Formulación de un algoritmo de control de un filtro prensa de placas horizontales para mejorar la eficiencia de la producción de concentrado de cobre

Abstract

La importancia de la industria minera en el desarrollo económico del Perú se resume en dos hechos que se vienen repitiendo las últimas dos décadas: primero, el aporte de la minería al PBI nacional ronda el 9% y segundo, el país es el segundo mayor productor de cobre a nivel mundial. Es por ello que cualquier método que permita optimizar los diferentes procesos involucrados en la minería de manera confiable representaría un aporte significativo a la industria nacional. En el presente trabajo de suficiencia se analizan las etapas del proceso de filtración en un filtro prensa de placas horizontales para determinar cuáles son las variables que se deben controlar con el objetivo de formular un algoritmo de control que permita mejorar la producción del filtro. El análisis se enfoca en la etapa de alimentación, debido a su importancia para la obtención de un producto final adecuado; además de que es la primera etapa donde se presentan los problemas ocasionados cuando las condiciones de la pulpa que ingresa al filtro no son las correctas. El estudio parte por crear un modelo matemático del sistema, y luego continúa con el procesamiento de las señales digitales medidas para reducir el ruido generado por los instrumentos de medición. Se realiza el análisis y selección de los diferentes métodos disponibles, para luego calcular los coeficientes del filtro digital seleccionado. Se comprueba la factibilidad de aplicar el algoritmo elaborado realizando simulaciones con datos obtenida de filtros que se encuentran operando en la actualidad. En base a los resultados de estas simulaciones, se calcula el beneficio potencial de aplicar la mejora en términos de horas ganadas de disponibilidad del filtro.

The importance of the mining industry in Peru’s economic development is summed up in two facts repeated over the last two decades: first, mining represents around 9% of the national GDP and second, Peru is the world’s second largest producer of copper. Therefore, any methods that allow to optimize the different processes involved in mining in a reliable way would represent a significant contribution to national industry. In this research of professional sufficiency, the stages of the filtration process for a filter press with horizontal plates are analyzed to determine what are the variables that must be controlled in order to formulate an algorithm that enables an improvement in filter production. Analysis is focused on the feeding stage because of its importance in obtaining an adequate final product; in addition of it being the first stage in which problems occur when the slurry that enters the filters does not have the right conditions. The study begins by creating a model for the system, and then continues by processing the measured digital signals in order to reduce noise generated by the measurement instruments. Analysis and selection of the various methods available is performed, then the coefficients for the selected filter are calculated. Feasibility of implementing the resulting algorithm is tested with simulations made on data obtained from filters that are working at present time. Based on the results of these simulations, the potential benefits of implementing this algorithm are calculated in terms of filter availability hours gained.