Los expertos Fernando Reyes y Víctor Encina dieron a conocer dos soluciones tecnológicas que innovan en la manera de hacer minería. Una implica un nuevo método de producción in situ sin residuos y la otra propone una operación sin tranque de relaves.
Entre los múltiples desafíos que enfrenta la minería, están la disponibilidad de espacio para localizar sus residuos, entre ellos los relaves, y la exigencia de un desarrollo medioambientalmente sustentable, con condiciones productivas cada vez más complejas (por menores leyes, mayor profundidad de los yacimientos, mayor movimiento de material). En ese contexto, Voces Mineras invitó a dos expertos para conocer dos nuevas soluciones tecnológicas patentadas, que prometen revolucionar la forma de hacer minería.
Una de ellas apunta a una producción minera sin residuos y la otra a dejar atrás los tranques de relaves. La primera fue presentada por Fernando Reyes, gerente general de la empresa EzMining, mientras la segunda fue detallada por Víctor Encina, académico de la Universidad Federico Santa María y consultor de JRI.
Ambos expusieron en el marco de un almuerzo con socios y amigos de Voces Mineras, actividad que tuvo una importante convocatoria y a la que asistieron el presidente de Sonami, Jorge Riesco; el presidente de Cesco, Cristián Quinzio; el director ejecutivo del Instituto de Tecnologías Limpias, Patricio Aguilera, entre otros invitados.
Nuevo modelo de producción
En su presentación, Fernando Reyes, planteó que el problema no está en la geología, sino en el sistema de explotación y producción; que existe un desbalance enorme entre el esfuerzo por la cantidad de roca que se debe mover y el metal recuperado. Su propuesta es un nuevo método, que promete convertirse en un cambio de paradigma, al pasar de la minería tradicional que mueve rocas, a un sistema diseñado para recuperar metal directamente. Este básicamente consiste en: crear acceso in situ al mineral (fracturación), extraer sin mover roca (lixiviación) y recuperar el metal directamente a cátodo.
En vez de una cadena de procesos, se trata de un sistema productivo directo –explicó el ingeniero–, basado en operaciones unitarias que ya están probadas en la industria (perforación, lixiviación, bombeo y control térmico), pero integradas de manera diferente (patente N° 73.403 de Inapi). “La innovación no está en las operaciones unitarias, sino en cómo se integran”, dijo.
La explotación minera se realiza a través de módulos, donde los túneles son el único desarrollo estructural relevante, permitiendo la habilitación directa del mineral. En tanto, el proceso incluye lixiviación in situ horizontal, la cual es distinta a la que se ha usado previamente en la industria.
Considerando los elementos que comprende la tecnología para su implementación (túneles, perforaciones, explosivos, entubaciones y equipos de operación), Reyes estimó un costo promedio equivalente de US$27,7/ton para óxidos y sulfuros lixiviables y de US$29,1/ton para calcopiritas. Y de acuerdo con los índices de recuperación esperados, sostuvo que el sistema es claramente competitivo a leyes mayores a 0,4% para todo tipo de mineral, incluyendo calcopirita clorurada.
Precisó que el costo estimado para un proyecto de 50 mil toneladas por día de mineral, es de alrededor de US$580 millones, incluyendo: planta de SX-EW (US$300 millones), subestación eléctrica (US$30 millones), túnel de acceso (US$50 millones), túnel recolector inferior (US$40 millones), instalaciones varias (US$50 millones) y contingencias (US$110 millones).
Además, hizo ver que existen plantas de SX-EW que actualmente están subutilizadas y que podrían estar disponibles para esta tecnología.
Como indicadores financieros, expuso que en el caso de los óxidos, con una recuperación del 70% a 40°C, se estima un Valor Actual Neto (VAN) de US$2.986 millones y una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 68%. Para sulfuros lixiviables con una recuperación del 60% a 50°C, el VAN sería de US$2.184 millones con una TIR de 53%. Y para la calcopirita clorurada, se calcula un VAN de US$2.345 y una TIR de 55,5%. “Estos parámetros muestran que existe una oportunidad única de iniciar un camino de transformación”, manifestó el ingeniero.
En términos de seguridad, el gerente general de EzMining destacó que el sistema redefine el riesgo operacional, gracias a la eliminación de transporte masivo, así como la supresión de grandes excavaciones abiertas, y porque comprende una operación modular repetitiva y controlada con automatización, que implica menor exposición de personal. También resaltó la estabilidad geomecánica del sistema, con una fracturación inducida que mantiene el soporte natural y tiene nulo impacto superficial.
