMENSIONS IN MILLIMETRESUNLESS OTHERWISE STATED

200 < 2000 > 2000

DECIMAL DIMENSIONS

1 < 200

GENERAL TOLERANCES

DIMENSIONS

DIMENSIONS DIMENSIONS

Drawing No. Code No. Rev.

Title

Date:

Sheet

Date:

Scale:

Drn:

Ckd:

3rd Angle

Projection

Original Drawing Size:

Finish

Material

of

This drawing is CONFIDENTIAL property of Thermo Fisher Scientific and may not be

used, reproduced, published or disclosed to third parties without expressed written

authorization from Thermo Fisher. If loaned, this drawing is subject to return upon

demand; and with the understanding that it is not to be used in any way detrimental to

Thermo Fisher.

LAB01-48 1

LAS BAMBAS COPPERRACK SERVER DIAGRAM

GENERAL ARRANGEMENT

BLOCK DIAGRAMCM

NA 1 1

±0.5

±1.0±2.0±0.5

BASED ON DRAWING 47699

23-APR-15

TS 23-APR-15

A3

SELLER DOCUMENT REVIEWPermission to proceed does not constitute acceptance or approval of design detail, calculations, analysis, test methods, or materials developed or selected by SELLER, and does not relieve SELLER from full compliance with contractual obligation.

Work may proceed

Revise & Resubmit. Work may proceed subject to incorporation of changes

Revise & Resubmit. Work may NOT proceed

Cancelled / Superseded

Review not required. Work may proceed

Review Name:

Discipline:

Equip#:

Date:

VP#:

2

3

4

5

1

Document Status: 1

Vera_Cynthia

EE - Electrical

NA

25635-220-V1A-MHSS-00026

Subm: 002

NA

06/15/2015

Document Type Code:

Job#: 25635

Program#:

Equip#:

VP#:

SEQ#

Job#:

Power Details and Electrical Schem

atic

A-2 AnStat–2

0 M

anual Therm

o Fisher Scientific 3

IOM

L

N

E

1 2

400

+20

460

525

580

5

6

135V

115V

115V

4

3

2

1

0

SH

SH

1

3

5

2

4

6

L1

L3

L2

1 3 5

2 4 6 1 2

12

12

OFF

AU

TO

CU

T

RE

MO

TE

M

2 4 6

STIRRER OFF/AUTO

NOT STOP ALL

NOT VSD OK

R/L1 S/L2 T/L3

U/T1 V/T2 W/T3

Hea

tsin

k &

Inte

rnal

Fram

e (g

roun

d)

09

02

04

01

17

L1 L2 L3

M3~

Bn

Bu

Left LS

Right LS

Bn

Bu

bn

bnbu

bu

wh

wh

Both limit switchesshown in non-parked(moving) position

Sampler Head

24V PSU

+24VDC RE

0V

RE

BK

BK

2AL

NWH

BK

BK

BK

WH

J23

1 1

J3

GYAM787/10

OR

180 VDC

TB2

BU1 mm2 GYBK/WH

RE

BU

RE

MAINS IN6 mm2

0.5A

40ATB1

EarthingBar

BURE BK/WH

6A

GY GY6 m

m2

6 m

m2

6 m

m2

6 mm2

6 mm2

BK/WH

RE

BU

6 mm2

1 mm2

6 mm2

2 3 OR

6 mm2

6 mm2

6 mm2 BU

RE

N1

1

To U6-5(E5), A3 (01) & A4 (I12)

(Standard factory selectable voltages from 400 to 600 V AC +/-10% 3-phase 48-62 Hz +/- 2 Hz)

P1

S4

115V 1ASocket Outlet(NA format)GN/YE

WH

BK

1ABKS2 P2

Load Rating: 2.5 kVA

Phase Phase Rotation(Wire Colour)

LineFrequency

Regions

Australia, Chile,South Africa and other 50 Hz countries

North America, Peru,Brazil and other 60 Hz countries

50 Hz

60 Hz

Red, White, Blue

Red, Black, Blue

3-phase

Note: Above table shows the mains wire colour and line frequency which differ for different regions. Consider the above table while mains power circuit wiring.

RE

STOP ALL

12 VI

GY

S3S

NOT STOP ALL

BURE BK/WH

2.5

mm

2

From U2-4(A4)

TO U6-6 (E6)

2.5

mm

2

2.5

mm

2

BK

U6-6

U2-4

N1BK

BK

2 VI From SL1-2

EMC FILTER

BNBKBU

22B-E1P7N104

1RE

BN BK BU

YE

/GN Crossed if necessary

to set direction of rotation

Voltage to match VSD0.55 kW

STIRRER MOTOR

VS

D d

irect

wire

to m

otor

usi

ng s

cree

ned

flex.

