lixiviación concentrados de cobre

Tecnología Biocobre®
Lixiviación de Concentrados
Agosto 2015
Resumen ejecutivo
 Pucobre trabajando desde el 2012 en la lixiviación de concentrado con
tecnología Biocobre®
– Proyecto con co-financiamiento CORFO y acogido a ley I+D
• Innovación empresarial de alta tecnologia aporte de
$ 503.000.000
• Ley I+D ( 36% de todo lo aportado por Pucobre) tope de $ 880.000.000
 Tecnología Biocobre® 100% de propiedad de Pucobre.
 Patentes presentadas y en tramitación.
 Finalizada etapa de columnas unitarias con resultados positivos.
 En etapa de escalamiento y transferencia tecnológica.
2
Minerales de Cobre en un yacimiento tipo.
3
Lixiviación de concentrado reemplaza fundición y
refinación para obtener cátodos
Mineral
sulfurado
Flotación
Concentrado
de Cu
Fundición
Ánodos
de Cu
Electro
refinación
Concentrado
sub-productos
Cátodos
99,999% Cu
Tecnología Biocobre®
Lixiviación de
concentrado
Mineral
de cobre
Solución
rica en Cu
Planta SX-EW
Mineral
oxidado
Lixiviación
óxidos
SX-EW
Tecnología Biocobre permite producir cátodos de 99,999% cobre a
partir de concentrado 29% cobre
4
Mercado de fundiciones en Chile con costos al alza y
capacidad limitada
 Alza en costos por incorporación de nuevas tecnologías para
adecuarse a las nueva normativa ambiental de fundiciones
– US$2.000 MM de inversiones totales
 Aumento sostenido del contenido da As y otras impurezas, en
producción de concentrados chilenos, se traducirá en mayores
costos de tratamiento y dificultades de aceptación por el
mercado. Se estima que unos 6 Mton/año serán difícilmente
exportables a futuro
 Fundiciones nacionales e internacionales no tratan
concentrados con niveles de impurezas > 0,4% As.
 Duplicación de Exportaciones de concentrado a 4 MM Ton de
Cu al 2020.
 Capacidad de fundición se estima estable.
 Aumento progresivo de capacidad ociosa de SX-EW estimada
en 700.000 Ton de Cu al 2020.
Costos de fundiciones al alza
Exceso de concentrados en mercado local
Producción Cu fino MM Ton
7,0
Concentrados
5,0
4,0
3,0
500
300
143
1,0
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
0,0
2009
Chagres
70
Chuqui
175
Altonorte
Potrerillos
Paipote
300
Caletones
Capacidad Ociosa SX-EW. Oportunidad de Entrada
2,0
Ventanas
600
catodos SX-EW2
6,0
Inversiones para cumplir ley ambiental actual (US$ MM)
700
600
500
400
300
200
100
0
Fundición
5
Medio ambiente y Comunidades
6
Mineras chilenas pagando cerca de US$ 3,0 Bn anuales
por fundiciones, refinación y flete
Exportación de concentrado chilena a fundiciones
internacionales (MM ton de cobre fino)
Costos de fundición, refinación y flete de
concentrado chileno
4,5
Exportación de concentrado
MM ton
Cu fino
3,0
US$/ lb
3,5
Costo unitario fundición y refinación
(TC/ RC)
0,30
3,0
A. Costos fundición refinación
US$ MM
Costo flete a fundición internacional
US$/ Ton de
concentrado
B. Costos flete
US$ MM
1.000
A+B. COSTO TOTAL
US$ MM
2.985
4,0
1.985
2,5
2,0
3,8
1,5
2,5
1,0
1,7
2,7
3,0
3,9
4,0
3,9
3,4
100
2,1
0,5
0,0
2011 ´12
´13
´14
´15
´16
´18
´19
´20
´21
Tecnología Biocobre ahorra costos de fundición, refinación y flete
Fuente: Cochilco 2015, Costos fundición, refinación y flete estimaciones propia, asume concentrado de 29% Cu
7
Costos históricos de TC/RC (2007-2015) Asia.
Costos de TC/RC
200
180
160
US$ TC/ cUS$ RC
140
120
TC/RC (T)
100
TC (US$ T)
80
RC (cUS$/lb)
60
40
20
0
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Año
En base a concentrado limpio con ley de 27,86% Cu.
Elaboración propia en base a datos de estudio LME.
