Diseño y evaluación técnica-económica de un proceso hidrometalúrgico para tratar concentrados de cobre con arsénico y residuos ambientalmente estables

Abstract

La presente memoria propone el diseño y evaluación técnico-económica de un proceso hidrometalúrgico para tratar concentrados de cobre con alto contenido de arsénico, garantizando la estabilización de este elemento como escorodita, un residuo ambientalmente seguro. Este proceso busca responder a desafíos críticos en la industria minera chilena, especialmente ante normativas más estrictas respecto al contenido de arsénico en el concentrado. El estudio incluye un análisis de alternativas tecnológicas, destacando la purificación hidrotermal como la opción más adecuada. Este método elimina impurezas y aumenta la ley del cobre, operando a temperaturas moderadas en reactores autoclave. Además, se analizaron los aspectos cinéticos de la reacción principal. Se desarrollaron balances de masa y energía para dimensionar los equipos principales, con una capacidad de procesamiento de 2.009 toneladas diarias de concentrado. Los resultados muestran la producción de 2.006 toneladas diarias de concentrado limpio con 50,13% de cobre y 0,238% de arsénico, cumpliendo con los estándares de comercialización internacionales. Paralelamente, se genera escorodita como subproducto, con una tasa de producción de 426 toneladas diarias de residuo sólido, lo que garantiza un manejo ambientalmente responsable del arsénico. En la evaluación económica realizada, se estimaron los costos asociados al proceso propuesto, destacando su viabilidad técnica y financiera. Además, se llevó a cabo un análisis de sensibilidad sobre el precio del cobre y el precio del sulfato de cobre (CuSO₄), identificando que la viabilidad del proceso es más sensible a fluctuaciones sobre el precio del cobre que sobre el precio del sulfato de cobre. Los resultados demuestran que el proceso puede implementarse de manera competitiva, manteniendo márgenes aceptables incluso frente a fluctuaciones significativas en estos parámetros clave. Este proyecto concluye que la implementación de este proceso no solo favorece la sostenibilidad de la industria minera chilena, sino que también refuerza su liderazgo en el mercado global del cobre. Al alinear los objetivos de competitividad económica y responsabilidad ambiental, la propuesta contribuye a enfrentar los desafíos actuales de la industria y a asegurar su desarrollo sostenible a largo plazo.