Desde la estatal comunicaron que esta decisión estratégica busca dar mayor relevancia y cercanía operacional a los proyectos estructurales de Codelco, con una gerencia que, además, será la responsable de materializar uno de los pilares del plan de negocios de DRT a 2030, con la lixiviación clorurada convencional como base de su continuidad y crecimiento en hidrometalurgia.

En contexto, la lixiviación clorurada es un proceso que usa soluciones con cloro para disolver y extraer cobre desde minerales más difíciles de tratar. Se aplica principalmente en minerales sulfurados o de baja ley, donde los métodos tradicionales no son tan efectivos, permitiendo recuperar cobre de forma más rápida y eficiente, explicaron.

Gestión operacional

Claudia Domínguez, gerenta general de la División, destacó que la llegada de este equipo marca un antes y un después en la forma en que Radomiro Tomic gestiona sus proyectos estructurales, ya que “nuestra División hoy día tiene un futuro tremendo, lo podemos ver en el plan de negocio, y uno de los pilares fundamentales es la lixiviación clorurada convencional. Que sean parte de Radomiro Tomic, que puedan vivir la construcción, la ingeniería del proyecto como parte del equipo es un tremendo ganancial para nosotros, así es que les dimos la bienvenida, van a conocer la cultura y ser parte de un equipo que los ha recibido de una manera extraordinaria”.

Con casi 30 años en Codelco, el nuevo gerente de Proyecto Lixiviación Clorurada, José Ignacio Calderón, llega con un equipo que ya venía trabajando en el proyecto desde la Vicepresidencia de Proyectos, lo que permite asegurar continuidad técnica, conocimiento y una transición fluida. “La totalidad del equipo que estaba en la VP trabajando para la lixiviación decidió convencerse, sumarse y venirse a la División; eso es una primera gran señal. Conocemos la operación, también conocemos el proyecto y de ese match va a salir algo bueno sin duda”, aseveró.

“Es un gran desafío llevar a cabo este proyecto, sabemos que es muy importante para la Corporación y también para la División porque significa su continuidad operacional en la línea hidrometalúrgica”, agregó Karina González, ingeniera senior de DRT.

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Bajo este escenario, centros de investigación, proveedores y la academia han intensificado el desarrollo de soluciones orientadas a fortalecer la eficiencia de la lixiviación, la extracción por solventes y la electro–obtención, con foco en trazabilidad, control de variables críticas y optimización integral de los procesos.

En ese sentido, Lilian Velásquez, profesora asociada del Departamento de Ingeniería de Minería de la Pontificia Universidad Católica de Chile, detalla que “la principal línea de I+D se centra en el desafío histórico de extraer cobre desde sulfuros, especialmente calcosina, covelina y calcopirita, con dos objetivos estratégicos:

• Mantener en operación las plantas hidrometalúrgicas, que de lo contrario quedarían subutilizadas por falta de minerales oxidados.
  • Incrementar la producción de cobre mediante tecnologías más sostenibles”.

Siguiendo esa misma línea de desarrollo, Velásquez cuenta que “en el caso de la EW, la investigación se concentra en lograr una etapa más resistente y eficiente, destacando dos pilares tecnológicos principales:

• Monitoreo continuo y mitigación de niebla ácida, mediante sensores automáticos 24/7 que permiten reaccionar oportunamente ante episodios críticos;
  • Nuevos materiales para cátodos, especialmente diseños bimetálicos resistentes a ambientes con cloruros, que extienden la vida útil, reducen la corrosión y disminuyen las tasas de descarte”.

Desde la perspectiva de los minerales complejos, Jorge Ipinza, gerente de Estudios Hidrometalúrgicos de CIMS JRI, comenta que “en la lixiviación de minerales complejos, en los que aparecen asociaciones de cobalto encapsulado en pirita, oro y plata encapsulados en pirita y otras especies de ganga no metálica, minerales dominantes en calcopirita, se encuentran en pleno desarrollo técnicas que permiten reemplazar o mejorar las existentes”.

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El estudio explica los fundamentos de la hidrometalurgia y su aplicación en la producción de cobre a partir de minerales oxidados y sulfurados secundarios, destacando procesos claves como la lixiviación, la extracción por solventes (SX) y la electroobtención (EW). A lo largo del informe se detallan los principales métodos de lixiviación según su forma de operación (estática y dinámica) y según el agente lixiviante (ácida, biológica y clorurada), con ejemplos concretos de operaciones y proyectos en Chile.

Proceso de transición

Desde iMercados resaltaron que uno de los aspectos centrales que se aborda en el estudio es la transición de la industria ante la disminución de óxidos de cobre de alta ley, lo que impulsa la necesidad de tecnologías más avanzadas para el tratamiento de sulfuros primarios y secundarios.

