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CONSUMO DE ENERGÍA Y RECURSOS HÍDRICOS EN LA MINERÍA DEL COBRE

AL 2017

Camila Montes

Andrés González

Analistas de Estudios y Políticas Públicas

Comisión Chilena del Cobre

1 de Agosto, 2018


I. ANTECEDENTES GENERALES


TABLA DE CONTENIDOS

II. CONSUMO DE ENERGÍA

III. CONSUMO DE AGUA

1. Antecedentes generales

2. Consumo por procesos

3. Comentarios finales

1. Antecedentes generales

2. Gestión del agua

3. Agua de mar

4. Comentarios finales

ANTECEDENTES GENERALESI


Encuesta de producción

mensual

Encuesta Minera de

Producción, Agua y Energía

Estudio de Caracterización de la Mediana

Minería

Ministerio de Minería| COCHILCO

EMPAE

LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

56 operaciones (incl. Enami)

100% de la producción

cuprífera nacional

LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

Metodología general

Consulta de los niveles de producción, consumo de energía y agua por proceso

Revisión de información y solicitud de ajustes en caso de detectar valores atípicos

Cálculo de los consumos globales y unitarios por procesos, tamaño y región, entre otros

1.

2.

3.


PROCESO PRODUCTIVO DE LA MINERÍA DEL COBRE


• Mina Rajo/subterránea• Transporte• Chancado primario

• Molienda y flotación de mineral.

• Lixiviación (Lx)• Extracción por solventes

(Sx)• Electrobtención (Ew)

Servicios

• Producción de blíster/ánodos• Producción de cátodos a través

de electrorefinación (ER)

Extracción Mina

Línea Hidrometalurgica

Concentración

Fundición y Refinería

CONSUMO DE ENERGÍAII


ANTECEDENTES GENERALES01


DISTRIBUCIÓN DE CONSUMO ENERGÉTICO POR SECTOR A NIVEL NACIONAL, 2016


Transporte

35%

Industrial y minería no cobre

25%

Comercial, público y residencial

21%

Minería cobre

14%

Energía

5%

417.027 TJ

296.200 TJ

250.216 Tc

168.487 TJ

59.575 TJ

Fuente: Cochilco en base a CNE

TIPO DE ENERGÍA UTILIZADA EN MINERÍA, 2017

Energía en minería del cobre

Energía en Combustibles

Diesel (88,7%)

Gas Natural (5,9%)

Enap 6 (4,6%)

Kerosene (0,5%)

Gas Licuado (0,2%)

Carbón (0,1%)

Propano (<0,1%)

Gasolina (<0,1%)

Leña (<0,1%)

Energía Eléctrica

Sistema Interconectado Central (41,1%)

Sistema Interconectado del Norte Grande (58,9%)

Fuente: Cochilco.Comisión Chilena del Cobre

2012

2013

2014

2015

2016

77.678 TJ

81.084 TJ

83.262 TJ

86.895 TJ

88.253 TJ

2012

2013

2014

2015

2016

Minería del cobre

74.326 TJ

73.751 TJ

79.375 TJ

80.897 TJ

80.234 TJ

Combustibles Electricidad

-0,2%+2,0%

Minería del cobre

CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y POR COMBUSTIBLE, 2012-2017

2017 201781.857 TJ 88.066 TJ


CONSUMO DE AGUA CONTINENTAL POR REGIÓN 2012-2017

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

XV-I II III IV-V RM-VI

PJ

Electricidad

CONSUMO DE ENERGÍA POR REGIÓN


La región de Antofagasta es la región con mayor consumo energético tanto en combustibles (46 mil TJ,~58,2% del total durante 2017) como en electricidad (47,6 mil TJ, ~52,2% del total).

