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ANÁLISIS CONCEPTUAL DEL NEGOCIO MINERO DEL COBRE C. Olmos M.

Ingeniero Civil en Metalurgia - Magister en Ciencias de Ingeniería Inprocom, Procesos Minero metalúrgicos - Observatorio Minero de Chile

Noviembre 2014

Resumen Se hace una revisión conceptual del negocio minero del cobre, describiendo sus

características tecnológicas actuales vistas desde la lógica de la mediana y gran minería. Se describen las dos grandes líneas de proceso existentes para minerales oxidados y sulfurados de cobre y se asocian éstas a las actuales integraciones de negocio visibles en la industria, a saber las integraciones Mina - Planta para la línea de minerales oxidados y Mina-Planta-FU-RE para la línea de minerales sulfurados, indicando que la integración FU-RE conlleva una mayor complejidad de negocio debido a la diversidad de tecnologías, productos, subproductos y residuos e impurezas que intervienen en la ecuación económica. Finalmente se analizan los aspectos más relevantes y se concluye que una revisión de los aspectos tecnológicos que afectan la calidad y el medio ambiente y las recuperaciones metalúrgicas pueden maximizar los ingresos, que las penalidades por impurezas en concentrados no son un ingreso para el negocio minero global y que los costos por control de impurezas debieran ser abordados en toda la cadena de valor.

1. Objetivos y Alcance

Difundir una visión conceptual y didáctica de las variables globales del negocio minero y promover una revisión de este negocio, como un aporte en la búsqueda de estrategias de desarrollo del sector.

2. Descripción de Negocio Minero

El negocio minero constituye una cadena de procesos tecnológicos y de negocio cuya finalidad es extraer el metal de interés separándolo de la ganga e impurezas en cada uno de los eslabones, dicha cadena es diferente para cada metal de acuerdo a las características mineralógicas en que se encuentra. En el caso del cobre, éste se encuentra en la naturaleza en forma de compuestos oxidados (asociado a oxígeno) o sulfurados (asociado a azufre), principalmente; lo que conlleva a diferenciar al menos 2 líneas generales de tratamiento para obtenerlo en forma metálica:

mailto:[email protected]



a) Óxidos de cobre, cuya cadena contiene básicamente los siguientes procesos: - Explotación mina - Chancado secundario - Lixiviación (LIX) - Extracción por solventes (SX) - Electro obtención (EW) Esta cadena de proceso es la más corta y de menor costo para obtener cobre.

b) Sulfuros de cobre, con los siguientes eslabones básicos: - Explotación mina - Chancado secundario y terciario - Molienda - Concentración por flotación - Fundición de concentrados (FU) - Refinación Electrolítica (RE)

En ambos casos, el producto final de la cadena de valor es un cátodo de cobre de

alta pureza producido electroquímicamente, que se comercializa como un commodity. Estas cadenas se integran en grandes grupos de proceso y de negocio como sigue:

Integración Mina- Planta.

El grupo de procesos y operaciones Mina para el caso de la línea de óxidos, normalmente está asociado a minas a rajo abierto debido a que éstas explotan el mineral que está en la superficie y, por ende, en mayor contacto con oxígeno del aire y con mayor probabilidad de encontrarse oxidado; mientras que en el caso de la línea de sulfuros está asociado a minas de tipo subterránea con minerales a gran profundidad y sin contacto con oxígeno, lo que favorece la asociación con azufre.

La entrada a este grupo de procesos integrados es la mina propiamente tal, y sus

salidas son el mineral seleccionado que ingresa, en primer lugar, a una planta de chancado para adecuar el tamaño del mineral a los procesos metalúrgicos de extracción posteriores de la planta.

Para el caso de los óxidos, los procesos Planta están totalmente integrados a los

de Mina, incluso hasta el producto final que son cátodos de cobre, pues habitualmente todas sus operaciones se encuentran contiguas en un mismo sector geográfico, abordados en un mismo proyecto de inversión y, normalmente, no hay un mercado para sus productos intermedios. Mientras que en el caso de los sulfuros, el concepto Planta termina en la etapa de concentración por flotación y su producto final son concentrados de cobre y en algunos casos concentrados de molibdeno como subproducto. Estos son productos intermedios para la cadena global del cobre, pero tienen un mercado a nivel mundial, cuyos clientes son fundiciones y refinerías electrolíticas en el caso del cobre y hornos de tostación en el caso del molibdeno, los que constituyen una segunda




integración de procesos tecnológicos y de negocios. Esta segunda cadena integrada para el cobre, se denomina FU-RE.

