SUPLEMENTO DE INNOVACIÓN, TECNOLOGÍA E INVESTIGACIÓN DEL SEMANARIO PUNTOEDU
Año 1 N° 1
Del 16 al 30 de marzo del 2009
YANINA PATRICIO
labor mineral
Con el fin de contribuir a la investigación en minería, la Católica y la empresa Rio Tinto inaugurarán este jueves 19 el moderno Laboratorio QEMSCAN, primero que se instala en una universidad peruana y sexto en Sudamérica. Se trata del más poderoso instrumento de procesamiento mineralógico disponible en la industria mundial.
II | neo | LIMA, del 16 al 30 de marzo del 2009 RIO TINTO - LA GRANJA
¿Cómo se analizan las muestras en el QEMSCAN? El Laboratorio QEMSCAN funciona dentro de un amplio espacio, dividido en dos áreas: la sala de preparación de muestras y la sala del microscopio electrónico. En la primera, el mineral que llega del proyecto Rio Tinto - La Granja se procesa hasta convertirlo en una muestra que toma el nombre de sección pulida. El proceso completo puede demorar un día y medio.
Por
KURTH MENDOZA
A
más de 850 kilómetros al norte de Lima, en el proyecto minero La Granja, a cargo de la minera Rio Tinto y ubicado en el distrito de Querocoto, provincia de Chota, región Cajamarca, un trabajador opera una máquina perforadora de suelos para extraer mineral a una profundidad de 50 metros. Ya en la superficie, esta muestra representativa de la zona explorada es observada por geólogos e ingenieros, quienes la empiezan a clasificar. Horas después, para poder determinar si contiene mineral de cobre y si está mezclado con otros metales, la muestra es transportada a Lima, hasta el Laboratorio QEMSCAN, ubicado en la Sección Ingeniería de Minas de nuestro campus. Ahí la esperan expertos en geología y minería de Rio Tinto y un grupo de alumnos y egresados de la Católica, quienes la convierten en una briqueta: un pequeño bloque circular de 30 milímetros de diámetro por 14 de altura, perfectamente pulido. Cuando se tiene la certeza de que la briqueta no contiene burbujas de aire al interior del mineral, es pasada por el microscopio electrónico QEMSCAN (Quantitative Evaluation of Materials by Scanning Electron Microscope), el mismo que, en pocos minutos, proporcionará información sobre su composición química y mineral. Dotado de lo último en tecnología en análisis mineralógico y metalúrgico y con una inversión que supera el millón y medio de dólares, este laboratorio es producto de la alianza estratégica entre la Universidad Católica y la minera Rio Tinto. Esta contribución beneficiará a ambas instituciones, pues la empresa podrá evaluar con mayor precisión las especies mineralógicas de cobre del yacimiento La Granja, mientras que profesores y alumnos de diversas especialidades de nuestra casa de estudios podrán realizar trabajos de investigación. Se trata del primer la-
boratorio de este tipo que se instala en una universidad peruana, el segundo en el país (el otro está en Cerro Verde, Arequipa) y uno de los seis existentes en Sudamérica. El QEMSCAN fue construido teniendo en cuenta investigaciones iniciadas hace veinticinco años por la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth de Australia (CSIRO, por sus siglas en inglés). Combinando elementos de otros instrumentos analíticos, tales como
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El primer paso consiste en llevar el mineral chancado a la etapa de Wetscreen, el cual, empleando agua y otras mallas, separa el mineral en dos tamaños.
un microscopio de escaneo de electrones y un microanalizador de sonda de electrones, este equipo está preparado para analizar minerales, rocas y otros materiales, y permite lograr hasta un millón de aumentos visuales. Su principal soporte es el iDiscover, el más poderoso software de análisis de materiales existente, que controla el funcionamiento de la máquina y analiza los datos generados para proporcionar información sobre la composición química y mineral de
El Laboratorio QEMSCAN está dotado de lo último en tecnología en análisis mineralógico y metalúrgico y su inversión supera el millón y medio de dólares.