El mayor consumo energético de Antofagasta viene dado por su alta producción de cobre (52,5% deltotal) pero también por factores geográficos, incluyendo la escasez hídrica

0

10

20

30

40

50

60

XV-I II III IV-V RM-VI

PJ

Combustibles

CONSUMO TOTAL ENERGÍA SEGÚN TAMAÑO

66%

30%

3% 1%

Combustibles

67%

28%

4% 1%

Electricidad

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000 900.000

Co

nsu

mo

en

ergé

tico

po

r co

bre

fin

o

pro

du

cid

o (

TJ/m

iles

de

TMF)

Producción de cobre fino (TMF)

Consumo energético unitario versus producción, 2017


CONSUMO TOTAL ENERGÍA ELÉCTRICA POR SISTEMA, 2007-2017

0

10

20

30

40

50

60

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

PJ

Consumo SING y SIC

SING SIC

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017PM

M p

or

TJ (

en U

S$ 2

017)

Precio Medio de Mercado SING y SIC

PMM SIC PMM SING [USD al 2017/TJ]

Consumo en SING alcanzó 51.890 TJ al 2017, siendo un 43% superior al del SIC (36.176 TJ).

Los PMM se han mantenido relativamente estables en los últimos años, lejos de los periodos de precios altos de 2008-09.

La interconexión ha traído una convergencia progresiva en los PMM


COSTOS ESTIMADOS EN ENERGÍA, 2007-2017

15

20

25

30

35

40

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

¢USD

/lib

ra

USD

(m

illo

nes

aju

stad

os

al 2

017)

Gasto energético agregado, minería del cobre en Chile

Electricidad Combustibles Gasto energético/Producción (¢USD/libra)

300

500

700

900

1100

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Pre

cio

Dié

sel (

USD

aju

stad

os

al 2

01

7)

USD

(m

illo

nes

aju

stad

os

al 2

01

7)

Gasto agregado en combustibles, minería del cobre en Chile

Petróleo Diésel Grado B Otros Precio Diésel (USD/m3)

20000

30000

40000

50000

0

500

1000

1500

2000

2500

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

USD

(aj

ust

ado

s al

20

17

)/TJ

USD

(m

illo

nes

aju

stad

os

al 2

01

7)

Gasto agregado en electricidad, minería del cobre en Chile

Gasto SIC Gasto SING PMM SIC PMM SING


CONSUMOS POR PROCESOS02


Consumo combustibles(Total 81.857 TJ)

Consumo electricidad(Total 88.066 TJ)

CONSUMO ELECTRICIDAD Y COMBUSTIBLES EN MINERÍA DEL COBRE, 2017

77%

9%

5%4%

2% 2% 1%

Mina Rajo

Fundición

Servicios

LX / SX / EW

Mina Subterránea

Refinería

Concentradora

57%22%

8%

6%4%

2% 1%

Concentradora

LX / SX / EW

Servicios

Fundición

Mina Rajo

Mina Subterránea

Refinería


CONSUMO TOTAL COMBUSTIBLES SEGÚN PROCESO

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Concentradora

Refinería

Mina Subterránea

LX / SX / EW

Servicios

Fundición

Mina Rajo

Combustibles 2017

LxSxEw

Servicios

Fundición

Mina Rajo 62.754 TJ

7.304 TJ

3.907 TJ

3.382 TJ


CONSUMO TOTAL ENERGÍA ELÉCTRICA SEGÚN PROCESO

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Concentradora

Refinería

Mina Subterránea

LX / SX / EW

Servicios

Fundición

Mina Rajo

Electricidad 2017

Fundición

Servicios

LxSxEw

Concentradora 49.809 TJ

19.696 TJ

7.044 TJ

5.100 TJ


COEFICIENTES UNITARIOS COMBUSTIBLES POR PROCESO, 2012-2017

Electricidad

ConcentradoraMJ/TM min. proc.

LxSxEwMJ/TMF cát. EO

FundiciónMJ/TM conc. proc.

ServiciosMJ/TMF

2012: 79,3

2013: 79,7

2014: 80,3

2015: 80,4

2016: 82,5

2017: 84,5

2012: 1.212

2013: 1.337

2014: 1.220

2015: 1.130

2016: 1.157

2017: 1.067

2012: 10.892

2013: 11.613

2014: 12.086

2015: 11.730

2016: 12.324

2017: 12.429

2012: 754

2013: 750

2014: 901

2015: 1.224

2016: 1.416

2017: 1.452


COEFICIENTES UNITARIOS COMBUSTIBLES POR PROCESO, 2012-2017

Combustibles

Mina RajoMJ/TM min. ext.

LxSxEw(MJ/TMF cát. EO)

FundiciónMJ/TM conc. proc.