Entre ellas, la biolixiviación se destaca por su menor impacto ambiental y costos relativamente bajos en plantas de pequeña y mediana escala, mientras que la lixiviación clorurada surge como la única técnica probada a nivel industrial para sulfuros primarios, con alto potencial para ampliar la vida útil de los yacimientos.

Finalmente, el estudio plantea que la hidrometalurgia ya no es solo un complemento al procesamiento de óxidos, sino que se consolida como un pilar estratégico de la minería chilena, aportando soluciones para mejorar la recuperación de metales, optimizar el uso de agua y energía, y avanzar hacia una minería más sostenible y competitiva a nivel global.

Este mini estudio está disponible para los clientes adheridos a la suscripción de la plataforma iMercados.

Para más información, puede visitar el sitio web www.imercados.cl o escribir al correo imercados@b2bmg.cl .

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Ingeniero Civil Metalúrgico y Doctor en Ciencias de la Ingeniería con mención en Metalurgia de la Universidad de Concepción, cuenta con más de 28 años de experiencia en docencia, investigación y consultoría en el ámbito de la hidrometalurgia de cobre, metales preciosos y concentración de minerales complejos.

Su trayectoria incluye dirección académica, liderazgo de proyectos de investigación aplicada, asesorías a nivel nacional e internacional y participación en la puesta en marcha de operaciones en Chile, México y Kazajistán.

Desde su nuevo rol en CIMS, tendrá la misión de promover y fortalecer la oferta de servicios en hidrometalurgia en Chile y el extranjero, y apoyar la generación de nuevos proyectos innovadores para la industria minera.

“Estamos seguros de que su experiencia y visión contribuirán significativamente a fortalecer el posicionamiento de CIMS en el desarrollo de soluciones hidrometalúrgicas de excelencia”, manifestaron desde la institución.

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Esteban Domic, socio de Voces Mineras A.G., considera que “la hidrometalurgia moderna en Chile se manifiesta en forma explícita a partir de 1980 con la puesta en marcha de la Mina Lo Aguirre, de Minera Pudahuel, que fue la primera operación industrial de cobre que hizo uso de las técnicas de aglomeración y lixiviación en pilas (sistema TL) seguido de extracción por solventes y electro-obtención (LX-SX-EW)”.

“Desde el inicio, la patente de Pudahuel permitió el tratamiento simultáneo de minerales oxidados y de sulfuros secundarios de cobre, al combinar las técnicas de lixiviación ácida con el uso de bacterias. Esta exitosa operación permitió contar con una preciosa herramienta tecnológica para apoyar la implementación de numerosos proyectos que, desde los años â€90 y bien entrado los 2000, permitieron alcanzar algo más de 2 millones de toneladas anuales de cátodos (40% del total de Cu exportado en esa época)”, recuerda el experto en hidrometalurgia.

Esto es complementado por Constanza Araya, coordinadora de Estudios de Cesco, quien comenta que “la entrada de la producción de cátodos de cobre vía hidrometalurgia fue clave para el boom de producción que hubo en Chile entre los inicios de los años 90 y comienzos de los 2000. Periodo en que la producción total de cobre en el país subió de 1,8 a 5,3 millones de toneladas de cobre, aumentando casi tres veces”.

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Esteban Domic, socio de Voces Mineras A.G., considera que “la hidrometalurgia moderna en Chile se manifiesta en forma explícita a partir de 1980 con la puesta en marcha de la Mina Lo Aguirre, de Minera Pudahuel, que fue la primera operación industrial de cobre que hizo uso de las técnicas de aglomeración y lixiviación en pilas (sistema TL) seguido de extracción por solventes y electro-obtención (LX-SX-EW)”.

“Desde el inicio, la patente de Pudahuel permitió el tratamiento simultáneo de minerales oxidados y de sulfuros secundarios de cobre, al combinar las técnicas de lixiviación ácida con el uso de bacterias. Esta exitosa operación permitió contar con una preciosa herramienta tecnológica para apoyar la implementación de numerosos proyectos que, desde los años â€90 y bien entrado los 2000, permitieron alcanzar algo más de 2 millones de toneladas anuales de cátodos (40% del total de Cu exportado en esa época)”, recuerda el experto en hidrometalurgia.

Esto es complementado por Constanza Araya, coordinadora de Estudios de Cesco, quien comenta que “la entrada de la producción de cátodos de cobre vía hidrometalurgia fue clave para el boom de producción que hubo en Chile entre los inicios de los años 90 y comienzos de los 2000. Periodo en que la producción total de cobre en el país subió de 1,8 a 5,3 millones de toneladas de cobre, aumentando casi tres veces”.