Integración FU-RE

El grupo de procesos FU tiene por objetivo principal la eliminación del azufre y gran parte de las impurezas que acompañan al cobre en los concentrados, mayoritariamente hierro (Fe) y azufre (S). Dado que estos componentes son combustibles, constituyen un importante aporte de energía, por lo que existen procesos autógenos que aprovechan las reacciones exotérmicas de oxidación con oxígeno para fundir el concentrado fresco, es decir no requieren aporte adicional de energía principalmente en la primera etapa de fusión y conversión. Las principales etapas de los procesos FURE son:

- Fusión conversión: En esta etapa se funde el concentrado y se elimina la mayor parte del azufre y el hierro y es donde se obtiene el mayor aporte energético. La entrada a esta etapa es concentrado de cobre y su salida es cobre fundido impuro que luego es refinado a fuego.

- Refinación a fuego: El cobre fundido ya en estado metálico, es tratado para eliminar los remanentes de azufre a un nivel mínimo que permita su moldeo. El producto de esta etapa es cobre relativamente puro, normalmente en forma de ánodo o cobre RAF; éste último es de mayor pureza y constituye un producto final, pero a la fecha de esta publicación no se produce en las fundiciones chilenas.

- Tratamiento de gases: Los gases son acondicionados y tratados en una planta donde el azufre contenido es convertido a ácido sulfúrico, el que constituye un subproducto para venta.

- Tratamiento de escorias: Las escorias de la etapa de fusión conversión son tratadas en hornos especiales, cuyo objetivo es recuperar el cobre contenido en las escorias. De esta etapa se obtiene la escoria final que constituye un residuo industrial sólido con muy bajos contenidos de cobre.

La entrada a este grupo de procesos integrados (FU) es el concentrado de cobre

que puede ser una mezcla de ellos de distinto origen, mientras que sus salidas son diversas, siendo el cobre moldeado en forma de ánodos la que continúa a las etapas siguientes de purificación y que contiene el mayor valor económico, seguido por ácido sulfúrico, escorias, polvos y gases como subproductos y residuos.

Los procesos RE, lo constituye fundamentalmente las siguientes etapas: - Refinación electrolítica: El cobre moldeado en forma de ánodos es tratados

por medios electroquímicos para su purificación y obtención del producto final, los cátodos de cobre.

- Tratamiento y descarte de electrolito. Una parte de Las impurezas de los ánodos es disuelta en el electrolito, por lo que éste debe ser tratado o descartado para sacarlas del proceso de electrólisis.




- Tratamiento de barros anódicos: Los metales más nobles que el cobre y las impurezas insolubles conforman el barro anódico que se deposita en el fondo de las celdas de electrólisis. Éste barro constituye un subproducto valioso por los contenidos de metales preciosos como plata, oro, platino, paladio, así como otros componentes de interés económico como selenio, teluro y cobre remanente.

- Operaciones de manejo de electrodos: El cobre en forma de ánodos a la entrada, los cátodos donde se deposita el cobre electrolítico y el cobre producido constituyen los electrodos, que deben ser manipulados a la entrada, al interior y a la salida del proceso de electrólisis.

En los procesos FU-RE se generan diversos productos intermedios y

subproductos que cuentan con mercado a nivel mundial, principalmente los siguientes:

- Ánodos de cobre - Ácido sulfúrico - Barro anódico (cobre, oro, plata, selenio, teluro, platino-paladio) - Restos de ánodos - Cobre electrolítico (despuntes de cátodos)

El negocio FU-RE está desagregado del negocio Mina-Planta debido al gran

mercado mundial de concentrados de cobre, que se transa en base a precios por el servicio de procesamiento, mientras que el precio del cobre contenido es asumido de acuerdo a las bolsas de metales, por lo que el precio de venta del cobre no es un ingreso para esta integración; así el resultado económico será siempre un costo para el negocio minero global que dependerá de la oferta de servicios de los procesos FU RE en el mundo.

