UNA MINERÍA QUE MIRA AL MAR

Los estudios apuntan a experimentar el procesamiento de minerales con agua de mar reutilizada, por un lado, y agua de mar pre tratada, por otro.

Lo que hasta hace poco podía parecer novedoso hoy es prácticamente camino obligado para la minería del cobre en el norte: frente a la cada vez más reducida disponibilidad de agua dulce para sus operaciones, ha debido forzosamente mirar hacia
el mar.

El uso de agua marina en el procesamiento de minerales se ha ido incrementando progresivamente en los últimos años, con alternativas que consideran tanto la desalación como su uso directo, sin tratamiento previo.

Pioneras en el uso de este recurso han sido las mineras Carolina de Michilla (hoy de Antofagasta Minerals), que operó por más de 15 años una planta de flotación con agua de mar antes de llevarla a los procesos de lixiviación-extracción por solventes, y Las Cenizas, que la ha utilizado por unos 17 años en su planta de molienda-flotación en Las Luces-Taltal.

Sin embargo, el primer desarrollo en la minería de gran escala, a nivel mundial, en incorporar completamente el agua de mar en sus procesos es Minera Esperanza de Antofagasta Minerals.

Por eso, su experiencia es vista con interés en el sector que espera atento los resultados de la operación. Desde el mundo científico, ha sido seguida de cerca Una minería que mira al mar por el departamento de Ingeniería Metalúrgica a través del proyecto Innova Chile Flotación de minerales de cobre en aguas salinas, que integran también las empresas BHP Billiton, Antogafasta Minerals y Anglo Chile, agrupadas en AMIRA International.

Bajo la dirección de los académicos Fernando Concha y Sergio Castro, la iniciativa -en marcha desde 2009- ha estudiado la factibilidad técnica del uso de agua de mar en el procesamiento de minerales de cobre para sustituir total o parcialmente el agua fresca.

Durante el proyecto se ha analizado muestras de todas las empresas patrocinantes para conocer el comportamiento de los minerales en las distintas etapas del proceso de flotación con agua de mar. El director del proyecto, Fernando Concha comenta que la mayor dificultad, en los inicios de esta experiencia, fue la recuperación de subproductos, como molibdenita, que en el procesamiento tradicional con agua de mar no funcionaba.“Pero Esperanza desarrolló un proceso especial con el que solucionaron el problema; la planta está funcionando bien, aunque aún no a plena capacidad”, agrega.

Con su puesta en marcha en 2010 y el primer envío de 5 mil toneladas de cobre a Japón en enero de este año, Esperanza ha demostrado que la operación con agua salada es posible; sin embargo el doctor Concha es enfático al decir que no puede ser considerada necesariamente como un modelo para otras operaciones.

“El hecho de que esté desarrollando soluciones a la mayoría de sus problemas no implica que éstas sean aplicables a otras plantas. Los minerales son diferentes en contenido de pirita y mineralogía de los sulfuros de cobre y es muy probable que otras plantas necesiten un trabajo técnico distinto”.

En todo caso, la experiencia de la planta ha sido una buena plataforma para los estudios en el área. “(Esperanza) confirmó muchas cosas y por otro lado nos mostró un proceso nuevo que ellos están usando; el trabajo habría sido más difícil si no hubiéramos conocido esa información”, afirma.

Pero, como explica, este trabajo ha tenido también alcances científicos, con estudios de fenómenos de química de superficies de la flotación en medios salinos, identificando los problemas y posibles soluciones técnicas.

Con esta base, ya se proyectan nuevas líneas de investigación en flotación con agua de mar, a partir de 2012 al alero de AMIRA, y que responden al interés de las empresas mineras por este recurso.

Sobre el segundo punto, Concha señala que se trata de probar un proceso desarrollado y patentado por la Universidad. “Nosotros hemos demostrado, en la investigación, que la sal no es problema para la flotación…los problemas están en otros componentes del agua de mar que, al ser removidos en una etapa de pre tratamiento, mejoran la calidad metalúrgica del agua de mar sin modificar significativamente su salinidad”.

Una tercera línea de trabajo se relaciona con la recuperación de la molibdenita, donde es necesario eliminar el fierro, presente en forma de pirita. Normalmente esto se hace con cal, pero no funciona con agua de mar, de modo que la idea es buscar procesos alternativos para la depresión de pirita y la flotación de molibdenita.

El doctor Concha señala que si bien no cuentan con todos los antecedentes de las operaciones en Esperanza, se ha logrado establecer que la mayor parte del proceso se verifica con eficiencia similar (al que usa agua dulce)”.

Los problemas, agrega, están justamente en la recuperación de subproductos y en alcanzar las leyes de concentrado, lo que se relaciona con el tipo de mineral.

Por otro lado, los ensayos con agua de mar pre tratada han demostrado que la flotación es incluso mejor que con agua dulce. Además de simplificar el proceso, permite subsanar las dificultades relacionadas con la obtención de subproductos.

De acuerdo a los datos disponibles, en la actualidad por cada kilo de cobre se requiere cerca de 100 litros de agua. Considerando que
la producción de cobre fino en Chile en 2010 superó los 5 millones de toneladas, es posible estimar la magnitud de las demandas del sector, más aún cuando se está frente a una limitación en el acceso a las fuentes tradicionales de agua y a una serie de proyectos en desarrollo. De ahí la importancia de estos estudios.

El profesor Sergio Castro señala que el consumo total de agua en las plantas concentradoras está en el rango de 1 a 2,3 metros cúbicos por tonelada de mineral. En agua fresca, los niveles van de 0,4 a 0.8 m3/ton.

Mientras que con agua de mar fresca se proyecta que el consumo es de 0.6 a 0.8 m3/ton. Así, una planta con capacidad para procesar 100 mil toneladas por día, demanda alrededor de 700 litros de agua por segundo.

Las plantas RT de Codelco Norte, Spencer, Carmen de Andacollo y
Mantos Blancos, además de las mineras Candelaria y Collahuasi se han mostrado interesados en esta nueva alternativa, indica Castro. Mientras que en Sierra Gorda, el lugar donde está Minera Esperanza, existen al menos tres proyectos basados en agua de mar: los depósitos Telégrafo, Cuadra, Caracoles y Polo Sur.

“Pensamos que de aquí a 10 años, la mayoría de las plantas estarán usando agua de mar porque la falta de agua para los procesos será mayor”, señala Concha.

Las opciones actuales son tres: emplear agua de mar desalada por osmosis inversa; con pretratamiento para remover iones secundarios perjudiciales a la flotación (patente de la Universidad) o usarla directamente.

Esto –agrega el profesor Castro-, dependerá de cada caso, “pero no hay duda de que el agua de mar resuelve el problema de la sustentabilidad hídrica a la industria minera en el norte de Chile”.

Si bien la disponibilidad de agua de mar es inmensa y su costo directo es muy bajo, los gastos de captación y transporte son altos. Con la tecnología disponible, el problema ahora se reduce sólo a una evaluación económica del sistema de transporte del agua, que considere la altitud sobre el nivel del mar y la distancia de la costa a la planta minera.