“Mientras que la producción de cátodos SX-EW fue de 122 toneladas en 1990 a 1,6 Mt de cobre en 2004, representando un 30% de la producción total. El año 2009 llega a un peak histórico, tanto en participación con un 39%, como en producción con 2,1 Mt de Cu. En ese entonces, además de ser clave en el aumento de producción, también sirvió como un recordatorio importante de las capacidades de innovación y conocimiento que se tenían en Chile”, añade.

Una transformación

En la visión de Juan Salazar, analista de la Dirección de Evaluación de Inversiones y Gestión Estratégica de Cochilco, desde la segunda mitad del siglo XX la hidrometalurgia ha transformado la minería del cobre en Chile.

“La incorporación del proceso Heap Leaching SX-EW permitió aprovechar minerales oxidados de baja ley, que previamente eran considerados lastre, incorporándolos a la base de recursos y reservas disponibles. Este método destacó por sus ventajas, como el bajo consumo de energía y agua frente a las concentradoras, así como por su capacidad para procesar minerales inviables mediante métodos pirometalúrgicos”, deja ver.

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La instancia, que se llevó a cabo en alianza con el Centro de Entrenamiento Industrial y Minero (CEIM), contó con 208 horas de contenidos sobre las etapas iniciales del proceso hidrometalúrgico, fortalecimiento de las relaciones interpersonales y medidas de seguridad.

En la ocasión, Matías Marchesi, alumno egresado, afirmó que “fue una experiencia nueva para mí y muy interesante en términos académicos. Los profesores se dieron el tiempo de explicar y mostrar bien todo lo que abarcó el curso, ya sea en los procesos mineros o en la seguridad. En el fondo, siento que voy bien preparado para empezar el desafío minero como aprendiz”.

Del mismo modo, Katleen Peñaloza, quien también egresó del curso, comentó que “los instructores nos ayudaron muchísimo. Entré no sabiendo nada y aprendí demasiado. Tuvieron mucha comprensión con nosotros».

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Es así como en el informe “Proyección de la producción de cobre en Chile 2022 – 2033”, que Cochilco dio a conocer el año pasado, se consignó que “existe una extensión importante de la vida útil de algunas faenas de óxidos, sin embargo esto no es suficiente para subsanar la problemática relacionada al cambio de matriz productiva, esto es la inexistencia de iniciativas públicas o privadas que  busquen una forma de utilizar la capacidad instalada de alrededor de 2,2 millones de toneladas de cobre fino en plantas hidrometalúrgicas”.

Por otra parte, “la producción hidrometalúrgica en la próxima década pasaría de una participación de 25,1% de la producción total en 2021 (1,41 millones de toneladas), a un 6,3% de participación hacia 2033, lo que equivale a poco más de 416 mil toneladas, es decir una caída de 70,6%. Esto viene de la mano del cierre de casi 14 operaciones hidrometalúrgicas, quedando hacia fines del periodo de análisis 20 operativas, 9 pertenecientes a la gran minería estatal y privada, más las 6 operaciones de Enami y 5 operaciones de mediana minería”, añade el reporte.

En ese contexto, Esteban Domic, socio de Voces Mineras A.G., recordó que, en relación con el cobre, la hidrometalurgia marca la producción de cátodos electrolíticos versus concentrados. “Estos son un producto terminado, disponible para comercialización final, independizándose de las fundiciones intermedias. Actualmente, representan una fracción (aproximadamente 20%) cada vez menor de nuestra producción como país. Hace algunos años habían alcanzado cerca del 40%”, advirtió.

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Hasta hace un tiempo, las recomendaciones operacionales de la Planta SX de esta División del Distrito Norte de Codelco, eran el resultado de análisis químicos -que tomaban varias horas e incluso días- basados en la teoría de los libros de hidrometalurgia y extracción por solventes. Hoy, estas recomendaciones operacionales son en línea, permitiendo tener el criterio experto de operación 24/7 gracias a la aplicación de la plataforma SolvExtract.

Esta modernización y digitalización se ha implementado durante los últimos dos años, como un trabajo colaborativo entre equipos de tecnología y automatización y del área húmeda de RT. Así, todo el personal de la planta de extracción por solventes puede recopilar datos que ingresan a un sistema llamado “Minchem” que, gracias a sus algoritmos procesados en tiempo real, envía recomendaciones y retroalimentación a los dispositivos móviles autorizados, para tomar decisiones que aumentan el rendimiento del proceso y hacerlo más eficiente.

“Esto parte de una necesidad y respondiendo también a nuestro propósito de maximizar nuestro proceso y principales cadenas de valor. Entonces, se vincula fuertemente al uso de las tecnologías conocidas como la ‘Industria 4.0â€, que optimiza la digitalización y automatización, mejorando la etapa de extracción por solvente”, destacó Rolando Tardón, superintendente de lixiviación, extracción por solventes y electrowinning.

