USIM PAC, reconocido software de simulación de procesamiento de minerales, cumple 35 años.

Nov 17, 2021 | Simulación de procesos

1986 fue el año del accidente nuclear de Chernóbil… También fue el año en el que el BRGM -centro de investigación y desarrollo geológico francés- lanzó USIM PAC, un potente software de modelización y simulación de procesos dedicado al diseño, a la supervisión y a la optimización de plantas metalúrgicas y de procesamiento de minerales. CASPEO celebra el aniversario de su simulador de procesos USIM PAC. Eche un vistazo a los 35 años de historia para ver cómo este software de vanguardia ha evolucionado hasta convertirse en una plataforma de simulación todo en uno; cubriendo así toda la cadena de valor de la minería actual y del futuro.

Un software pionero del enfoque “mine-to-metal” desde la mina hasta el metal

Es difícil creer que hace 35 años, BRGM presentó uno de los simuladores de procesos -todo en uno- más avanzados. Adelantándose a su tiempo, expertos del equipo de BRGM -entre ellos Alain Broussaud, Guy Fourniguet, Jean-Claude Guillaneau, Jacques Villeneuve y los directores generales de CASPEO, Marie-Véronique Durance y Stéphane Brochot- ya habían comprendido que debían ofrecer un software integrado que permitiera a las empresas mineras optimizar toda la cadena de valor de la minería, desde el mineral hasta el metal, también llamado enfoque “mine-to-metal”. Enfoque adoptado recientemente por otros editores de software que ofrecen una nueva forma de modelar: ¿volver al futuro?

Desde el principio, USIM PAC se ha desarrollado específicamente para satisfacer estos requisitos, permitiendo a los ingenieros diseñar y optimizar no sólo cada parte de un proceso, sino también el circuito global (y la recirculación). n una única interfaz, USIM PAC realiza la simulación, la reconciliación de datos, el balance de masas, el diagrama de flujo, el dimensionamiento de equipos y el análisis de sensibilidad.

«USIM PAC es el único simulador in-situ del mercado capaz de modelar toda la cadena de valor del procesamiento de minerales: desde la trituración hasta el refinado, pasando por la molienda, la separación magnética y gravimétrica, la flotación, la lixiviación y la concentración. Todos los modelos están conectados dentro de una única plataforma. En su momento fue una auténtica innovación», afirma Stéphane Brochot.

Separación, transformación física, química o biológica: todos estos tipos de procesos se simulan en USIM PAC. Una biblioteca de más de 150 modelos de operaciones unitarias está integrada en la herramienta estándar: extracción, conminución (molienda, trituración…), clasificación por tamaños, concentración (flotación, separación magnética y gravimétrica…), separación sólido/líquido (filtración, decantación…), e hidrometalurgia. USIM PAC también ofrece la posibilidad a los ingenieros de añadir sus propios modelos de equipos.

La modelización de la diversidad de minerales: un reto para la simulación del tratamiento del mineral

Otra originalidad del software de simulación y optimización de procesos USIM PAC: la posibilidad de tener en cuenta una descripción detallada y configurable de la materia, especialmente para la fase mineral.

El tratamiento de minerales se caracteriza por la gran variedad de materias primas. Esta diversidad es debido a la constitución mineralógica y química del mineral o por la variabilidad de sus propiedades intrínsecas (mecánicas, químicas o físicas). Por consiguiente, implica una gran diversidad en los procesos y en las operaciones unitarias, lo que hace que la simulación del procesamiento de minerales sea un verdadero reto.

Desde sus principios, USIM PAC ofrece un nuevo enfoque de modelización para comprender mejor la respuesta de una planta cuando se cambian varias variables al mismo tiempo (mineral o funcionamiento), pudiendo así, comprobar automáticamente numerosas estrategias operativas. A diferencia de otros simuladores de procesos químicos genéricos del mercado, USIM PAC no requiere el uso de bases de datos termodinámicas. USIM PAC permite la descripción de cualquier tipo de mineral, sin prácticamente ningún límite en el nivel de detalles y propiedades físicas asociadas que se puedan encontrar en la industria minera. Una característica especialmente interesante en el campo de la geometalurgia para el pronóstico de minerales (tasas de recuperación, grados…).

Extraer minerales de valor de forma más económica… y con menos impacto ambiental

Procesamiento, refinado, reciclaje… En los años 2000, el desarrollo de USIM PAC se ha centrado en ayudar a las empresas mineras a reducir su impacto medioambiental.

En esa óptica, un enfoque de diseño con múltiples criterios se ha desarrollado. USIM PAC incluye criterios económicos como el coste de capital, el consumo de reactivos y de energía, la calidad de la producción -en términos de ley del mineral o la cantidad de elementos indeseables-; aspectos técnicos como la evaluación de diversas configuraciones y tecnologías de procesamiento, una descripción completa y detallada de todos los flujos de materia y su comportamiento durante el proceso y, factores medioambientales como el consumo de agua y el reciclaje, la producción de contaminantes o el tratamiento de residuos.

Es también en 2004 cuando Marie-Véronique Durance y Stéphane Brochot -miembros del equipo de procesamiento de minerales del BRGM («Département Minéralurgie»)- crearon CASPEO para encargarse del desarrollo y la comercialización de USIM PAC, BILCO -software de reconciliación de datos por balance de masas- y de ECHANT, solución para cálculo de muestras y de errores en las mismas.

El camino a seguir

Hoy en día, USIM PAC es una herramienta de toma de decisiones que sirve de apoyo a los centros de investigación industriales, centros técnicos y empresas de ingeniería de todo el mundo. USIM PAC es una de las aplicaciones más conocidas entre los programas de modelización y optimización de procesos minerales. USIM PAC ayuda a comprender y a analizar mejor procesos complejos, minimizar los costes de inversión, optimizar el rendimiento de la producción de plantas (rendimiento, calidad del producto, etc.) y mejorar la eficiencia energética.

Según Marie-Véronique Durance, codirectora de CASPEO: «En la última década, más de 300 clientes de 55 países se han servido de USIM PAC. Entre ellos, las principales empresas mineras del mundo como Anglo American, Arcelor Mittal, Eramet, Glencore, Vale, etc.»

¿Qué sigue? El equipo de CASPEO está trabajando para integrar en USIM PAC, nuevos modelos ya desarrollados: flotación por aire disuelto (DAF), resina de intercambio iónico, ósmosis inversa, por citar algunos pero también otros modelos que permiten gestionar la calidad del agua. Nuevos servicios están en curso de desarrollo, como el lanzamiento en 2022 de cursos de capacitación en línea a ritmo propio que cubren la simulación de procesos y la contabilidad metalúrgica. El objetivo: ayudar a los actuales y futuros ingenieros de procesamiento de minerales a adquirir conocimientos sobre estas complejas áreas que aportan mucho a las empresas mineras si se utilizan (bien). También está previsto un rediseño de la interfaz a medio plazo.

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