Este documento describe el uso de la simulación de procesos metalúrgicos mediante el software METSIM. Explica que la simulación permite evaluar nuevas alternativas sin interrumpir la producción real, y ayuda a optimizar procesos mediante comparaciones de equipos, consumos de reactivos, visualizaciones y análisis de cuellos de botella. También menciona aplicaciones como la molienda, lixiviación, planta SX y proyecciones a futuro de modelos pirometalúrgicos y de biolixiviación.

1. SIMULACION MODELACION
METALURGICA
Walter Orquera
Ing Metalurgista
+56 9 6676 8301
Marzo 2017
http://simmodmet.blogspot.com/

2. W.O.
CONTENIDO
 Introducción
 ¿Por que simular?
 Metodología de trabajo
 Requerimientos para la Simulación
 Costo / Beneficio
 Comparación de equipos
 Consumo de ácido en lixiviación
 Visualización de leyes en pilas
 Molienda y disminución de energía
 Planta SX
 Proyección a futuro
 Modelo de Biolixiviación
 Modelo pirometalúrgico
 Certificación y licencia a utilizar
 Precio curso Básico METSIM
 Anexos
 Usuarios
 Importación de datos
 Publicaciones en internet
 Referencias
 Contacto.

3. W.O.
INTRODUCCIÓN
 La simulación de procesos con modelos matemáticos nos ayuda tanto a
generar nuevas alternativas como a identificar las más adecuadas para
conseguir los fines deseados, sin interrumpir líneas de producción y sin
tener que diseñar ni construir prototipos. Es un procedimiento útil y
económico.
 Cuando trabajamos en el diseño o mejora de un proceso en la
empresa, generalmente la vía más convencional o rudimentaria es la de
experimentar con el proceso real pero esta vía presenta muchas
limitaciones de costo y de disponibilidad
 Hoy en día existe un método más útil y económico, la simulación de
procesos con modelos es una alternativa más viable y flexible con la
que se evita construir un prototipo o interferir en los procesos.

4. W.O.
¿POR QUE SIMULAR?
 ¿Cómo evaluar nuevas alternativas para modificar una línea
productiva antes de hacer la inversión?
 ¿Cómo maximizar el consumo energético en una empresa?
 ¿Cómo optimizar los tiempos y costes en el procesado de un
producto?
 ¿Cómo adecuaríamos los procesos para adaptarlos a una nueva
composición de producto?

5. W.O.
Excel
Vulcan
Minesight
AutoCad
Otros
Procesos:
- Hidrometalurgía
- Pirometalurgía
- Concentradoras
- Chancado
- Relaves
Minería:
- Cobre
- Oro
- Hierro
- No Metálicos
Diseño de plantas
Diseño de equipos
Optimización de
procesos
Costos de operación
Planificación de
producción a corto o
largo plazo
Proyectar insumos
Proyectar reactivos
Análisis cuellos botella
Balances en estado estacionario y
dinámico
METODOLOGÍA DE TRABAJO

6. W.O.
COSTO / BENEFICIO

7. W.O.
CHANCADO

8. W.O.
COMPARACIÓN DE EQUIPOS Y CONSUMO DE ENERGÍA
 Equipo: Chancador MMD Sizer 1150 y Giratorio Metso Superior
 Alimentación 8.800 (ton/h) y producto P80: 6 (pulg) setting ajustable.
 Curva granulométrica: Alimentación Extrema.
 Objetivos : Comparación entre Chancador Giratorio y MMD Sizer 1150.

9. W.O.
CONSUMO ENERGÍA
En la figura , se observa la comparación entre los chancadores Giratorio Metso
Superior y MMD Sizer. Las potencias en torno a 1.100(kW) con una alimentación de
5.000 (ton/h) y un producto de 6(pulg). Diferencia en potencia 3 (kw).

