Guía para la formulación de Proyectos MINEROMETALÚRGICOS

1. ASPECTOS GENERALES DEL
DISEÑO DE PROCESOS
(Caso particular: proceso metalúrgico)
Gabriel H. Uribe R.
Jorge O. García E.
Seminario de Proyectos de Ingeniería - III
Período académico: 02-2010

2. NIVELES DE INCERTIDUMBRE EN LOS
ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD
I Identificación Factores de capacidad
II Viabilidad Factoreo de equipo mayor
Incertidumbre: 25-30%
COSTOS
(Sin escala)
III Conceptual Factoreo de equipo mayor y menor
Incertidumbre: 15-20%
IV Detalle Detalle Sustancial
Factoreo normal
Incertidumbre: 10-15%
V Definitivo Detalle completo
HASTA AQUÍ SE ESPERARÍA EN EL CURSO
Incertidumbre: 10% o menos
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Tiempo requerido para ingeniería Control del proyecto

3. El Dilema de la Precisión vs. Costo de Inversión
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4. PASOS EN LA REALIZACIÓN DE UN
PROYECTO DE INGENIERÍA
1. Estudios: mercado, técnico,
 económico, social, ambiental y
financiero
2. Evaluación del proceso
(viabilidad técnica)
3. Programación del proyecto
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5. 4. Contrato de diseño y construcción
5. Diseño del proceso Diseño en Ing.
6. Diseño detallado
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6. 7. Adquisición de equipos y materiales
8. Construcción
9. Puesta en marcha Diseño
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7. DISEÑO = CREATIVIDAD =
INNOVACIÓN= INGENIO
ESENCIA DE LA INGENIERÍA
El diseño y la ingeniería son
inseparables
LOS INGENIEROS
DISEÑAN
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8. 8 de 20

