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.
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Nuestros Proyectos de I+D+i Destacados

2020-2021

Proyecto Corfo Consolida y Expande. Consolidación y expansión en el mercado de un sistema de análisis integral de espesamiento (STA-5s).

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” oSTA-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 al 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.

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2018-2019

Diseño y construcción de prototipo para caracterización de pulpas mineras aplicado a transporte y disposición final de relaves.

Nuestro objetivo fue implementar un conjunto de sensores en un prototipo a fin de caracterizar pulpa minera en un régimen dinámico. Considerando estos resultados, se realizaron ensayos de laboratorio y un modelo matemático. 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. 

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2015-2017

Desarrollo de un modelo fisicomatemático de espesamiento de pulpas mineras enfocado en el mejoramiento operacional del proceso.

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 semi piloto evaluamos la representatividad de las simulaciones computacionales asociadas al modelo, para validar los resultados y analizar su capacidad predictiva..

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2015-2016

Efecto de la mineralogía, específicamente arcillas y filosilicatos, en los parámetros metalúrgicos de relaves de cobre.

Este estudio evaluó el efecto de la mineralogía 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.

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2013-2015

Generación de polímeros para la optimización de procesos de espesamiento y depósito de relaves de cobre.

En este proyecto nos enfocamos en la formulación química y en la evaluación de nuevos aditivos modificadores de las propiedades reológicas delos 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.

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2012-2013

Estudio para el escalamiento de espesadores.

Desarrollo de metodología propia para caracterizar el espesamiento de pulpas mineras en pruebas tanto con sistema 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)</em .Realizando pruebas con estas columnas identificamos problemas, dificultades y en general las directrices que condicionan y controlan el proceso de espesamiento. Hemos desarrollado, así, una herramienta indispensable para realizar escalar sistemas de espesamiento para aplicaciones industriales.

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2012-2013

Estudio de variabilidad en sedimentación y reología de relaves de cobre.

El objetivo fue relacionar la mineralogía de la mina 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.

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2009-2011

Aplicación industrial de la tecnología de espesamiento extremo en proyectos mineros.

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 otra.

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2020-2022

Proyecto Corfo Crea y Valida-Economía Circular.

Desarrollo de un geopolímero de alta resistencia mecánica reutilizando relaves para rellenar caserones. Enmarcado en economía circular, se implementó 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.

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2016

Desarrollo del área de geotecnia a través de estudios experimentales de relaves/lamas sometidos a presión (consolidación edométrica).

Diseñar un equipo para 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).

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2015

Apoyo en proyecto de minería sin residuos o wasteless mining (WLM) de JRI S.A.

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.

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2014

Estudio del comportamiento reológico de pastas de arenas de relave cementadas para su utilización como relleno hidráulico de caserones abandonados.

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.

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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.
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Nuestros Proyectos de I+D+i Destacados

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Espesamiento

2020-2021. Proyecto Corfo Consolida y Expande. Consolidación y expansión en el mercado de un sistema de análisis integral de espesamiento (STA-5s).
2018-2019. Diseño y construcción de prototipo para caracterización de pulpas mineras aplicado a transporte y disposición final de relaves.
2015-2017. Desarrollo de un modelo fisicomatemático de espesamiento de pulpas mineras enfocado en el mejoramiento operacional del proceso.
2015-2016. Efecto de la mineralogía, específicamente arcillas y filosilicatos, en los parámetros metalúrgicos de relaves de cobre.
2013-2015. Generación de polímeros para la optimización de procesos de espesamiento y depósito de relaves de cobre.
2012-2013. Estudio para el escalamiento de espesadores.
2012-2013. Estudio de variabilidad en sedimentación y reología de relaves de cobre.
2009-2011. Aplicación industrial de la tecnología de espesamiento extremo en proyectos mineros.

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Geotecnia

2020-2022. Proyecto Corfo Crea y Valida-Economía Circular. Desarrollo de un geopolímero de alta resistencia mecánica reutilizando relaves para rellenar caserones.
2016. Desarrollo del área de geotecnia a través de estudios experimentales de relaves/lamas sometidos a presión (consolidación edométrica).
2015. Apoyo en proyecto de minería sin residuos o wasteless mining (WLM) de JRI S.A.
2014. Estudio del comportamiento reológico de pastas de arenas de relave cementadas para su utilización como relleno hidráulico de caserones abandonados.

Espesamiento

2020-2021.

Proyecto Corfo Consolida y Expande. Consolidación y expansión en el mercado de un sistema de análisis integral de espesamiento (STA-5s).

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” oSTA-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 al 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.

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2018-2019.

Diseño y construcción de prototipo para caracterización de pulpas mineras aplicado a transporte y disposición final de relaves.

Nuestro objetivo fue implementar un conjunto de sensores en un prototipo a fin de caracterizar pulpa minera en un régimen dinámico. Considerando estos resultados, se realizaron ensayos de laboratorio y un modelo matemático. 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. 

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2015-2017.

Desarrollo de un modelo fisicomatemático de espesamiento de pulpas mineras enfocado en el mejoramiento operacional del proceso.

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 semi piloto evaluamos la representatividad de las simulaciones computacionales asociadas al modelo, para validar los resultados y analizar su capacidad predictiva..

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2015-2016.

Efecto de la mineralogía, específicamente arcillas y filosilicatos, en los parámetros metalúrgicos de relaves de cobre.

Este estudio evaluó el efecto de la mineralogía 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.

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2013-2015.

Generación de polímeros para la optimización de procesos de espesamiento y depósito de relaves de cobre.

En este proyecto nos enfocamos en la formulación química y en la evaluación de nuevos aditivos modificadores de las propiedades reológicas delos 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.

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2012-2013.

Estudio para el escalamiento de espesadores.

Desarrollo de metodología propia para caracterizar el espesamiento de pulpas mineras en pruebas tanto con sistema 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)</em .Realizando pruebas con estas columnas identificamos problemas, dificultades y en general las directrices que condicionan y controlan el proceso de espesamiento. Hemos desarrollado, así, una herramienta indispensable para realizar escalar sistemas de espesamiento para aplicaciones industriales.

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2012-2013.

Estudio de variabilidad en sedimentación y reología de relaves de cobre.

El objetivo fue relacionar la mineralogía de la mina 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.

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2009-2011.

Aplicación industrial de la tecnología de espesamiento extremo en proyectos mineros.

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 otra.

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Geotecnia

2020-2022.

Proyecto Corfo Crea y Valida-Economía Circular.

Desarrollo de un geopolímero de alta resistencia mecánica reutilizando relaves para rellenar caserones. Enmarcado en economía circular, se implementó 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.

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2016.

Desarrollo del área de geotecnia a través de estudios experimentales de relaves/lamas sometidos a presión (consolidación edométrica).

Diseñar un equipo para 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).

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2015.

Apoyo en proyecto de minería sin residuos o wasteless mining (WLM) de JRI S.A.

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.

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2014.

Estudio del comportamiento reológico de pastas de arenas de relave cementadas para su utilización como relleno hidráulico de caserones abandonados.

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.

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