Facultad Ciencias Físicas y Matemáticas

Presentación del tema: "Facultad Ciencias Físicas y Matemáticas"— Transcripción de la presentación:

1 Facultad Ciencias Físicas y Matemáticas
Programa Nacional de Minería 05 enero 2016 Facultad Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile

2 Introducción: Chile, país minero
Chile es el mayor productor de cobre del mundo y posee el 30% de las reservas mundiales La minería ha concentrado más del 60% de las exportaciones del país (promedio últimos 10 años) Ha aportado un 20% de los ingresos fiscales (promedio últimos 10 años) Ha contribuido en un 13% al Producto Interno Bruto Nacional (promedio últimos 10 años) Concentra el 11% del empleo (directo e indirecto) 1. Balanza de pagos Rol del cobre: 2. Ingresos fiscales

3 ¿Puede el cobre asumir un nuevo rol en el desarrollo país y contribuir a la generación de innovación tecnológica y diversificación productiva?

4 La minería adquiere un nuevo rol en el desarrollo país.
Oportunidad: Potenciar el efecto multiplicador de la minería Además de fortalecer su competitividad y ampliar su base productiva, la minería genera las condiciones para que emerja un ecosistema de innovación, que facilite y sostenga una agenda de acción entre la industria minera, los proveedores y la comunidad científica La minería adquiere un nuevo rol en el desarrollo país. Escenario A Condición de bajo potencial. La minería pierde competitividad y participación de mercado. La escala y complejidad de los desafíos no permiten el desarrollo de conocimiento local. El potencial de la industria minera en el desarrollo país no se materializa Escenario B

5 Productividad y Costos
Oportunidad: Potenciar el efecto multiplicador de la minería Productividad y Costos Nuevas reservas Seguridad Medioambiente Valor compartido y relaciones comunitarias Fuente: Reunión de trabajo Grupo Minería Virtuosa – CNIC – Informe a la Presidenta de la República “Minería: Una Plataforma de Futuro para Chile”, p.24

6 PROPÓSITO Desarrollar una industria de bienes y servicios basada en ciencia y tecnología con aplicación en minería y exportable a otros sectores y países, para abordar los desafíos de productividad de la industria minera mediante la generación de un ecosistema robusto de innovación de manera asociativa entre la industria, los proveedores, el sector científico -académico y el Estado

7 Metas Línea base 2015 Meta 2035* Exportar entre 130 a 150 millones de toneladas métricas de cobre (producción anual promedio de 7,5 millones de toneladas para los próximos 20 años) Producción promedio por año últimos 10 años de 5,5 millones de toneladas métricas de cobre 80% de producción en primeros cuartiles de costos de la industria a nivel global 40% de producción en primeros cuartiles de costos de la industria a nivel global 250 empresas proveedoras de clase mundial 65 empresas proveedoras de clase mundial US$ 537 millones en exportaciones de bienes y servicios vinculados a minería Entre US$ y millones en exportaciones de bienes y servicios vinculados a minería * Metas definidas en el marco de la Agenda Minería: Plataforma de Futuro para Chile

8 Gobernanza del Programa
CONSEJO DIRECTIVO ACTORES PÚBLICOS 8 COMPAÑÍAS MINERAS 6 GREMIOS 7 EMPRESAS PROVEEDORAS 2 CIENCIA Y TECNOLOGÍA 4 TOTAL 27 Mauro Valdés R. Presidente Núcleo Comité de Gestores Relaves Comité de expertos  Fundición y Refinería Comité liderado por el Subsecretario de Minería, Sr. Ignacio Moreno Operaciones y Planificación Minera Comisión de I+D Consejo Minero Hidrometalurgia Concentración de Minerales Desarrollo de Proveedores Capital Humano Consejo de Competencias Mineras

9 Asociaciones Gremiales actores participantes
Construcción Hoja de Ruta 3 Mesas técnicas con expertos 17 Desafíos Compañías Mineras 70 entrevistas con actores clave 58 Soluciones Empresas Proveedoras Asociaciones Gremiales Más de 90 actores participantes en talleres 109 Líneas I+D Universidades 63 instituciones involucradas Entidades Estatales