En el grupo de procesos FU-RE se aplica el concepto de maquila, es decir, se paga

por el servicio de procesamiento, descontándolo del precio del cobre contenido, concepto en el que se asume en acuerdo un determinado porcentaje de recuperación de metales base contenidos, básicamente cobre, plata y oro. Así, se distinguen ingresos netos por los cargos de tratamiento de concentrados (TC) para los procesos FU y cargos de refinación de cobre (RC) para los procesos RE.

Otros ingresos del negocio FU-RE, lo constituyen la venta de subproductos, los

márgenes de recuperación metalúrgica superior al pactado y los premios por calidad de cátodos. En algunos casos también se consideran castigos o rebajas del precio por impurezas contenidas en los concentrados que el dueño del proceso FU-RE lo considera un ingreso a su gestión (4).

3. Descripción de procesos FU - RE

La figura 1 muestra un diagrama que describe los flujos y procesos integrados FU de una planta convencional (1). En esta figura, las líneas y flechas gruesas muestran la




línea central o eje que sigue el cobre como elemento principal, mientras que las líneas más delgadas de la parte inferior representan los flujos secundarios de materiales líquidos (fundidos). Las líneas delgadas en la parte superior representan los flujos secundarios de materiales gaseosos, los que en una primera etapa de limpieza seca generan polvos como residuos sólidos, mientras que en una segunda etapa de limpieza húmeda y en los procesos químicos de la planta de ácido suman agua, generando flujos de residuos líquidos.

Las etapas de los procesos integrados FU son: - Fusión: Sus equipos existentes en la industria son, el Horno Flash,

Convertidor Teniente, Convertidor Noranda y Hornos Reverbero; aun cuando éstos últimos (hornos reverbero) son obsoletos para el cobre por las dificultades que tiene para el manejo ambientalmente seguro de los gases. Asimismo existen tecnologías menos difundidas tales como el proceso Mitsubishi continuo, los hornos Isasmelt, Ausmelt, Vanyucov y Contop (3), y otras nuevas tecnologías en desarrollo como el proceso BBR (Bottom Blown

Reactor) originado en China (5). En general, existe la tendencia a ser más populares los equipos autógenos que aprovechan la energía liberada por la reacción de oxidación del azufre y el hierro para fundir el concentrado fresco. Un insumo importante para lograr que la fusión sea autógena es el oxígeno, que se agrega como una mezcla de aire y oxígeno , éste último generado en una planta anexa a la fundición. El producto de esta etapa es un material fundido que contiene sulfuros de cobre y hierro, con contenidos entre 70% y 80% de cobre, denominado metal blanco.

- Conversión: Sus equipos existentes en la industria son los tradicionales convertidores Peirce Smith y Hoboken, el moderno Convertidor Flash y el convertidor Mitsubishi continuo (3). Se ocupa aire atmosférico o enriquecido con oxígeno de una planta anexa, al igual que en el proceso de fusión, sin embargo, en este caso el contenido remanente de calor es menor por lo que la capacidad de fusión es muy limitada. El producto de esta etapa es cobre fundido con remanentes de azufre e impurezas menores, denominado cobre blíster.

- Refinación a Fuego: Los equipos existentes en esta etapa en la industria son

normalmente hornos tipo basculante; en algunos casos se usan además hornos tipo reverbero que permiten tratar los flujos líquidos de la fundición, así como también productos intermedios de cobre sólido como son los restos de ánodo o scrap de refinería. Ésta es la etapa final de los procesos FU, desde donde se producen los ánodos que ingresarán a la Refinería Electrolítica, después de una etapa de moldeo. En algunas fundiciones existe la opción de producir cobre RAF como producto final sin pasar por la etapa de refinación electrolítica.




- Limpieza de escoria: Las escorias de las etapas de fusión y conversión son tratadas en hornos eléctricos o de tipo basculante (HLE) (3). El producto de estos equipos es la escoria final de los procesos FU, además de gases y polvo como residuos.