10. W.O.
SIMULACIÓN Y RESULTADOS

11. W.O.
LIXIVIACIÓN

12. W.O.
CONSUMO DE ACIDO EN LIXIVIACIÓN
 Consumo de ácido en lixiviación:
 Mediante la simulación podemos predecir la dosis de ácido para obtener
una concentración de Cu en PLS optima en el proceso. Y obtener un ahorro
del 10-20 % en el consumo de ácido adicionado al proceso.

13. W.O.
PRUEBA 1 EN SIMULACIÓN
 Con una dosis de 5 (L H+/TonMx) en el aglomerado y manteniendo una
concentración de ácido en el refino de 11(g/l) obtenemos un tonelaje de
cobre bajo 30%. Y un bajo consumo de ácido en el proceso bajo el 20%.

14. W.O.
PRUEBA 2 EN SIMULACIÓN
 Con una dosis de 15 (L H+/TonMx) en el aglomerado y manteniendo una
concentración de ácido en el refino de 11(g/l) obtenemos un tonelaje de
cobre bajo 40%. Pero un consumo de ácido sobre el 20%.

15. W.O.
PRUEBA 3 EN SIMULACIÓN
 Con una dosis de 11 (L H+/TonMx) en el aglomerado y manteniendo
una concentración de ácido en el refino de 11(g/l) obtenemos un
tonelaje de cobre hasta 40%.

16. W.O.
OPTIMIZACIÓN
 Con un precio del ácido en 80 US$/ton. Al bajar el consumo sobre
un 20% equivalente a 800 US$. Es una cifra significativa que con
la simulación se puede obtener a futuro.

17. W.O.
VISUALIZACIÓN EN LIXIVIACIÓN
Visualización para continuar o detener el riego de una pila .
Obtenemos la visualización en la alimentación de la pila con una
ley promedio de 0,2 % CuT por bloque.

18. W.O.
LIXIVACION
Visualización de Cobre disuelto en pila de lixiviación en 0,08% Cu T.
Esto es 3,21 Ton de mineral de Cobre con 20 días de riego en una pila de
2 metros de altura.

19. W.O.
MOLIENDA

20. W.O.
MOLIENDA 25% CARGA BOLAS

21. W.O.
MOLIENDA 30% CARGA BOLAS

22. W.O.
MOLIENDA 31% CARGA BOLAS

23. W.O.
MOLIENDA 35% CARGA BOLAS

24. W.O.
COSTO/ BENEFICIO MOLIENDA
 Al simular un molino 16x23 pies con potencia de 3MW y disminuir la carga de
bolas dentro del molino hay una disminución del costo energético , pero existe una
mayor granulometría. Mediante simulación podemos realizar pruebas para estimar
un valor optimo y no obtener un exceso de molienda de mineral. El ahorro
energético sería de US$ 39 por hora en comparación al 35 % de carga en bolas.
Equivalente a US$ 28,000 mensual y US$ 336,960 anual.
Costo de energía en Chile Agosto 2015: 258 US$ /MWH

25. W.O.
SX-EW

26. W.O.
COSTO/ BENEFICIO SX-EW
 En el proceso de SX al disminuir la temperatura de la solución PLS
afecta significativamente a la viscosidad del orgánico y genera
arrastres de micro gotas de orgánico en el acuoso. Esta situación la
podemos simular y analizar la mejorar aumentando de 10 ºC a 22ºC
la temperatura de la solución PLS a planta SX. Generando un
aumento de la producción de 0,01 Ton/día equivalente a US$19,840
anuales. Adicionalmente en modelo se pueden ingresar las pérdidas
por arrastres de orgánico en acuoso anual de 40,45 m3/año.
Equivalente a US$ 432,006 anual.

