Si bien el desarrollo tecnológico de la industria minera ha experimentado varias innovaciones desde sus inicios en nuestro país, hoy la hidrometalurgia aparece como uno de los aspectos más evolucionados en lo que a tratamiento de minerales se refiere. Dicha causa aparece entonces como la vía de proceso más económica para producir cobre en la forma de cátodos.

Evidencias de estos resultados serán algunos de los tópicos que tratará en noviembre próximo, el Taller Internacional del Hidrometalurgia del Cobre, denominado HydroCopper 2005, en su tercera versión y que se llevará a cabo en el Hotel Sheraton Santiago & Centro de Convenciones.

Para adelantar algunos temas que tratará la conferencia, el presidente del comité organizador de HydroCopper 2005, Jorge Menacho y en su carácter de gerente Técnico de De Re Metallica Ingeniería (DRM), conversó en exclusiva con nuestro medio.

¿Qué proyecciones a futuro se visualizan para la Hidrometalurgia del cobre?

En un horizonte de corto y mediano plazo, se visualiza a la lixiviación en pilas estándar como la vía preferida de aplicación de la hidrometalurgia. Sin embargo, en paralelo se implantarán nuevas aplicaciones tecnológicas, tal como se comenta a continuación.

La lixiviación de concentrados proporciona una ruta atractiva cuando la disponibilidad de fundición es limitada, ya sea por insuficiente capacidad o por limitación ambiental de contaminantes gaseosos y polvo. En tal caso, el tratamiento hidrometalúrgico suele ser atractivo frente a maquilar los concentrados en el extranjero. Aunque hay varias rutas de proceso, las principales se clasifican en dos: (i) biolixiviación, como por ejemplo el proceso BioCOP de Codelco BHP Billiton y el proceso BacTech del Mintek y (ii) lixiviación a presión, como por ejemplo el proceso AAC/UBC de AngloAmerican y UBC, el proceso CESL de Cominco, el proceso Activox de Western Minerals, el proceso Dynatec de Sherritt, el proceso Nenatech del MIM, el proceso Intec del consorcio Intec, Australia y el proceso Mt Gordon Ferric leach process, aplicado industrialmente en Western Metals en Queensland, Australia. En opinión del Dr. Menacho, al comparar las 2 líneas tecnológicas precedentes, la lixiviación a presión se constituirá en la vía preferida de aplicación industrial, tanto en Chile como en el extranjero.

Otra alternativa de desarrollo futuro de la hidrometalurgia es la lixiviación parcial de concentrados, devolviendo el concentrado lixiviado a beneficiar o comercializar en la forma convencional, dejando un 20% a 30% del cobre transformado en cátodos EW, de mayor valor agregado. El concepto detrás de la planta de lixiviación amoniacal de Escondida en Coloso (1995), sigue vigente, aunque Escondida se equivocó en la elección del proceso.

La lixiviación In Situ es otra alternativa en estudio para la hidrometalurgia del futuro próximo, la que todavía necesita de nuevos desarrollos en dos frentes tecnológicos básicos: (i) el fracturamiento “inteligente” del macizo rocoso y (ii) la disponibilidad de métodos de irrigación y de colección de soluciones, ambientalmente sustentables, esto es, con mínima infiltración al subsuelo. Otra complicación técnica a estudiar en cada proyecto, es la ubicación del nivel freático de las aguas subterráneas y su variación estacional.

Cómo es la comparación entre negocio de la hidrometalurgia del cobre respecto del negocio de otras rutas de procesamiento

La hidrometalurgia se rige por constantes de tiempo mucho mayores que el procesamiento de minerales. En efecto, en una concentradora al cabo de 1 a 2 horas el cobre contenido en el mineral ya es concentrado final, mientras que en la lixiviación en pilas deben pasar semanas o meses. Así, a capacidad similar, las plantas de lixiviación son enormes comparadas con las plantas concentradoras. Por otro lado, los recursos lixiviables existentes en la naturaleza son limitados en relación a los no lixiviables, los últimos constituyendo alrededor del 80% del negocio minero a nivel mundial. Por lo demás, la hidrometalurgia no puede crecer de manera independiente, porque para su desarrollo requiere ácido sulfúrico, obtenido principalmente desde fundiciones que procesan los concentrados.

