Programa de Investigación y Desarrollo:
ConsorCioJRI Ingeniería & EcoMetales Limited
RecupeRación de elementos de ValoR desde RelaVes
Están compuestos
por
agua,
roca
y
trazas
de
alg
unos
mine
rales
.
Son residuos mineros masivos. Resultantes del Proceso de molienda y flotación. Contienen agua, restos de roca y minerales, muchos de los cuales tienen valor comercial.
¿QUÉ SON LOS RELAVES?
Fuente:http://www.sernageomin.cl/publicaciones-depositos-de-relaves/
¿Cuántos relaves hay en Chile?
relavescatastrados*740
}170abandonados
101activos
469inactivos
Cada 36 horasse deposita el
equivalente a un cerro Santa Lucía
¿Por qué siguen aumentando?
La generación de relaves va en aumento debido a las menores leyes de mineral: es necesario procesar cada vez más mineral para producir la misma cantidad de cobre fino.
En Chile se generan:
537 millones de toneladas anuales
.
SALVADOR
CANDELARÍALOS PELAMBRES
LOS BRONCESESCONDIDA
TARAPACÁ
ANTOFAGASTA
ATACAMA COQUIMBOVALPARAÍSO
O’HIGGINS
RM
Capacidad (ton)
PampaPabellón
PicaDEPÓSITO
COMUNA
Talabre
Calama
LagunaSeca
Antofagasta
PampaAustralDiego deAlmagro
Candelaria
TierraAmarilla
ElMauro
Los Vilos
LosLeones
Los Andes
Ovejería
Til Til
LasTórtolas
Colina
Carén
Alhué
COLLAHUASIFAENA
EL TENIENTE
ANDINA
CHUQUICAMATA
RELAVES TOP 10 6.600 millones de toneladas suman los 10 depósitos de relaves activos con mayor tonelaje acumulado.Representan el 90% del total de relaves catastrados por Sernageomin.
Fuente: elaborado según catastro Sernageomin.
Relaves con 10 o 15 años de antigüedad, tienen incluso leyes de cobre mayores que algunos yacimientos en operación.
Contienen pequeñas cantidades de los elementos llamados menores, escasos, y estratégicos para la industria tecnológica.
Si contamos con metodologías para descifrar la composición de los relaves, podremos saber la ocurrencia geológica* de metales con valor.
CONVERTIR LOS RELAVES EN RECURSOS
El desafío:
(*) Los elementos de valor se
encuentran en el 1% de la
masa total.
VENTAJAS DE RECUPERAR VALOR DESDE RELAVES
Bajo consumo deagua y de energía en elprocesamiento de los
minerales previamente molidos.
Aumenta la vidaútil del tranque.
Remedia pasivos ambientales y reduce el
volumen de los tranques.
Facilita procesos de cierrede faenas: disminuye
costos, e incluso puede aportar recursos.
Disminuye riesgosde contaminación de
relaves fuera de estándar.
Aumenta disponibilidad de terrenos para otros
usos.
• Poluciónpormaterialparticulado.• Infiltracionesdeaguaconelementosdisueltosa cursos de agua subterráneos.
• Desbordeydeslizamientosporlluvias excesivasoporsismos,quecontaminen fuentes de agua y/o suelos.
Riesgos Ambientales de tranques de Relave
INICIATIVAS PÚBLICO PRIVADAS ASOCIADAS A RELAVES
Programa tecnológico de Monitoreo en Línea de Depósitos de Relaves.
ProgramaI+Dparalarecuperacióndeelementos de valor desde relaves.
Programa identificación, cuantificación y extracción (bio) tecnológica de minerales/elementos de valor contenidos en depósitos de relaves.
EcoMetales, empresa filial de Codelco cuyo rol es recuperar valor a partir de los residuos mineros, y JRI,empresa chilena de ingeniería, impulsan un programa financiado por CORFO.
estudiarán estrategias mineras indispensables, que
ElproyectogeneraráunaGuía Metodológica de acceso público,paraevaluarlaviabilidad del negocio.Laguíapermitirá:
1Generar una
metodología para la
caracterización de relaves.
2Identificar
tecnologías que permitan
recuperar valor.
3 Generar un prototipode
procesopara recuperar
valor.
PROGRAMA I+D PARA LA RECUPERACIÓN DE ELEMENTOS DE VALOR DESDE RELAVES
una vez validadas, permitirán evaluar potenciales negocios, asociados a la recuperación de valor desde relaves mineros.
