4 Ciencia, Tecnología e Innovación Minera

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4 Ciencia, Tecnología e Innovación Minera

  1. 1. CIENCIA Y TECNOLOGIAEN LA INDUSTRIA MINERO METALURGICAEdwilde Yoplac Castromonte
  2. 2. INTRODUCCIONEl Perú es un País Minero debido a los abundantes yacimientosminerales que posee. El suelo peruano presenta unaconformación geológica que ha propiciado el origen de variadostipos de yacimientos minerales e importantes acumulaciones decombustibles fósiles; recursos que están aun escasamenteexplorados.La minería ha jugado un rol muy importante en nuestra historia.Las riquezas minerales le han dado fama mundial. El Perú seubica entre los primeros productores mundiales de diversosmetales de gran demanda en el mercado internacional cuyasexportaciones constituyen una de las fortalezas de su economía.
  3. 3. Dado el buen precio en que se cotizan la mayoría deminerales metálicos y no metálicos que se explotan enel Perú y el Mundo y la alta demanda de dichoselementos, motiva a las empresas y profesionales quelas conforman y que se dedican a la actividad minero-metalúrgica, a que sientan la necesidad urgente deimplementar toda la tecnología posible, que en suaplicación y uso signifique: rapidez, eficiencia y menorcosto, para sus operaciones y procesos.
  4. 4. Lógicamente no debe faltar el desarrollo de lassoluciones informáticas, que desde hace un buentiempo están contribuyendo a la actividad minero-metalúrgica eficientemente, en casi todas las etapas,desde ubicación de prospectos con potencial contenidomineralógico hasta el diseño, programación,explotación de la Mina y el procesamiento de losminerales económicos. Así pues permiten ir con unasecuencia metódica, flexible de trabajo, donde, lapreocupación del mismo ya no sean los detallesmencionados, sino más bien la profesionalidad,experiencia, criterio y aporte del recurso humano.
  5. 5. INDUSTRIA MINERO METALURGICASe debe reconocer a la Industria minerometalúrgica como muy importante para eldesarrollo económico del Perú y el cual tieneque englobar lo económico, lo ambiental y socialen un concepto de desarrollo sostenible.
  6. 6. LA MINERÍA EN LA HISTORIA DEL PERÚLos antiguos peruanos crearon una de las másimportantes tradiciones metalúrgicas del mundo.Desde épocas remotas, se conoció gran variedad deminerales, utilizados en la fabricación de armas,herramientas y notables piezas de orfebrería.Los Moche produjeron finísimos objetos de oro, plata ytumbaga. Desarrollaron tecnologías para fundir ytrabajar los metales. Los grandes señores eranenterrados con cientos de piezas de orfebrería, comose descubrió en la majestuosa tumba del Señor deSipán.
  7. 7. La costa norte del Perú se destacó no sólo por suextraordinaria cerámica y arquitectura, sino también por suadmirable orfebreríaSICAN CHIMU
  8. 8. Durante la Colonia la minería se transformó en laprincipal actividad económica ya que para loseuropeos, el oro y la plata, eran lo másimportante.Nuestros minerales llevaron riqueza yostentación al viejo continente, pero nos dejaronmuy pocos beneficios a los Peruanos. Se estimaque en los siglos XVI y XVII, el 70% de la plata yel 50% del oro que se usó en todo el mundo fueextraído del Perú y del Alto Perú, hoy, Bolivia
  9. 9. La Minería ActualLa industria minero - metalúrgica actual consiste de lassiguientes etapas:1. Establecimiento de las reservas2. Minado subterráneo o a tajo abierto3. Concentración de minerales y/o tratamientohidrometalúrgico4. Fundición de concentrados y/o metales5 Electro – obtención y electro – refinación.Si consideramos cada etapa como una caja negraentonces verá los siguientes diagramas de bloques.