Este laboratorio servirá para cambiar la gestión y visión que tenemos sobre los recursos no solo para el proyecto La Granja, sino a nivel mundial”. MArK FENNEl Gerente de Geometalurgia de Rio Tinto y jefe del Laboratorio QEMSCAN.
la muestra. Este sistema ha sido especialmente diseñado para el uso de geólogos, mineralogistas, ingenieros metalúrgicos, ingenieros químicos, petrologistas, petrofísicos y otros, en aplicaciones que van desde la exploración, pasando por la producción, hasta el control correctivo y ambiental. “La ventaja del QEMSCAN es que combina información e interpretación química, mineralógica y metalúrgica en un solo equipo. Destaca frente a tecnologías similares porque cuenta con cuatro velocidades para analizar con mayor rapidez las muestras que llegan al laboratorio. Con él obtenemos imágenes, área de superficie y datos estadísticos que más tarde nos harán tomar una decisión sobre el mejor tratamiento de
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El mineral húmedo pasa a una etapa en la que se extrae la mayor cantidad de agua con un filtro de presión denominado presurizador.
este mineral en la zona de exploración de La Granja”, asevera Mark Fennel, gerente de Geometalurgia de Rio Tinto. Por su parte, la Dra. Silvia Rosas, coordinadora de la Sección Ingeniería de Minas de nuestra Universidad, señala: “Adquirir un equipo como este es muy difícil debido a su alto grado de inversión. No creo equivocarme al decir que solo existen dos universidades que lo han comprado. Por eso estamos muy agradecidos con Rio Tinto porque ha hecho posible que tengamos este equipo en la Universidad. Si bien es un aparato pensado para la industria, la investigación universitaria se puede servir muy bien de él”. LABOR PARA EL LABORATORIO. Las conversaciones entre la Católica y la minera Rio Tinto empezaron en el año 2007, entre el Ing. Mario Cedrón, coordinador de Ingeniería de Minas de nuestra Universidad, y el Ing. Steven Botts, máximo responsable del proyecto Rio Tinto – La Granja en aquella época, con el objetivo de lograr una colaboración entre la educación universitaria y la industria. “En Ingeniería de Minas siempre hemos buscado una mejor interrelación con la empresa privada para enriquecer el trabajo mutuo y de esa forma obtener mayores beneficios para la sección. Rio Tinto necesitaba un laboratorio que apoyara el trabajo de exploración de su yacimiento y, al mismo tiempo, sabía que este equipo podía ser muy bien utilizado para la investigación. Posteriormente, la empresa vio que era adecuado instalarlo en los ambientes de la Universidad”, explica Rosas. La relación entre ambas ins-
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l luego de un arduo periodo de instalación y pruebas, finalmente los ambientes de este laboratorio serán inaugurados este jueves 19 de marzo a las 12 p.m. por el ing. luis Guzmán Barrón, rector de la Católica, y el Sr. ia Woods, gerente general de la minera rio Tinto.
tituciones se materializó c un convenio de cooperaci firmado el 19 de diciembre 2007. “Elegimos a la Unive dad Católica por la calida fortaleza de su Sección de nas, cuya importante trayec ria en investigación no pod mos dejar de considerar. P eso, decidimos establecer u
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La briqueta pasa por un delicado proceso de pulido. Se pone especial atención a su superficie, pues deberá estar completamente lisa.
Para asegurarse de que no quede ningún rastro de medad, el mineral se seca en horno.
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El mineral se cuartea (divide) y se convierte en la muestra que será analizada en el QEMSCAN.
alianza estratégica con una institución que compartiera con nosotros el reto del desarrollo minero y tecnológico. Hasta ahora la Católica ha sido una gran compañera de trabajo”, expresa Fennel. En la primera mitad del 2008, Rio Tinto compró todos los equipos del laboratorio y los instaló con las más exigentes medidas de seguridad. Por su parte, la Universidad, a través de su Oficina de Infraestructura, facilitó el espacio para el nuevo laboratorio, ubicado en el ala sur del primer piso del edificio de Minas. Ya instalados, en junio el laboratorio empezó a operar. “Los equipos ya funcionan desde el año pasado porque Rio Tinto estaba muy interesada en hacer rápidamente sus pruebas y análisis con el material que viene de La Granja. Este proyecto requería rapidez porque la industria minera »
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Luego, el mineral se vierte en unos tubos llamados vials. El material de los tubos pasará por un delicado proceso hasta convertirse en la unidad de análisis: la briqueta.
