Producción de cobre en Chile y el oxígeno como facilitador

La producción de cobre en Chile es uno de los principales motores que dinamizan la economía del país. Esta nación es conocida a nivel mundial por sus actividades mineras. También es acreedora de la tercera parte de todas las reservas de cobre del planeta. De hecho, para el 2018, según un balance de la Comisión Chilena del Cobre (Cochilco), el país alcanzó una producción récord de 5.8 millones de toneladas del mineral metálico. La producción anual de cobre en Chile constituye una de las principales actividades y preocupaciones. Analicemos la producción minera en Chile.

Es decir, que los procesos implicados en su extracción en la producción minera en Chile siempre son el foco de atención y están en constante desarrollo. La aplicación de gases se constituye como uno de esos avances positivos para la industria. Su uso en las técnicas de flotación de minerales se postula como dinamizadores del proceso. Con potenciales beneficios a nivel ecológico, económico y de seguridad industrial.

Lo primero en la producción minera en Chile es conocer el proceso completo de extracción. El cobre en estado natural pasa por cuatro etapas: Molienda, flotación, espesamiento y filtrado-lavado. Nosotros nos enfocaremos en la flotación, donde las reacciones físico-químicas separan los minerales sulfuros/oxidados y otros elementos como el molibdeno, de las especies llamadas gangas, que no tienen valor comercial.

 

Efectividad de las técnicas de la producción de cobre

Producción minera en Chile

Entonces, podemos entender que entre las propiedades del cobre esta su división entre minerales sulfurados y oxidados. Los primeros son mejor conocidos como calcopirita, covelita y calcosina; y corresponden a las mayores reservas disponibles de cobre en el mundo. Dichos minerales necesitan de una concentración mayor del 30% para ser susceptibles al proceso de flotación.

En consecuencia, se necesitan distintos reactivos y aire para agilizar la producción anual de cobre en Chile. El oxígeno juega un papel fundamental en este proceso. Esto se debe a que la oxidación de este tipo de minerales genera una capa densa de sulfuro que promueve su flotabilidad. En términos específicos, se necesitan distintas cantidades del gas atmosférico en solución para que las técnicas relacionadas a la extracción de cobre sean más efectivas. Es decir, la tasa de flotabilidad aumenta exponencialmente para varios minerales sulfurados. Esto depende de su actividad y reacción en relación con el oxígeno.

Esta técnica de producción de cobre consiste en burbujear oxígeno desde el fondo de las celdas de flotación. Lo que causa que las partículas del mineral presentes en la pulpa se adhieran a las burbujas de aire. Luego suben con ellas y se acumulan en una espuma, que rebasa las canaletas que bordean las celdas y que la llevan al proceso de decantación.

 

Diferencia entre la producción de cobre sulfurado y oxidado

 

Producción anual de cobre en Chile


Por otro lado, en la producción minera en Chile están los minerales oxidados de cobre, los más comunes son los carbonatos, los sulfatos y el oxicloruro. Estos representan la fuente primaria de recursos para la obtención de cobre, ya que son más flexibles. Los procesos involucrados en la producción de cobre en Chile oxidado ocupan algún tipo de sulfurizante como reactivo. En este punto, la inyección de nitrógeno en lugar de aire disminuye la cantidad del agente reactivo necesario. Esto se debe a que los componentes implicados tienen menor oxidación.

Básicamente, el nitrógeno elimina el oxígeno disuelto en la pulpa de flotación y en consecuencia se ejerce un cuidadoso control del proceso de sulfidización. Esto incrementa la recuperación del mineral deseado y reduce los niveles de contaminación. Además, la materia prima dinamizadora del proceso de producción anual de cobre en Chile es fácil de obtener. Es decir, el nitrógeno es un subproducto de las plantas de oxígeno asociadas a sitios de fundición.

Los gases también se usan en la biolixiviación de concentrados de cobre. Esta técnica permite extraer metales usando componente del medio ambiente, como el agua, oxígeno y microorganismo.  Al estar libre de polvo y dióxido de azufre logra tratar concentrados complejos y disponer del arsénico en una forma estable. La alta temperatura del tanque (65ºC a 80ºC) disminuye la solubilidad del oxígeno.

Por otro lado, la lixiviación a presión de cobre deriva de su homólogo para el níquel y oro. Inicialmente las operaciones exitosas trataron minerales menos refractarios tales como calcocita, covelina o idalita. En estos procesos las impurezas, como el óxido de hierro, son altamente co-precipitadas. Como resultado es posible tratar concentrados sucios. Es decir, se pueden tratar directamente concentrados de más baja ley que la mínima necesaria por los procesos piro-metalúrgicos.

 

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