PROGRAMA I+D PARA LA RECUPERACIÓN DE ELEMENTOS DE VALOR DESDE RELAVES
2017 2018 2019 2020 2021Junio
Extracciónmuestra
compósito
EneroInicio Pruebas Banco/Proceso Prototipo
Hito Evaluación
Continuidad
SeptiembreInicio
PruebasLaboratorio
E F M A M J J A S NO D E F M A M J J A S NO D E F M A M J J A S NO DE F M A M J J A S NO D
E TA PA 1 E TA PA 2
Inicio del Programa Término del ProgramaAbril
Proyecto 1: Metodología caracterización Relaves- Mes 16- Mayo 2018 Proyecto 3: Validación Prototipo Banco Mes 48- Diciembre 2020
Proyecto 2: Pruebas Experimentales tecnologías- Mes 31- Julio 2019
ConsorCio JRI Ingeniería & EcoMetales Limited
GENERAR UNA METODOLOGíA PARA LA CARACTERIzACIÓN DE RELAVES
Proyecto 1:
Metodología paracaracterizar
relaves
Desafío:Generar una metodología para caracterizar los contenidos de un relave.
4
Énfasis: 4
Producto final del proyecto:4
Caracterización de elementos de valor menos conocidos. Las de cobre, oro, plata y molibdeno existen y son más difundidas.Analizar metales valiosos del resto de la tabla periódica.
Guía de evaluación de tranques, énfasis en elementos estrategicos de valor.
Campañademuestrasfebrero2018: el Salado, enami, 75; el Gato, Atacama Kozan,75.
150 Muestras seleccionadas por geólogo. tecnología Fugro, Alemania, que permite análisis “en línea”. Actualmente están siendo analizadas en Sernageomin y en los laboratorios de JRI.
AVANCES y RESULTADOSProyecto 1:
ETAPA UNOProyecto 1:
200.000
100.000
0
300.000
400.000
8.000
4.000
0
12.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
16.000
Iron
(ppm
)Co
pper
(ppm
)
TecnologiaFRX,Fugro: Se observa una alta presencia de Fe y Cu. RuedadelMetal:Alta probabilidad de ocurrencia de tierras raras y otros metales de alto valor.
Toma de muestra, análisis químico y mineralógico.
Mn ZnCu
NiNi
Ni
BrB
Mn
Mn
Mn
Mn
Mn
Sn
Al
Fe
FeSn
Al
Al
ZnAu
AuAu
AgAg
Ag
Cu
Ag
Pb
Al
FeFe
Fe
Fe
Ti
Ti
Cr
V
V
V
V
Zr
ZnCu
Cu
Cu
Cu
CuCr
Cr
Cl
Pb
Pb
Bi
Fe
Fe
Fe
Cr
Hg
Hg
Hg
AsCa/Si
Ca/Si
Ca/Si
Ca/Si
Ca/Si
SbAs
As
Pb
Pb
Zn
ZnMo
Pt
Pt
Bi
Bi
Se
Se
As
As
Cd
TeOs
Al
Al
As
Mg
Mg
Ti
Mg
Mg
Sn
MgMg
Mg
Ti Li Cr
Nb
Ta
Ta
PGM
GaGe
In
Ga
Te IrRuRhCo
OsRu
Ni
Ir
PdRh Co
Sb
Sb
Sb
W
Co
NbTa
Minerales oxidados
Min
eral
es s
ulfu
rado
s
Metalprincipal
Sin infraestructura(residuos)
Infraestructuralimitada
Sotramin
Elias Resk Contreras(Soc. Minera Santa Teresa)
Jose Aranda (Irribarren)
Slm Tesoro(Antofagasta Plc) Pizarro Guerra y Cia
(Wilson Pizarro Guerra)
Hugo Araya(Minera Araya y Araya)
Carlos Gregorio Araya Campana
HumbertoRivera C.
Suc. LuisAlvarez Sierra
Op Mining Chile Spa
VALLENAR
OVALLE
LOS VILOS
CHAÑARAL
FRANJAFERRÍFERA: formación geológica que caracteriza a las regiones de Atacama y Coquimbo por sus altos contenidos de fierro.Se asocia a la presencia de Tierras Raras, (REE), y otros elementos de valor presentes en relaves ubicados en la zona.
¿DÓNDE?
