Optimización de los análisis físico-químico de las muestras de hierro de CVG Ferrominera Orinoco C.A.

Objetivos:
Optimizar el proceso de los análisis físicos y químicos para las muestras del mineral de hierro del laboratorio de Calidad de CVG. Ferrominera Orinoco CA.

Determinar los precios unitarios de cada uno de los análisis que se realizan en el laboratorio de Calidad de CVG. Ferrominera Orinoco CA.
Alcance:
Abarca la recolección y transporte de las muestras de mineral al laboratorio físico, la realización de los análisis Físicos y Químicos del Laboratorio de Calidad, la determinación de los costos en que incurre la empresa por la realización de los análisis y las sugerencias que se requieren para mejorar el proceso, además se incluyen todos los equipos, materiales e insumos necesarios para la realización de dichos análisis.

Metodología:
La metodología utilizada en este estudio se describe a continuación:
? Recorrido por el área con el objeto de observar directamente las tareas que se ejecutan en los Laboratorios y la recolección de las muestras de mineral de hierro.
? Recolección de información acerca de cada una de las tareas ejecutadas por el personal del laboratorio de Calidad para la realización de los análisis.
? Descripción de la situación actual para identificar los problemas y oportunidades de mejoras.
? Determinación de tiempos de los ensayos que se realizan en los laboratorios y de la recolección de las muestras de mineral.
Registro en formatos debidamente estructurados de los datos e información obtenida.

? Identificación y análisis de las demoras evitables e inevitables existentes en los ensayos.
? Listado de los equipos, materiales, implementos, etc., necesarios para la realización de los análisis físico-químicos de las muestras de mineral.
? Establecimiento del consumo de sustancias, soluciones y reactivos utilizados en la elaboración de los análisis Químicos.
? Establecimiento de los costos unitarios para la realización de cada análisis de mineral considerando: materiales, equipos, mano de obra, gastos generales y utilidades e imprevistos.
? Definición de un plan para mejorar la situación actual en el Laboratorio de Calidad.
Establecer conclusiones y recomendaciones en todos los aspectos estudiados.
? Diseño y elaboración de Diagramas de Proceso de los análisis realizados en los laboratorios Físico y Químico.

Metodología (Cont.):

Este estudio va permitir conocer con exactitud el costo unitario de realización de cada análisis de mineral de hierro en función del valor actual de la economía venezolana; además cobra importancia porque a través del mismo se podrán conocer las oportunidades de mejorar los análisis de las muestras, permitiendo establecer las recomendaciones que beneficien el proceso.
Cabe destacar que en la empresa no se han realizado estudios anteriores que permitan determinar el costo que representa para la misma la elaboración de los análisis físicos y químicos que se le realiza al mineral de hierro por lo que con la realización de este estudio se podrá establecer una tarifa monetaria que le permitirá en un futuro realizar análisis físicos y químicos a muestras de otras empresas.
Justificación:

En la ejecución de esta investigación se presentaron algunas limitantes para la consecución de los objetivos entre las que destacan:

Para el proceso de recolección de las muestras se presentaron limitaciones de tiempo debido a la forma de recolección de las mismas, por lo que en algunos casos no se completaba la muestra que se llevaría al laboratorio físico sino hasta el turno siguiente.
Las diversas demoras ocasionadas por las correas paradas interrumpían el proceso de transporte del mineral y por ende retrasaban la recolección de la muestra.
Los analistas Físicos y Químicos realizan de forma paralela varios procesos en la preparación de la muestra que va ser llevada al laboratorio químico y en la determinación de los elementos que componen la muestra, lo que dificulta la evaluación continua de los análisis.
Limitaciones

El estudio se divide en tres aspectos:
Situación Actual
1. Recolección de las muestras de mineral:

2. Análisis realizados en el Laboratorio Físico :
Se pueden describir de forma general de la siguiente manera:
1.La muestra que llega al laboratorio es pasada por unos cuarteadores donde se obtiene una porción representativa de la misma, luego es llevada a la trituradora de mandíbula y si se desea obtener un tamaño menor (para mineral grueso) se lleva a la trituradora de rodillos.
2.Posteriormente el mineral es llevado a un horno donde se deja secar durante cuatro horas para determinar el porcentaje de humedad contenido en la muestra, luego se pulveriza la muestra y se traslada una porción al laboratorio químico.
3.Para la determinación del porcentaje de granulometría se tamiza el mineral en unas tamizadoras ya sea para fino o grueso, y luego se pesa el mineral retenido en cada una de las mallas.
4.Finalmente si la muestra requiere según especificaciones del cliente pruebas acerca del índice de tambor y abrasión es llevada a la sala de tambores donde se somete a las mismas.
Situación Actual

