Centro de Investigación en Minería Sustentable JRI
Centro
de Investigación
en Minería
Sustentable

Qué hacemos

Desarrollamos investigación aplicada para aportarle valor a la minería y generamos conocimientos relevantes para la industria.

Cómo trabajamos

Garantizamos excelencia en nuestros resultados gracias a nuestras acreditaciones, nuestra política de calidad y nuestro proceso de trabajo.

Quiénes somos

Contamos con un equipo de trabajo altamente calificado en todos los niveles y nuestra historia acredita nuestros resultados de excelencia.

Biblioteca

Somos protagonistas en la generación de conocimientos para la minería y en los seminarios y congresos que convocan a los especialistas de la industria.

Investigación aplicada

Proyectos I+D+i

En CIMS investigamos, desarrollamos tecnología e innovamos en las siguientes áreas:

  • Espesamiento.
  • Reología.
  • Modelación y simulación de procesos.
  • Comportamientos de relaves bajo diversas condiciones.
  • Estudios magnéticos de minerales.
  • Estudios geomineros metalúrgicos.
  • Geotecnia.
  • Formulación y ejecución de proyectos de I+D aplicados a la industria minera.

Nuestros proyectos de I+D+i destacados

Espesamiento

Con este proyecto de I+D, nuestro objetivo es consolidar y expandir en el mercado el sistema conocido como “Smart Thickening Analysis in 5 stages” o STA-5s, que ha se ha implementado en tres faenas mineras. Este servicio nos permite evaluar y optimizar el desempeño de los equipos de espesamiento, a través de un análisis integral del proceso de espesamiento, que involucra etapas de laboratorio, pruebas piloto, modelación y análisis de datos. A través de la implementación de este sistema, contribuimos al desarrollo sostenible, puesto que permite aumentar la recuperación de agua. Además, hace posible identificar limitaciones operacionales y brinda apoyo en decisiones operacionales clave cuando se presentan inconvenientes en el proceso.

Nuestro objetivo en este proyecto era implementar un conjunto de sensores en un prototipo a fin de caracterizar pulpa minera en un régimen dinámico transiente. Nuestro equipo llevará a cabo ensayos de mínima escala para evaluar la factibilidad técnica de diferentes tipos de sensores (temperatura, presión, ópticos y ultrasónicos). Considerando estos resultados, escalaremos la propuesta a ensayos de laboratorio. A los datos obtenidos sumaremos un modelo matemático ad hoc, lo que nos permitirá obtener las características de las diferentes suspensiones ensayadas.

En una etapa siguiente, detectamos que los sensores de ultrasonido permiten determinar las características de pulpas en transporte, puesto que tienen la capacidad de atravesar fluidos. Así, hacen posible obtener la velocidad de sedimentación instantánea de una pulpa y general un perfil de velocidades, mediante la incorporación de un osciloscopio.

El objetivo final, en una futura etapa, será generar un sensor propio de CIMS, que nos permita realizar mediciones de viscosidad de una pulpa de forma instantánea, para implementarlo en las etapas de transporte de pulpa en plantas metalúrgicas.

Nuestro objetivo en este proyecto fue establecer un modelo matemático preliminar para el comportamiento de suspensiones de la minería con aplicación al espesamiento de pulpas. Mediante ensayos de laboratorio y semipiloto evaluamos la representatividad de las simulaciones computacionales asociadas al modelo, para validar los resultados y analizar su capacidad predictiva.

En el futuro, nuestra investigación proseguirá en etapas posteriores que involucrarán el trabajo en terreno para consolidar el escalamiento industrial de esta solución y contribuir, mediante un servicio de estudio integral (laboratorio, semipiloto y simulaciones), a la búsqueda de mejoras operacionales en el espesamiento en minería.

En este proyecto, buscamos aportar al conocimiento sobre relaves de cobre, considerando que es cada vez más relevante entenderlos a cabalidad para diseñar planes de desarrollo sostenible, que tomen en cuenta la escasez del recurso hídrico. Así, este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la mineralogía de la ganga en el comportamiento reológico y en el espesamiento de relaves de cobre que se generan durante la explotación de minerales sulfurados.

Nuestro estudio consideró la caracterización de muestras de siete grupos de UG y el análisis se enfocó en la recuperación de agua en los espesadores de relave, considerando una concentración de sólidos en la descarga (Cp) de 52 % de sólidos en peso. Los resultados que obtuvimos muestran que el análisis geometalúrgico es una herramienta poderosa, puesto que permite identificar muestras complejas y evaluar de forma anticipada medidas de mitigación, ya sea través de estrategias de operación o modificaciones en el plan minero.

En este proyecto nos enfocamos en la formulación química y en la evaluación de nuevos aditivos modificadores de las propiedades reológicas de los relaves de la minería, caracterizados por ser altamente eficientes y presentar un menor costo con relación a los aditivos importados que actualmente se emplean en las compañías mineras.

En el marco de este proyecto, contribuimos con la innovación en la industria minera generando seis aditivos nuevos, seleccionados de acuerdo con su eficiencia en el aumento de tensión de fluencia antes y después de cizalle.

