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Laboratorio LIMM Usach prevé un 2021 con gran demanda para su servicio de análisis de fallas

Laboratorio LIMM Usach prevé un 2021 con gran demanda para su servicio de análisis de fallas

En el Departamento de Ingeniería Metalúrgica, hace varias décadas se hacen estudios de materiales. Entre los investigadores dedicados a estos objetivos, se encuentra el grupo de especialistas de Laboratorios Integrales en Metalurgia y Materiales (LIMM Usach), quienes reciben requerimientos de empresas para analizar componentes, medir la resistencia de algunas partes críticas de maquinaria, o incluso analizar por qué muchas veces los materiales se comportan de maneras inesperadas.
 
Estudiar estos comportamientos anómalos es ámbito de la detección de fallas, un servicio con amplia demanda y diversidad de industrias interesadas. Entre las firmas interesadas se encuentran varias del sector minero que recurren a este servicio para saber por qué suceden las fallas. “Hemos trabajado con el 85% de las mineras del país”, señaló el Dr. Rodolfo Mannheim, director del LIMM, que durante años ha desarrollado vínculos con el área productiva prestando servicios de análisis y asesoría. 
 
En los últimos años, los investigadores se han adjudicado numerosas licitaciones para realizar el análisis de piezas y control de calidad de materiales, basándose en la experiencia que han obtenido trabajando para la industria de celulosa, acuícola, de cementos, farmacéutica, e incluso el control de calidad del dinero metálico circulante. Sin embargo, los principales vínculos los han establecido con las mineras.
 
El Dr. Mannheim explicó, por ejemplo, que las piezas de los enormes molinos mineros ahora son mixturas de acero y gomas muy resistentes, y para mantenerse al día acerca de las nuevas tecnologías, es necesario actualizarse permanentemente y adquirir nuevo equipamiento que dé respuesta a las nuevas fallas. 
 
“Damos exámenes todos los días, porque informamos con responsabilidad”, aseguró el ingeniero industrial metalúrgico señalando que cada vez que se firma un informe que explica una falla, se asume un compromiso tanto con la empresa que lo solicita como con las personas (desde los operarios hasta los usuarios) contribuyendo a la toma de decisiones pertinentes para la mejora de los procesos y materiales. 
 
“Entre octubre y noviembre del año pasado, una empresa nos hizo llegar un sistema de refrigeración que se había obstruido por segundo año consecutivo, producto de impurezas. Debido a eso, se paralizaba el funcionamiento de la planta cada 15 días para su limpieza. Este es un ejemplo de la importancia de la identificación de impurezas que pueden afectar un proceso productivo. En este caso las impurezas se produjeron por las pelusas de los plátanos orientales”, explicó el académico. 
 
Respondiendo al sector productivo
 
Desde que se declaró la pandemia por COVID-19, el funcionamiento de los laboratorios de la Universidad también se vio afectado. El grupo de trabajo del LIMM rápidamente se reorganizó para cumplir con los compromisos y las licitaciones adjudicadas.
 
El ingeniero Felipe Gutiérrez, jefe del laboratorio señaló que debido a que la minería prácticamente no detuvo sus procesos, hubo una alta demanda de análisis y casi no dieron abasto. Implementaron nuevas rutinas cumpliendo los protocolos sanitarios para continuar entregando respuestas y soluciones a las empresas, y supone que este año será igual. En esto coindice el Dr. Mannheim considerando incluso que es posible que esa demanda se incremente.
 
“Trabajamos lo más rápido posible en los informes de calidad de insumos críticos, para el análisis de fallas”, relató Felipe Gutiérrez quien cuenta con 15 años de experiencia en el laboratorio y ha sido testigo de los cambios tecnológicos en la composición de materiales de equipamientos e insumos. 
 
El Dr. Manheim coindice señalando que, por ejemplo, en los últimos años las propiedades antimicrobianas del cobre han abierto un abanico de aplicaciones que se extiende a elementos de uso cotidiano como pasamanos, revestimientos en ascensores, salas de hospital y transporte público, entre otros. Actualmente trabaja con el British Council en un proyecto sobre incorporación del cobre en distintos productos. Sin embargo, añade que la inversión en estas aplicaciones sigue siendo muy elevada, por lo que es muy difícil alcanzar un equilibrio entre los efectos positivos de este metal versus los costos implicados. 
 
¿Importar o industrializar?
 
Para mejorar la producción las mineras buscan optimizar sus procesos con nueva tecnología. El jefe de laboratorio, Felipe Gutiérrez precisó que en, en el caso de insumos para la molienda, generalmente se importan desde China, pero el transporte sigue siendo un factor que eleva los precios. Por eso piensa que en Sudamérica, específicamente en Perú y Chile, “como países mineros deberíamos incentivar la industrialización, de modo tal que podamos ofrecer insumos o prestar más servicios a la minería”.
 
Incluso otras áreas podrían beneficiarse de un llamado a la industrialización. El ingeniero recordó que hace unos años una importadora trajo al país grifería a bajo precio que pronto presentó fallas. El problema no era de la manufactura propiamente tal, sino que los productos habían sido diseñados y probados en países con características distintas a las chilenas, pero debido a la dureza del agua local, la grifería no sirvió.
 
