Desalación parcial de agua de mar en la Minería
Prof. Pedro Robles colabora en proyecto multinacional
El uso de agua de mar en la extracción de Cobre desde minerales se ha intensificado en los últimos años, así mismo ha aumentado el procesamiento de minerales con un mayor contenido de arcillas. Ambos cambios presentan grandes desafíos, como en el primer caso las dificultades que generan las precipitaciones de los iones de calcio y magnesio presentes y, en el segundo caso la interferencia negativa en el proceso de flotación.
El profesor de la Escuela de Ingeniería Química, Dr. Pedro Robles, ha centrado una de sus sub-líneas de investigación en torno a esta problemática. En su trabajo titulado “Tratamiento de desalación parcial de agua de mar para mejorar la flotabilidad de la calcopirita y la floculación de relaves con contenido de arcilla”, donde propone un tratamiento a base de desalinización parcial de agua de mar, para así mejorar el rendimiento de flotación y espesamiento de minerales arcillosos presentes en el sulfuro de cobre, pues éstos impactan negativamente en las diferentes operaciones unitarias de una planta concentradora, ya que se estima que la presencia de minerales ultra finos como la arcilla fluctúa, entre un 5% y uno 25% en el mineral chileno.
El tratamiento de agua de mar propuesto promueve la eliminación de iones de calcio y magnesio utilizando gas dióxido de carbono y una solución de hidróxido de sodio.
De este modo, durante la investigación que ha llevado a cabo el Dr. Robles, se realizaron pruebas de flotación en una celda discontinua, utilizando minerales sintéticos compuestos de mezclas de calcopirita, caolín y cuarzo. Mientras tanto, los ensayos de sedimentación de relaves se realizaron en un agitador tipo turbina de PTFE de 30 mm con una caracterización in situ de los agregados (utilizando una sonda de medición de reflectancia de haz enfocado (FBRM)).
Fue así como los resultados mostraron una notable mejora en el desempeño de flotación y floculación cuando las pruebas se realizaron con agua de mar tratada a pH> 10.5, aumentando la recuperación de cobre de un 82% a 95%, en comparación con agua de mar sin remoción de sal. Por otra parte, la tasa de sedimentación de las colas floculadas aumentó de 5,0 m/h a 11,5 m/h.
De este modo, los resultados de la sedimentación mostraron una clara relación con el tamaño del agregado. En este contexto, el tratamiento de desalación parcial de agua de mar podría ser una alternativa prometedora para enfrentar los desafíos que generan las arcillas y el agua de mar para las empresas mineras del cobre.
A pesar de lo anterior, el investigador señala que estos resultados son parciales, ya que aún no se ha incluido en la investigación un mineral real que provenga de distintas empresas de la minería. Además, considera que el estudio está lejos de concluir. “El tema es muy amplio, por lo que es imposible saber en qué etapa se encuentra la investigación, ya que abarca muchas áreas. Por ejemplo, en relación a la flotación estoy en búsqueda de nuevos reactivos; y en espesamiento se investiga la reología de las pulpas en diferentes tipos de agua (dentro de ellas, el agua de mar), los floculantes y la estabilidad en su depositación”, explica el Dr. Robles.
Cabe destacar, que para llevar a cabo este trabajo, que es la continuación de una investigación realizada con CSIRO Chile Research en Antofagasta, el Dr. Robles, ha contado con la colaboración de investigadores externos de la Universidad de Antofagasta, Universidad Católica del Norte, Universidad de Concepción, Universidad Arturo Prat, McGill University (Canadá), Luleå University of Technology (Suecia), y Universidad Autónoma de San Luis Potosí (México).