Proyecto BioLantánidos: En la mira de nuevos recursos mineros

Gentileza Minera Activa
Gentileza Minera Activa

Se trata de una obra ubicada en el fundo El Cabrito en la comuna de Penco, Región del Biobío que tendrá una capacidad de procesamiento de 165 tph de arcillas ricas en minerales para producir Concentrado de Tierras Raras.

La planta piloto fue implementada en 2015 con el fin de validar la eficiencia del proceso en comparación con otros métodos de extracción ampliamente utilizados en esta industria, como la lixiviación en pilas.

En los trabajos de perforación se ha empleado una tecnología sónica proveniente de Alemania que usa un componente vibratorio para excavar, sin necesidad de aditivos y utilizando poca agua.

Patricia Avaria R.
Periodista Construcción Minera

Frente al actual contexto que vive la minería, particularmente la del cobre que ha visto proyectos detenidos o reestructurados, surgen iniciativas que se abren a explorar y explotar nuevos recursos, en búsqueda de mejores márgenes y oportunidades de negocio. Uno de estos casos es el proyecto de exploración y explotación de “Tierras Raras” de Minera BioLantánidos, perteneciente al grupo Minería Activa, una asociación entre el brazo de capital privado de la consultora Larraín Vial y gestores particulares.

Se trata de una obra emplazada en el fundo El Cabrito en la comuna de Penco, Región del Biobío que tendrá una capacidad de procesamiento de 165 tph de arcillas ricas en estos minerales para producir Concentrado de Tierras Raras. Dicho concentrado, que incluye todos los elementos de la serie Lantánidos además del Itrio, tiene en promedio un 92% de pureza. La planta comenzaría su fase de construcción a principios de 2017 y su operación dentro del primer trimestre de 2018.

Las Tierras Raras corresponden a un grupo de 15 elementos correspondientes a la serie Lantánidos, a los que se suma el Itrio y el Escandio por sus similitudes químicas, que son usados ampliamente en el desarrollo de energías renovables, fabricación de turbinas eólicas; en la industria tecnológica como en la elaboración de magnetos permanentes usadas en computadores, teléfonos inteligentes, vehículos híbridos y televisores; y en la medicina, entre otras.

En la actualidad, la industria de las Tierras Raras es ampliamente dominada por China, país que concentra entre el 90% y el 95% de su producción mundial. Sin embargo, ante la alta demanda de estos minerales y su falta de diversificación de proveedores, durante los últimos años otros países han decidido invertir en su exploración y posterior producción.

Según Arturo Albornoz, gerente de proyecto para el desarrollo de esta obra, “tenemos una relación contractual con el Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Concepción, que nos ha ayudado a entender de mejor manera los procesos y comportamiento de los Lantánidos”. A esto, Albornoz agrega que de forma paralela, “hemos trabajado con empresas locales de ingeniería, geología y de servicios, que nos han apoyado en el desarrollo de equipos, herramientas y metodologías asociadas a esta industria”.

Proyecto piloto

La planta piloto fue implementada en 2015 con el fin de validar la eficiencia del Proceso Cerrado de Desorción Continua de Tierras Raras (CCLP), creado por Minera BioLantánidos, en comparación con otros métodos de extracción ampliamente utilizados en esta industria como la lixiviación en pilas.

Con este fin, la empresa implementó una planta de pruebas metalúrgicas en un área inferior a una hectárea en la que incluyó el CCLP y la lixiviación en pilas, lo que al cabo de algunos meses de operación permitió concluir que el método BioLantánidos pudo alcanzar un mayor nivel de recuperación y pureza.

Las instalaciones de la planta piloto incluyen dos pilas de arcillas, piscinas, filtros y bombas para la impulsión de la solución rica en Tierras Raras durante el proceso; y un horno para el secado del producto final. Las piscinas, correspondientes al proceso de lixiviación en pilas, fueron excavadas en terreno e impermeabilizadas por medio de membrana de HDPE de 1,5 milímetros, además,  tienen una capacidad que variaría entre los 25 m3 a 50 metros cúbicos. Para asegurar la estabilidad de estas, cuentan con un refuerzo de malla y shotcrete. Por otro lado, la pila cuenta con impermeabilización por membrana de HDPE de 1,5 mm y en sus alrededores se instalaron contenedores marítimos para alojar oficinas, servicios higiénicos, tableros eléctricos y algunos equipos sensibles a la intemperie, como por ejemplo el horno.