ServiciosMJ/TMF

2012: 50,3

2013: 57,4

2014: 57,8

2015: 57,3

2016: 61,9

2017: 63,8

2012: 1.396

2013: 1.353

2014: 1.381

2015: 1.335

2016: 1.364

2017: 1.528

2012: 2.847

2013: 2.590

2014: 2.875

2015: 2.447

2016: 2.372

2017: 2.302

2012: 1.140

2013: 805

2014: 767

2015: 668

2016: 506

2017: 733


COMENTARIOS FINALES03


COMENTARIOS FINALES

Crecimiento en el consumo energético mayor al de la producción

Causas Estructurales

Envejecimiento de las minas

Escasez hídrica

Menores leyes de mineral

Endurecimiento de la roca

Mayor distancia de acarreo

Impulsión agua de mar

Causas de Producción

Aumento producción de concentrados

Mayor intensidad consumo de agua

Mayor intensidad consumo de energía


CONSUMO DE AGUA EN LA INDUSTRIA MINERA DEL COBREIII


ANTECEDENTES GENERALES01


DISTRIBUCIÓN DE LOS USOS CONSUNTIVOS DEL AGUA A NIVEL NACIONAL

100 %Agua Total Agropecuario Agua Potable Industrial Minero

82 % 8 % 7 % 3 %

Fuente: Atlas del Agua, DGA 2016 (pág. 125)Comisión Chilena del Cobre

ESQUEMA GENERAL DE CONSUMO DE AGUA EN OPERACIONES MINERAS

Fuente: WAF, Centre for Water in the minerals industry (CWiMI), Queensland University


CONSUMO DE AGUA TOTAL EN LA INDUSTRIA MINERA DEL COBRE 2012-2017

12,38 12,72 12,95 13,07 13,61 13,26

0,98 1,29 1,71 2,27 2,45 3,16

34,29 32,14 31,71

40,3843,27

38,07

2012 2013 2014 2015 2016 2017Aguas Continentales Aguas de Mar Aguas Recirculadas


CONSUMO DE AGUA CONTINENTAL EN LA INDUSTRIA MINERA DEL COBRE 2012-2017


CONSUMO DE AGUA SEGÚN FUENTE DE ABASTECIMIENTO 2012-2017


CONSUMO DE AGUA CONTINENTAL POR PROCESO MINERO 2012-2017



CONSUMO DE AGUA CONTINENTAL POR REGIÓN 2012-2017

Región de Antofagasta

4,95 4,99

5,42 5,515,31

4,97

2012 2013 2014 2015 2016 2017

1,66 1,63 1,602,01 2,24 2,27

2012 2013 2014 2015 2016 2017

Región de O´Higgins

- 6,5%

+1,3%

GESTIÓN DEL AGUA EN LA INDUSTRIA MINERA DEL COBRE02


COEFICIENTES UNITARIOS SEGÚN PROCESO MINERO 2012-2017

2012

2013

2014

2015

2016

0,61 m3/ton_min

Concentración

2017

0,57 m3/ton_min

0,53 m3/ton_min

0,52 m3/ton_min

0,50 m3/ton_min

0,45 m3/ton_min


COEFICIENTES UNITARIOS SEGÚN PROCESO MINERO 2012-2017

2012

2013

2014

2015

2016

0,10 m3/ton_min

Hidrometalurgia

2017

0,09 m3/ton_min

0,08 m3/ton_min

0,08 m3/ton_min

0,10 m3/ton_min

0,11 m3/ton_min

CONCENTRADOS

Coeficiente unitario vs procesamiento de mineral 2017


COEFICIENTES UNITARIOS VS PROCESAMIENTO DE MINERAL 2017

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000

coef

icie

nte

un

itar

io (

m3/

ton

_min

)

Mineral procesado (KTM)

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000

Co

efi

cie

nte

un

itar

io (

m3

/to

n_m

in)

Mineral procesado (KTM)

HIDROMETALURGIA

Coeficiente unitario vs procesamiento de mineral 2017

A mayor escala de procesamiento de mineral, los coeficientes unitarios son más bajos, es decir el proceso es más eficiente