1.5m

m2

1.5m

m2

1.5m

m2

BKBK BKL3’L1’ L2’

These 4 conductors arepart of filter EF1

YE/GN

This part is outsidethe scope of controlenclosure 46475

U V W

(It is outside the scope of control enclosure 46475)

Gn/Ye Gn/YeAM054/01

Sampler Frame

1K5

Note: Initial setting of taps shown (420 V) Change the primary tapping of the Transformer (T1) to suit the incoming mains voltage.

It will be adjusted to suit the customer’s mains voltage prior to shipping.

A1

CB2

A2MCCB1 CB1

T1

CB3

SW1

S1

S4S

S3SSS3

J2CB4

S1

SL1

A3

EF1

R1

Figure A

-1. Electrical Schematic (Sheet 1)


atic

Thermo Fisher Scientific

AnStat–20

Manual A

-3 3

IOM

7

8

5

6

3

4

1

2

+24V+24V

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

E8

0V

7

8

5

6

3

4

1

2

+24V+24V

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

0V

X2X1

X1 X2

X1 X2

X1 X2

X1 X2

X1 X2

X1 X2

X2X17

8

5

6

3

4

1

2

+24V+24V

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

0V

7

8

5

6

3

4

1

2

+24V+24V

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

E8

0V

34

34

34

34

34

34

13+ 14

A1+

A2-

BB

13+ 14

A1+

A2-

BB

A1+ A2-

12

14

11

X2X1

P

1 3

2

X2X1

X2X1

2 1

A1+ A2-

12

14

11

13+ 14

A1+

A2-

BB

X2X1

OFF

AU

TO

CU

T

RE

MO

TE

NOT STOP ALL

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

I12

+24V

+24VQ

I10

I11

Q2

Q3

Q4

Q6

Q1

Q7

Q8

0VQ

0V

Q5

DCON

AM787/10

2GND

5IMON

1VMON

X1

3 6REV

BK

BK

BK

SAMPLE

X2

AIR PRESSURE OK

SAMPLER STATUS

RE

RE

RE

NOT VSD OK

NOT STOP ALL

721-DC-TC

U2-2

U2-3

A4-I7

A4-I8 U6-4

A4-Q2

A4-Q1

1

BK

U6-4

2

U6-6

internalto U5

internalto U5

internalto U8

internalto U8

KL1408

8-CHANNEL DIGITAL I/PTERMINAL 24V DC

Data & Power BusCPU

1

0VN1

+24VRE

BK

24V

FRO

MPS

U A

1

CX1

100-

0002

internal

not used

K-Bus To U1 to U10internal

internalto U2

internalto U2

POWER SUPPLY WITHK-BUS INTERFACE MODULE

From SL1-2

From SL1-2

From A3-17

To A3-02STIRRER OFF/AUTO

CALIBRATION

BK

internalto U3

internalto U3

KL2408

internalto U1

internalto U1

8-CHANNEL DIGITAL O/PTERMINAL 24V DC

N1

U2-1

U2-2

U2-3

U2-4

U2-5

U2-7To PSEM

(CABLE ASSY, 46295)

To PSEM(CABLE ASSY, 46295)

50Hz WATCHDOG

DXP POWER ENABLE

J1-8

J1-9U2-8

AIR PRESSURE FAULT

STIRRER/VSD FAULT

ON-LINE

STOP ALL

HOIST

FAULT

STANDARDISE

WRS FAULT

BK

BK

BK

BK

BK

BK

BK

BK

BK

internalto U5

internalto U5

KL2408

internalto U2

internalto U2

8-CHANNEL DIGITAL O/PTERMINAL 24V DC

N1

U3-8

U3-1

U3-2

U3-3

U3-4

U3-5

U3-6

U3-7

FAULT

STANDARDISE

CALIBRATION

ON-LINE

RE

RE

RE

RE

RE

RE

RE

STIRRER OFF/AUTO

internalto U7

internalto U7

KL1408

8-CHANNEL DIGITAL I/PTERMINAL 24V DC

internalto U5

internalto U5

1

U5-1

U5-2

U5-3

U5-4

U5-5

U5-6

U5-7

U5-8 internalto U9

internalto U9

KL9

187

KL9

186

POTENTIAL DISTRIBUTIONTERMINAL (8 x 0V CONTACT)

Internal

Internal

N1 1

POTENTIAL DISTRIBUTIONTERMINAL (8 x 24V CONTACT)

BKA4-Q3

N1

From PSEM(CABLE ASSY, 46295)

U2-1

4164

N1

N1

15

16

BK

BK

BK

WRS LOWER HOISTJ1-7

U6-8

POWER

N1BK1 RE

From PSEM(CABLE ASSY, 46295)