- Planta de ácido: Los gases sulfurosos de los equipos de fusión y conversión

son limpiados y convertidos a ácido sulfúrico como producto final. En esta etapa se producen además importantes flujos de residuos líquidos y sólidos (polvos), principalmente desde sus etapas de limpieza de gases.

Figura 1.- Diagrama general de procesos FU La figura 2 muestra un diagrama de los procesos integrados RE de una planta

convencional (1), en donde el proceso final para el cobre es la refinación electrolítica que produce cátodos de cobre. En este grupo de integración cada etapa se realiza en una o distintas instalaciones industriales ya que sus entradas y salidas tienen mercados por sí mismos dado el alto valor de sus componentes.

Las etapas del grupo de procesos RE son:

- Refinación electrolítica: En esta etapa se produce la disolución

electroquímica de ánodos impuros de cobre en un electrolito con ácido sulfúrico, y la electro deposición selectiva del cobre puro. Los elementos más nobles que el cobre, tales como plata, oro, platino y paladio, así como las impurezas que forman compuestos insolubles pasan a constituir un barro anódico que se acumula en el fondo de las celdas de electro refinación; mientras tanto una parte de las impurezas es disuelta en el electrolito tendiendo a cumularse, por lo que una parte de él debe ser tratado o descartado para retirar dichas impurezas del proceso de electrólisis. Además, una parte de los ánodos no puede ser disuelto debido a la configuración física

ÁCIDO SULFÚIRICO

FUSIÓN

Convertidor Teniente

Convertidor Noranda

Horno Flash

CONVERSIÓN

Convertidor Pierce Smith

PLANTA DE ÁCIDO

REFINERÍA A FUEGO

Hornos basculante

GASES

HORNO LIMPIEZA

Horno Electrico

HLE TenienteESCORIAS DE FUSIÓN CONVERSIÓN

ESCORIAS RAF

ESCORIA

FINAL

RILES

RISES

polvos PEPA

ÁNODOS A

REFINERÍA

POLVOS

CONCENTRADOS

METAL BLANCO




de las celdas, por lo que deben ser reciclados a la fundición donde se funden y se devuelven a la electrólisis con la forma de ánodos nuevos. Con ello se cumple el propósito de producir cobre de muy alta pureza, que constituyen el producto final del negocio minero del cobre.

- Tratamiento de scrap o restos de ánodos: tiene por finalidad reciclar a la refinería el cobre que no ha sido disuelto en la electrólisis y volver a darle la forma de ánodos; para esto, existen hornos tipo reverbero y verticales. Dado que estos funden cobre sólido, la entrada a esta etapa puede ser de distintos orígenes como scrap o restos de ánodos provenientes de otras refinerías o cobre sólido de otras industrias, generando con ello un nuevo mercado para la cadena de valor de la minería del cobre. En algunos casos, el tratamiento de restos de ánodos se realiza en los mismos hornos de refinación de la fundición, con lo que, en este caso, se generan otras sinergias entre ambos grupos de procesos (Fu y RE).

- Tratamiento de barros anódicos: El tratamiento de este material consiste en

la eliminación del cobre remanente por lixiviación y posterior filtración y secado, generándose un producto intermedio denominado Barro Anódico Descobrizado, que puede ser posteriormente beneficiado en una planta de metales nobles para la recuperación de plata, oro, platino, paladio, selenio y teluro, y otros metales interés comercial. En chile existía hasta 2010 una planta de metales nobles en la Refinería Electrolítica Ventanas de Codelco, integrada a los proceso RE, sin embargo ésta fue cerrada por aspectos ambientales y de escala económica, por lo que hoy sólo se produce barro anódico, siendo éste el estándar actual de los procesos RE en Chile. El barro anódico descobrizado cuenta con mercado a nivel mundial, sin embargo su comercialización debe ajustarse al Convenio de Basilea, pues es considerado un residuo peligroso por sus altos contenidos de impurezas. Principalmente arsénico y antimonio.