En términos de costos, la línea hidrometalúrgica completa puede ser 10-20 centavos de dólar/libra más barata que los cátodos electrorefinados, lo que le da ventajas atractivas. De hecho, recursos de sulfuros secundarios que en el pasado se habrían procesado por la vía de flotación, hoy se considera como primera opción su beneficio por lixiviación en pilas.

Por otro lado, en términos ambientales, aunque se dice que la hidrometalurgia es poco contaminante, este tema debe abordarse con sumo cuidado, porque la contaminación potencial de la napa subterránea es una amenaza permanente en cualquier faena hidrometalúrgica. De igual forma, la disposición de grandes masas de ripios lixiviados podría a futuro generar focos de contaminación frente a cambios climatológicos de largo plazo.

¿Cuáles son las perspectivas para poder hacer pronto Lixiviación In-Situ de minerales de cobre en Chile?

Aun cuando se reconoce que faltan desarrollos en la lixiviación In-Situ, no es menos cierto que ya existen tecnologías, propias y prestadas de otras áreas tecnológicas, que cumplen el mínimo requerido para realizar una lixiviación In Situ exitosa. La tronadura selectiva complementada con el fracturamiento por inyección de fluidos a presión, permite el acceso a zonas mineralizadas, posibilitando la disolución eficiente del cobre. Técnicas de minería subterránea posibilitan la colección de soluciones y el control de fugas a través de rototúneles y estaciones de monitoreo.

La lixiviación In Situ se ha intentado aplicar desde hace mucho tiempo. Por ejemplo, en los años 70’ se probó en Old Reliable Copper, cerca de Mammoth en Arizona y en los 80’ en Santa Cruz, Arizona, por parte del US Bureau of Mines y Asarco. Los resultados no fueron auspiciosos, porque la tecnología utilizada era muy precaria respecto de la actual.

¿Cuál es el desarrollo y aplicaciones actuales de la tecnología de biolixiviación de minerales?

Para los sulfuros secundarios se aplica la biolixiviación con ciclos de 400 días a 600 días, con recuperaciones de 75% a 85% del cobre contenido. Chile, con sus operaciones de Quebrada Blanca y Cerro Colorado, es un pionero en este campo. Variables de campo relevantes son el balance térmico, la aireación forzada, el control del Fe, el potencial redox de la solución y el nivel de bactericidas, como el ión sulfato, que debe mantenerse en lo posible bajo los 100 g/L.

¿Cómo visualiza Ud. la generación de nuevos conocimientos científicos referentes a la hidrometalurgia del cobre en Chile y en otros Países?

La lixiviación In Situ es un tema de carácter multidisciplinario, donde confluyen disciplinas como mecánica de rocas, hidrogeología, fractomecánica, hidráulica y también la hidrometalurgia. En otras latitudes este tema no tiene la relevancia que en nuestro país. El Estado de Chile tiene los instrumentos y recursos necesarios para financiar iniciativas de I & D en este campo, más allá de los esfuerzos de Codelco e IM2.

El campo de la biolixiviación es otro tema obligado de generación de nuevos conocimientos. En Chile existen centros de excelencia, localizados en la Universidad de Chile y en la Universidad Católica de Antofagasta, entre otros. Además existe una decisión país de transformarse en líderes en el campo de la biotecnología de los recursos naturales. El programa Genoma Chile en vegetales y biominería y la creación de la empresa BioSigma son ejemplos concretos de este esfuerzo. Temas de I & D de punta en este campo son el desarrollo de sistemas de monitoreo y de control de la expresión génica orientados a la optimización de procesos industriales de biolixiviación de minerales sulfurados de cobre y el estudio de la información en un contexto de una red biológica, donde el problema es la descripción rigurosa del sistema dinámico global y no simplemente la descripción de cada uno de sus elementos. A nivel internacional son líderes en este campo el Instituto de Biología Molecular de Barcelona, el Johannesburg Technology Center, la University of Massachussets Lowel y el Mathematical Bioscience Institute de Ohio, entre otros.
Chile debe aprovechar las capacidades existentes a nivel internacional para focalizarlas hacia los campos de interés en nuestros problemas, en este caso en la hidrometalurgia.