La construcción de la pila se inició con la preparación del suelo, generando canalizaciones en fondo de tal forma que permitieran el escurrimiento de la solución rica en Tierras Raras hacia un foso de impulsión que se dirige a las piscinas de proceso. Esta abarca una superficie aproximada de 200 m2 y 4 m de altura. En el plano superior se forman piscinas pequeñas a partir de ataguías moldeadas con la misma arcilla. Estas piscinas se llenan con la mezcla de agua y el agente desorbente para que se infiltre hacia la base de la pila. Las piscinas se abastecen del agua fresca almacenada en un estanque y se conducen a ellas mediante una red de tuberías. La planta encauza los líquidos obtenidos en las pilas y en las diferentes piscinas mediante tuberías de PVC. Asimismo, se recolectan los líquidos en las piscinas de decantación de finos, para que después el flujo se dirija a la piscina de precipitación de impurezas.

La maquinaria utilizada para la extracción consta de un retroexcavadora  común y un camión tolva de 10 a 13 m3 de capacidad. El área de extracción de arcillas se encuentra a 400 m de distancia de la ubicación de la planta piloto, utilizándose para el transporte en los caminos madereros existentes al interior del fundo El Cabrito, evitando así la construcción de nuevos caminos.

Cabe señalar, que para la fase de levantamiento del proyecto comercial, se  contará con una mano de obra de entre 70 y 90 personas; número que aumentará a 140 trabajadores, divididos en dos turnos, durante la fase de operación.

Procesamiento

El proceso creado por  BioLantánidos e implementado en la planta piloto consiste en un circuito continuo por el cual se separa el material valioso de la arcilla, mediante la mezcla de estas en una solución con el desorbente, de manera que se separen los elementos que constituyen el objetivo del proyecto. Posteriormente, se decantan, se precipitan y se filtran los elementos no deseados para después extraer los carbonatos de Tierras Raras por sedimentación y filtración. Finalmente, se recupera la solución desorbente, se regula su pH y se devuelve a la etapa inicial del proceso. Por otro lado, los carbonatos pasan a un horno de secado para obtener los Óxidos de Tierras Raras.

Las instalaciones para el procesamiento continuo se construyeron de manera que existiera un proceso secuencial. Los sedimentadores fueron materializados a través de estanques construidos en terreno con impermeabilización con membranas de HDPE de 1,5 mm de espesor, reforzados con malla y shotcrete. El proceso comienza por depositar la arcilla en canchas de acopio para que continuamente se vaya alimentando la cámara de mezcla con el agente desorbente a razón de 1 tonelada por hora por medio de una retroexcavadora. Posteriormente, la arcilla es decantada para su recuperación. Las arcillas recuperadas se acopian en un área de aproximadamente 250 m2 que cuenta con aislación por medio de geomembranas de HDPE de 1,5 mm de espesor. Las arcillas agotadas son sometidas a un proceso de lavado para cumplir con la normativa vigente, y luego son acopiadas para ser alojadas en la Zona de Disposición respectiva. De esta forma, la planta piloto puede recuperar y analizar las aguas lluvias en contacto con las arcillas recuperadas, previo a su almacenamiento en depósitos.

Innovación

Según Albornoz, “nuestra innovación más importante es la creación del CCLP, método metalúrgico capaz de optimizar la extracción de lantánidos mediante la recirculación del agua y reactivos empleados en el procedimiento. A diferencia de otros métodos existentes, permite tener un control continuo del proceso al tener contenidos los reactivos y soluciones utilizadas”, señaló.