  10. 10. El Perú es un país que posee las más variadas riquezas minerales deAmérica del Sur, donde destacan la producción de cobre, plata, zinc,hierro, estaño, plomo y oro.La mayoría de materiales usados en la sociedad moderna, sonextraídos de los yacimientos minerales.TIPOS DE MINERALES Y USOSEl cobre, por ejemplo, se usa en la fabricación de conductores deelectricidad, es un bactericida y se usa en los sistema de ventilación.Cu3(CO3)2(OH)2Azuritay/oChalcopiritaCuFeS2Cobre Catódico
  11. 11. El plomo es utilizado en la fabricación debaterías y en las gasolinas de alto octanaje.GalenaPbS PbCO3CerusitaPbPlomoy/oBatería
  12. 12. El hierro se transforma en acero, con el que se construyenautomóviles, aviones y barcos.y/oHematitaFe2O3MagnetitaFe2O3.FeOArrabioFe
  13. 13. Por su parte, el oro y la plata no sólo se usan en joyería,también se emplean en electrónica y en medicinaoroAuAgAg2SArgentita Plata
  14. 14. 1. Establecimiento de las reservas
  15. 15. Mineral aconcentrarMaterial dedesechoAgua de minaEnergíaMaquinaríaRuidosPartículas ensuspensiónGasesMinado a Tajo Abierto2. Minado subterráneo o a tajo abierto
  16. 16. Mineral aconcentrarMaterial dedesechoAgua de minaMaquinaríaEnergíaRuidosPartículas ensuspensiónGasesMinado Subterráneo
  17. 17. La Gran Minería en el PerúAntamina, por ejemplo, es la tercera mina más grande delmundo e invirtió 2,148 millones de dólares en la economíaperuana, generando miles de puestos de trabajo.Pero como toda gran empresa minera, supo que debía contarcon la aprobación y el apoyo de la comunidad. Para obtenerlos,ha invertido millones de dólares en el desarrollo de métodos detrabajo que no entrañan daños para el ambiente ni para la saludde los trabajadores.También han impulsado granjas, huertos, y escuelas para ayudara la comunidad a tener un futuro mejor
  18. 18. Otro ejemplo de gran inversión en minería contecnología de punta y responsabilidad es Yanacocha,que usa un sistema de extracción de oro en circuitocerrado.Es decir, todos los elementos utilizados quedan dentrodel sistema, no salen al medio ambiente y cuando setermina la extracción del mineral se reforesta conplantas nativas.Todo ello sin producir relaves o humos tóxicos, lo quepodría llamarse una extracción limpia.
  19. 19. Southern Perú, tiene dos tajos, Toquepala en Tacna yCuajone en Moquegua y además tiene una refinería enIlo. Esta empresa se esta adecuando a las normasambientales y para realizar estas adecuaciones estahaciendo uso de tecnologías de punta en la fundición yen la captación de los gases de esta hasta la obtenciónde ácido sulfúrico.Claro que también pueden haber accidentes, pero esdestacable que las grandes empresas minerasmuestren un creciente interés por cuidar el ambiente ya sus poblaciones aledañas.
  20. 20. Minería e innovacionesLas nuevas tecnologías e innovaciones en lamaquinaria de la industria minera, apuntan aconseguir mayor productividad y eficienciaen los procesos, además de competitividaden el sector.21
  21. 21. Mineria e innovacionesEn el expomin 2012 se presento el camión másgrande del mundo para la minería, hasta equipos desondaje, manipuladores telescópicos, grúas,chancadoras de minerales, plantas móviles parahormigón, palas y perforadoras que destacaron consus nuevas herramientas y aplicaciones, quepermiten una mayor destreza y manejo más simplepor parte de los operadores de la industria minera.22
  22. 22. Camiones de gran tamañoUna de las novedades más visitadas de Expomin2012 es el camión minero 795F AC de Caterpillar, desiete metros de alto, con ruedas de tres metros dealtura.El equipo lanzado el año pasado es el primercamión eléctrico de la empresa que viene acomplementar su línea de vehículos mecánicos, conun motor de C175-16 y una capacidad de carga de345 toneladas.23
  23. 23. Cargador Frontal de gran volumen
  24. 24. Excavadora de gran volumen
  25. 25. Equipo de sondaje y exploración parainvestigación minera en terrenoApostando a integrar nuevas tecnologías y herramientas en lainvestigación minera, la empresa Boart Longyear rediseño sumáquina de sondaje para la exploración en minas, que hacemás de 15 años distribuyen en el mercado. Esta nuevageneración del LF 90, se encuentra montada sobre una orugaque incopora un sistema de control remoto inalámbrico quedirecciona el equipo y además posee un motor de marcaCummins, el cual cuenta con una inyección electronica queevita la contaminación con gases.29
  26. 26. Bucyrus: la nueva línea de palas y perforadorasde la marca CaterpillarLa nueva apuesta de la empresa Caterpillar yFinning, es la nueva línea de palas y perforadorasque permite ampliar la gama de maquinarias queposee la empresa en la industria.Este nuevo equipo posee una pala de cables con unafuerza de excavación superior y según comentan,poseen los más rápidos ciclos de carguío que sepuede encontrar para 50 hasta 120 toneladas31
  27. 27. Automatizacion del proceso de minadoLa automatizacion del despacho delsistema pala – camion, perforación -voladura, y la planta metalurgica en la granmineria estan automatizada.33
  28. 28. RuidosPartículas ensuspensión GasesMineralEnergíaReactivosConcentradoRelavesAguasindustriales3. Concentración de Minerales y/o Tratamiento Hidrometalúrgico
  29. 29. Chancadora con mayor potencia y aumento defuerza de trituraciónLa empresa Sandvik, ha desarrollado un equipo de últimageneración: el chancador con dos trituradores de conomineros de 1000 hp, CH890 y CH895, para optimizar lasoperaciones de trituración, lo que permite una mayorpotencia y aumento de fuerza en el proceso. El CH890, eltriturador secundario de alta capacidad, utiliza la máximaexcentricidad (precisión) aumentado la capacidadmientras mantiene el tamaño del producto; y el CH895,triturador de pebbles (rocas), permite una reducciónterciaria.38
  30. 30. RuidosPartículas ensuspensiónGasesCO2 SO2 COConcentradosEnergíaFundentesMetal arefinarEscoriasAguasindustriales4. Fundición de Concentrados y/o Metales
  31. 31. RuidosGasesMetalrefinadoLodos AnódicosSoluciónSangradoMetal y/osoluciónEnergía5. Electro-obtención y/o Electro-refinación
  32. 32. CombustibleAguaAlimentosGases contaminantesAguasresidualesDesechosImpacto Humano en la ContaminaciónSi consideramos el desarrollo urbano en la zona de influencia de laIndustria Minero - Metalúrgica, vamos a obtener el siguiente diagrama.
