Rodrigo Yunge, experto de MJO, y los avances en lixiviación clorurada de sulfuros

(13 de noviembre de 2024)“Existen motivos para pensar que en corto-mediano plazo exista un quiebre tecnológico en esta línea”, señala el ingeniero químico y consultor de procesos.

“Como tecnología, la lixiviación clorurada de sulfuros de cobre en pilas no es algo nuevo en Chile (...) Pero es recién en la última década en la cual ha tomado mayor relevancia en la industria, con múltiples patentes siendo presentadas y proyectos siendo implementados o intensamente evaluados”, explica Rodrigo Yunge Becker , experto en lixiviación en pilas de MJO Ingeniería y Consultores en Metalurgia .

De hecho, importantes compañías mineras han manifestado que uno de sus focos de innovación es el desarrollo de nuevas soluciones para la lixiviación de óxidos y sulfuros. Es el caso de BHP, que hace un año anunció la implementación en Escondida de una tecnología ya patentada por el grupo -Full SaL-, y que ya está dando frutos en Spence.

Asimismo, en el reciente Encuentro Ecosistema #CNP 2024, el VP de Tecnología e Innovación de Anglo American, Rodrigo Subriare, expuso que una de sus líneas de investigación era la búsqueda de nuevos procesos tecnológicos para la lixiviación de minerales sulfurados.

Por esto, quisimos que un experto en la materia, como Rodrigo Yunge -ingeniero de Procesos con 13 años de experiencia en la Gran Minería del Cobre- nos explicara más respecto de la lixiviación clorurada de sulfuros y de otras soluciones en este campo. Esto es lo que nos contó.

- ¿Cuál es el atractivo que hoy ofrece este tipo de lixiviación clorurada?

Por todos es conocido que las operaciones en Chile enfrentan desafíos por las menores leyes de cobre y, con ello, mayores costos. Pero este punto es aún más dramático para las plantas hidrometalúrgicas, las cuales fueron originalmente diseñadas para el tratamiento de óxidos mediante lixiviación ácida convencional y de sulfuros secundarios mediante biolixiviación. Estos recursos simplemente se están acabando, dejando estas instalaciones sin uso o con una enorme capacidad ociosa.

Es en este escenario que se presenta la oportunidad de reconvertir estas plantas a operaciones de lixiviación clorurada para el tratamiento de sulfuros secundarios y primarios de cobre; esto por un marginal de la inversión requerida para levantar un nuevo proyecto desde cero, y permitiendo utilizar el enorme capital humano existente en el país con experiencia en la operación de pilas de lixiviación.

- ¿Cuáles son los avances en materia de lixiviación clorurada, especialmente para las faenas de cobre en Chile?

La patente del proceso Cuprochlor fue presentada por Sociedad Minera Pudahuel (SMP) en 1996 e implementada industrialmente en Minera Michilla en 2001. Como ocurre con muchos inventos, este descubrimiento ocurrió en el contexto de otra investigación, mientras se estudiaban formas de mejorar las propiedades hidrodinámicas de las pilas de lixiviación, mediante la adición de reactivos externos, en este caso cloruro de calcio. El resultado fue que además de mejorar la estructura de la pila al formar yeso, mostró sorprendentes beneficios en la lixiviación de sulfuros secundarios.

Pero es recién en la última década en la cual la lixiviación clorurada ha tomado mayor relevancia en la industria. En los años previos el foco estuvo principalmente en tecnologías de lixiviación de óxidos, biolixiviación de minerales sulfurados y largos esfuerzos en la línea de lixiviación de minerales de calcopirita, con resultados industriales diversos.

- ¿Qué factores están generando este mayor impulso al cual haces referencia?

Además del mencionado caso de Michilla, en Chile ya son varias las plantas que han realizado la transición de lixiviación de óxidos o biolixiviación de sulfuros hacia operaciones de lixiviación clorurada. En MJO Ingeniería hemos tenido el privilegio de participar en varios de estos proyectos.

Algunos ejemplos de plantas reconvertidas son: Cerro Colorado y Spence de BHP; Minera Zaldívar, de Antofagasta Minerals; Minera Tres Valles y Amalia Catemu (de la mediana minería), entre otras.

