Agua de mar, clave para la explotación más eficiente de sulfuros de cobre

Investigadores de nuestra Universidad plantean que el uso de iones cloruros permitiría extraer el mineral en forma más rápida y económica, sin contaminar y liberando recursos hídricos para el consumo humano.

El uso de agua de mar es la clave para poner en práctica una explotación de sulfuros de cobre más rápida y económica, menos contaminante y que se haga cargo de la escasez de recursos hídricos en el norte chileno. Esa es la propuesta de un grupo de investigadores de nuestra Universidad, quienes plantean que utilizar iones cloruros presentes en el agua de mar sin desalar, es decir, agua del océano directamente, permitiría explotar las cuantiosas reservas de sulfuros que posee Chile, cuyo aprovechamiento se encuentra hoy limitado por problemas medioambientales y altos costos.

Este desarrollo, que ya muestra resultados positivos en sus fases experimentales y de laboratorio, es liderado por el Departamento de Ingeniería Metalúrgica y Minas de la UCN, a través de un equipo que lidera la Dra. Lilian Velásquez Yévenes. La investigadora explicó que la extracción de sulfuros por los medios actuales implica cinéticas muy lentas. Es decir, extraer el cobre puede tomar semanas, meses e incluso años. “Mi investigación, la cual ha tenido buenos resultados, considera la utilización de medios clorurados para acelerar este proceso”.

Agregó que el norte de Chile es un lugar ideal donde existe gran disponibilidad de iones cloruros. En la Región de Antofagasta, además de agua del mar, existen grandes salares, están instaladas plantas dedicadas a producir sales, y se encuentran disponibles los descartes que generan las desalinizadoras que producen agua dulce para consumo domiciliario. “Estamos insertos en un área desértica, donde el recurso hídrico es escaso. Por años, la industria minera ha utilizado agua dulce, pero nosotros deberíamos usar el agua de mar, la cual contiene cloruros y beneficia la lixiviación de los minerales sulfurados”. Señaló que en la actualidad hay mineras que ya utilizan agua de mar en sus procesos, pero lo que hacen esas empresas es desalar el producto. En cambio, la propuesta planteada por la investigadora de la UCN consiste en utilizar el agua de mar en forma directa, “tal como viene”. Y, en el caso de las plantas desaladoras, se puede dar un uso alternativo al agua de descarte con exceso de sal, la que en muchos casos es arrojada de vuelta al mar, produciendo un desequilibrio para la flora y fauna.

PREMIO

El proyecto “Lixiviación de minerales sulfurados de cobre en medios clorurados”, tiene la distinción de haber sido ganador del premio “Investigación o Creación Artística Relevante de la Universidad Católica del Norte” en 2015. La iniciativa muestra una evolución en el tiempo en fases sucesivas y cuenta con el apoyo de distintas empresas mineras de la zona, las que han aportado más de 400 millones de pesos para su materialización. Estos recursos, entre otros beneficios, han permitido el perfeccionamiento de capital humano especializado y la implementación y equipamiento de un moderno laboratorio.

“Los minerales oxidados de cobre se están agotando. Lo que nosotros estamos tratando de hacer es dar una alternativa al procesamiento de los minerales sulfurados. Ya no es una opción considerar el uso de agua de mar; esto es necesario para dejar de utilizar el agua fresca que debería ser solo para consumo humano”, puntualizó la científica.

SULFUROS

La Dra. Velásquez explicó que en la superficie de la corteza terrestre están los minerales oxidados de cobre, mientras que en las capas más profundas es posible encontrar los depósitos sulfurados de este mineral, los que se clasifican en primarios y secundarios. Los primarios son los más refractarios y más difíciles de extraer, como es el caso de la calcopirita y la enargita, los que están en grandes cantidades en el territorio nacional. “Por mucho tiempo se estuvo procesando la enargita, pero quizás no se tenía el cuidado suficiente en depositar los residuos que contenían arsénico remanente.

Este material posteriormente pudo ser la causa de la contaminación de las napas subterráneas. En el proyecto no solo tratamos de obtener el metal, sino que también buscamos limpiar los concentrados que contienen arsénico para que no provoquen problemas medioambientales”, acotó. Puntualizó que en Chile la extracción de cobre a través de minerales oxidados, cuyas reservas se están agotando, es por lo general por vías hidrometalúrgicas, donde el mineral es apilado y regado con soluciones ácidas. Distinta es la explotación de los minerales sulfurados de cobre, donde predomina el proceso de flotación, del cual se obtienen concentrados que luego son vendidos de esa forma al extranjero. En algunos casos, estos concentrados son tratados por vías pirometalúrgicas, es decir, el material es sometido a un proceso de fundición a altas temperaturas, necesitando grandes cantidades de energía para su procesamiento.

El problema de este sistema -según aclara la investigadora- es que además del costo energético puede emitir a la atmósfera grandes cantidades de contaminantes. Un porcentaje de estos gases es capturado y enviado a plantas de tratamiento para la producción de ácido sulfúrico. Sin embargo, los problemas de polución en el aire y generación de lluvia ácida han instado a gobiernos alrededor del mundo a intensificar las regulaciones en términos de emisiones de óxidos de azufre a la atmósfera, exigiendo en muchos países niveles de captura cercanos al 100%. Mediante la utilización de medios clorurados es posible disolver el cobre presente en los concentrados de cobre, el cual es vendido actualmente con cierto contenido de otros metales en su composición.

Esto tendría un impacto positivo, ya que mantendría en operación las plantas de extracción por solventes y las naves de electro-obtención, entregando al mercado un producto con mucho mayor valor agregado. En este contexto la investigación desarrollada por la UCN significa un paso adelante en la búsqueda de nuevas tecnologías de explotación más baratas y limpias para explotar el principal recurso minero del país. Esta idea y el impacto generado también son resaltados por el ingeniero civil metalúrgico e investigador del proyecto, Luis Beiza Lazcano: “Encontrar un proceso donde se puedan utilizar estos medios clorurados es muy importante, en especial dentro de la lixiviación de la calcopirita, que es el mineral más abundante de la corteza terrestre”.

Para el académico de la UCN, los iones cloruros presentes en el agua de mar son de gran ayuda, ya que la utilización de este recurso hídrico ha traído buenos resultados, en especial en la fase experimental. El científico agregó que la tarea ahora es seguir adelante, presentar más publicaciones y continuar trabajando con las empresas para así avanzar en conjunto en la búsqueda de mejores resultados. “Queremos que ellos conozcan nuestro trabajo. Los minerales de cada yacimiento son diferentes y se comportan de forma distinta. Así, podremos encontrar un proceso que les sea útil a sus necesidades específicas”, enfatizó.