Imagen: Proyecto Kapunda, Australia (Cortesía Csiro).

Minería in situ: Una opción que busca dar el salto a escala industrial

El aumento de costos en la industria minera ha llevado a la búsqueda de alternativas para procesar minerales en depósitos que ya no son económicamente rentables o ambientalmente viables para la minería convencional.

La reducción de costos económicos para extraer minerales de baja ley y disminuir el impacto ambiental asociado, son dos aspectos que urgen solucionar en la minería. Una fórmula propuesta para satisfacer esas necesidades se trata de las tecnologías asociadas a la minería in situ, que mediante la lixiviación de materiales posibilitan el procesamiento de éstos en el mismo lugar donde se encuentran depositados.
El proceso de lixiviación in situ (LIS) implica extraer el mineral de la roca a través de la inyección de una solución química en el yacimiento. El fluido obtenido es posteriormente bombeado a la superficie donde los metales son recuperados.

Los expertos consultados explican que esta solución corresponde a un modelo integrado que conjuga procesos de la minería convencional con la LIS, ya que está muy vinculada con las fases previas de perforación de la roca y la tronadura, de modo que los minerales queden más fragmentados y en condiciones de ser procesados por lixiviación.

Beneficios y antecedentes

Tomás Vargas es investigador del Advanced Mining Technology Center (Amtc) de la Universidad de Chile y dirige el proyecto basal denominado “Minería in situ: diseño e implementación”. Explica que “mediante la lixiviación in situ es posible recuperar los valores metálicos contenidos en un cuerpo mineralizado, sin la necesidad de remover el mineral desde la mina”.

Agrega que en contraste con los procesos minero/metalúrgicos convencionales, puede concretar importantes ahorros en los costos asociados a la extracción minera, como el chancado y la molienda, evitándose además la formación de botaderos y tranques de relaves, los que incluyen un consabido riesgo ambiental.

Este proceso -agrega- es conveniente con ciertos tipos de minerales, resultando idóneo para el caso del uranio. Sin embargo, también existen experiencias internacionales con cobre, en Estados Unidos, en proyectos como la mina de San Manuel en los años 1990. Esta faena generó una producción aproximada de 3.250 millones de libras del mineral rojo (cerca de 1,47 millón de ton) en 14 años, según la página oficial de la empresa Excelsior Mining.

Actualmente están comenzando a operar los proyectos Gunnison y Florence, en Arizona, ambos para lixiviación de óxidos de cobre. Hay además antecedentes de aplicación a gran escala en el caso del cobre y otros minerales, con BioMore en Polonia.

En Chile, solamente existe la experiencia de en la lixiviación en el lugar de minerales de cobre (in place leaching), que es una tecnología muy cercana a la LIS, en El Teniente, de Codelco.
Desafíos

“Cuando hablamos de optimizar la metodología, el gran drama que tenemos acá es que esto no se ha logrado probar a escala industrial”, asegura Fidel Báez, consultor y ex gerente de Tecnología e Innovación de Codelco.

Báez participó a inicios de los años 2000 en procesos de pre-acondicionamiento para los caving en El Teniente, que se vinculan con la fase necesaria para iniciar la lixiviación in situ. Ahí se aplicó una tecnología complementaria a la experiencia de extracción petrolera basada en hidrofracturamientos. En Codelco se realizó un preacondicionamiento con tronadura, con el objetivo de quebrar el mineral a un menor tamaño y así alistarlo para procesos de lixiviación.

El experto añade que “fuera de tener el lugar físico, se requiere del financiamiento, porque hay que hacer tiros de gran diámetro, hay que hacer el proceso de preacondicionamiento, la irrigación y toda la infraestructura de la captura de la solución, para posteriormente hacer el proceso de electrowinning”.

En un tercer punto, Báez nombra como desafío el factor tiempo, ya que se trata de una alternativa de largo plazo. Se requiere al menos de un año para completar el proceso de lixiviación, culminando con el análisis que permite conocer el nivel de recuperación que se puede obtener.

En tanto, el profesor adjunto del Departamento de Ingeniería en Minas de la Universidad de Chile, Ernesto Arancibia, ahonda en la perspectiva económica, al afirmar que la aplicación de minería in situ está supeditada a encontrar soluciones para preparar la roca, de manera de permitir el proceso de lixiviación. El desafío radical está focalizado en encontrar un método minero que permita hacer eso, con un bajo costo.

Arancibia identifica que se debe realizar un trabajo investigativo cooperativo y constante para asegurar la consolidación de este tipo de tecnologías en minería, a través de los siguientes puntos principalmente:

-Una mejor lixiviación de sulfuros.

-Metodologías de fracturamiento de la roca tales como el fracking o fractura hidráulica.

-Metodologías de inyección y captación de soluciones.

-Comportamiento de flujos.

-Determinar qué se requiere de la geología o de la geotecnia.

Opciones visibles     

En el caso del proyecto Gunnison, cuyas faenas se ubican cerca de Tucson, Arizona, desde su página oficial señalan que sus depósitos de cobre poseen las características ideales para la recuperación in situ, con minerales bajo una tabla de agua, altamente fracturados y con posibilidades para lixiviar. Cuando esas condiciones no están presentes, se debe proceder a la perforación y tronadura, como hizo Codelco hace una década.