10 Desafíos de la minería chilena
Condiciones de operación Deterioro de la calidad de los yacimientos Profundidad y mayor dureza del mineral Minería en zona central Productividad y costos Los costos de la minería chilena se ha incrementado un 295% en la década Proyectos futuros suponen aumento de la productividad de la mano de obra sin precedentes en un período breve de tiempo Eficiencia en uso de energía y agua Al 2025 se proyecta un aumento de 66% en el consumo de agua, con un incremento significativo de uso de agua de mar El consumo energético proyectado al 2025 alcanza 39,5 TWh, lo cual constituye un aumento de 55% respecto del consumo actual

11 OPERACIONES Y PLANIFICACIÓN MINERA CONCENTRACIÓN DE MINERALES
Ejes Estratégicos Priorizados 2035 * NÚCLEOS TRACCIONANTES OPERACIONES Y PLANIFICACIÓN MINERA CONCENTRACIÓN DE MINERALES RELAVES HIDROMETALURGIA FUNDICIÓN Y REFINERÍA Producción de 8,5 millones de toneladas 80% de la producción en primeros cuartiles de costos de la industria a nivel global 250 empresas proveedoras de clase mundial Entre US$ y millones en exportaciones de bienes y servicios DESARROLLO PROVEEDORES CAPITAL HUMANO NÚCLEOS HABILITADORES Agua Energía Transporte INFRAESTRUCTURA TECNOLOGÍA PARA LA SUSTENTABILIDAD SMART MINING ENERGÍA SOLAR * Metas definidas en el marco de la Agenda Minería: Plataforma de Futuro para Chile

12 Cartera de Proyectos Desarrollo Proveedores Capital Humano
Hidrometalurgia Operaciones y Planificación Minera Concentración de Minerales Relaves Fundición y Refinería Cartera de Proyectos Procesamiento de Relaves y Recuperación de Elementos de Valor Ev. Alternativas FURE Desarrollo Proveedores Espacios de Prueba a Escala Industrial Centro de Extensionismo Minería Programa de Innovación Abierta en Minería (proveedores) Promoción Internacional de Proveedores de la Minería Capital Humano Centro de Transferencia Formación Técnica en Minería Smart Mining Estándares y Protocolos para minería autónoma y telecomandada Programa Tecnológico Fundición y Refinería Monitoreo en Línea de Tranques Automatización de tronadura y carguío en taludes de alta pendiente Energía Solar Fundición Solar H2 para flota liviana y equipos H2/O2 en FURE Proyecto en ejecución Proyecto diseñado Proyecto en etapa de diseño

13 Núcleos INFRAESTRUCTURA VISIÓN Y METAS
PLANIFICACIÓN Y OPERACIÓN MINERA CONCENTRACIÓN DE MINERALES HIDROMETALURGIA RELAVES FUNDICIÓN Y REFINERÍA VISIÓN Y METAS PROVEEDORES CAPITAL HUMANO: Avanzado, Especializado NÚCLEOS TRACCIONANTES 130 – 150 Mt CuF acumuladas 80% industria en primer y segundo cuartil de costo 250 proveedores clase mundial US$ millones Exportaciones. INFRAESTRUCTURA CONECTIVIDAD ENERGÍA AGUA REDES Y PROTOCOLOS HABILITADORES TECNOLOGÍA PARA LA SUSTENTABILIDAD Y RELACIONES CON LAS COMUNIDADES

14 Planificación y Operaciones Mineras
Desafíos Aumentar la tasa de éxito de las campañas. Disminuir la intervención directa de los operadores para reducir el riesgo a las personas y medio ambiente y mejorar la auditabilidad de los resultados. Acortar el ciclo inversional. Disminuir la brecha entre parámetros proyectados y reales. Optimizar estrategia de consumo de reservas. Selección óptima de equipos principales. Mejorar estimación de costos, evaluación económica y financiera de proyectos. Manejo de grandes tonelajes de material en largas distancias. Gestión de activos. Manejo de residuos e impactos. Desarrollo de minería profunda a gran escala. Centros de operación integrada. Planificación y Operaciones Mineras Exploración Proyecto Minero Operaciones MR/MS

15 Perfeccionamiento y desarrollo de tecnologías de caracterización.
Exploración Solución Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Aumentar la tasa de éxito de las campañas. Perfeccionamiento y desarrollo de tecnologías de caracterización. 0-4 Co-desarrollo Disminuir la intervención directa de los operadores para reducir el riesgo a las personas y medio ambiente y mejorar la auditabilidad de los resultados. Perfeccionamiento y desarrollo de técnicas para la automatización del muestreo y la preparación de muestras.