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Para asegurarse de que el mineral de la briqueta esté listo –sin ninguna burbuja de aire, rayas, relieve, etc.–, se exa m i n a co n un microscopio óptico.
En el Potting Lab, el mineral se mezcla con resina, endurecedor y grafito para formar la briqueta (dentro de unos recipientes llamados cups).
ingeniería de Minas en la PUCP La Sección Ingeniería de Minas se fundó en 1970 por iniciativa del entonces rector de la Católica, R.P. Felipe Mac Gregor S.J., durante el decanato del Ing. Fernando Giuffra y con el apoyo del Ing. Alberto Benavides de la Quintana. Cuatro años después, se construyó el edificio que alberga los laboratorios. Por sus aulas han pasado 750 alumnos, de los cuales 250 culminaron con éxito los estudios. En los últimos cinco años han egresado, en promedio, diez alumnos por semestre (veinte por año). El
30% de ellos consigue su primer empleo en el extranjero, fundamentalmente en Australia y Chile. Del total de egresados, 20% trabaja en minería superficial, 30% en minería subterránea y 50% en empresas proveedoras de bienes y servicios a la minería como compañías fabricantes de maquinaria, insumos como explosivos, software de aplicación minera, consultoras, empresas de ingeniería, etc. Hoy cuenta con 220 estudiantes: 100 en facultad y 120 en Estudios Generales Ciencias.
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Posteriormente, las secciones ya pulidas se cubren con una capa muy fina de grafito, lo que permite que haya una buena conductividad cuando sean analizadas las secciones pulidas en el QEMSCAN.
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Finalmente, la sección pulida pasa al QEMSCAN que, por medio de un haz de electrones, hace un barrido o escaneo por la superficie del mineral. En pocos minutos, y gracias a su avanzado software, se obtiene la caracterización del mineral.
FOTOS: GUADALUPE PARDO
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Pontificia Universidad Católica del Perú |
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En Ingeniería de Minas siempre hemos buscado una mejor interrelación con la empresa privada para enriquecer el trabajo mutuo y de esa forma obtener mayores beneficios para la sección”. Dra. Silvia Rosas Coordinadora de la Especialidad de Ingeniería de Minas.
» es una actividad que avanza a una gran velocidad. Estos meses han servido para poner a punto el laboratorio y hoy podemos decir que está funcionando bien. Gracias a la experiencia de Mark Fennel, cada impasse se ha solucionado sin problemas. Es una ventaja tenerlo al frente porque él ya ha instalado laboratorios similares en otras partes del mundo”, afirma Rosas. El convenio entre Rio Tinto y la Católica establece que después de un año de funcionamiento –es decir a partir de junio de este año–, la Universidad podrá utilizar el 10% del tiempo del laboratorio para sus actividades de investigación. “Considerando que el QEMSCAN es un equipo que funciona las veinticuatro horas del día, tener un 10% no es poco. Normalmente, en investigación pura, como es la que se hace en la Universidad, no se maneja el volumen de muestras que tiene un proyecto minero; entonces, el tiempo que tenemos se vuelve interesante. Además, contamos con la garantía de que Rio Tinto siempre se preocupará por su funcionamiento y mantenimiento. Aprovechar de la mejor manera este nuevo recurso científico es un reto no solo para Ingeniería de Minas, sino también para otras áreas. Muchas especialidades, como Arqueología, Física, Química e Ingeniería Mecánica, ya han manifestado su intención de utilizarlo para algunos estudios”, subraya Rosas. Mark Fennel agrega: “La Universidad Católica debe aprovechar al máximo estas instalaciones porque es la única institución educativa del país que las tiene. Estimo que en el futuro se irán abriendo nuevas posibilidades de investigación que serán evaluadas
Dream team. El grupo de alumnos y egresados de la Universidad que realiza prácticas remuneradas en el Laboratorio QEMSCAN está conformado por Vanessa Estrada (egresada de Química), José del Castillo, David Ponce, Eder Basilio, Carlos López y Marco Zevallos (estudiantes de Ingeniería de Minas), Jhover Yauri, Daniel Gutiérrez y Luis Valdez (egresados de Ingeniería de Minas). Todos ellos están bajo el mando de Mark Fennel, jefe, y de Xyona Chávez, asistente, funcionarios de la minera Rio Tinto.
losotros Además del QEMSCAN, Ingeniería de Minas cuenta con una serie de laboratorios que preparan a los estudiantes para desenvolverse adecuadamente en todos los procesos relacionados con la exploración y la explotación minera. También se utilizan para hacer servicios a terceros.