8
Disminución de recursos oxidados genera importante
capacidad ociosa en SX-EW
 Por agotamiento de
minerales oxidados se
espera al 2025 una
capacidad ociosa de
1 MM de toneladas de
cátodos
Producción de cátodos por SX-EW en chile (MM ton Cu fino)
2,0
1,8
1,6
-46%
1,4
1,2
 Estrategia de entrada
tecnológica considera
mercado objetivo inicial
la capacidad ociosa de
SX-EW en Chile
1,0
1,9
1,9
0,8
1,8
1,8
1,7
1,7
1,5
1,3
0,6
1,3
1,2
1,2
1,1
1,0
´23
´24
´25
0,4
0,2
-
2013
´14
´15
´16
´17
´18
´19
´20
´21
´22
Disponibilidad de capacidad de SX-EW es un oportunidad
para desarrollo de tecnología Biocobre
Fuente: Cochilco: Inversión en la minería chilena -Cartera de proyectos 2014 -2023 (Junio 2014)
9
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
A AGLOMERADOR
Requerimientos
• Bajo costo.
• Diversidad de
proveedores.
• Químicamente inerte.
• Baja densidad.
• Resistencia a
condiciones de
proceso.
• Adaptabilidad a
tecnologías de terceros
10
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Utilizable en tambor
aglomerador
convencionales.
AGLOMERACION
11
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Ante altas cargas
iónicas se atraen las
partículas de
concentrado a su
superficie.
AGLOMERACION
12
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Ante altas cargas
iónicas se atraen las
partículas de
concentrado a su
superficie.
AGLOMERACION
13
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Ante altas cargas
iónicas se atraen las
partículas de
concentrado a su
superficie.
AGLOMERACION
14
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Ante altas cargas
iónicas se atraen las
partículas de
concentrado a su
superficie.
AGLOMERACION
15
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Ante altas cargas
iónicas se atraen las
partículas de
concentrado a su
superficie.
AGLOMERACION
16
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Solución Riego
Matriz
Polimérica
Capacidad de
mantener condiciones
de glómero estable
ante altas tasas de
Riego.
RIEGO
17
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Solución Riego
Matriz
Polimérica
Aireación
Permitir la oxidación
de los sulfuros de
cobre depositados en
su superficie
LIXIVIACION
18
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Solución Riego
Matriz
Polimérica
Aireación
Capacidad de resistir
altas temperaturas y
acidez dadas por las
cinéticas de lixiviación
de sulfuros y
condiciones de
proceso.
LIXIVIACION
19
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Solución Riego
Matriz
Polimérica
Aireación
Repeler el Cobre
oxidado de la
superficie de la
partícula.
LIXIVIACION
20
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Solución Riego
Liberar el Cobre
Lixiviado a la solución
de percolación.
Matriz
Polimérica
LIXIVIACION
21
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Solución Riego
Matriz
Polimérica
Recuperar el cobre
oxidado en PLS a ser
tratado en etapas de
SX-EW.
LIXIVIACION
22
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Factibilidad de retener
los residuos no oxidados
y metales nobles
contenidos.
Transporte a etapa de
lavado
FIN CICLO DE RIEGO
23
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Matriz
Polimérica
Al lavar en solución de
baja carga iónica
permitir recuperar los
residuos no oxidados y
metales nobles
contenidos para
posterior tratamiento.
LAVADO TROMEL
24
Innovación: Nuevo Proceso en base a matriz soporte de
aglomeración de concentrados.
Reutilizable
Matriz
Polimérica
A AGLOMERADOR
25
Patentamientos.
Nuevo proceso de lixiviación basado en el uso de matrices poliméricas , de diversas
formas y tamaños para ser utilizada como matriz de aglomeración de concentrados
sulfurados de cobre a ser lixiviados Biológica o químicamente y que como resultado de
dicho proceso se obtiene una solución de sulfato de cobre posible de ser alimentada a
una planta convencional de SX-EW.
•
•
•
•
•
•
Chile:
USA:
Perú.
China:
Japón:
En tramite:
• UE
• Sudáfrica
• Australia
• India
• Indonesia
• Korea
26
AGLOMERACION PRUEBAS BIOCOBRE
concentrado
Matriz polimérica
Solución acidulada
Aglomeración
A lixiviación
Inóculo y medio basal
Fotos pruebas carga concentrados calcopiriticos
28
Pellets poliméricos aglomerados
29
Composición mineralógica de sulfuros en pruebas.
100,00
90,00
80,00
70,00
Pucobre
60,00
Collahuasi
50,00
Chuquicamata
40,00
DMH
30,00
20,00
10,00
0,00
30
Resultados columnas – Etapa 1
90%
Método
Biológico
Método
Químico
(NaCl)
31
Cu %
Biolix- pellets – Conc . 90% calcopirita ( San José)
( Cabeza-Ripio)/Cabeza . Columnas 2 mts altura.