- Tratamiento de electrolito: El proceso de electrólisis requiere descartar electrolito de modo constante para retirar las impurezas del proceso de electrólisis del cobre, el que debe ser tratado para estabilizar los contaminantes y para recuperar el cobre contenido y eventualmente otros metales de interés comercial (p.e. níquel). Actualmente, el tratamiento más común es el reciclo a plantas de lixiviación (óxidos de cobre) como ácido débil, donde se aprovecha el exceso de ácido sulfúrico contenido. Adicionalmente en la refinería electrolítica de Ventanas aún cuando hoy opera según la práctica habitual, operó hasta 2010 con un esquema de tratamiento de electrolito con tecnologías novedosas que permitían estabilizar las principales impurezas, además de recuperar los contenidos valiosos, generando residuos líquidos aptos para ser tratados y dispuestos en cuerpos de naturales de agua (1).




- Manejo de electrodos: Una parte importante de este grupo de procesos es el manejo de electrodos y materiales de cobre que intervienen en el proceso de electrólisis, así en esta etapa se deben manejar ánodos de cobre provenientes de la fundición, cátodos de acero base para el depósito de cobre y cátodos de cobre propiamente tal. Actualmente la tendencia es que este manejo sea con uso intensivo de tecnología, siendo las más relevantes las tecnologías ISA Process y KID Process; adicionalmente están en uso tecnologías robóticas para el manejo de electrodos en procesos EW de la mediana minería con posibles proyecciones a la refinación de ánodos de cobre provenientes de la línea de sulfuros.

Figura 2.- Diagrama general proceso Refinería

4. Revisión global de aspectos ambientales En los procesos y operaciones Mina, los principales aspectos ambientales están asociados a la intervención del territorio por maquinarias y personas que pueden afectar tanto los ecosistemas como las comunidades del entorno con impactos tales como Erosión, pérdida de suelos, emisiones material particulado y afectación de recursos hídricos. También se ven afectados el paisaje original y el uso de los suelos debido a los grandes volúmenes de material que deben ser movilizados. Los procesos Planta de la línea de óxidos involucran uso de sustancias peligrosas, tal como ácido sulfúrico y solventes orgánicos que conllevan altos riesgos durante la operación de plantas y grandes pasivos por la disposición de ripios o mineral lixiviado en los terrenos de la planta. SI bien existen acciones durante el montaje, construcción y operación de la planta, que aíslan estas sustancias del suelo, al final, al cierre de la planta, los residuos quedarían en el sector expuestos al medio ambiente si no se plantea un tratamiento posterior.

Descarte ElectrolitoNAVE ELECTROLITICA

TRATAMIENTODE ELECTROLITO

Pulpa de Barro Anódico

COBRE SÓLIDOexterno

ÁNODOSDesde Procesos FU

PRODUCTO FINALCobre Electrolítico

TRATAMIENTO DE BARRO ANÓDICO

REFINERIAA FUEGO

(Hornos de Ánodos)

BARRO ANÓDICO Descobrizado

Electrolito filtrado

OPERACIONES DE MANEJO DE ELECTRODOS




Los procesos Planta de la línea de sulfuros incluyen sustancias peligrosas, aunque menos nocivas que en el caso de la línea de óxidos, pero de mucho mayor volumen dado las mayores reservas de este tipo de minerales. Durante la operación de la planta los principales aspectos están asociados a afectación de recursos hídricos y generación de residuos industriales, mientras tanto, al cierre de la planta, el mayor aspecto lo constituye el material estéril separado de la parte útil del mineral, el que se denomina relave y que se dispone en grandes tranques que conforman represas constituidas por finas partículas de mineral estéril, agua y residuos de sustancias químicas. Los principales riesgos son el rompimiento de estas represas y la contaminación de napas. Los procesos FU, tienen como principales aspectos ambientales la emisión de gases con azufre y polvos con contenidos de metales pesados a la atmosfera, la descarga de residuos líquidos a cuerpos naturales de agua y la percolación de metales pesados desde los sitios de disposición de polvos de fundición y escorias. Los procesos RE por su parte, pueden afectar el medio ambiente mediante residuos líquidos con altos contenidos de metales pesados, o bien sólidos que contienen estos mismos metales pesados, que se generarían en el tratamiento de los residuos líquidos. En general, todos los aspectos ambientales mencionados tienen algún grado de control o mitigación dado por las actuales tecnologías y normativas, sin embargo, sus impactos no están suficientemente abordados, lo que se puede reflejar en que la opinión pública ha manifestado un creciente rechazo a la instalación de nuevas faenas mineras y fuertes reclamos por las ya existentes.