E
PRINCIPAL APORTE DE LA METODOLOGíA
Proyecto 1:
1 4.00262
20.1801014.0077
39.9481817
18.998915.9998
83.79836
131.2954
12.0116
CB5
26.982
Al13
Si14 30.97415
S16
Li3 9.0122
Be4
22.99011 24.305
Mg12
39.09819 40.078
Ca20 44.956
Sc21 47.867
Ti22 50.942
V23 51.996
Cr24 54.938
Mn25 55.845
Fe26 58.933
Co27 58.693
Ni28 63.546
Cu29 65.38
Zn30 69.72331 72.64
Ge32 74.922
As33
Se34 79.90435
85.46837 87.62
Sr38 91.224
Zr40 92.906
Nb41 95.95
Mo42
132.9155 137.33
Ba56
138.91
La
La-Lu57-71
57
178.49
Hf72
Ta W
(223)87 (226)
Ra88
(227)
Ac
Ac-Lr89-103
89
(98)43 126.90
I53107.87
Ag47 112.41
Cd48
186.21
Re75 196.97
Au79 200.59
PNa
K Ga
Rb
Cs
Fr
Hg80 204.38
Tl81 207.2
Pb82
114.82
In49 118.71
Sn50 121.76
Sb51 127.60
Te52
H He
NeN
ArCl
FO
Kr
Xe
Br
1
54
2
3
13 14 15 16 17
18
6 7 8 9 10 11 12
174.97
Lu71140.12
Ce58
232.04
Th90 231.04
Pa91 238.03
U92
140.91
Pr59 144.24
Nd60
(262)103
(145)61
(237)93 (244)94 (243)95 (247)96 (247)97 (251)98 (252)99 (257)100 (258)101 (259)102
150.36
Sm62 151.96
Eu63 157.25
Gd64 158.93
Tb65 162.50
Dy66 164.93
Ho67 167.26
Er68 168.93
Tm69 173.05
Yb70
(272)107(267)104 (268)105 (271)106 (277)108 (276)109 (281)110 (280)111
1
2
3
4
5
6
7(285)112 118113 114 115 116 117 (294)(285) (287) (289) (291) (294)
Tc
Lr
Pm
Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No
BhRf Db Sg Hs Mt Ds Rg Cn
1.008
6.94 10.81
28.085 32.06 35.45
78.971
Copyright Eni G© 2017 eneralić
Nh Fl Mc Lv Ts Og
LANTÁNIDOS
ACTÍNIDOS
HIDRÓGENO HELIO
NEÓNNITRÓGENO
ARGÓNCLORO
FLÚOROXÍGENO
KRIPTÓN
XENÓN
CARBONOBORO
ALUMINIO SILICIO FÓSFORO AZUFRE
LITIO BERILIO
SODIO MAGNESIO
POTASIO CALCIO ESCANDIO TITANIO VANADIO CROMO MANGANESO COBALTO NIQUEL COBRE ZINC GALIO GERMANIO ARSÉNICO SELENIO BROMO
RUBIDIO ESTRONCIO CIRCONIO NIOBIO MOLIBDENO
CESIO BARIO HAFNIO
FRANCIO RADIO
TECNECIO YODORUTENIO RODIO PALADIO PLATA CADMIO
RENIO OSMIO IRIDIO PLATINO ORO TALIO PLOMO
INDIO ESTAÑO ANTIMONIO TELURIO
HIERRO
MERCURIO
BOHRIORUTHERFORDIO DUBNIO SEABORGIO HASIO MEITNERIO
Lantánidos
Actínidos ROENTGENIO COPERNICIODARMSTATIO FLEROVIO LIVERMORIO
LANTANO
ACTINIO
LUTECIOCERIO
TORIO PROTACTINIO URANIO
PRASEODIMIO NEODIMIO
LAWRENCIO
PROMETIO
NEPTUNIO PLUTONIO AMERICIO CURIO BERKELIO CALIFORNIO EINSTENIO FERMIO MENDELEVIO NOBELIO
SAMARIO EUROPIO GADOLINIO TERBIO DISPROSIO HOLMIO ERBIO TULIO ITERBIO
OGANESÓNNIHONIO MOSCOVIO TENESO
180.9573 183.8474
TÁNTALO WOLFRAMIO
(222)86208.98
Bi83 (209)
Po84 (210)
At85
RnRADÓNBISMUTO POLONIO ASTATO
Ru Rh Pd
Os Ir Pt
101.0744 102.9145 106.4246
190.2376 192.2277 195.0878
88.906
Y39
ITRIO
TIERRAS RARAS y OTROS ELEMENTOS DE VALOR
Grupo formado por 17 elementos químicos de la tabla Periódica, de los cuales 15 pertenecen al grupo de los lantánidos. estos elementos son abundantes en la corteza terrestre, sin embargo es poco común encontrarlos en concentraciones suficientes para que su extracción sea económicamente viable. esa particularidad explica su nombre.
¿Qué son?
Las principales potencias mundiales consideran a algunos de estos elementos como estratégicos por sus diversas aplicaciones.en 2014 la unión europea definió una lista de 20 materias primas críticas, entre las que se encuentran las tierras Raras, livianas y pesadas, debido a su alto riesgo de suministro.
Críticos
TA B L A P E R I Ó D I C ARareEarthElements:Ree, sigla en inglés.
