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INNOVACI N EN MINER A: UN DESAF O SOCIAL PERMANENTE

Temario. ?QU? ES INNOVACI?N?MINERALESEL HOMBRE Y LOS METALESLAS PRIMERAS INNOVACIONESDEL COBRE AL HIERROINNOVACI?N, PROPIEDADES Y USOSMETALES, MEDIO AMBIENTE Y SALUDINNOVACI?N Y EL CHILE DE HOYDESAF?OS PARA CHILEOPORTUNIDADES PARA LOS J?VENES. 2. ?Qu? es innovaci?n?. CAMBIO DE PR?CTICAS, PR

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INNOVACI N EN MINER A: UN DESAF O SOCIAL PERMANENTE

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Presentation Transcript

    1. INNOVACIN EN MINERA: UN DESAFO SOCIAL PERMANENTE 1 Educacin e innovacin Caso Finlandia Innovacin?progreso Rol formador profesores Relacin historia y tecnologa Proyectos para estudiantesEducacin e innovacin Caso Finlandia Innovacin?progreso Rol formador profesores Relacin historia y tecnologa Proyectos para estudiantes

    2. Temario QU ES INNOVACIN? MINERALES EL HOMBRE Y LOS METALES LAS PRIMERAS INNOVACIONES DEL COBRE AL HIERRO INNOVACIN, PROPIEDADES Y USOS METALES, MEDIO AMBIENTE Y SALUD INNOVACIN Y EL CHILE DE HOY DESAFOS PARA CHILE OPORTUNIDADES PARA LOS JVENES 2

    3. Qu es innovacin? CAMBIO DE PRCTICAS, PROCESO O EQUIPO APLICADO! UNA BUENA IDEA NO SE CONSIDERA INNOVACIN SI NO SE APLICA VALIDACIN : CONCEPTOS SOCIALES DEL MOMENTO EVIDENCIA ARQUEOLGICA ? SOCIEDAD CRITERIO INICIAL: OSTENTACIN PRIMERO, USOS DESPUS

    4. 4 Composicin de la corteza terrestre

    5. Elementos predominantes: ubicacin en la Tabla Peridica 5

    6. Origen de yacimientos de metales CORTEZA TERRESTRE FORMACIN DE YACIMIENTOS: FUENTES TERMALES? GRIETAS EN SUPERFICIE TERMALES SUBMARINAS? PRECIP. SLFUROS INTRUSIN MAGMA? PORFRICOS ALTERACIN ATMOSFRICA ? OXIDADOS TRES FAMILIAS: METALES NATIVOS MINERALES OXIDADOS MINERALES SULFURADOS 6

    7. El hombre y los metales Uso de instrumentos disponibles ? mejor vida Palos, huesos, piedras, cuernos, etc. Metales: Factor contribuyente a la civilizacin Opiniones encontradas respecto a ser el motor de ella 7 Es probable que el cobre no se haya fundido; temeperatura?Es probable que el cobre no se haya fundido; temeperatura?

    8. Culturas que usaron cobre (10000 aos AC?) 8

    9. El hombre y los metales Uso de instrumentos disponibles ? mejor vida Palos, huesos, piedras, cuernos, etc. Metales: Factor contribuyente a la civilizacin Opiniones encontradas respecto a ser el motor de ella Metales nativos: fcil Martillado Fusin?.... Dudoso 9 Es probable que el cobre no se haya fundido; temeperatura?Es probable que el cobre no se haya fundido; temeperatura?

    10. Culturas que usaron cobre nativo 10

    11. El hombre y los metales Uso de instrumentos disponibles ? mejor vida Palos, huesos, piedras, cuernos, etc. Metales: Factor contribuyente a la civilizacin Opiniones encontradas respecto a ser el motor de ella Metales nativos: fcil Martillado Fusin?.... Dudoso Produccin de metales a partir de: Carbonatos masivos Fusin reductora Sulfuros masivos Tostacin y fusin reductora Sulfuros y xidos diseminados Siglo XX 11 Es probable que el cobre no se haya fundido; temeperatura?Es probable que el cobre no se haya fundido; temeperatura?