  33. 33. El crecimiento poblacional aumenta la necesidad de los recursos (Vinces),cada millón de personas consume cada día:• 625,000 m3 de agua• 2,000 TM de alimentos• 1,000 TM de combustible para carros• 2,700 TM de gasEsto implica la producción de grandes cantidades de residuos, cada millónde personas desecha como residuos por día:• 500,000 TM de agua residual domestica e industrial• 2,000 TM de desechos sólidos• 8,000 TM de contaminantes del aire
  34. 34. CIENCIA Y TECNOLOGÍA EN LA INDUSTRIA MINEROMETALURGICADe acuerdo a un estudio realizado por SANTIAGO ROCAen su trabajo “Políticas Para cerrar la Brecha de labalanza de conocimientos”, se extrae el siguientecuadro:
  35. 35. En este cuadro podemos observar que lasexportaciones de productos de alta tecnología esmínima (3%) si lo comparamos con los productos sinmucha elaboración que exportamos (97%) y sicomparamos estas con las importaciones se observa unbalance negativo. Esto trae como consecuencia quedebemos tener una política industrial y de innovacióntecnológica bastante agresiva que permita añadir valora nuestras exportaciones para tender a invertir estosíndices.
  36. 36. Tomando esta premisa, la Universidad Nacional deIngeniería en la que se incluyó la Facultad de Geología,Minas y Metalurgia, se decidió actualizar la estructuracurricular, iniciándose esta con el planteamiento delperfil profesional de nuestras tres especialidades, pararealizar esto se designó a los directores de escuela ydos docentes principales de cada especialidad en la quese incluyo al director de investigación y a la secretariaacadémica de la facultad.
  37. 37. Este perfil profesional por competencias sevalidó con la consulta a los profesionales de laIndustria Minero Metalúrgicas, cuyasobservaciones se tomaron en cuenta, teniendocomo resultado las conclusiones que se dan acontinuación:
  38. 38. PERFIL PROFESIONAL DE LA CARRERA DEINGENIERIA GEOLOGICAExploración, evaluación ydesarrollo de recursosminerales (metálicos y nometálicos)Exploración, evaluación ydesarrollo de recursosenergéticos (convencionaly no convencional)Evaluación geotécnicay geomecánica en eldesarrollo de infraestructuravial, minera y energéticaEvaluación de los procesosmedioambientales naturalesy los desencadenados por laactividad humanaUNIEl ingeniero geólogo de laUniversidad Nacional deIngeniería será un profesionalproactivo, de visión global conpotencialidades que le permitentrabajar interdisciplinariamente yen diversos espacios culturales.Su performance integral lo llevaráa ser un profesional innovador,emprendedor, con una extremacapacidad de análisis crítico ydispuesto a un constanteaprendizaje, basando suscompetencias en los pilares de laformación recibida
  39. 39. PERFIL PROFESIONAL DE LA CARRERA DEINGENIERIA DE MINASEl ingeniero de Minas egresado de la UNIestará preparado para responder lasexigencias de este tercer milenio comocon: El diseño e innovación, la anticipación,y la calidad total en todas las áreas queinvolucre su profesión asi como: Formación en análisis y resolución deproblemas Capacidad en investigación einnovación Habilidad para trabajo en equipo Adaptar a cambios en tecnología ysoftware Trabajar con responsabilidad social,ambientales, y en seguridad industrial
  40. 40. PERFIL PROFESIONAL DE LA CARRERA DEINGENIERIA METALURGICAEl egresado de la carrerade IngenieríaMetalúrgica de laUniversidad Nacional deIngeniería, a fin de poderdesempeñarse con éxito,eficiencia y eficacia en suprofesión sustentara sudesempeño profesionalen las siguientes líneasde carrera:
  41. 41. La Universidad está comprometida con el desarrollosocial y económico de nuestra sociedad, por tanto, lostrabajos que hagamos en ciencia y tecnología tendránmayor importancia en la medida que sus resultadossean utilizados en los procesos productivos y por lotanto los desarrollos en ciencia y tecnología debenoptimizar la actividad mineraEl Perú, desde el punto de vista macroeconómico, estácreciendo gracias a la explotación de nuestrosrecursos naturales. Si no se invierte en investigación ydesarrollo, se corre el riesgo de que este crecimientono pueda mantenerse en el tiempo.