16 Interno/co-desarrollo
Proyecto minero, Ingeniería construcción y PEM Solución Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Acortar el ciclo inversional. Integración del conocimiento de operaciones y proyectos. 0-4 Interno Disminuir la brecha entre parámetros proyectados y reales. Caracterización y modelamiento de variables (geo-ciencias). Interno/co-desarrollo Estrategia óptima de consumo de reservas. Nuevas herramientas para el secuenciamiento (en base a bloques, otras) que integren las restricciones operacionales. Co-desarrollo Planificación "holística": que integre variables relevantes desde la geometalurgia, geomecánica, medio ambiente (ácido, viento, otras), comercialización, etc. Selección óptima de equipos y cálculo de flotas principales. Perfeccionamiento, desarrollo y estandarización de metodologías y herramientas para selección de equipos y cálculo de flotas. Estimación de costos, evaluación económica y financiera de proyectos. Perfeccionamiento, desarrollo y estandarización de metodologías y herramientas para costeo y evaluación de planes mineros.

17 Mercado/Co-desarrollo
Operaciones Rajo Abierto Solución Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Manejo de grandes tonelajes de material a través de largas distancias. Fragmentación/Tronadura. 0-4 Co-desarrollo Correas de gran tonelaje. 5-10 Mercado Constructibilidad de taludes. Gestión de activos. Integración de operaciones (mina-planta). Interno Medición en línea de leyes en pozos, palas, correas. Automatización y operaciones autónomas. Mercado/Co-desarrollo Mantenibilidad: sintomatización de equipos principales, otros. Manejo de residuos e impacto. Control de Material Particulado/emisiones Potencial generador de ácido. Neumáticos

18 Tema Transversal Centro de Operación integrada
Operaciones Rajo Subterránea Solución Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Desarrollo minería profunda a gran escala Caracterización 0-4 Co-desarrollo Medición de leyes en línea. Mercado Fragmentación y tronadura Automatización y operación autónoma. 5-10 Operación bajo altos esfuerzos geotécnicos. Tema Transversal Centro de Operación integrada

19 Desafíos Disminución del consumo de energía y aceros.
Gestión de activos. Aumento de la ley de cobre en concentrados y de la recuperación de elementos de interés. Control de impurezas. Desarrollo de nuevas tecnologías. Eficiencia en el uso y transporte de agua. Centros de operación integrada. Conminución Concentración

20 Conminución Tema Transversal: de Operación integrada Solución
Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Disminución del consumo de energía y aceros. Fragmentación/Tronadura. 0-4 Co-desarrollo Pre-clasificación Mercado Pre-concentración 0-4/5-10 Eficiencia de clasificación. Desarrollo de sensores y control automático/optimizante de procesos. Medios de molienda y revestimientos. Gestión Activos Manejo Inchancables Tema Transversal: de Operación integrada

21 Concentración de Minerales
Solución Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Aumento de la ley de cobre en concentrados y de la recuperación de elementos de interés. Desarrollo de sensores y control automático/optimizante de procesos. 0-4 Co-desarrollo Flotación de finos, gruesos y arenas. Explorar el uso de nanopartículas en flotación. 5-10 Mercado Control de impurezas. Desarrollo de tecnologías para asegurar la calidad del concentrado. Desarrollo de nuevas tecnologías. Desarrollo de nuevos métodos de concentración con menor uso de agua. Eficiencia en el uso y transporte de agua. Eficiencia de Bombeo Tema Transversal: Centro de Operación integrada

22 Desafíos Uso de futura capacidad ociosa.
Disminución de consumo de energía y agua. Recuperación de cobre y metales preciosos. Manejo de residuos industriales sólidos, líquidos y gaseosos. Desarrollo de nuevas tecnologías. Gestión de activos. Centros de operación integrada. Hidrometalurgia