Platinoides tierras raraspesadas
tierras raraslivianas
Otroselementos
REE - RARE EARTh ELEMENTS
ALEACIoNEs: La Ce Pr Nd YBaterías niMH, Pilas Combustibles, Piedras Encendedores, Súper Aleaciones Al-Mg
FósFoRos: Eu Y Tb Nd Er Gd ( Ce Pr )Pantallas CRT, LPD, LCD, Lámparas Fluorescentes, Láseres, Fibra Óptica
IMANEs: Nd Pr (LuDy)
Motores Híbridos, Discos Duros, Turbinas Eólicas, Micrófonos Altavoces
CATALIzADoREs: La Ce ( Pr Nd )
Refino de Petróleo, Convertidores Catalíticos, Aditivos del Diésel,
Análisis Químicos
CERáMICAs:LaCePrNdYEuGdLuDy
Condensadores, Sensores, Colorantes, Láseres, Refractarios.
VIDRIo/óPTICA:La Ce Pr Nd Gd Er Ho
Pulidores, Cristales con Protección UV,
Imágenes RX
oTRos:La Nuclear
( La Ce Pr Nd Gd Er Ho )Defensa
( NdPrLuDyEuYLaLusm )
¿EN QUÉ SE UTILIzAN?
IDENTIfICAR TECNOLOGíAS QUE PERMITAN RECUPERAR VALOR
Proyecto 2:
Desafío:Identificar las tecnologías disponibles que permitan recuperar minerales escasos, pero valiosos.
4
Identificar tecnologías para recuperar elementos de valormenosconocidosyqueseencuentranentrazasen los relaves.Complementar el conocimiento que existe para la recuperación de cobre, oro, plata y molibdeno, que ya están en uso.
Énfasis: 4
Producto final del proyecto:4
Identificar tecnologías
Definir un proceso tecnológico viable, a partir de recirsos disponibles (relaves antiguos).
Muestreo:9 tranques Regiones de Atacama y Coquimbo Determinados según caracterización Sernageomin.
Muestreo masivo en 3 relaves15 toneladas de muestra.Diseño de un programa de pruebas de laboratorio.6
IDENTIfICAR TECNOLOGíAS QUE PERMITAN RECUPERAR VALOR
Proyecto 2:
ETAPAS UNO y DOSProyecto 2:
Procesos físicos y Químicos
Análisis químico:
Topografía y Sondajes
Caracterización Física y Química
Separación Cuarzo
Caracterización Física y Química
Recuperación Elementos
Estratégicos y de Valor
Preparación de muestras
RemoliendaCaracterización Física y Química
Separación Magnética
Refinación
LixiviaciónPrecipitaciónSX/IXElectro DepositaciónCristalizaciónOtros
PROCESOS FÍSICOS PROCESOS QUÍMICOS
La presencia de fierro permite la
separación de elementos con
esta técnica
Qué elementos hay y en qué cantidad
Análisis mineralógico:Cómo se presenta el mineral, lo que implica, cómo recuperarlo
GENERAR UN PROTOTIPO DE PROCESO PARA RECUPERAR VALOR
Proyecto 3:
Desafío:Generar un prototipo de proceso de recuperación de valores de interés.
4
Énfasis: Recuperar elementos de valor que tienen menor conoci-miento y que se encuentran en trazas en los relaves. Complementar el conocimiento que existe para la recupe-ración de cobre, oro, plata y molibdeno que ya están en uso.un piloto de aplicación tecnológica para recuperación de tierras raras desde tranques de relaves.
4
Producto final del proyecto:Propuesta de proceso a partir de validación de prototipo.
4
Adoptar y/o adaptar modelos de
negocios
ETAPA DOSProyecto 3:
Transporte ypreparación de pulpa
Lixiviación Cuy elementos
de valor
Arenas cuarzoa disposición
Conc.Fe3SO4
Relaves
Clasificación
Remolienda
Flotación de cuarzo
Separación magnética
Espesamiento
Los mejores parámetros preliminares obtenidos en las pruebasdelaboratorio serán validados a una mayor escala en pruebasdebanco.
Validación de prototipo para la recuperación de elementos de valor desde relaves
DIAGRAMA DE fLUJOS SEPARACIÓN MAGNÉTICA y fLOTACIÓN
Recupera Fe
PRÓxIMOS DESAfíOS
ComplementarestaofertametodológicaytécnicaconPropuestasdeotrosámbitosquedaránviabilidadalarecuperacióndevalordesdelosdepósitosderelave.(propiedaddelosrelaves;suministrodeaguay energía, información de mercado, entre otras.
SE REQUIERE:
Ampliar el conocimiento minero a otros elementos que tienen valor.4
Generar conocimiento, metodologías y validar tecnologías que permitan reconocer y recuperar elementos de valor que habitualmente no se recuperan en Chile.
4
Contribuir a resolver un pasivo ambiental con propuestas cuyo modelo de negocio es sustentable.4
ConsorCioJRI Ingeniería &
EcoMetales Limited
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