5. Descripción del Negocio FURE En resumen, los grupos de procesos FU-RE tienen una integración de etapas o

subprocesos tecnológicos que generan productos intermedios, subproductos y residuos que intervienen en la ecuación económica del negocio minero, aportando ingresos en el caso de sub productos y productos intermedios, como costos en el caso de los residuos e impurezas que deben ser asumidos para el tratamiento y/o disposición final.

Los grupos de procesos integrados para la línea de óxidos de cobre se puede

resumir como el gráfico de la figura 3, donde las operaciones mina aportan a la etapa siguiente el mineral con un chancado primario y ganga como residuo, mientras que los procesos Planta entregan cátodos de cobre electro obtenido como producto final y ripios de lixiviación como residuo.

Figura 3.- Procesos integrados Mina-Planta en la línea de óxidos de cobre

OPERACIONES MINA

(Minerales oxidados)

PROCESOS PLANTA

(Minerales oxidados)

Mineral chancado primario

CÁTODOS EW

GANGA RIPIOS




Los grupos de procesos integrados para la línea de sulfuros de cobre se

representan en el diagrama de la figura 4, donde se observa que los Procesos Mina-Planta tienen como resultado concentrados de cobre y molibdeno que constituyen un producto intermedio que se transa en el mercado minero, de hecho Chile exporta en forma de concentrados del orden de 50% del cobre fino producido en el país (2). Los procesos FU-RE en el mundo reciben los concentrados de cobre y generan cátodos electro refinados como producto final, productos intermedios con mercados internacionales al interior de los negocios mineros y subproductos que se transan en mercados de otras industrias, además de una serie de residuos en estado sólido, líquido y gaseoso que constituyen costos de tratamiento o pasivos ambientales.

De acuerdo a lo anterior, los procesos FU-RE muestran una alta complejidad de

componentes tecnológicos que influyen en la ecuación de negocio.

Figura 4.- Procesos integrados Mina-Planta y FU-RE en la línea de sulfuros de cobre

OPERACIONES MINA

(Minerales sulfurados)

PROCESOS PLANTA(Minerales sulfurados)

Mineral chancado primario

CONCENTRADOS DE COBRE

CONCENTRADOSDE MOLIBDENO

PROCESOS FU

ÁNODOS DE COBRE

COBRE RAF(o Wire Bar)

PROCESOS RE

BARRO ANÓDICO

ÁCIDO SULFÚRICORESIDUOS INDUSTRIALES(Escorias - Gases - Polvos - RILes)

RESTOS DE ÁNODOS(o Scrap de Refinería)

CÁTODOS ER

ELECTROLITODE DESCARTE

IMPUREZAS(abatimiento en procesos RE)

GANGA

RELAVES

Grupo de procesos integrados

Subproducto con un mercado dentro del negocio minero

xxx Producto final de cobre transado en el mercado

xxx Subproducto con un mercado fuera del negocio minero

XXX Residuos e impurezas del negocio minero




Dado el concepto de maquila que opera en el negocio FU-RE, se da la situación

que, en general, en periodos de bonanza de precios del metal se observan bajos precios de los cargos de tratamiento (TC/RC), lo cual sumado a la actual alza de costos de insumos y servicios como la energía, combustibles y mano de obra, y la ya mencionada complejidad de procesos tecnológicos hace de éste un negocio de márgenes estrechos (4).

La figura 5, muestra un esquema de distribución de costos e ingresos del proceso

FURE, donde se aprecia el impacto de los principales componentes, a saber:

- Cargos de tratamiento (TC/RC): correspondientes al pago por servicio de

maquila que cobra FU-RE al negocio minero global.

- Venta de ácido sulfúrico: producido con los residuos gaseosos de la fundición de concentrados y vendido principalmente a las plantas de óxidos de cobre (procesos LIX_SX_EW).

