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

Francisco.cardenas@greenminin.pe

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