23 Hidrometalugia Tema Transversa: Centro de Operación integrada Solución
Líneas I+D Implementación (años) Modelo Desarrollo Uso de futura capacidad ociosa Lixiviación de minerales de baja ley (ROM, óxidos, sulfuros) y ripios. 0-4 Interno/Co-desarrollo Lixiviación de concentrados. 5-10 Lixiviación de minerales alterados, arcillosos, generadores de finos. Lixiviación Insitu, Inplace. Recuperación de cobre y metales preciosos. Recuperación de metales preciosos. Co-desarrollo Desarrollo de nuevas tecnologías. Nuevos procesos de lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención. Mercado/co-desarrollo Disminución de consumo de energía y agua. Consumo de energía en EW. Manejo de residuos industriales sólidos, líquidos y gaseosos. Manejo de residuos: ripios, filtraciones, gases Gestión de Activos Mantenimiento predictivo Tema Transversa: Centro de Operación integrada

24 Núcleos INFRAESTRUCTURA VISIÓN Y METAS
PLANIFICACIÓN Y OPERACIÓN MINERA CONCENTRACIÓN DE MINERALES HIDROMETALURGIA RELAVES FUNDICIÓN Y REFINERÍA VISIÓN Y METAS PROVEEDORES CAPITAL HUMANO: Avanzado, Especializado NÚCLEOS TRACCIONANTES 130 – 150 Mt CuF acumuladas 80% industria en primer y segundo cuartil de costo 250 proveedores clase mundial US$ millones Exportaciones. INFRAESTRUCTURA CONECTIVIDAD ENERGÍA AGUA REDES Y PROTOCOLOS HABILITADORES TECNOLOGÍA PARA LA SUSTENTABILIDAD Y RELACIONES CON LAS COMUNIDADES

25 Núcleo Relaves: Hoja de Ruta
4 DESAFÍOS D1. Propiciar la inclusión y aceptación comunitaria D2. Enfrentar la creciente escasez de agua y superficie D3. Minimizar las infiltraciones y su impacto, controlar las aguas de contacto y asegurar la estabilidad de los depósitos D4. Promover la conversión desde un pasivo a un activo 17 SOLUCIONES → 34 Líneas I+D+i HABILITADORES Normativa Capital Humano Especializado y Avanzado Infraestructura

26 Núcleo Relaves: Hoja de Ruta
Líneas I+D+i D1. Propiciar la inclusión y aceptación comunitaria S1. Comunicación del monitoreo en tiempo real de variables críticas para el depósito y su entorno. Definición de estándares seguros para la implementación de redes locales/operacionales. Desarrollo de interfaz comunicacional operador-comunidad-proceso. Perfeccionamiento y desarrollo de modelos fenomenológicos. Desarrollo de sensores para medición en línea de sustancias. S2. Desarrollo de productos de valor compartido. Generación de energía a partir del transporte de relaves. Aguas para diferentes usos en función de su calidad.

27 D2. Enfrentar la creciente escasez de agua y superficie
Núcleo Relaves: Hoja de Ruta Líneas I+D+i D2. Enfrentar la creciente escasez de agua y superficie S3. Manejo de pulpas de mayor eficiencia y capacidad. Filtrado, Espesadores AD, Hidrociclones. Compactación: electro-separación, agitación, parcelación, otros. Transporte de relaves: desarrollar mejores y nuevos reactivos (floculantes, modificadores reológicos), monitoreo y control de la reología, impulsión de relaves en pasta, transporte de relaves filtrados. S4. Minimizar la evaporación. Métodos químicos (aditivos, otros). Métodos físicos. S5. Recirculación de agua. Sistemas de impulsión más eficientes. S6. Optimización Gestión Operacional Desarrollo de tecnologías para facilitar: Parcelación, laguna central, otras.

