Relaves con Valor

Contra la creencia general, la actividad minera extractiva no es exclusiva de los yacimientos a rajo abierto o subterráneos. Y desde hace muchas décadas. Como lo lee, pues hay registros de que ya a mediados del siglo pasado se recuperaba cobre desde las canaletas de relaves de las operaciones de Chuquicamata y Salvador, ambas de Codelco.

Este tipo de faena se inserta dentro de la llamada minería secundaria, que implica la recuperación de elementos o minerales con valor económico desde residuos mineros, principalmente relaves.

Estimaciones indican que esta actividad representa, por ejemplo, el 20% de la producción minera en Sudáfrica y en torno al 25% en China, mientras que en Chile no aportaría más de un 1%.

¿Cuál es el potencial de nuestro país en este campo? Enorme, considerando que su territorio alberga más de 740 depósitos de relaves, la gran mayoría inactivos (463) o abandonados (173), según datos del Servicio Nacional de Geología y Minería (Sernageomin). Además, proyecciones de la Comisión Chilena del Cobre (Cochilco) indican que para el 2026 se producirán alrededor de 900 millones de toneladas de relaves, vale decir, aproximadamente un 70% más de lo que hoy se genera.

Abarcando otros residuos mineros masivos, Sernageomin ha reportado que en Chile hay más de 5.000 millones de toneladas de ripios en botaderos cercanos a las plantas; más de 10.000 toneladas de botaderos de estéril con baja mineralización al lado de rajos, y más de 100 millones de toneladas de escoria de fundiciones antiguas y actuales.

Son todos desechos desde donde es factible recuperar no sólo cobre, sino que también molibdeno, fierro magnético, metales preciosos, cobalto y las cada vez más demandadas tierras raras.

Primeras Experiencias

Haciendo historia, en 2013 el Instituto Federal de Geociencias y Recursos Naturales de Alemania (BGR), Corfo y la Cámara Chileno-Alemana de Comercio e Industria (Camchal) dieron inicio a las primeras investigaciones en la materia. A partir de muestras de relaves de 4 depósitos, los estudios evidenciaron, cuantificaron y caracterizaron química y mineralógicamente elementos de valor. Y las pruebas de lixiviación mostraron la factibilidad de disolver con altas tasas de recuperación metalúrgica varios de estos elementos.

Entre 2016 y 2018, en base a un convenio con BGR, Sernageomin realizó estudios de depósitos de relaves en las regiones de Antofagasta y Coquimbo para, principalmente, identificar la presencia de elementos de valor y definir posibles tecnologías para su recuperación. Como resultado se determinó, por ejemplo, que para recuperar cobre y hierro se necesita utilizar al menos dos procesos combinados, considerando las tecnologías de separación gravimétrica, flotación, lixiviación y separación magnética.

La entidad estatal se ha planteado como desafíos "realizar pruebas de procesamiento en una escala más grande para demostrar la factibilidad técnica y económica de los procesos desarrollados en laboratorio; considerar recuperar el cobalto que está ocluido en la pirita y que se ha demostrado que está presente en los depósitos de relave de la Región de Coquimbo; y preparar una metodología para el muestreo y estimación de los recursos y reservas de relaves y otros residuos", expuso en un taller el Ingeniero de Proyectos, Mariano Gajardo.

Planes y Programas

En 2019, el Ministerio de Minería puso en marcha el Plan Nacional de Depósitos de Relaves para una Minería Sostenible. Lo que busca es avanzar hacia una minería más segura con la población y sustentable ambientalmente, haciéndose cargo también de su pasado a través de la gestión sostenible de los pasivos ambientales mineros.

Para eso, la política se ha sustentado en tres pilares: seguridad de la población, medio ambiente, y economía circular e innovación. Esta última, en particular, apunta a la transformación de un pasivo en un recurso, fomentando la extracción de valor desde los depósitos de relaves. También engloba a los denominados depósitos artificiales mineros, como botaderos, escoriales, ripios de lixiviación y pilas de descarte, entre otros.

Avanzar en lo anterior implica, según el plan, modificar y actualizar el ordenamiento jurídico para regular el reprocesamiento (como la revisión de la Ley 20.551 sobre cierre de faenas mineras y los decretos supremos 248 y 132); establecer una metodología para estimar el valor económico de los depósitos artificiales mineros; y crear una plataforma de innovación abierta para empresas de tecnología y propuestas de solución a problemas de la industria. En concreto, se pretende permitir el uso de relaves, botaderos, escoriales, ripios de lixiviación y pilas de descarte, entre otros, como materia prima en la producción de materiales de construcción.

Desde las escorias de fundición también se pueden recuperar minerales y elementos de valor económico.