El CEO de la australiana Mining 3, Paul Lever, quien trabaja en proyectos mineros en conjunto con Csiro, visitó Chile en enero pasado para ver posibilidades de implementación tecnológica. Explica que la revitalización de la minería in situ se debe a que hoy existen mejores soluciones para la lixiviación, más seguras y menos dañinas para el medio ambiente.

El ejecutivo australiano sostiene que en minerales oxidados es más factible realizar los procesos en Chile, pero dependerá del preacondicionamiento para que salgan adelante los proyectos. Lever enfatiza que los costos son menores que en la minería tradicional. Y si bien, al aplicar la lixiviación in situ  se puede recuperar sólo un 40% a un 50% del total del cobre que está en el depósito, hace hincapié como contrapartida, que su uso implicaría no hacer un rajo, el impacto ambiental sería menor, no se requeriría tanta cantidad de agua, ni de camiones para trasladar el material.

Por eso, enfatiza en que aunque la recuperación in situ es menor a la generada a través de métodos tradicionales, que son capaces de obtener de un 95% a un 99% de los minerales, su esquema de costos también es menor y se puede cubrir un área de mayor tamaño en comparación con los métodos convencionales.

El investigador del Amtc, Tomás Vargas, ve potencial para su uso en Chile, dada la experiencia en cada una de las disciplinas necesarias para desarrollar preacondicionamiento para este tipo de minería. Tal conocimiento existe en la lixiviación en pilas y botaderos, así como también en bombeo e hidrología. Además, el interés podría acelerarse en caso de que se implementen nuevas normas con mayor exigencia a nivel de impacto ambiental, puesto que la minería in situ sería capaz de mitigar estos efectos.

En tanto, Fidel Báez asegura que hay varios yacimientos que son de baja ley, en los cuales se podría aplicar este tipo de tecnologías. Un buen ejemplo a gran escala -menciona- es el cuerpo mineralizado de Toki, en Chuquicamata, que posee una sobrecarga importante y es probable que no pueda seguir utilizando métodos tradicionales rentables para extraer el mineral. “Con lixiviación in situ podría tener un desarrollo importante”, puntualiza.

Fomento a las faenas          

A nivel de faenas resulta lógico que el interés por aplicar este tipo de tecnología esté supeditado al desarrollo de soluciones que permitan la efectiva rentabilidad en materia de extracción minera.

El presidente ejecutivo de la Corporación Alta Ley, Mauro Valdés, dice que
“la minería in situ es una tecnología de relevancia para la industria y representa un desafío para la minería chilena del cobre”. Agrega que existe una hoja de ruta generada en mesas de trabajo con actores relevantes de la industria y la academia, que incorporan actualmente el desarrollo de líneas de investigación y desarrollos orientadas a este tipo de minería.

El lineamiento de I+D se aplica a nivel extractivo y de procesamiento de minerales, además de nuevos equipos, materiales y formación de capital humano especializado.

Estima, también, que es una alternativa conveniente para la mediana minería, ya que requiere menores niveles de inversión que un proyecto convencional. El balance frente a los costos operacionales permitiría a la empresa obtener márgenes e indicadores financieros bastante atractivos, cumpliendo además con estándares de sustentabilidad, argumenta.

Desde Alta Ley se identifica que la industria busca para los próximos 20 a 25 años procesar minerales a partir de tecnologías que permitan reducir progresivamente los consumos de agua, energía y otros insumos relevantes, reduciendo la huella de carbono del proyecto y mitigando los impactos sobre el medioambiente y las comunidades.

Iniciativas como “minería seca” y “minería sin desechos” buscan aplicar conceptos de economía circular y dar usos alternativos para los residuos industriales sólidos, líquidos y gaseosos generados por la minería.

A nivel internacional, resulta prometedor el proyecto recientemente aprobado de Kapunda, en Australia, que buscará integrar la extracción simultánea de oro y cobre a través del uso de tecnologías de minería in situ. El CEO de Mining 3, Paul Lever explica que será un proyecto para probar nuevas ideas para la lixiviación y mitigación de impactos, ya que la mina estará próxima a una ciudad.

Plantas móviles y modulares

En otra mirada de lo que se entiende por minería en in situ, Gonzalo Vergara, jefe de Innovación y Nuevos Negocios de la Empresa Nacional de Minería (Enami), señala que la empresa desarrolla actualmente evaluaciones y proyectos en relación al tema de plantas móviles y modulares, de manera de poder potenciar tecnologías que permitan procesamientos en terreno o en ubicaciones estratégicas.

Actualmente se está llevando adelante el proyecto de planta modular en Poder de Compra Barriles, que debiera estar operativo dentro del segundo trimestre de este año.

Vergara enfatiza que “el uso de este tipo de tecnologías permitiría potenciar zonas donde las faenas mineras están más lejanas de los poderes de compra de Enami, y que por temas de leyes y fletes no alcancen precios razonables para llegar a vender su mineral”.