3. Análisis realizados en el Laboratorio Químico
Determinan en qué proporción están presentes los distintos compuestos o elementos que acompañan al mineral de hierro, tales como: SiO2, Al2O3, P, Al, Mg, Mn, Na, K, entre otros.
Actualmente los análisis que se realizan en el laboratorio químico de la Gerencia de Calidad son los siguientes:
Determinación de Sílice por el método gravimétrico.
Determinación de Sílice Fluorizada.
Determinación de Fósforo por el método de fotocolorimetría.
Determinación de Al, Mg, Mn y Ca por el método espectrofotométrico de absorción atómica.
Pérdidas por calcinación.
Determinación de Hierro total titulado por el método de reducción con cloruro de titanio y titulación con dicromato de potasio.
Determinación de Azufre y Carbono por el método de combustión LECO CS-444.
Determinación de Trazas (Na, K, Zn) por el método espectrofotométrico de absorción atómica.
Situación Actual

Situación Actual
Cantidad de análisis Físicos y Químicos realizados:
La cantidad de análisis químicos realizados durante las fechas señaladas es muy superior a los realizados en el laboratorio físico.

A una muestra de mineral pulverizado que llega al laboratorio químico se le pueden determinar varios parámetros químicos, es decir se le pueden aplicar varios ensayos.

A una muestra de mineral que llega al laboratorio físico sólo se le realiza el procedimiento de preparación.

Demoras presentadas en los análisis del Laboratorio Físico:
Situación Actual
A: Espera por cambio de turno.
Esperar la llegada al sitio de trabajo del personal que viene a reemplazar
Se considera evitable ya que el personal debe cumplir estrictamente el horario de llegada a su sitio de trabajo.
C: Se llevan las carpetas con los formatos de registro.
La gerencia necesita los datos actualizados de los resultados de los análisis de mineral.

Se olvidan de traerlas rápidamente y eso genera demoras al tener que dirigirse hasta las oficinas a buscarlas o al solicitarlas por teléfono.
B: Buscar los Formatos de Registro al Laboratorio Químico.
Implica tener que trasladarse hasta el laboratorio químico a buscarlos.

Al trasladarse hasta allá se inician conversaciones con los otros analistas, se toman café, etc., lo que aumenta el tiempo de demora.
D: Buscar Bolsas plásticas.
Se produce igual que la demora por buscar los formatos de registro y se recomienda lo mismo.

Diagrama Causa-Efecto de las Demoras Evitables del Lab. Físico
(Gp:) Poca
supervisión
(Gp:) DEMORAS EVITABLES
DEL LAB. FÍSICO
(Gp:) Cambio de turno
(Gp:) Buscar los Formatos
de Registro
(Gp:) Buscar Bolsas plásticas.
(Gp:) Se llevan las carpetas con los formatos de registro
(Gp:) Esperar la llegada del operario en sito de trabajo
(Gp:) Requieren constantemente datos actualizados de resultados de los análisis.
(Gp:) Traslado hasta las oficinas a buscarlas
(Gp:) Traslado hasta lab. químico a buscarlas
(Gp:) No almacenan en el físico
(Gp:) No guardan en el físico
(Gp:) Esperar que se vista adecuadamente (implementos seguridad)
(Gp:) Falta de un estante para los formatos nuevos.

Situación Actual

Situación Actual
A: Abrir el depósito para guardar las Muestras testigos.
Se considera inevitable porque por razones de seguridad se debe cerrar con llave el almacén para evitar que alguna muestra testigo sea sacada por alguien no autorizado.
E: Espera que llegue la muestra de mineral al laboratorio físico.
F: Espera que se completen los incrementos
Se generan porque depende de diversos factores que la muestra de mineral llegue al laboratorio físico, como por ejemplo que las correas estén desalineadas y se pare el proceso, que no se tengan la cantidad de vagones suficientes para tomar la muestra completa, etc.