9. (Gregory, 1986)
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10. DISEÑO EN INGENIERÍA
¿Qué pretende ?
• “La conversión de un requerimiento mal definido en un
cliente satisfecho” Chaddock
¿Cuáles son sus características?
• Actividad CREATIVA ⇒ Propia de la Ingeniería
∀ Σ IDEAS ⇒ Cumplir un propósito deseado
• CAMINOS A LA SOLUCIÓN TIENEN DIFERENTES
RESTRICCIONES:
♦ EXTERNAS: Diseños posibles
♦ INTERNA: Diseños plausibles
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11. RESTRICCIONES O VARIABLES DE UN DISEÑO
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12. ETAPAS EN EL DISEÑO DE PROCESOS
OBJETIVO
Especificación del Diseño
Colección de datos, propiedades físicas y
métodos de diseño
GENERACIÓN DE
POSIBLES DISEÑOS
SELECCIÓN Y EVALUACIÓN
(optimización)
DISEÑO FINAL
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13. OBJETIVO DEL DISEÑO DE PROCESOS
 Satisfacer una necesidad: aprovechar una oportunidad
comercial, reemplazar producto que se importa, darle
utilidad a una materia prima, etc.
 Reconocer sub-objetivos: (DILUCIDAR o ACLARAR
los requerimientos REALES en las diferentes etapas
del proceso), diferenciando los deseos de las
necesidades reales. Ej: Una especif. de pdcto puede ser
deseable pero costosa, entonces NEGOCIAR con el
cliente.
 Tener en mente las RESTRICCIONES de todo tipo que
va a enfrentar en el DISEÑO: Financieras,
Disponibilidad de equipos, normas técnicas, etc
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14. RECOLECCIÓN DE DATOS
Una de las ETAPAS que demanda más tiempo
 REUNIR todos los hechos y datos requeridos:
Ubicación, reservas, tenores, posibles procesos,
desempeños y capacidades de equipos, características
del mineral a procesar (índice de Bond)
 Manuales de equipos y métodos de diseño
 Identificación temprana de restricciones externas
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15. GENERACIÓN DE POSIBLES DISEÑOS
 Diferentes Formas de cumplir el OBJETIVO,
mediante: ANÁLISIS, EVALUACIÓN y SELECCIÓN
(Experiencia y conocimiento, lluvia de ideas, etapa por
etapa, etc.)
 Innovación?, Repetición?, Desarrollo tecnológico?.
 Tres Tipos de DISEÑO en Ingeniería: Modificación,
Nueva capacidad de producción o nuevo proceso.
 DIAGRAMAS DE BLOQUES: Principales etapas del
PROCESO con su objetivo y restricciones en cada una,
equipos y OPERACIONES UNITARIAS consideradas.
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16. EVALUACIÓN Y SELECCIÓN
PROCESO en 4 ETAPAS:
1. Diseños posibles (creíbles) ⇒ R. Externas
2. Diseños plausibles(factibles)⇒R. Internas
3. Diseños probables. Candidatos más apropiados:
Cumplen los criterios técnicos, económicos,
ambientales, etc.
4. Mejor Diseño: óptimo técnico y económico, según
técnicas matemáticas de optimización.
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17. FACTORES QUE AFECTAN LA SELECCIÓN DEL
PROCESO METALÚRGICO
GEOLOGÍA MINERALOGÍA METALURGIA MEDIO AMBIENTE GEOGRAFÍA ECONOMÍA Y POLÍTICA
T
E
N
O
R
P
Y R
SELECCIÓN
DE MÉTODO SELECCIÓN DEL E
R C
E MINERO OTROS COSTOS PROCESO I
S O
E
R M
V E
RESERVAS MINERALES,
A TASA DE TRATAMIENTO T
S TASA DE EXTRACCIÓN Y A
COSTOS RECUPERACIÓN METÁLICA
L
D Y COSTOS
E
M
E
N EVALUACIÓN
A
DEL PROYECTO
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18. DESARROLLO DE UN DEPÓSITO MINERAL
Economía de
Procesos
• Evaluación
de Reservas Selección del Desarrollo del
Exploración Diseño Final
• Tenor de Proceso Planeamiento Planta Piloto
Geológica Mineral Minero de la Planta
Metalúrgico
• Mineralogía
Mineralogía Mineralogía Aplicada a
• Estudios de
Aplicada a Procesos
Beneficio
Procesos: • Simulación y
•Materias • Pruebas a Modelamiento de Procesos
Primas escala banco • Resolución de problemas
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19. CICLO DE LOS DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS EN LA INDUSTRIA MINERA
FUENTES ESTADOS INTERMEDIOS MEDIOS DE TRANSPORTE SUMIDEROS
MAR
LIXIVIACIÓN
YACIMIENTOS
METEORIZACIÓN AGUA
FRESCA
DESECHOS TRANSPORTE TRANSPORTE
MINERÍA
SÓLIDOS PARTÍCULAS FLUVIAL
SISTEMA
ACUÁTICO
PREPARACIÓN
CONCENTRACIÓN DESECHOS
SEDIMENTOS
LÍQUIDOS SUELOS
TRANSPORTE TRANSPORTE
POLVO ATMOSFÉRICO
FUNDICIÓN
REFINACIÓN HUMOS DE
CHIMENEA TRANSPORTE PLANTAS
POR
GRAVEDAD
USO EMISIONES GENTE
SUBSECUENTE SUBSECUENTES ANIMALES
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20. FUNCIONAMIENTO DEL CICLO MINERO DENTRO DEL
AMBIENTE ECONÓMICO
USO ORIGINAL DE LOS
TERRENOS SITUACIÓN TÉCNICA
EXPLORACIÓN Y INFLUENCIAS
PROSPECCIÓN EXTERNAS SOBRE DEMANDA
LA DEMANDA
INVESTIGACIÓN MERCADO
INFLUENCIAS
YACIMIENTO EXTERNAS SOBRE OFERTA PRECIO
LA OFERTA
DISEÑO DE EXPLOTACIÓN Y
EVALUACIÓN DE RESERVAS MINERAL
TRATAMIENTO PRODUCTO
EXPLOTACIÓN MINERALÚRGICO VENDIBLE
ESTÉRILES Y
AGOTAMIENTO DE RESIDUOS
RESERVAS
RESTAURACIÓN USO
RECICLAJE CONSUMO
CAMBIO DE USO DE LOS ABANDONO
TERRENOS 20 de 20