    12. Culturas que usaron cobre nativo y cobre de fundicin reductora 12 Desarrollo independiente Desarrollo independiente

    13. Gran Innovacin: fundicin de cobre Malaquita (carbonato de cobre) + carbn de lea (o Cuprita: Cu2O) Malaquita+calor? a) Cu2O + H2O + CO2 xido + calor ? b) C + O2 ? CO/CO2 + reductor c) Cu2O + [C/CO/CO2] ? Cu (l) (1100 C) CLAVE: Reaccin aire con carbn 13

    14. Porqu carbonatos? Malaquita CuCO3 * Cu(OH)2 Azurita 2CuCO3 * Cu(OH)2 Carbonatos puros ? pocos residuos slidos Crisocola CuSiO3 * 2H2O ? slidos flotantes Solucin: fundentes ? escorias slidas/lquidas

    15. Fundicin de cobre: Egipto

    16. Fundicin de cobre: Colombia

    17. Fundicin y remocin de impurezas

    18. Gran Innovacin: Esquema de horno REACCIONES: O2 + C CO/CO2 + CALOR CO + Cu2O Cu (l) + CO2 ESENCIAL: SOPLAR AIRE DENTRO DE LA MASA DE CARBN ESTE CONCEPTO ES EL PRECURSOR DE HORNOS QUE SE USAN HASTA LA FECHA (ALTO HORNO DE FIERRO, CUBILOTE, etc.) 18 Desarrollo independiente en diversas partes del mundoDesarrollo independiente en diversas partes del mundo

    19. Fundicin y remocin de impurezas

    20. Lnea del tiempo: cobre, bronce, hierro

    21. Innovaciones y usos del cobre: cronologa aproximada 7000 AC Artefactos de cobre puro Turqua 5000 AC Reduccin de carbonatos ? Cu Cercano oriente 3500 AC Sulfuro de cobre+aire+As ? Cu arsenical Molde dos piezas ? produccin en masa 3000 aC Cobre+estao ? bronce Egipto Ms fcil de fundir y moldear Mayor dureza 1000 aC Declive del bronce Cercano oriente Produccin de hierro 21

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    23. Un ejemplo de las innovaciones: Vasija griega de bronce (530 A.C.) Encontrada en la tumba celta de la dama de VIX Vix, Cte dOr, Francia, 1953

    24. Vasija de Vix Uso: vino Capacidad: 1000 lt Cuerpo y tapa martilladas (Bronce de 1mm espesor) Friso fundido (23 piezas) Manillas fundidas(2 piezas) Base fundida (1 pieza) Elementos de aleacin: Estao Plomo Composiciones homogneas en cada tipo de parte Cobre de dos orgenes 24

    25. Innovacin tecnolgica: control metalrgico vs aplicacin 10% Sn: mxima concentracin de Sn reemplazando Cu en la estructura (fcc) Ver diagrama de fases10% Sn: mxima concentracin de Sn reemplazando Cu en la estructura (fcc) Ver diagrama de fases

    26. Metales, sociedad, medio ambiente y salud -1 Metales y sociedad Los metales fueron (y son) parte de un proceso de complejizacin social, no el motor causal de ella La organizacin social precede al uso de metales Los primeros objetos metlicos tuvieron una utilidad prctica limitada: ostentacin ms que uso 4000 aC: objetos utilitarios 3000 aC: grandes centros metalrgicos Hagamos la pregunta hoy da: Qu viene primero? El desarrollo social de China e India o el usos de metales?Hagamos la pregunta hoy da: Qu viene primero? El desarrollo social de China e India o el usos de metales?

    27. Metales, sociedad, medio ambiente y salud - 2 Metalurgia prehistrica: medio ambiente y salud: Us carbn vegetal Invent y us tostacin (oxidacin de slfuros) ? ? Invent el cobre arsenical ? ? Desarroll el uso del plomo ? ?

    28. Metales, sociedad, medio ambiente y salud - 3 Uso de carbn vegetal: Chipre Minera de cobre: Edad del bronce ? Imperio Romano Roma entreg explotacin al mejor postor Produccin de cobre: aprox. 250.000 toneladas Escorias: 2 millones de toneladas (8 ton escoria/ton cobre) Aprox. 250.000 Km cuadrados de bosques (1 Km /ton Cu) Un desastre ecolgico!

    29. Metales, sociedad, medio ambiente y salud - 4 Uso de carbn vegetal: Chipre Minera de cobre: Edad del bronce ? Imperio Romano Roma entreg explotacin al mejor postor Produccin de cobre: aprox. 250.000 toneladas Escorias: 2 millones de toneladas (8 ton escoria/ton cobre) Aprox 250.000 Km cuadrados de bosques (1 Km /ton Cu) Ejemplo actual: minera del nquel

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    31. Metales, sociedad, medio ambiente y salud - 4 Uso de carbn vegetal: Chipre Minera de cobre: Edad del bronce ? Imperio Romano Roma entreg explotacin al mejor postor Produccin de cobre: aprox. 250.000 toneladas Escorias: 2 millones de toneladas (8 ton escoria/ton cobre) Aprox 250.000 Km cuadrados de bosques (1 Km /ton Cu) Ejemplo actual: minera del nquel Tostacin en pilas (1800s-1930) Emisin SO2 : 0,3 millones ton/ao Cambio tecnolgico: 1930 Mximo de emisiones SO2 : 2,7 millones ton (1979) 4% mundo Dao ecolgico: 100 Km sin vegetacin 350 muy poca vegetacin 6000 dao severo (aprox 45 Km radio)