Estos aditivos obtuvieron su patente, según la solicitud N° 201501395.

Con este proyecto, nuestro centro de investigación apostó por desarrollar una metodología propia para caracterizar el espesamiento de pulpas mineras, en pruebas tanto con sistemas batch como continuas. Para lograr este objetivo, diseñamos y construimos dos columnas de espesamiento de escala piloto, de 1 y 4 metros de altura, y equipadas con sistemas de rastra y alimentación (feedwell)

En este estudio, nuestro objetivo fue relacionar la mineralogía de la mena con el comportamiento dinámico de los relaves, para diseñar con mayor exactitud las instalaciones de manejo de relaves y planificar detalladamente la operación. Con este propósito, caracterizamos muestras de relave provenientes de la zona hipógena de un yacimiento, agrupadas según la litología y alteración (LA) de la zona del mineral de procedencia.

Concluimos que el comportamiento reológico es diferente dependiendo de cada LA del yacimiento. Dicho comportamiento impacta significativamente en las operaciones de espesamiento, transporte y depósito de relaves, por lo cual esta variabilidad debe ser considerada en el diseño, planificación y procesamiento de minerales y relaves.

En este proyecto, nuestro objetivo fue generar una plataforma técnica y comercial para la transferencia tecnológica de espesamiento extremo a la industria minera de Chile. Además, constituyó nuestro hito fundacional, puesto que el éxito de JRI Ingeniería en el desarrollo de la mencionada plataforma concluyó con la creación del Laboratorio de Caracterización de Pulpas Mineras de JRI y del Centro de Investigación JRI S.A., del que somos continuadores. Así, nuestro centro de investigación se convirtió en un articulador especializado entre la industria tecnológica y los proveedores, por una parte, y los clientes mineros, por la otra.

Geotecnia

Nuestro objetivo en este proyecto, enmarcado en el concepto de economía circular, es implementar un sistema de reutilización de relaves mineros como materia prima. Los relaves, combinados con una solución alcalina, generan un hormigón geopolimérico que puede ser utilizado como material de relleno en minas subterráneas, dada la resistencia mecánica que le otorgan sus propiedades físicas y químicas. Con este fin, se utilizará relave de cobre y diversos reactivos químicos; entre ellos, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, metacaolín, alúmina y otros.

En este proyecto, nuestro objetivo fue diseñar un equipo para poder simular en laboratorio el comportamiento de cualquier relavera con presión de confinamiento de hasta 200 m de columna de relave depositado. Esto nos permitió simular a escala de laboratorio el vertido y la consolidación por peso propio de relaves para determinar los parámetros que se utilizan en el cálculo de balance de agua (relación de vacíos inicial, su evolución con el crecimiento del depósito y la humedad residual) y en los modelos de infiltración (conductividad hidráulica).

Obtuvimos distintas conclusiones para relaves convencionales y relaves de pasta. En general, concluimos que las propiedades y comportamiento de los relaves de cobre dependen de los minerales de la ganga y de la presión de confinamiento. Además, la presencia de minerales de arcilla influye negativamente en la velocidad de crecimiento y balance de agua de los tranques.

El objetivo central del estudio de I+D fue validar a nivel experimental los conceptos fluidodinámicos de depositar pastas de relaves sobre material quebrado en proceso de hundimiento y lograr resultados que permitan definir la aplicación de WLM a un yacimiento minero.

Adicionalmente, nuestro estudio permitió determinar el comportamiento de los relaves de minerales profundos del yacimiento y su comportamiento geomecánico cuando están sometidos a grandes presiones; simular matemáticamente la física del hundimiento global, y demostrar que el WLM es una tecnología viable.

Nuestro estudio de I+D alcanzó a nivel de perfil las siguientes metas específicas, que es posible profundizar con estudios más detallados:

  • Demostrar que el mineral profundo permite altas concentraciones en peso y relevantes tensiones de fluencia (utilizando modificadores reológicos).
  • Verificar que el hundimiento de material quebrado, escalado de la realidad individual, puede ser simulado a través de matemática computacional de forma confiable.
  • Garantizar que el relave de alta tensión de fluencia depositada solo penetra parcialmente en una capa granular de alta permeabilidad.
  • Lograr un modelo de simulación que ilustre los resultados experimentales y pueda ser extrapolado para diseño industrial.
  • Determinar experimentalmente el comportamiento geomecánico del relave en pasta sujeto a alta compresión.
  • Definir el comportamiento geomecánico del hundimiento con relleno en pasta.

En este proyecto evaluamos la posibilidad de generar mezclas para relleno de caserones que cumplan con las exigencias de transporte hidráulico y de resistencia para sostener el techo de las minas subterráneas, permitiendo recuperar sus pilares.

En la etapa final de este proyecto, comprobamos que la aplicación de esta tecnología en una mina de cobre chilena es factible. Así, contribuimos a que el negocio minero sea sostenible, puesto que recurriendo a esta tecnología se incrementan los beneficios económicos, aumenta la vida útil de la explotación y se reduce el tonelaje de relaves que deben conducirse y depositarse en tranques de relaves.