  42. 42. Una forma de impulsar la investigación es usar el 10% delcanon, definir líneas estratégicas en las que se debe deinvertir y crear centros de excelencia. Tanto la cienciabásica como la aplicada son importantes y se debe detener fuentes de financiamiento para ambas actividades.Esto significa capacitar recursos humanos yfortalecimiento de una plataforma científica y tecnológicaque promueva la innovación, por tanto, la competividad.La competitividad significa vender productos de buenacalidad y disputar mercados en esta economía global.
  43. 43. Una premisa que direccionó la ejecución de estainiciativa fue el hecho de que la minería del oro enpequeña escala es un motor para superar la pobreza yuna alternativa viable en el caso colombiano, de trabajoy sustento de miles de campesinos mineros dedicados alos cultivos de uso ilícito.Para articular un mercado del conocimiento detecnologías intermedias en el Perú, se requiere de másinvestigación y de más actores confiables. Lastransnacionales son malas candidatas: prefierenyacimientos de procesos extractivos sencillos. Losproveedores especializados se focalizan en equipos másgrandes o reactivos más potentes.
  44. 44. Muchos de nosotros coincidimos en la necesidad derealizar acciones impostergables entre lo académico, elgobierno, la empresa y la sociedad para construir unaciudad del conocimiento desarrollada desde el punto devista tecnológico y humanista; sin dejar de lado lasostenibilidad que incluye las estrategias y accionespara el uso de energías limpias y el uso de agua demar en lo que es la Industria Minero-Metalúrgica, paragarantizar una comunidad saludable para sushabitantes y agradable para sus visitantes.
  45. 45. De acuerdo a esto, una visión prospectiva de la mineríaa largo plazo donde se esbozan las metas globales alograr por la Industria Minero-Metalúrgica durante lasprimeras décadas de este siglo y los requerimientostecnológicos que el cumplimiento de esas metasglobales impone sobre las actividades de exploraciónminera, sobre la minería extractiva y sobre elprocesamiento de minerales. Cabe destacar lo siguiente:
  46. 46. 1. La exploración minera debe tender a realizarse deun modo principalmente no invasivo e incrementarsu capacidad de captar información geológica de losyacimientos y de caracterización de los mineralescontenidos, útil para la toma de decisiones técnicasy económicas. Las líneas de investigación seorientan al desarrollo de sensores avanzados y demodelos tridimensionales de las áreas de interés.
  47. 47. 2. Frente a las dificultades que presentarán los nuevosyacimientos, cualitativamente inferiores a los actuales,se deberá crear una nueva generación de tecnologíasmineras, entre otras materias, para el manejo derocas y para hacer una extracción más eficiente quepermita acercar el beneficio del mineral al yacimientomineral. Ello implica, entre otras cosas, el desarrollode nuevos equipos altamente automatizados, dedispositivos de control y de modelos en tiempo real.
  48. 48. 3. El procesamiento de minerales es la fase más complejay, por lo tanto, más demandante de solucionestecnológicas para las tareas de preparación delmaterial y su procesamiento hasta la entrega delproducto comercial. Los focos de investigaciónprincipalmente se orientan a disminuir el consumo deenergía en la comminución y en los procesos deseparación, hacia una optimización del manejo yaprovechamiento del material fino, a procurar unaaceleración de las reacciones químicas, a optimizar laeficiencia calórica y maximizar la continuidad de losprocesos. También es relevante la preocupación porincrementar el reaprovechamiento de los residuos ydisminuir la producción de desechos
  49. 49. HAY UNA DESPROPORCIÓN MUY GRANDE ENTREEL IMPACTO DE LAS INVENCIONES EN LASOCIEDAD Y EL GRADO DE RECONOCIMIENTORECIBIDO POR LOS INVENTORES. EN NUESTROQUERIDO PAÍS, MAS NOTICIA HACE LASRABIETAS DE UNA VEDETTE QUE UNDESCUBRIMIENTO IMPORTANTE EN UN CENTRODE INVESTIGACIÓN.
  50. 50. GRACIAS

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