WRS LOWER HOISTJ1-7 U6-8

VI

2VI

STIRRER OFF/AUTO

BK

SAMPLER STATUS

CUT NOW FROM MASTER

SAMPLER ENABLE

CUT NOW FROM MASTER

U5-1LOWER_HOIST

Bn Bu

Bn Bu

DUMP OPEN

DUMP CLOSE

33

N1

BK

BK

DUMP

HOIST

1 RE

U5-1 HOIST_DOWN

HOIST_DOWN

LOWER_HOIST

BK

A4-I5

A4-I3

RE1

BK

STATUS

REMOTE INPUT A4-I2

A4-Q4

1 RE

U5-2

From SW1-6

RE

1

RE

BK

N1

BK

33

35

41

64

65

N1

N1

65From U2-6 (A6)

64From RE3-14

41 To U6-3 (E3)

35To U6-2 (E2)

33To U6-1 (E1)

41 To RE2-A1+ From AS1-3To SV1

65 To SV2

From AS1-3 41

From RS2 35

From RS133

33

(optional connection tocustomer’s DCS)

(optional connection tocustomer’s DCS)

Pneumatics - AnStat

N1

A4

A2

LA5

AS1

TB3

U6

U1

SL6

U2 SL2

SL4

SL5

LA2

SL7

SL1

LA4

LA3

U3

SL3

SL4

SL5

SL6

SL7

U5

SL8

U8 U9

SV1

RE3RE1 RE2

HOIST SOLENOID

LA1

SL3

DUMP

RS2

RS1

SL8

SL2

OT1

IT1

SW1

SV2DUMP

SOLENOID

DUMP OPEN

DUMP CLOSE

AIR PRESSURE

Figure A

-2. Electrical Schematic (Sheet 2)


atic

A-4 AnStat–2

0 M

anual Therm

o Fisher Scientific 3

IOM

P

Ax D

IxM3~

OFF

AUTO

CUT

REMOTE

Induction motor, three-phase, squirrel cage

Solenoid valve controlling fluid flow

(air, water etc)

dual coil types also availableA

S 1101.6: 1989

Sym

bols 3.8.02 & 3.10.05

Electrom

agnetic relay (spring return). Contacts m

ay be show

n detached.

Push button sw

itch with N

O contact and spring return

Mushroom

head “stop” switch w

ith positive openingoperation and detent to m

aintain position

Miniature O

vercurrent Circuit B

reaker (MC

B or M

OC

B),

Single P

ole with fast (m

agnetic) and slow(therm

al) protection. May have operator and can be ganged.

Contactor contact - 1 pole - usually ganged

Digital I/O

Port. Includes destination m

odule and bit Nr.

Screw

terminal - other than transition term

inal

Transformer, double w

ound, iron core. For power

frequencies (50/60 Hz). M

any winding variations possible.

Earth or grounding sym

bol. Connection to m

etal paneland/or enclosure, usually at a central “E

arthing Bar” -

actual coonection to site “Earth” by others.

Signal lam

p. May be com

bined with press button (show

nseparately)

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-13 -A

6

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-20-02

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbols 07-02-02 &

07-01-01

Com

mon practice

Com

mon practice

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-12A -A

6

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 03-03-05

Twisted pair of conductors - m

ay be inside screen

Screened conductors - tw

o shown. C

onnection to screen (usually ground) m

ust be shown.

AS

/NZS

1102.107:1997 S

ymbol 03-01-A

3

Plug and socket connection. M

ay be used separatelyand in m

ulti contact configurations. Also can be shrouded.

Sem

iconductor diodeA

S/N

ZS 1102.105:1997

IEC 617-5:1996

Sym

bol 05-03-01 (modified)

Proxim

ity Sensor (prox)

Detects Fe and other m

etals

Pressure Sw

itch - single set point - usually adjustableN

O contact closes on P > S

etpoint

Symbol

Meaning

Applicable N

orm

AS

/NZS

1102.106:1997IEC

617-6:1996 S

ymbol 06-08-01

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-07-02

Single pole disconnector (isolator) w

ith rotary handle (m

ay be multipole)

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbols 07-07-04 &

07-13-06

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-07-06

Thermo P

roprietary

Com

mon practice (Europe)

AS

/NZS

1102.103:1997IEC

617-3:1996 S

ymbol 03-01-08

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-15-01

Manually operated push sw

itch with detent to m

aintainposition. P

ush to open circuit - stays depressed.P

ush again to release.

AS

/NZS

1102.x:1997IEC

617-x:1996 S

ymbols 07-07-01 &

02-12-08

AS

/NZS

1102.102:1997IEC

617-2:1996 S

ymbol 02-15-01

Manually operated push sw

itch with detent to m

aintainposition. P

ush to close circuit - stays depressed.P

ush again to release.

Four-position switch operated by turning, w

ith springreturn position 4 to 3.

AS

/NZS

1102.x:1997IEC

617-x:1996 S

ymbols 07-07-01 &

02-12-08

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbols 07-12-A

1

AS

/NZS

1102.107:1997IEC

617-7:1996 S

ymbol 07-20-03

Reed S

witch or P

roximity S

ensor (prox)sensitive to m

agnetic fields

Figure A

-3. Legend of Symbols used in Electrical Schem

atics

TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL TITULADO: PUESTA EN ...

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