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Nuevo proceso Green Mining para extraer metales a partir de los concentrados de
minerales sulfurados que permite explotar yacimientos con menores Cut Off y Cash Cost
F. J. Cárdenas Arbieto1
1Calle Amazonas N° 153, Urbanización Santa Patricia, distrito de La Molina, Lima, Perú
Resumen
El proceso Green Mining permite que las empresas mineras obtengan menores Cut Off y Cash Cost para
su actividad extractiva y, a su vez, permite que se puedan realizar trabajos de prospección y exploración
a yacimientos con leyes más bajas o considerados marginales, permitiendo posteriormente que se
puedan poner en operación más proyectos mineros. La presente innovación tecnológica consiste en un
nuevo método de procesamiento de minerales, el cual permite extraer metales ferrosos (hierro y el oro
asociado) y no ferrosos (cobre, plomo, zinc, plata, molibdeno, antimonio, arsénico, entre otros) a partir de
los minerales sulfurados que los contienen aplicando el proceso de reducción directa mejorado, esto es,
sin emisiones de anhídrido sulfuroso y sin producir las escorias que genera la pirometalurgia
convencional, minimizando así la contaminación ambiental. Además, mediante la regeneración y reciclaje
del agente reductor y del fundente propuesto, se reducen sustancialmente los costos operativos del
proceso metalúrgico.
Palabras clave: reducción directa, anhídrido sulfuroso, escorias y agente reductor.
Abstract
The Green Mining process allows mining companies to obtain lower cut off and cash costs for their
extractive activity and, in turn, allows prospecting and exploration work to be made to deposits with lower
or marginal grades, subsequently allowing them to be can put more mining projects into operation. The
present technological innovation consists of a new method of mineral processing, which allows to extract
ferrous metals (iron and associated gold) and non-ferrous (copper, lead, zinc, silver, molybdenum,
antimony, arsenic, among others) from of the sulfur minerals that contain them by applying the improved
direct reduction process, that is, without emissions of sulfur dioxide and without producing the slag
generated by conventional pyrometallurgy, thus minimizing environmental pollution. In addition, through
the regeneration and recycling of the reducing agent and the proposed flux, the operating costs of the
metallurgical process are substantially reduced.
Keywords: direct reduction, sulfur dioxide, slag, reducing agent.
1. Introducción
La presente innovación tecnológica consiste en
un nuevo método de procesamiento de minerales,
el cual permite extraer metales ferrosos (hierro y el
oro asociado) y no ferrosos (cobre, plomo, zinc,
plata, molibdeno, antimonio y arsénico, entre
otros) a partir de los minerales sulfurados que los
contienen aplicando el proceso de reducción
directa mejorado, esto es, sin emisiones de
anhídrido sulfuroso y sin producir las escorias que
genera la pirometalurgia convencional,
minimizando así la contaminación ambiental.
Además, mediante la regeneración y reciclaje del
agente reductor y del fundente propuesto, se
reducen sustancialmente los costos operativos del
proceso metalúrgico, permitiendo de este modo la
puesta en marcha de nuevos proyectos mineros.
2. Prospección y exploración
Mediante la aplicación del proceso Green Mining,
se incrementa la viabilidad económica de los
proyectos mineros incluso bajo un escenario de
menores precios de los metales, debido al
incremento de los ingresos por la venta de metales
y no solo de concentrados de minerales,
adicionalmente de un mayor ingreso producto de
la eficiencia de este proceso que permite
incrementar las recuperaciones en un promedio de
15%. El proceso en cuestión permite que las
empresas mineras obtengan menores Cut Off y
Cash Cost para su actividad extractiva y, a su vez,
posibilita que se puedan realizar trabajos de
prospección y exploración a yacimientos con leyes
más bajas o considerados marginales, permitiendo
posteriormente que se puedan poner en operación
más proyectos mineros. Adicionalmente, al
tratarse de una tecnología limpia y amigable con el
medio ambiente, facilita que los costos de cierre
de minas se vean radicalmente reducidos.
3. Green Mining
En la actualidad, la extracción de metales ferrosos
y no ferrosos de la actividad minera se realiza
mediante procesos convencionales y modernos.
En el primer grupo, se encuentran la
pirometalurgia clásica, la cual implica no solo el
que se tenga que tostar previamente el mineral
antes de extraer el metal, generándose así el
anhídrido sulfuroso altamente contaminante, sino
también el que se tenga que utilizar varios hornos
para al final extraer el metal hasta en tres etapas
produciéndose así grandes cantidades de escoria;
y, por otro lado, la hidro-electrometalurgia, cuya
aplicación en un determinado caso implica lixiviar
el mineral que ha sido previamente tostado, para
seguidamente electrodepositar el metal disuelto,
generando también este proceso residuos sólidos
y excedentes de efluentes líquidos altamente
contaminantes. Respecto a los procesos
modernos, se tiene la biometalurgia, la cual utiliza
bacterias para la extracción del metal, con el
inconveniente de ser procesos lentos; por otro
lado, también se utiliza la hidrometalurgia a alta
presión que implica altos costos de inversión y de
operación.