En el aspecto medioambiental, observó que desaparecen prácticamente todos los actuales problemas que arrastra la minería tradicional, estimándose una reducción de 97% en consumo de agua y de 60% en energía, y que la adición de soluciones ácidas para la lixiviación es absolutamente controlada por soluciones de ingeniería en escurrimientos en medios permeables.
Consultado por la etapa en que se encuentra la tecnología, Reyes indicó que el siguiente paso es hacer una prueba física piloto, ya que por sus características no pueden hacerse ensayos en laboratorio.
Minería sin tranques
Motivados por la enorme cantidad de recursos minerales presentes en la zona central de Chile, equivalentes al 60% del total en cobre, pero donde actualmente la producción sólo representa el 20% en un área que concentra el 60% de la población del país, lo que dificulta la obtención de permisos y la licencia social para operar, en JRI Ingeniería patentaron una solución que permite aprovechar esos recursos sin el impacto ambiental asociado a los relaves.
Con el liderazgo de Víctor Encina, desarrollaron la tecnología “Wastless Mining” (WLM), que apunta a una minería sin tranques de relaves. Esto, a partir de la disposición del relave, en forma de pasta, en el mismo rajo que se ha ido explotando. Lo que está patentado, explicó el académico, es la fórmula para hacer la pasta de relave, de manera que tenga las cualidades técnicas requeridas en consistencia y estabilidad.
De acuerdo con Encina, WLM es un quiebre tecnológico que aprovecha el know how en manejo de pulpas ultra espesadas y el método de explotación por hundimiento (panel/block caving). Su diseño está basado en etapas: la fase 1 comprende el despeje y la explotación de los óxidos a rajo abierto; en la fase 2 se realiza la colocación del “tapón” o lecho granular; en la 3 se da inicio a la explotación de sulfuros por hundimiento y se empieza a depositar el relave en pasta sobre el lecho granular; en la 4 ya está en régimen la explotación por hundimiento y continúa rellenándose el rajo con la pasta de relave; hasta la fase 5 de cierre de la faena, en que el relave en pasta es cubierto por una carpeta anti polvo.
Respecto del riesgo de que la pasta penetre el mineral, el ingeniero sostuvo que la infiltración se evita depositando un material en forma de “pasta dura”, interponiendo un lecho granular entre la pasta y el mineral, y haciendo un tiraje regular controlado.
Asimismo, descartó que la subsidencia desestabilice el entorno del cráter, puntualizando que la pasta de relave con la tecnología WLM actúa como sostén de las paredes.
Como ventajas de esta solución mencionó que es amistosa con el medioambiente. En ese sentido, hizo ver que el paso de rajo a subterráneo disminuye el consumo de combustibles fósiles; baja drásticamente la emisión de polvo y posibilita prescindir del uso de suelo para botaderos. Además, el relave en pasta sin tranque requiere un consumo de agua inferior a 0.25 m3/ton, conlleva un mínimo riesgo de infiltraciones de aguas contaminadas a la napa freática y evita el uso de suelo para disposición de relaves, especificó.
Según Encina, el principal valor de esta tecnología está en la oportunidad de habilitar grandes cantidades de recursos mineros –que se calculan para más de 100 años– para convertirlos en reservas. A ello agregó el beneficio de viabilizar explotaciones cercanas a poblados, así como el de reducir el área geográfica afectada por rajos profundos sobre obras de terceros, glaciares, límites de propiedad y fronteras. Destacó que permitirá simplificar los trámites de obtención de permisos y facilitará la licencia social para operar.
El experto acotó que el paso que sigue es hacer una prueba industrial para validar la tecnología, idealmente con financiamiento compartido al que concurran varias empresas interesadas.
Al respecto, informó que el costo de capital de este proyecto DEMO es del orden de US$200 millones, para el que se propone crear un consorcio de capital de riesgo compartido por compañías mineras, con aporte de activos físicos, monetarios y de recursos humanos. De ese monto, dijo, se recuperaría al menos un 80% con la venta del producto obtenido en la explotación, con lo cual el costo real de la prueba sería de US$40 millones.
Cabe señalar que ambas propuestas están en una etapa temprana de desarrollo y aún deben cumplir con pruebas y un nivel de madurez que permitan realizar una evaluación a escala industrial, de manera de resolver como enfrentarían desafíos técnicos y de seguridad para su eventual implementación.