    32. Metales, sociedad, medio ambiente y salud - 5 Medio ambiente y salud Uso de carbn vegetal: Chipre Tostacin (oxidacin de slfuros) ? SO2 ? muerte de plantas y lagos Cobre arsenical : Intoxicacin por As Pie negro; evidencia arqueolgica de ciruga Uso de plomo: Envenenamiento masivo en Roma; locura, esterilidad, defectos genticos Minera y metalurgia por esclavos S. XX: Pb tetraetilo usado en forma masiva como aditivo antidetonante (Debate sobre uso comenz en 1925)

    33. Pregunta: Qu es innovacin? CAMBIO DE PRCTICAS, PROCESO O EQUIPO APLICADO! UNA BUENA IDEA NO SE CONSIDERA INNOVACIN SI NO SE APLICA VALIDACIN : CONCEPTOS SOCIALES DEL MOMENTO EVIDENCIA ARQUEOLGICA ? SOCIEDAD CRITERIO INICIAL: OSTENTACIN PRIMERO, USOS DESPUS CRITERIOS HAN EVOLUCIONADO: OSTENTACIN?USOS CRITERIOS PRCTICO-ECONMICOS MUY RECIENTE: SALUD Y SUSTENTABILIDAD CONCEPTOS SOCIALES

    34. Pregunta: Qu es innovacin? CAMBIO DE PRCTICAS, PROCESO O EQUIPO APLICADO! UNA BUENA IDEA NO SE CONSIDERA INNOVACIN SI NO SE APLICA VALIDACIN : CONCEPTOS SOCIALES DEL MOMENTO EVIDENCIA ARQUEOLGICA ? SOCIEDAD CRITERIO INICIAL: OSTENTACIN PRIMERO, USOS DESPUS CRITERIOS HAN EVOLUCIONADO: OSTENTACIN?USOS CRITERIOS PRCTICO-ECONMICOS MUY RECIENTE: SALUD Y SUSTENTABILIDAD CONCEPTOS SOCIALES LEGISLACIN ? RESPONSABILIDAD EMPRESARIAL

    35. Qu pasa en el Chile de hoy? Visin pas: la necesidad de innovar Condiciones pas Desafos en minera

    36. Visin Pas (a) DESEO: DUPLICAR PIB EN 15 AOS ? MEDIA DE LA COMUNIDAD EUROPEA AVANCE INCREMENTAL ? REZAGO MS DE LO MISMO ? DESARROLLO EL 2040

    37. Visin Pas: la necesidad de innovar DESEO: DUPLICAR PIB EN 15 AOS MS DE LO MISMO ? DESARROLLO EN EL 2040 AVANCE INCREMENTAL ? REZAGO DIRECCIN: DIVERSIFICAR: SECTORES CON POTENCIAL DIFERENCIACIN APROVECHAR VENTAJAS LATENTES MS CONOCIMIENTO A PRODUCTOS ? SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO

    38. Visin Pas: Sectores con potencial competitivo Eje vertical: tasa de crecimiento potencial Eje horizontal: dificultad para alcanzar meta Tamao de pelota 2.500 a 4.000 millones en valor agregado Sectores incipientes con alto potencial crecimiento servicio globales Sectores maduros con potencial de clusterizacin: minera Sinergia entre sector financiero y servicios globales y logstica y transporte Vitivinicultura en la frontera, cluster en pleno desarrollo, alto capital social, acceso a programas horizontales Capacidad de gestin del estado recursos escaso concentrarla en rea de mayor impacto Eje vertical: tasa de crecimiento potencial Eje horizontal: dificultad para alcanzar meta Tamao de pelota 2.500 a 4.000 millones en valor agregado Sectores incipientes con alto potencial crecimiento servicio globales Sectores maduros con potencial de clusterizacin: minera Sinergia entre sector financiero y servicios globales y logstica y transporte Vitivinicultura en la frontera, cluster en pleno desarrollo, alto capital social, acceso a programas horizontales Capacidad de gestin del estado recursos escaso concentrarla en rea de mayor impacto

    39. COMPETITIVIDAD PAS 28 MACRO ECONOMA 14 INFRAESTRUCTURA 30 EFICIENCIA INSTITUCIONAL 37 MERCADO FINANCIERO 29 MERCADO DE BIENES 26 MERCADO LABORAL 17 FONDOS DE PENSIONES 60% del PIB Condiciones Pas: Factores Positivos a Nivel Mundial