- Ahorro logístico o factor de localización: corresponde a una fracción del ahorro producido al transportar cátodos de cobre en lugar de concentrados.

- Premios: corresponde a un adicional al precio del cobre dado por la preferencia del mercado por los cátodos de un determinado origen.

- Margen de recuperación cobre, oro y plata: Corresponde a la diferencia valorada a precio de mercado de metales, producida entre la recuperación metalúrgica pactada en los TC/RC respecto de la real de planta.

- Penalidades por impurezas: Corresponden a multas por exceso de impurezas por sobre la cantidad pactada en los TC/RC.

Los costos de operación de los procesos FU-RE se muestran de forma global, correspondiendo a 70% a los procesos Fu y 30% a los procesos RE.




Figura 5.- Esquema de costos e ingresos del negocio FURE Chuquicamata (4)

Como se observa en la figura 5, los ingresos por TC/RC si bien son los de mayor aporte, no alcanzan a superar los costos y, por otra parte, son resultado del mercado de maquila y de las negociaciones de los interlocutores e intermediarios del mercado de concentrados.

Si consideramos como base los ingresos por TC/RC y la venta de ácido sulfúrico,

podemos decir que los márgenes del negocio FU-RE está dado por los ingresos por premios, el margen por recuperación metalúrgica, los premios por calidad y las penalidades por impurezas, ítems sobre los cuales es posible realizar esfuerzos tecnológicos para incrementar los ingresos. Lo siguiente es una revisión de estos ítems:

- Ahorro logístico: Constituye la diferencia de costos entre vender

concentrados de cobre respecto de vender cátodos. Esto puede llevar a pensar que sería el margen de aporte si se invierte en refinerías de cobre. La conveniencia de estas inversiones pasa por la desagregación del negocio en base la proyección de los cargos de refinación (RC) y la revisión de costos y pasivos ambientales de los procesos RE.

- Premios por calidad: Los aspectos que influyen en las preferencias de mercado que motivan estos ingresos adicionales corresponde a criterios amplios de calidad y medio ambiente, tal como los expuestos en las normas ISO 9.000 e ISO 14.000. Los aspectos tecnológicos que influyen en estos conceptos pueden ser físicos y químicos del cátodo y que son influenciados en gran parte por el balance de impurezas en el proceso de electrólisis,




principalmente arsénico, antimonio y bismuto (6). En este sentido cobra relevancia la revisión de tecnologías en orden a mejorar estos aspectos.

- Margen de recuperación: Éste es un aspecto netamente operacional, donde

la influencia está dada por las tecnologías usadas para los procesos productivos y por la gestión operacional de estas tecnologías.

- Penalidades por impurezas en los concentrados: Como se dijo, esto

constituye una transferencia de costos a las etapas Mina-Planta por el abatimiento de impurezas en los procesos FU-RE, pero también constituye un desincentivo a la producción, pues esta restricción puede impedir que una parte de los concentrados pueda ser comercializado, toda vez que conjuntamente se establecen límites superiores sobre los cuales este material no es recibido en los procesos FU-RE. Este ítem no constituye en la práctica un ingreso para el negocio minero global, sino un costo que en la práctica debe ser considerado de modo global y no sólo de los procesos FURE. Este criterio cobra especial relevancia debido a que la creciente presión por los aspectos ambientales puede motivar la aparición de costos cada vez mayores dados los pasivos ambientales existentes y posibles costos ocultos.




6. Conclusiones

Se ha mostrado una visión general del negocio minero del cobre con las principales integraciones tecnológicas y de negocio que lo conforman, describiendo con detalle los esquemas de los procesos FU-RE.

Los procesos de la línea de sulfuros de cobre muestran una mayor complejidad de componentes tecnológicos que influyen en la ecuación de negocio, respecto de los procesos de la línea de óxidos de cobre. Esta mayor complejidad se traducen en la práctica en la generación, por un lado, de flujos de salida de productos intermedios que se transan al interior del negocio minero, por otro de productos y subproductos que se transan mercados de otras industrias y, finalmente, de residuos e impurezas que constituyen costos y pasivos ambientales.