RECIRCULACION EN OPERACIONES Y PLANTA CONCENTRADORA 2012-2017

Tendencia en la tasa de recirculación en operaciones de la minería del cobre 2012-2017

69,7%

Recirculación

Tendencia en tasa de recirculación en concentradora de la minería del cobre 2012-2017

75,7%

Recirculación

RECIRCULACION EN OPERACIONES 2017

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

100.000

-5% 5% 15% 25% 35% 45% 55% 65% 75% 85% 95%

Kto

n m

ine

ral p

roce

sad

o

Porcentaje de agua recirculada por proceso

Hidrometalurgia Concentración

Porcentaje de recirculación por proceso según cantidad de mineral procesado 2017


AGUA DE MAR03


CONSUMO DE AGUA DE MAR EN LA MINERÍA DEL COBRE 2012-2017

m3/seg

0,13 0,220,37

0,58

0,88 0,970,83

1,53

0,11

0,490,61

0,71

0,82

1,311,61

1,63

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Desalada Salobre

Uso de agua de mar en la minería del cobre 2010-2017 (m3/seg)



Puesta en

marcha Estado Propiedad Nombre Región

Capacidad Planta

Desaladora

(lts/seg)

Capacidad Agua

de Mar Directa

(lts/seg)

- Cerrada (se espera

reactivación en

2019)

Haldeman Michilla Antofagasta 75 25

- Operando ENAMI Planta J.A. Moreno (Taltal) Antofagasta - 15

- Operando Las Cenizas Las Cenizas Taltal Antofagasta 9 12

- Operando Mantos de la

luna

Mantos de la luna Antofagasta 5 20

- Paralizado Pampa

Camarones

Pampa Camarones Arica y

Parinacota

- 25

- Operando BHP Billiton Escondida – Planta Coloso Antofagasta 525 -

- Operando AMSA Distrito Centinela (Esperanza + El Tesoro) Antofagasta 50 1.500

- Operando AMSA Antucoya Antofagasta 20 280

- Operando Mantos Copper Mantoverde Atacama 120 -

- Operando Lundin Mining Candelaria Atacama 300 -

- Operando KGHM Int. Sierra Gorda Antofagasta - 1.315

- Operando BHP Billiton Escondida EWS Antofagasta 2.500 -

2018 Factibilidad Lundin Mining Candelaria 2030 – Continuidad operacional Atacama 200 (1) -

2020 Factibilidad AMSA Desarrollo minera Centinela – Etapa 1 Antofagasta - 850 (2)

2020 Factibilidad AMSA Los Pelambres – ampliación marginal I y II Coquimbo 400 -

2020 Factibilidad COPEC Diego de Almagro Atacama - 315

2020 Factibilidad BHP Biliton Spence Growth Option Antofagasta 1.000 -

2020 Factibilidad Mantos Copper Desarrollo Mantoverde Atacama 260 (3) -

2020 Factibilidad Codelco Adecuación planta desaladora RT Sulfuros –

Etapa 1

Antofagasta 630 (4) -

2021 Factibilidad Teck Quebrada Blanca Hipógeno Tarapacá 1.300 -

2021 Sin EIA Goldcorp y Teck Nueva Unión Antofagasta 740 -

2023 Factibilidad

detenida

Capstone Mining Santo Domingo Antofagasta 30 400

2024 Factibilidad AMSA Desarrollo minera Centinela- Etapa 2 Antofagasta - 1.650 (5)

2025 Sin EIA Freeport

McMoran

El Abra Mill Project Antofagasta 500 -

CATASTRO PLANTAS DESALADORAS Y USO DE AGUA DE MAR 2017

CONCLUSIONES04


CONCLUSIONES


Desafíos estratégicos a largo plazo• Asegurar agua para la producción• Reducir consumo de agua• Comprender vinculo entre agua, energía y emisiones

Necesidad de una tecnología efectiva de reutilización y reciclaje junto con una gestión adecuada de las fuentes de suministro

Análisis de las soluciones bajo un contexto regional, buscando posibles sinergias que permitirían reducir los costos, aportando soluciones no solo para la minería sino también para otros sectores.


GRACIAS

Camila Montes

Andrés GonzálezAnalistas de Estudios y Políticas Públicas


31 de Julio, 2018

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