    40. SISTEMA EDUCACIONAL (a) BSICO 105 SUPERIOR 50 INNOVACIN (a) 56 INDICADOR GINI 15 TAMAO DEL MERCADO 47 INVERSIN EN I&D (b) 0,7% PIB Condiciones Pas: Factores Negativos a Nivel Mundial

    41. Desafos en minera chilena

    43. Limitaciones de energa La minera usa un tercio de la energa elctrica del pas 66% del cobre se produce en una regin en que el 60% de la energa se generaba en plantas trmicas a gas natural En el ao 2012 hbrn sido reemplazadas por plantas con GNL y carbn Iniciativas nacionales por energas renovables

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    48. Innovacin y sociedad Grandes temas Sustentabilidad: UN IMPERATIVO Podemos innovar en Chile?

    49. Innovacin y Sociedad: Grandes Temas PRODUCTIVIDAD: Hacer ms con menos COMPETITIVIDAD: Posicin de mercado DIVERSIFICACIN SOFISTICACIN DIFERENCIACIN :SALUD, SEGURIDAD Y CALIDAD DE VIDA SUSTENTABILIDAD Visin de futuro

    50. Sustentabilidad Hacer ms con menos Beneficiar a la sociedad Dejar el ambiente mejor que como lo encontramos

    51. Sustentabilidad Hacer mas con menos Beneficiar a la sociedad Dejar el ambiente mejor de lo que lo encontramos en consecuencia Hay que cambiar nuestros criterios para la toma de decisiones

    52. Cmo innovar? Necesidad: una cultura inquisitiva que incentive la identificacin y remediacin de deficiencias Todos participan en el proceso: estudiantes y obreros, profesor y gerente Agentes de cambio: un rol esencial de la docencia 52

    53. Qu innovar? Primero: calidad de ejecucin Hacer mejor lo que ya hacemos: Identificar deficiencias Mtodo: mejoramiento continuo Usemos la conversacin inquisitiva Hagamos las preguntas aunque parezcan lesas Busquemos la verdad sin mirar al jefe!

    54. Qu innovar? Segundo: los grandes cambios Los grandes cambios son difciles: Slo el 25% de las plantas de demostracin llegan al xito El 99% de las pruebas piloto fallan comercialmente La falacia del progreso concursable Peligros en las manos del mercado Financiamiento estatal Refuerzo institucional Codelco y privados: Qu queda para Chile? Esencial: perseverancia y continuidad de financiamiento 54

    55. Nuestro Futuro: Transicin hacia la Economa del Conocimiento: APRENDAMOS LO BUENO DE OTROS Qu han hecho Corea del Sur, Finlandia, Australia? BREVEMENTE: Priorizar y reforzar lo siguiente: Educacin Primaria a Terciaria Institutos de Investigacin Cadena de Innovacin Financiamiento Pblico y Privado

    56. Grandes quiebres tecnolgicos FLOTACIN 1901 MINERA A RAJO ABIERTO 1907 CONVERTIDOR PEIRCE-SMITH 1909 BLOCK CAVING 1955 FUNDICIN FLASH 1949 LIXIVIACIN EN PILAS 1980 56

    57. Grandes desafos tecnolgicos Minera subterrnea continua Biotecnologa Automatizacin de procesos Optimizacin de cadena de valor 57

    58. Algunos grandes temas: reas de especializacin EXPLORACIN Y RESERVAS DESARROLLO GEOLOGA BASE EXPLORACIN AREA Y SATELITAL ? DEPSITOS CIEGOS GEOESTADSTICA ? EVALUACIN DE YACIMIENTOS DISEO Y EXPLOTACIN DE MINAS MECNICA DE ROCAS SIMULACIN DE OPERACIONES ROBOTIZACIN Y AUTOMATIZACIN PRE-ACONDICIONAMIENTO DE ROCAS PROCESOS METALRGICOS DISEO Y PLANIFICACIN OPTIMIZACIN DE PROCESOS Y COSTOS OPTIMIZACIN USO DE AGUA Y ENERGA

    59. Algunos grandes temas: reas de especializacin NUEVAS TECNOLOGAS BIOMETALURGIA TRATAMIENTO DE EFLUENTES TECONOLOGA DE PASTAS BIO-REACTORES PANTANOS ARTIFICIALES ROBOTIZACIN Y COMUNICACIONES ? MANEJO A DISTANCIA SUSTENTABILIDAD, SALUD Y SEGURIDAD ECONOMA DE DISEO SUSTENTABLE BIOLOGA APLICADA A LA FITO-REMEDIACIN ANLISIS DE CICLO DE VIDA HUELLA DEL CARBONO DISEO ERGONMICO MONITOREO CONTINUO DEL AMBIENTE DE TRABAJO 59

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