Lo anterior, sumado al hecho que ante escenarios de altos precios del metal los cargos de tratamiento y de refinación disminuyen por efecto de la mayor oferta de plantas de proceso y los actuales altos costos de insumos y servicios, hacen que el negocio FU-RE sea de carácter estrecho.

Los ingresos del negocio FU-RE por TC/RC son los de mayor aporte, sin embargo no alcanzan a superar los costos, por lo que cobran especial relevancia otros ítems de ingreso que aportan al negocio global minero, tal como premios por conceptos de calidad y medio ambiente, margen de recuperación de cobre, plata y oro, aspectos que pueden ser influenciados por el control de impurezas y las tecnologías usadas.

Las penalidades por impurezas no son ingresos para el negocio minero global, sino sólo una transferencia de costos desde un área de procesos a otra. Por otra parte, estos costos pueden ir en aumento dado la creciente presión por mejorar los aspectos ambientales de la industria.

Lo anterior permite deducir que los aspectos tecnológicos y de control de impurezas deben ser abordados en toda la cadena de valor.




Referencias

1. Olmos, C. (2009). Control de Impurezas en una Refinería de Cobre (Tesis Magister Ciencias de Ingeniería cm Ing. Química, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso).

2. S/a (2008, Abril) Minería: La Actividad Más Importante de Chile. Revista Enfoque Estadístico. Instituto Nacional de Estadísticas, Chile. Extraído en Noviembre del 2014 de http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/noticias/2008/abril/pdf/mineria.pdf

3. Devia, M. (2007) Aporte de Valor de Procesos de Fundición y Refinería. Diplomado Gestión de Operaciones del Procesamiento de Minerales, Universidad de Chile.

4. Ocedin, R. (2013). Estrategia de maximización de los ingresos del negocio fundición y refinería. Tesis Magister en Gestión y Dirección de Empresas, Universidad de Chile. Extraído en Noviembre del 2014 de http://www.tesis.uchile.cl/handle/2250/114410.

5. S/a (2014, 20 Mayo) Panorama de Fundiciones y Refinerías en Chile: Buscando la competitividad. Revista Ingenieros del Cobre y Minería. Extraído en Noviembre del 2015 de http://www.ingenierosdelcobre.cl/?p=473.

6. Cooper, Ch. (s/f) “Comportamiento y Control de Impurezas en Refinación Electrolítica de Cobre”, Revista Minerales vol. 43 N° 183.pp 55-67.


http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/noticias/2008/abril/pdf/mineria.pdf

http://www.tesis.uchile.cl/handle/2250/114410

http://www.ingenierosdelcobre.cl/?p=473



Glosario

LIX: Proceso de lixiviación. SX: Proceso de extracción por solventes líquidos. EW proceso de electro obtención. FU Conjunto de procesos integrados de una fundición de

concentrados de cobre. RE Conjunto de procesos integrados de una refinería electrolítica de

cobre. RIL Residuo industrial líquido RIS Residuo industrial sólido Commodity Mercancía transada en el comercio generalmente asociado a

productos genéricos, básicos y sin mayor diferenciación entre sus variedades.

Mina Conjunto de labores e instalaciones necesarias para explotar un yacimiento, que incluye una planta de chancado primario.

Planta Instalación industrial o fábrica donde se tratan o benefician minerales con un chancado primario.

Maquila Porción del cobre que corresponde al operador de planta por el procesamiento del mineral.

Cátodo de cobre Se llama al cobre producido por un método electroquímico, correspondiente al electrodo negativo de la electrólisis.

Ánodo Electrodo positivo de la electrólisis. Flotación Proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido-gas) para la

separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva sus partículas a burbujas de aire.

Restos de ánodos Es la parte de los ánodos sometidos a refinación electrolítica que no es disuelta en el proceso.

Scrap Restos de ánodos. Barro anódico Es el material remanente en el fondo de las celdas de electrólisis

constituido por los componentes menores del ánodo que no se disuelven.

Fusión Proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor.

Conversión Se llama al proceso de eliminación de azufre desde sulfuros de cobre fundido por medio de la adición de aire puro o mezclado con oxígeno.

Refinación a Fuego: Consiste en eliminación de impurezas remanentes en el material, mediante un tratamiento térmico.


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