Recuperación Cu
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
50
100
150
200
250
300
350
200
250
300
350
Dias
Fe %
Recuperación Fe
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
50
100
150
Dias
Columna 2: Pellets+Bacterias
Columna 5: Esferas+Bacterias
Columna6: Esferas+Bacterias
32
Biolix- pellets – Conc . 60 % calcopirita, ( CMDIC)
( Cabeza-Ripio)/Cabeza. Columnas 6 mts de altura.
Cu, %
Recuperación Cu
100
80
60
40
20
0
-20 0
50
100
150
200
250
300
350
Dias
Fe, %
Recuperación Fe
80
60
40
20
0
-20 0
50
100
150
200
250
300
350
Dias
(kg/ton.catodo)
Consumo Neto Acido
400
200
0
-200 0
-400
-600
-800
-1.000
50
100
150
200
250
300
350
Dias
C2 Pellets+Bacterias COLLAHUASI
C6 Pellets+Bacterias COLLAHUASI
33
Biolix- pellets – Conc . 27% Enargita, ( Codelco MH) ( Cabeza-Ripio)/Cabeza.
Columnas 6 mts de altura.
Recuperación Cu %
70
60
50
40
30
20
10
0
Columna 2
Pellets+Bacterias DMH
Ajustada
0
50
100
150
200
250
Tiempo, Dias
30
Recuperación Fe, %
25
20
Columna 2
Pellets+Bacterias DMH
Ajustada
15
10
5
0
0
50
100
Dias
150
200
250
34
Pruebas Escala Gavión 1
Tareas:
Construcción e implementación de 4 gaviones piloto , con sistemas de control y
monitoreo de variables críticas.
1,5 m de diámetro x 6 m de altura, equivalente a 10 m3 o 5 toneladas de
concentrados.
Corrida de pruebas (12 meses)
Tasa de riego, tasa de aireación, consumo de oxigeno. Consumo energético.
Validación de Modelación matemática y desarrollo de patentes adicionales de proceso.
Validación de parámetros de escalamiento.
35
Pruebas Escala Gavión 2
Tareas:
Ingeniería y Construcción de prototipo semi-industrial.
Ingeniería Planta Piloto Escala gavión
Construcción y Puesta en Marcha Planta Piloto
Corrida de pruebas (12 meses)
Tasa de riego, tasa de aireación, consumo de oxigeno, pre lixiviación ácido
férrica. Consumo energético-
Confirmación de proceso, de herramientas de control, empaquetamiento tecnológico.
Validación de proceso demostrativo para venta de la tecnología a terceros.
Cierre del proyecto.
36
Esquema etapas del
proceso industrial
1
2
5
4
3
6
8
7
10
9
37
8
Comparación de tecnología v/s Fundición Internacional
+ 215 US$Ton
Valores presupuestados : Cu: US$ 2,3 lb, Au: US$1200/oz, Ag: US$ 20/oz , H2SO4: US$ 40/ton, Rec 85% Cu.
212
32
0
0
61
42
21
173
0
110
0
30
0
1277
0
1200
77
Cu
Au
Ag
Premio Premio US$/
Cátodo H2SO4 Ton
Conc.
Ingresos Potenciales
1470
212
32
17
Total
32
1763
Cu
Au
Ag
TC/RC
LIX
Perdida Metalúrgica
9
11
5
SX/EW Flete Castigo Gasto US$/tonUS$/tonUS$/tonUS$/ton
As
Com. conc. conc. conc. conc.
OPEX
35
24
90
CAPEX ventascosto conc.
Ingresos
40
0
10
47
1492
1200
ingresos Potenciales
Total
Perdida Metalurgica
OPEX
US$/ton conc.
US$/ton conc.
US$/ton conc.
US$/ton conc.
Gasto Com.
Castigo As
Flete
SX/EW
LIX
TC/RC
Ag
Au
Cu
Premio H2SO4
Premio Cátodo
Ag
Au
292
Cu
Proceso Biocobre
+
Fundición
Internacional
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1714
1470
US$/ Ton Conc.
Fundición
Internacional
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
CAPEX ventascosto conc.
Ingresos
38
Resumen Características Tecnología Biocobre®
 Permita procesar concentrados limpios y con impurezas (arsénico)
 Menor impacto ambiental que alternativa de fundición y refinación
 Genera soluciones cargadas en cobre para alimentar directamente a plantas
de SX-EW
 Opera en condiciones ambiente de temperatura y presión
 No consume acido
 Tecnología flexible para operar con distintos medios lixiviantes
 Permite recuperación de sub-productos (Au, Ag, Mo)
 Permite su operación con distintas configuraciones de reactores
39
Tecnología Biocobre®
Lixiviación de Concentrados
Agosto 2015