Lixiviación de concentrados calcopiríticos: situación actual y tendencias futuras

Abstract

En la actualidad, la mayoría de los sulfuros primarios son tratados por vía pirometalúrgica, la cual a pesar de tener buenos resultados comerciales posee una serie de desventajas considerables que nos obligan a buscar una vía alternativa como la hidrometalurgia para su procesamiento. La problemática radica principalmente en la cinética lenta y la formación de una capa pasivante durante la lixiviación de concentrados de calcopirita, lo que limita la extracción total del cobre. Este fenómeno no es nuevo por lo que lleva estudiándose hace décadas, por lo que actualmente existe una gran cantidad de información y propuestas de diversos procedimientos para tratar concentrados de forma exitosa. La presente memoria se centró en estudiar diversas vías tecnológicas para procesar concentrados de calcopirita, llegando a estudiar 6 procesos en total, en el primer grupo se tiene los procesos que trabajan en medio sulfato los cuales corresponden a Total Pressure Oxidation, MT-DEW-SX y BioCop, y por otro lado se tiene a los procesos que trabajan en medio cloruro los cuales corresponden a CESL, Intec e Hydrocopper. Para efectuar un análisis comparativo efectivo, se puso un mismo escenario para todos los procesos, este corresponde a procesar 100.000 toneladas de cobre por año bajo los mismos parámetros y criterios. Primero se realizan balances de masas en seco para cada proceso, con el fin de obtener sus costos de insumos los cuales son partes de los costos OPEX (ácido sulfúrico, oxígeno, caliza, ácido clorhídrico, etc.), también se obtendrán los costos CAPEX (Costos de instalaciones, construcción, equipos, maquinarias, insumos del proceso, etc.), costos OPEX (Costos de insumos, costos de servicios, arriendos, remuneraciones, etc.), ganancias (Considerando la extracción total de cobre de cada proceso) y beneficios totales, estos últimos son analizados durante el primer y segundo año para tener una referencia más sólida a largo plazo. Los resultados arrojan que el proceso Intec e Hydrocopper son los más adecuados desde la perspectiva económica durante el primer año, a pesar de que se obtienen beneficios negativos, se logra una recuperación de la inversión del 75 y 89% respectivamente, Mientras que para el segundo año Intec asciende a un beneficio total de 168.377.028 USD, y el proceso Hydrocopper con 134.913.704 USD. Por lo tanto, el candidato principal posterior al análisis cuantitativo en términos de beneficios totales, costos CAPEX y OPEX pertenecen al proceso Intec. Posteriormente se llevó a cabo un análisis cualitativo mediante un FODA, el cual nos dio información respecto a las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas de cada proceso enfocándolo de una perspectiva operacional. Este análisis indica que el proceso más adecuado para trabajar el concentrado de calcopirita es el proceso Intec, esto se debe principalmente a que su única amenaza corresponde a trabajar con cloruro la cual puede corregirse con una elección correcta de material para los equipos. Además de ser el proceso que menor consumo energético posee. Mientras que, por otro lado, se tiene que Hydrocopper el cual además de trabajar con cloruro tiene riesgo de pérdidas de cobre por precipitación mayor a los demás procesos. También se tiene Total Pressure Oxidation el cual tiene como principal debilidad sus altas temperaturas y presiones, lo que implica altos costos, además de altas concentraciones de oxígeno. Por otro lado, CESL es un proceso el cual requiere de altos costos operacionales y de inversión, debido a su trabajo con cloruro y además a su alta temperatura y uso de autoclave, finalmente se tiene a BioCop que es uno de los procesos con menores recuperaciones por ende el de menor ganancia respecto de los demás. Finalmente se puede concluir que desde la perspectiva económica y operacional Intec es el proceso más adecuado para procesar concentrados de calcopirita. Además de inferir que la vía hidrometalúrgica tiene altas posibilidades de procesar sulfuros primarios a futuro.