Además, es de público conocimiento que Codelco se encuentra en etapas de estudio para transformar sus operaciones hidrometalúrgicas, adaptándolas a la operación con cloruro, mientras que Escondida se encuentra en su puesta en marcha.

- ¿Qué condiciones se requieren para obtener un buen resultado?

En cuanto a insumos, la lixiviación clorurada requiere de la adición de sales cloruradas, como cloruro de sodio o cloruro de calcio en cantidades significativas; las dosificaciones requeridas están en el rango de los 8 a 20 kg/t. Esta dosificación típicamente se realiza en el tambor aglomerador o, en su defecto, en las correas que transportan el mineral ya aglomerado/curado hacia el sistema de apilamiento.

Industrialmente las recuperaciones de cobre desde sulfuros secundarios, como calcosina y covelina, mediante lixiviación clorurada a temperatura ambiente han superado los resultados obtenidos industrialmente con biolixiviación. Además, requieren menores tiempos de ciclo, aproximadamente 120-150 días, frente a ciclos que podían superar los 300 días con la tecnología de biolixiviación.

- ¿Qué falta o en qué se está trabajando por mejorar?

En términos industriales, la deuda pendiente de la lixiviación sigue siendo alcanzar el santo grial de la hidrometalurgia: la lixiviación de sulfuros primarios, particularmente calcopirita.

En esta línea ya existen variantes de la tecnología en medio cloruro siendo estudiadas por diversos grupos, como por ejemplo, la patente Cuprochlor-T recientemente concedida a Antofagasta Minerals, la cual promete lixiviar calcopirita al operar la pila de lixiviación a una temperatura sobre 30°C, junto con determinadas condiciones de aglomeración y riego.

Pero no es la única, y existen motivos para pensar que en corto-mediano plazo exista un quiebre tecnológico en esta línea.

LOS PRO, LOS CONTRA Y NUEVAS SOLUCIONES
En resumen tipo ejecutivo: ¿Cuáles son hoy los pro y los contra?

Las principales ventajas de lixiviación clorurada frente a otras tecnologías de lixiviación son:

Se trata de una tecnología ya validada industrialmente.
Alcanza altas recuperaciones de cobre en sulfuros secundarios, con ciclos de lixiviación cortos y a temperatura ambiente.
Al tratarse de un proceso netamente químico, evita el control bioquímico que dificulta el éxito de la biolixiviación.
Permite el uso directo de agua de mar en este proceso, evitando la necesidad de una planta desaladora.

Por contraparte, la lixiviación clorurada requiere para operar adecuadamente que las soluciones de lixiviación alcancen elevadas concentraciones de ion cloruro, cercanas a los 90 gpl o mayores, lo que conlleva algunas precauciones y adecuaciones operaciones:

Cambio de materialidad: al ser el cloruro altamente corrosivo, requiere que todos los elementos que entran en contacto con la solución de lixiviación tengan alta resistencia a la corrosión y/o se encuentren revestidos.
En relación con una planta de LX-SX-EW convencional, requiere de incorporar en la planta de extracción por solventes (SX) dos etapas de lavado altamente eficientes para evitar que el cloruro contamine el electrolito, afectando la calidad de los cátodos.
Calidad de las soluciones: En los casos de minerales con elevada disolución de impurezas, la combinación de estas con la alta concentración de cloruro puede causar soluciones cercanas a la saturación, lo que puede acarrear importantes precipitaciones de sales, que pueden afectar la permeabilidad de las pilas y la fluidodinámica de las soluciones en general.

- ¿Qué otras soluciones o alternativas tecnológicas se están investigando?

No siendo necesariamente similares a la lixiviación clorurada, pero si en la búsqueda de habilitar alternativas para la lixiviación de sulfuros primarios de cobre, existen varios desarrollos que son de público conocimiento.

Entre ellos se pueden nombrar las tecnologías Jetti Resourses, Nuton, Ceibo, entre otras. Aunque ninguna de ellas cuenta aún con resultados industriales públicos.

Desde una perspectiva global, disponer de una tecnología fiable y de bajo costo para la lixiviación de sulfuros de cobre, especialmente para sulfuros primarios, es clave para satisfacer la demanda de cobre necesaria en la transición energética. Una tecnología de esta naturaleza permite la explotación de minerales con leyes que, de otro modo, serían económicamente inviables, aumentando con ello las reservas y finalmente la oferta.