Como parte de este plan, en 2021 se planea publicar el "Documento base para una guía de Sernageomin para la presentación de proyectos de reprocesamiento de relaves y ripios", que establecerá los primeros pilares de lo que será la minería secundaria en nuestro país. En la elaboración de la guía participa también el consorcio conformado por las empresas JRI y EcoMetales.

Desde el Ministerio de Minería comentan al respecto que "por medio de la tecnología y la innovación, se busca fomentar la extracción de valor desde los depósitos de relaves, así como su economía circular e innovación. Todos estos temas han sido también ampliamente abordados en el proceso de elaboración de la Política Nacional Minera 2050, que será una hoja de ruta para el sector minero con una mirada a corto, mediano y largo plazo".

A propósito de lo mismo, Juan Carlos Rayo, fundador y director de JRI, aportó un dato muy relevante en una presentación: "Hemos calculado que la minería secundaria podría incrementar el Producto Interno Bruto del país en más de un 1% si se desarrolla a un nivel del 10% de la producción total de minas. En este sentido, tenemos una amplia perspectiva de desarrollo y nuestra máxima disposición para que esta actividad productiva sea una realidad de aquí a 10 años más en Chile".

Dos Manuales

El mismo consorcio JRI-EcoMetales lanzó en noviembre de 2020 un manual de uso público sobre "Reprocesamiento de relaves y recuperación de valor", que resume la experiencia de un programa financiado por Corfo y ejecutado por estas empresas.

Contextualizando, en enero de 2017 comenzaron a funcionar tres programas tecnológicos de minería en relaves adjudicados por Corfo. Dos de ellos fueron en la categoría Recuperación de Elementos de Valor en Depósitos de Relaves: "Investigación y desarrollo para la recuperación de elementos de valor desde relaves", e "Identificación, cuantificación y extracción (bio) tecnológica de minerales/elementos de valor contenidos en depósitos de relaves". El primero está a cargo del citado consorcio, mientras que el segundo es liderado por CodelcoTech, filial de desarrollo tecnológico de la cuprífera estatal.

Durante la presentación del Manual, Rayo sostuvo que para impulsar la minería secundaria, por ejemplo a través de la recuperación de valor desde relaves, "se necesita empresas con lógica de mediana minería, emprendedores e innovadores con capacidades y competencias para 'raspar la olla' y obtener productos valiosos donde hay residuos".

Para Fernando Hentzschel, Gerente de Capacidades Tecnológicas de Corfo, el Manual "permite estandarizar los procesos para que los relaves sean transitoriamente un desecho y luego puedan ser fuente de valor abriendo un espacio para diversificar la oferta de productos de nuestra minería; generar nuevos proveedores; aumentar la productividad de la minería y producir nuevo conocimiento mediante la vinculación del sector productivo con la academia".

El consorcio, como parte del trabajo del programa tecnológico, había publicado previamente otro manual: "Técnicas de perforación, muestreo y caracterización para la recuperación de elementos de valor desde relaves", Además, desarrolla desde el 2020 un tercer proyecto, que implica la validación de un prototipo para la recuperación de dichos elementos de valor desde relaves.

Otro Consorcio

La iniciativa liderada por CodelcoTech, en tanto, ya hizo un estudio comercial de los elementos estratégicos presentes en los pasivos mineros, evaluó los elementos de valor en relaves en Chile y estudió métodos de concentración, recuperación y estabilización, además de definir técnicas óptimas de muestreo y caracterización de relaves para su correcta evaluación. Su desafío actual es desarrollar o adaptar tecnologías limpias de beneficio y extracción, como la biolixiviación; realizar el modelamiento geoquímico de estos pasivos ambientales; y entender su dinámica microbiológica. También realizará propuestas de marco regulatorio.

Uno de los coejecutores de este programa es Minera Valle Central, que suma más de tres décadas recuperando cobre y molibdeno desde relaves frescos y antiguos provenientes de Codelco División El Teniente. Para vaciar los tranques, la compañía aplica el método de monitoreo hidráulico, que ofrece ventajas competitivas en costo, tiempo de implementación, rendimiento y eficiencia. Actualmente, ocupa la misma técnica en la explotación y vaciado del Tranque Cauquenes.

Otra empresa que tiene experiencia en este ámbito es la Compañía Minera del Pacífico, filial de CAP que produce concentrado de hierro (pellet feed), en una planta situada en la comuna de Tierra Amarilla, Región de Atacama, a partir principalmente de los relaves provenientes de la planta concentradora de cobre de Minera Candelaria.

La propia EcoMetales realiza lixiviación de polvos de fundición y efluentes ácidos con recuperación de cobre; el centro de investigación JRI efectúa evaluaciones para la recuperación de elementos de valor, distintos al cobre y hierro, desde relaves; y un grupo de empresas mineras extraen estos mismos elementos de valor a partir del retratamiento de ripios de lixiviación.

Artículo publicado en InduAmbiente 169 (Marzo-Abril 2021), páginas 10 a 12.