Green Mining combina procesos pirometalúrgicos
e hidrometalúrgicos novedosos, distintos a los
anteriormente mencionados, lo que no requiere de
una tostación previa del mineral sulfurado
concentrado, resultando desde un principio técnica
y económicamente más ventajosos que los
procesos actualmente utilizados, adicionalmente
reduce a cero el estado de oxidación positivo del
metal en forma directa, empleando un solo horno
para la extracción de metal. Asimismo, Green
Mining posibilita la regeneración y reciclaje de los
insumos metalúrgicos: agente reductor y fundente,
teniéndose además una alta cinética de las
reacciones químicas involucradas y, todo esto, sin
escorias ni gases contaminantes. Como resultado,
se logra la extracción de metales a un bajo costo
operativo, de manera ambientalmente sostenible,
evitándose así los elevados costos por
remediación ambiental.
4. Resultados
Con los resultados alcanzados aplicando el
proceso Green Mining también es posible sustituir
la cianuración del oro y plata que suele aplicarse a
los concentrados de minerales sulfurados que los
contienen, alcanzándose recuperaciones de los
referidos metales preciosos cercanos al 100% sin
impactos ambientales negativos, esta tecnología
se puede aplicar no solo a especies minerales
sulfurados polimetálicos, sino también a sulfosales
complejas y a minerales refractarios de hierro y
arsénico portadores de metales preciosos difíciles
de extraer como los sulfuros de piritas (FeS2),
pirrotitas (Fe7S8) y arsenopiritas (AsFeS), los
cuales son concentrados mediante flotación, para
luego ser cianurados, extrayendo el Au en
solución alcanzándose recuperaciones del orden
del 80%, esto siempre y cuando estos sulfuros de
hierro y arsénico resulten dóciles al proceso de
cianuración, los resultados de la aplicación del
proceso Green Mining a un concentrado de piritas,
pirrotitas y arsenopiritas auríferas que fueron
obtenidas por gravimetría y flotación, llegaron a
una recuperación del 99.33% de oro.
En el caso de los minerales de plata que se
presentan en la naturaleza, como la galena
argentífera, plata nativa, argentita (Ag2S),
sulfosales de plata (proustita Ag3AsS3),
argentojarosita AgFe3(SO4)2(OH)6 y tetraedrita
(Cu,Fe,Ag)12Sb4S13, todos los cuales pueden ser
recuperados mediante flotación ya que a menudo
flotan con el metal base tal como sulfuros de
cobre, plomo y antimonio obteniéndose productos
con altos contenidos de plata que son
comercializados como concentrados de plata o de
otro metal, estos en muchos casos conteniendo
contaminantes que son penalizados al momento
de la comercialización, ocasionando altas
deducciones que hacen que solo se obtengan
ingresos entre la mitad y las tres cuartas partes del
valor metálico del concentrado, con el proceso
Green Mining aplicado a nivel laboratorio a un
concentrado de sulfuros y sulfosales de plomo y
plata producido en un asiento minero ubicado en
la sierra central del Perú, se pudo obtener
recuperaciones de plomo del 99.21% y de 96.26%
en el caso de la plata, resultados que confirman la
alta eficiencia técnica que se puede alcanzar con
este proceso.
5. Conclusiones
Consecuentemente, el proceso Green Mining
proporciona un mayor nivel de rentabilidad y
sostenibilidad de la actividad minera.
Por otra parte, con una aplicación masiva de este
proceso en la actividad minera, el Estado se verá
beneficiado gracias al incremento de la Balanza
Comercial, producto de las mayores
exportaciones, y un aumento de los ingresos por
concepto de mayores impuestos, afectando
positivamente a los gobiernos regionales y locales
por el mayor canon minero que recibirían.
Asimismo, una mayor actividad minera implicará
nuevas fuentes de generación de empleo, así
como un impulso a otros sectores de la economía,
como la industria siderúrgica, construcción, metal
mecánico, entre otros. A esto se suma los
menores costos de remediación de los pasivos
ambientales.
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NOTASNUEVO PROCESO GREEN MINING PARA EXTRAER METALES A
PARTIR DE LOS CONCENTRADOS DE
MINERALES SULFURADOS QUE PERMITE EXPLOTAR
YACIMIENTOS CON MENORES CUT OFF Y
CASH COST
F. J. Cárdenas Arbieto