28 Núcleo Relaves: Hoja de ruta: Líneas I+D+i
D3. Minimizar las infiltraciones y su impacto, controlar las aguas de contacto y asegurar la estabilidad de los depósitos S7. Prevención de la generación, captura y/o tratamiento de infiltraciones y aguas de contacto. Perfeccionamiento y desarrollo de métodos pasivos, activos y combinados. Tecnologías para evitar la generación de infiltraciones post-cierre. S8. Eliminación de sustancias. Perfeccionamiento y desarrollo de tecnologías de bajo costo, simples, eficientes y escalables. Métodos Activos: aeración, neutralización/hidrólisis, precipitación, intercambio iónico, tratamientos de membrana, remoción biológica de sulfatos. Métodos Pasivos: Humedales aeróbicos y anaeróbicos,, sistemas de producción/reducción de alcalinidad Despiritización S9. Impermeabilización de sitios para depósitos. Biosellado, polímeros, otros. S10. Localización y seguimiento de infiltraciones. Perfeccionamiento y desarrollo de tecnologías de bajo costo. S11. Caracterización de sitios para depósitos. S12. Compactación de arenas y lamas. Perfeccionamiento y desarrollo de tecnologías tales como electro-separación, agitación, parcelación, vibración, otros. S13. Comprensión del efecto del uso de agua de mar. Efectos en la operación del depósito y su estabilidad en el corto, mediano y largo plazo. S14. Control de polvo. Perfeccionamiento de tecnologías existentes: fitoestabilizadores, supresores, biomejoradores de suelo, coberturas granulares, biosellado y otras. Perfeccionamiento y desarrollo de modelos predictivos. Desarrollo de trazadores. Desarrollo nuevas tecnologías para el control.

29 D4. Promover la conversión desde un pasivo a un activo
Núcleo Relaves: Hoja de Ruta: Líneas I+D+i D4. Promover la conversión desde un pasivo a un activo S15. Minería sin tranques. Nuevos métodos de depositación: depósitos en pasta como backfill, depositación conjunta relave y lastre (codisposal) y en minas abandonadas. Estudios experimentales a escala laboratorio y piloto, tanto para la caracterización y comportamiento reológico de relaves en pasta, como para la depositación de éstos. S16. Recuperación de elementos valiosos. Caracterización Técnicas de muestreo de alta recuperación. Marcha analítica: tierras raras, otros elementos de interés. Perfeccionamiento y desarrollo de tecnologías para la recuperación de elementos de interés. S17. Utilización de la superficie de depósitos para otros fines. Fines industriales, recreativos.

30 Núcleos INFRAESTRUCTURA INSTITUCIONALIDAD VISIÓN Y METAS
PLANIFICACIÓN Y OPERACIÓN MINERA CONCENTRACIÓN DE MINERALES HIDROMETALURGIA RELAVES FUNDICIÓN Y REFINERÍA VISIÓN Y METAS DESARROLLO DE PROVEEDORES CAPITAL HUMANO: Avanzado, Especializado NÚCLEOS TRACCIONANTES 130 – 150 Mt CuF acumuladas 80% industria en primer y segundo cuartil de costo 250 proveedores clase mundial US$ millones Exportaciones. INFRAESTRUCTURA CONECTIVIDAD ENERGÍA AGUA REDES Y PROTOCOLOS HABILITADORES INSTITUCIONALIDAD MARCOS NORMATIVOS CAPACIDADES DE ENTIDADES ESTATALES PARTICIPACION CIUDADANA

31 Núcleo: Fundición Refinería
Equipos con alta capacidad de procesamiento y largas campañas Mínimas pérdidas de Cobre y otros metales con valor Eficiencia Mínimos procesos y operaciones unitarias Procesos continuos Intensa mecanización, automatización y robotización Alto nivel de captura y tratamiento concentrados complejos Mínimos desechos y generación de otros sub-productos FURE Personas Medio Ambiente Buenas condiciones laborales Aumento de capacidad experta

32 Núcleo FURE 4 DESAFÍOS (preliminares) → 10 Proyectos/ Líneas I+D+i
D1. Tratamiento de Concentrados Complejos D2. Aumento de Competitividad D3. Mayor Nivel de Captura D4. Disminución de Riesgos y Mejoramiento de Condiciones Laborales → 10 Proyectos/ Líneas I+D+i HABILITADORES Desarrollo de Proveedores Capital Humano: especializado, avanzado Infraestructura Normativa

33 Proyectos

34 Desafíos Industria Minera
Diciembre 2015 Enrique Molina Jara