De forma paralela, en los trabajos de perforación se ha empleado una tecnología sónica proveniente de Alemania que usa el componente vibratorio para excavar, sin necesidad de aditivos y utilizando poca agua. Tras meses de trabajo,  el equipo consolidó conocimientos y aptitudes de perforación, ideando un cabezal de perforación sónico, que  permitió, según indican, tener un mayor tiempo de respuesta, potencia y profundidad. En el futuro, BioLantánidos planea patentar esta tecnología.

De esta forma, el proyecto contribuye a la disminución de la brecha tecnológica existente a nivel nacional ya que durante su operación ha creado procesos metalúrgicos, tecnologías de perforación y metodologías de exploración, junto con capacitar debidamente al personal y proveedores en el desarrollo de sus competencias y servicios. Así, dada la inexistencia de la industria de Tierras raras, el proyecto podrá transferir dicha tecnología a países productores de lantánidos como China, Vietnam, Madagascar y Alemania, entre otros.

Desafíos

De acuerdo a lo que explica Albornoz, la empresa ha tenido que enfrentarse a diversos desafíos que, finalmente, la han llevado a desarrollar distintas tecnologías y procesos.

El primero de ellos fue la falta de información fuera de China, ya que en la actualidad prácticamente no existen consultores técnicos especializados en la extracción de Tierras Raras que no sean  del país asiático, por lo que la obtención de información ha sido compleja. “Lo positivo de esto, es que los trabajadores de la empresa han debido desarrollar sus propias competencias en relación al negocio de los Lantánidos”, cuenta.

Además, “experimentamos una falta de tecnología y competencias empresariales dado que este era el primer proyecto en Chile dedicado a la producción. Ante este escenario, BioLantánidos debió implementar nuevos procesos, equipos y procedimientos y trabajar mano a mano con proveedores locales de servicios para, en conjunto, generar conocimientos en esta nueva industria”, explica el ejecutivo.

También se han enfrentado a la falta de comprensión por parte del medio (ambiente, legislativo, social), como todo proyecto pionero en su área, en un país acostumbrado a la producción de otros minerales como el cobre y el oro. Para ello, BioLantánidos ha desplegado un plan integral que abarca estas tres áreas con el fin de informar a la comunidad, a las autoridades y a las empresas sobre sus procesos.

Finalmente, el hecho de que el desarrollo de las Tierras Raras esté concentrado en China representa el riesgo de aislar este nuevo mercado, en el caso de Chile. “El desafío es ampliar la zona de acción de los consumidores y demás actores del rubro, atrayéndolos al país mediante la innovación y eficiencia aplicada a todas sus áreas”, indica el gerente de proyecto.

Proyecciones

Respecto a sus proyecciones, Albornoz espera que este proyecto se convierta “en un importante productor de Tierras Raras a nivel mundial, con un concentrado de alta pureza elaborado con procesos altamente eficientes, no solo en términos técnicos, sino que también medioambientales”.

Por otra parte, además de la implementación de la primera planta comercial, dentro de los próximos 15 años la empresa espera desarrollar otras 4 a 5 plantas de similares características en la zona del Bío Bío, con el fin de producir cerca de 3.000 toneladas de Concentrado de Tierras Raras antes de 2030.

“A largo plazo, también buscamos avanzar en la cadena de valor de los Lantánidos y pasar de producir el Concentrado a separarlo en elementos individuales. Como empresa, a futuro soñamos incluso con llegar a elaborar magnetos permanentes en una planta emplazada en la región. Creemos firmemente que los talentos están y que, con el desarrollo de esta nueva industria, podremos reconvertir a Bío Bío en una región minera”, señala el ejecutivo.

Según lo proyectado por la empresa, se espera que las obras civiles de la Planta Comercial El Cabrito comiencen el primer trimestre de 2017, una vez que terminen las gestiones de los permisos sectoriales y ambientales relativos a la iniciativa a mediados de abril se hará ingreso de la Declaración de Impacto Ambiental (DIA) relativa al proyecto.

Ficha Técnica
Proyecto Minero BioLantánidos
Ubicación:
El Cabrito en la comuna de Penco, Región del Biobío
Mandante: Minería Activa
Colaboradores: Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Concepción
Inicio de construcción: 2017

Post Author: Fabiola Garcia Sanders