Por ahora, los especialistas del LIMM continúan ofreciendo soluciones a las empresas con problemas de fallas de materiales o maquinarias y preparándose para los desafíos tecnológicos,  realizando estudios que no se estén haciendo en otros laboratorios, sostuvo Felipe Gutiérrez. Por su parte, el profesor Mannheim explicó que la inversión más fuerte del laboratorio se hace en “patrones” o MRC (materiales de referencia certificados) que tienen un alto costo, pero permiten que el laboratorio contraste resultados con mayor precisión.
 
Este año, los especialistas señalaron que el desafío del LIMM es finalizar el proceso para acreditarse como laboratorio de ensayos en el Instituto Nacional de Normalización. 

Metalurgistas idean tecnología para obtener minerales libres de contaminantes

Metalurgistas idean tecnología para obtener minerales libres de contaminantes

Actuar como un riñón en el cuerpo humano, sin utilizar aditivos químicos ni fósiles, de manera económica y ambientalmente responsable, es el objetivo del Dispositivo de Obtención de Metales (DOM-Tec), que busca extraer metales de minería como oro, plata y cobre, separándolos de contaminantes, pero sin liberarlos al medio ambiente.

El proyecto liderado por el Dr. Gerardo Cifuentes Molina, jefe del Laboratorio de Electrometalurgia y Corrosión del Departamento de Ingeniería Metalúrgica, comenzó a desarrollarse el año 2015 gracias a un contrato tecnológico entre la Universidad de Santiago con la empresa Transducto, a través de Corfo.

Según explica el investigador principal, quien lidera esta línea de trabajo desde el año 1996, “se trata del primer modelo de este tipo que ha llegado a un diseño industrial definido y construido 100% en Chile”. El científico espera que su innovación disminuya en hasta diez veces los costos de inversión para obtener minerales en estado puro.

La tecnologíapuede producir hasta 120 toneladas de minerales al mes y se encuentra almacenada en un container, que puede ser transportado en un camión a distintos puntos del país, exponiendo una mayor eficiencia operacional y simplificación del proceso de electro obtención.

Respecto a sus alcances, el Dr. Cifuentes enfatiza que “si un pequeño productor quiere vender un mineral a una gran empresa, y está ubicado a 100 kms., ese transporte implica un gran costo para ambos, por lo que no conviene. En cambio, con esta tecnología podemos extraer el cobre mediante el sistema autónomo, que permite que funcione donde sea”.

Tecnología de punta desde la U. de Santiago

Actualmente, la industria minera arroja directamente al medio ambiente cerca de 80 toneladas de antimonio al año, debido a que no cuenta con plantas para separar minerales y evitar su desecho, que en este caso puede ser utilizado como conductor eléctrico para alimentar tubos de luz o baterías.

Es así, como la propuesta tecnológica que comenzará a operar en marcha blanca en Chuquicamata, se presenta como una solución económica, portátil y amigable con el medio ambiente.

A partir de soluciones que produce la industria minera tales como aguas industriales, aguas de mina, efluentes, riles, descartes, refinos, electrolitos, entre otros, las celdas creadas por el equipo permiten extraer metales de interés, como cobre, oro, plata, antimonio, y separarlos de contaminantes como arsénico y otros, del producto final, a través del uso de celdas con electrodiálisis reactiva.

La diferencia con procesos extractivos tradicionales radica en que en el proceso de obtención electrolítica de metales como el cobre, el proceso de mayor costo es la etapa de extracción por solventes, debido a que se utiliza una resina orgánica de alto valor, que permite capturar el cobre en solución que luego debe ser separado con una solución electrolítica.

Sin embargo, este proceso, que ha sufrido pocas actualizaciones desde su creación en el año 1850, es riesgoso para los trabajadores, ya que debe realizarse de manera manual. De tal manera, DOM-Tec, se presenta como una alternativa que cambia la hidrodinámica de la celda de trabajo, evitando esa etapa.

El container posee un sistema domótico de control a distancia, que permite su manejo a través de software instalado en un celular. En su interior, se encuentran las celdas de trabajo, bombas, estanques, un sistema de rescate ante emergencias, ducha y un espacio para operar el sistema de manera manual.

Además posee patas hidráulicas, que permiten alinear su posición, sin importar el terreno en que se sitúe.

Según explica el Dr. Cifuentes, “hoy para instalar un proceso como éste en plantas mineras se requiere radieres, techo, gran infraestructura. Nosotros llevamos la estructura armada, generando diez veces menos inversión y permitiendo su traslado”, puntualiza.

El investigador, que se desempeña desde el año 1989 en nuestro Plantel, ha lanzado tres libros asociados a su línea de investigación, en 2006, 2011 y 2016. Los libros de divulgación científica son “Fundamentos de corrosión y protección de materiales”; “Modelamiento de la conductividad en electrolitos de H2SO4-Cu” y “Nuevos procesos y materiales para la detección y eliminación de contaminantes en agua”, respectivamente.

El Dr. Cifuentes agradece al Plantel por dar el espacio para buscar hacer los procesos de la industria nacional más sustentables: “Si un investigador se propone cosas y la Universidad te ayuda se puede seguir adelante. Creo que en la U. de Santiago están dadas las condiciones para eso”, afirma. 

Para mayor información respecto a esta tecnología, visita su sitio web: domtec.cl

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