Investigación UdeC aporta nueva metodología estadística de análisis para la minería

Un importante aporte a la construcción de herramientas de apoyo a la optimización del proceso de recuperación de minerales de cobre por flotación es el resultado de un estudio realizado en el Departamento de Estadística de la UdeC.

El Dr. Bernardo Lagos Álvarez es el responsable de este trabajo, en el que colaboraron investigadores de la Universidad Jaume I (España) y que fue publicado recientemente por  la revista de Estadística y Probabilidad, TEST, editada por la Sociedad Internacional de Estadística e Investigación Operativa (SEIO) y distribuida por Springer Verlag.

La investigación se basa en el análisis estadístico de imágenes obtenidas desde celdas de flotación, donde se realiza el proceso.  En ellas se introduce una mezcla de agua y mineral molido, a la que se agregan reactivos y que es agitada para producir espuma, en cuyas burbujas queda adherido el material recuperado.

El Dr. Lagos explica que a partir de las imágenes se busca conocer los cambios generados en la distribución espacial de las burbujas al modificar dos de los varios elementos que intervienen en la flotación: el espumante y el flujo de aire sobre la mezcla.   

Se analizaron muestras con distintos niveles de concentración de un tipo específico de espumante y del nivel de intensidad con que se inyecta del aire, aplicando una técnica estadística conocida como análisis de patrones puntuales espaciales.

“En estadística es común el uso de modelos para diseños experimentales destinados a hacer análisis de varianza, que es el tipo de análisis donde podemos ver cómo el cambio de nivel en un factor produce cambios en el dato. Este tipo de experimento es muy común cuando la variable es una respuesta numérica; pero una de las cosas novedosas de este trabajo es que el dato, la respuesta, es una fotografía”, señala el académico.

Esto quiere decir, que el juego de variaciones en las condiciones del espumante y aire se ven reflejadas en la imagen, en la forma en que se distribuyen las burbujas en la superficie de la mezcla.

En el estudio se analizó un amplio set de imágenes obtenidas desde una celda de flotación con agitación mecánica del Laboratorio de Flotación del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la UdeC (Dimet), utilizando mineral de cobre proveniente de la División Andina de Codelco Chile.  Todas esas imágenes fueron digitalizadas, para luego ser tratadas con herramientas estadísticas.

“La foto se resume en la función K de Ripley, la que alimenta un test tipo Fisher, con el que se puede determinar si la distribución espacial es significativamente distinta  a una hipótesis planteada de acuerdo a los niveles que se hayan fijado a los factores”, explica.

El Dr. Lagos cuenta que esta investigación surgió hace un par de años a partir de una conversación con el académico del Dimet, Jaime Álvarez Moisan (hoy retirado) y que la idea fue contribuir a la solución de problemas reales a partir de la estadística en esa área.

“La propuesta fue buscar formas para que les ayudaran a tomar decisiones a partir de los resultados obtenidos en sus experimentos, que fuesen confiables”.

Para el académico, este trabajo “es un paso incipiente en el desarrollo de innovación para la industria minera, desde la estadística, que, sin embargo, “marca un punto relevante en la entrega de una herramienta fundamentada científicamente con la que se pueden tomar decisiones asignando un criterio probabilístico.

Ahora, falta dejar operativa la técnica, lo que se podría hacer en la forma de un software.  “De este modo pueden tener herramientas más completas para tomar decisiones, por ejemplo, en relación a la calidad del espumante, dependiendo del tipo de mineral, porque al calibrar bien estos factores se puede optimizar el proceso de recuperación de mineral”, indica Lagos.

Con estos resultados, el investigador proyecta nuevos estudios en el área de procesamiento mineral.

“Una de las preguntas interesantes es saber cómo incorporar, además de la ubicación de las burbujas generadas por el proceso de flotación, el diámetro de ellas y así desarrollar una metodología similar a la que se publicó, pero que los datos sean ahora un patrón puntual espacial marcado”.