“SolvExtract libera recomendaciones en línea, que las coloca en tu bolsillo a través de un celular, laptop o cualquier herramienta digital. Es una especie de departamento de metalurgia virtual”, explicó Mauricio Morales, gerente de ventas para Latinoamérica de la empresa Solvay, desarrolladora de esta herramienta.

Mejoras en rendimiento y tiempo de producción

Dentro de los principales beneficios de SolvExtract, están el aumento del rendimiento, respuesta rápida, accesibilidad, reducción de la carga de trabajo, seguimiento y control de procesos, lo que da como resultado un mejor desempeño global de la planta de SX gracias a una mejora continua.

“La alimentación de la información es a través de las mismas señales que hoy día alimentan el sistema PI-System. Todos los datos que se entregan a la plataforma de PI son replicados a SolvExtract, lo que permite en línea hacer todo este análisis de datos, buscar puntos óptimos de operación de la planta y, en consecuencia, una recomendación a la operación”, agregó Julián Ravanal, Ingeniero Experto de Operaciones de la Gerencia Planta.

Para Pilar Vega, Analista Planta, “esta nueva plataforma es un gran beneficio porque nos permite ver en línea las recomendaciones que nos dan y nosotros mejoremos nuestra transferencia, nuestros depósitos y así obtener mejores resultados en la obtención de cobre, que es lo que nos interesa”.

Gracias a SolvExtract, los integrantes de la planta de extracción por solventes de RT pueden tomar decisiones efectivas y en tiempo real. Y al estar vinculada con el sistema de gestión C+, se suma a la optimización de los procesos, reduciendo su variabilidad, con el objetivo de asegurar la calidad del producto final, cátodos de cobre, para entregar mayores excedentes al Estado por 50 años más.

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El proyecto “Modelo fenomenológico integrado de lixiviación en pilas de sulfuros: desde la teoría a la aplicación industrial” (Fondef ID19I10202) viene a contribuir en la predicción de producción de mediano y largo plazo en procesos de lixiviación en pilas de sulfuros, tanto para plantas de biolixiviación como para plantas que están en proceso de migración a lixiviación en medio cloruro. “Dado que la lixiviación en pilas de sulfuros de cobre es un proceso complejo, la incertidumbre de predicción que existe es muy alta, por ello la ruta más confiable es la generación de un modelo fenomenológico. De esta forma, se podrá predecir con mayor certeza escenarios futuros, dando soporte a la toma de decisiones operacionales”, explica el Dr. Estay.

El modelo desarrollado por el equipo de investigación es completamente fenomenológico, pero también se soporta en pruebas específicas de baja escala para determinar parámetros característicos de la mineralogía propia de cada planta. Asimismo, el modelo considera modelos fenomenológicos de transporte de soluciones, aire, oxígeno, componentes en solución y calor, además de modelos fenomenológicos de precipitación de especies de hierro, especiación, cinéticos y de oxidación, para luego resolver todas las variables del sistema en 3D. Finalmente, el modelo también contiene un modelo de optimización del plan de riego de una operación, con el cual se ha podido estimar mejoras sobre 3% en el flujo de caja actualizado de escenarios hipotéticos de estudio, solo por la programación de una secuencia de riego diferente a la convencional, considerando costos de operación e ingresos. Todo lo anterior es válido tanto para procesos de biolixiviación como de lixiviación en medio cloruro.

“Este modelo tiene potencialidades que no tienen otros modelos de base empírica muy empleados en la industria o de base fenomenológica, pero con propósitos más académicos. En este sentido el modelo desarrollado considera aspectos operacionales que poseen los modelos de base empírica de la industria, pero con un motor de cálculo fenomenológico que permite disminuir la incertidumbre de predicción de producción. El modelo además puede reportar todas las variables del sistema (concentración de cobre, concentración de ácido, concentración de hierro, flujos, potenciales de oxidación, concentración de oxígeno, temperatura, índice de saturación del lecho, entre otros) tanto espacial como temporalmente. Esta información es muy útil para tomar definiciones de diseño u operación, por lo que es una herramienta de soporte muy potente”, detalla el investigador.

El modelo presentado fue desarrollado por un equipo multidisciplinario de investigadores del AMTC de las áreas de ingeniería hidráulica, transporte en lechos saturados y no saturados, ingeniería química, ingeniería metalúrgica, planificación minera, ingeniería matemática e ingeniería en minas, quienes entregaron diferentes enfoques y soluciones a problemas diversos. Además se contó con la colaboración de la empresa Arcadis SpA y de la profesora Wenying Liu del grupo de hidrometalurgia de la Universidad de Columbia Británica.

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