27. W.O.
SIMULACION CON 10ºC EN PLS.

28. W.O.
SIMULACION CON 22 ºC EN PLS

29. W.O.
PROYECCIÓN AL FUTURO
 Modelo dinámico de biolixiviación

30. W.O.
PROYECCIÓN AL FUTURO
 Modelo Piro metalúrgico

31. W.O.
CERTIFICACIÓN Y LICENCIA A UTILIZAR

32. W.O.
CONTACTOS
http://simmodmet.blogspot.cl/
Cel: +56966768301
worquera2507@Gmail.com
Walter Orquera
Chile

33. W.O.
FIN

34. W.O.
ANEXOS

35. W.O.
USUARIOS DE METSIM: EEUU

36. W.O.
USUARIOS DE METSIM: CANADÁ

37. W.O.
USUARIOS DE METSIM: AUSTRALIA/ASIA

38. W.O.
USUARIOS DE METSIM: EUROPA

39. W.O.
USUARIOS DE METSIM: LATINOAMERICA

40. W.O.
EXPORTACIÓN DATOS EXCEL

41. W.O.
PUBLICACIONES Y APLICACIONES EN LA MINERÍA
Hydroproces año 2008 .
En esta presentación se da a
conocer por la empresa Aker
Solutions la importancia del
uso de herramienta de
simulación METSIM para
balance de masa, desarrollo
de procesos en las diferentes
etapas de la ingeniería.

42. W.O.
PUBLICACIONES EN LA RED 1
En esta publicación se hace el alcance de la importancia que
es utilizar METSIM en el diseño de plantas.

43. W.O.
Aquí se hace referencia a
la simulación con
METSIM para el balance
de masa, consumo de
energía y otras
condiciones necesarias
para el proceso basado en
los resultados de
referencia para el proceso
de diseño por medio de la
simulación.
PUBLICACIONES EN LA RED 2

44. W.O.
PUBLICACIONES EN LA RED 3
En esta publicación se
menciona que mediante
pruebas en columnas
obtenemos las cinéticas de
extracción y
posteriormente se
ingresan a un modelo
creado por METSIM,
luego se proyecta a futuro
mediante la simulación
dinámica

45. W.O.
PUBLICACIONES EN LA RED 4
En esta publicación de la Compañía
FalconBridge Lomas Bayas, se da a
conocer que en su proceso de
lixiviaviación en pilas el año 2014
acumulará 196 millones de toneladas
en pila Heap y 296 millones de
toneladas en pila ROM. Por lo que se
realizó varias configuraciones de la
planta SX, para determinar mediante
simulación de procesos con METSIM la
concentración de cobre y acido de las
solucione efluentes. Mediante la
simulación de procesos se determinaron
las configuraciones de las planta SX
con una recuperación del 78% del cobre
impregnado en los Ripios resultando los
siguientes indicadores:
Inversión: MUS$ 8,1
VAN: MUS$ 7,1 y TIR : 45%.

46. W.O.
PUBLICACIONES EN LA RED 5
El profesor René
Bustamante, en su
publicación da a conocer la
importancia que es el uso
de la herramienta
METSIM y construye
modelos estratégicos que le
permiten resolver
problemas en el campo de
la ingeniería metalúrgica,
específicamente aplicado a
la Pirometalúrgia.

47. W.O.
REFERENCIAS
 http://www.iaesjournal.com/online/index.php/TELKOMNIKA/article/view/
1660/pdf
 http://www.sersc.org/journals/IJBSBT/vol5_no2/12.pdf
 http://www.revistas.usach.cl/ojs/index.php/remetallica/article/viewFile/132
7/1243
 http://repositorio.uis.edu.co/jspui/bitstream/123456789/1307/2/133696.pdf
 https://www.google.cl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=18&ca
d=rja&uact=8&ved=0CEEQFjAHOApqFQoTCMCd9oOgq8cCFYoekAodr
WMJiA&url=http%3A%2F%2Fwww.hydrocopper.cl%2F2005%2Fpresenta
ciones%2Fdownload.php%3Fid%3Darticulo%2C1869958033%2C08_MAR
CELO_JO.pdf&ei=LEbPVcDXAoq9wAStx6XACA&usg=AFQjCNGv2KfX4
nSOdZPSfoTEdvXOhS1cuA&sig2=WYpK6SZ3wY22blUrES9X3Q&bvm=b
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