Laboratorio Mecánico de Rocas: se analiza la respuesta de la roca ante los esfuerzos, fundamental para que, ya en el trabajo de campo, cuando nuestros egresados se enfrenten a la explotación de un yacimiento, puedan determinar qué tan estable es la roca del lugar. Laboratorio de Mineralurgia: se trabaja en los procesos de concentración de minerales, que incluye la reducción de tamaño (chancado, molienda), la clasificación granulométrica, la concentración por flotación, la concentración gravimétrica y la concentración magnética.
sabíasque... l Debido a su altísimo costo, existen pocos QEMSCAN alrededor del mundo (en el 2007 se entregó el equipo número 50). Un número reducido de empresas mineras, laboratorios comerciales, plantas de fundición y procesamiento y laboratorios de investigación cuentan con esta tecnología.
Laboratorio de Geología: sirve para identificar y describir los minerales y sus propiedades. Cuenta con una gran colección de rocas tanto del Perú como del extranjero.
Laboratorio de Hidro-electro-metalurgia: por medio de soluciones químicas y la separación de los metales por métodos electroquímicos se evalúa la disolución química de los metales, a partir de sus minerales.
Laboratorio de Pirometalurgia: con el uso de hornos eléctricos se experimentan las condiciones de obtención de metales con métodos de altas temperaturas: calcinación, tostación y fusión.
Laboratorio de Ingeniería Ambiental Minera: permite realizar estudios de impacto ambiental en zonas de explotación minera.
en conjunto entre los profesores de Minas y nosotros”. La llegada de este laboratorio a la Universidad demuestra lo fructífera que puede ser una alianza entre centros de estudios y empresas privadas en aras de un mayor desarrollo científico. “La industria es consciente de que debe trabajar y colaborar con las universidades para formar mejores profesionales, porque son ellos los que más adelante elevarán la productividad de sus organizaciones. Debemos estar en constante diálogo para
saber cuáles son sus necesidades y expectativas, no solo para educar adecuadamente a nuestros estudiantes, sino para ponernos al día con los nuevos avances que aparecen, porque estos muchas veces son informados a las empresas y no necesariamente a la parte académica”, asegura Rosas. Y si bien esta alianza quizá sea el caso más llamativo debido al alto nivel de inversión del laboratorio, a lo largo de sus 39 años de existencia la Especialidad de Minas ha establecido convenios con diversas organi-
zaciones, lo cual ha permitido el avance de la especialidad. “En la actualidad tenemos firmados otros seis convenios análogos con empresas del sector privado”, agrega Rosas. Por su parte, Fennel comenta sobre los beneficios que esta colaboración ofrecerá a Rio Tinto: “Esperamos que con este proyecto nuestra fuerza de trabajo pueda crecer y desarrollarse. Deseamos avanzar tanto en tecnología como en el futuro de las próximas generaciones. Este laboratorio servirá para cambiar la gestión y visión que tenemos sobre los recursos no solo para el proyecto La Granja, sino a nivel mundial. En este esfuerzo trabaja con nosotros un grupo importante de estudiantes y egresados de esta Universidad, ya que serán ellos los que liderarán esta tecnología en un corto tiempo. Con su conocimiento y la experiencia que puedan formar aquí, queremos cambiar la industria desn de adentro hacia fuera”.
+información: l Proyecto de exploración minera
Rio Tinto - La Granja: http://www.riotintolagranja.com l Intellection, empresa fabricante del QEMSCAN: http://www.intellectioncorp.com l Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Católica: http://www.pucp. edu.pe/facultad/ingenieria/