La Bio-Hidrometalurgia en CodelcoLa Bio-Hidrometalurgia en Codelco
II Seminario para Periodistas“Hacia una mirada integral de Codelco”
Juan Enrique Morales J.Vicepresidente Corporativo de Desarrollo y Proyectos
Pedro Morales CerdaGerente Corporativo de Investigación & Innovación
II Seminario para Periodistas, Santiago 25 Agosto 2004II Seminario para Periodistas, Santiago 25 Agosto 2004II Seminario para Periodistas, Santiago 25 Agosto 2004
2II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Reflexión Inicial sobre laReflexión Inicial sobre laHidrometalurgiaHidrometalurgia
3II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Quiebres Tecnológicos
Lix en pilas
SX-EW
1980
Leyes (%
)
Flotación
1901Rajo
abierto
1907
Conversión1909
Fundición
Flash
1949
3
6
9
12
Pro
du
cció
n (
Mt)
0
1
2
3
4
5
01900 1925 1950 1975 2000
Block- Caving1955
4II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Producción Mundial Cobre Electroobtenido
0
1000
2000
3000
1987 1992 1997 2002
'000 tons Cobre Electroobtenido
Data Source:CRU
674
2708
Lix en Pilas: 56,0%Lix en Botadero: 29,0%Lix en Bateas+Otros: 15,0%
Lixiviación en Pilas SX-EW
5II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
La Producción en el MundoLa Producción en el Mundo
Producción de Cobre vía LIX-SX-EW : 2 708 000 tProducción de Cobre vía LIX-SX-EW : 2 708 000 t Cu CuChile: 57% - Codelco: 16-21%Chile: 57% - Codelco: 16-21%
2
1
6
57
27
6II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Tecnologías HidrometalurgicasManifold de Manifold de RefinoRefino
DrenajePLSPLSILSILS
Manifold de Solución IntermediaManifold de Solución Intermedia
Lix Lix en en BateasBateas
7II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Tecnologías HidrometalurgicasLixiviación en PilasLixiviación en Pilas Lixiviación en BotaderoLixiviación en Botadero
8II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Lixiviación In Situ
9II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Bio-HidrometalurgiaBio-Hidrometalurgia
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La Lixiviación Acida de Minerales
Disolución Directa del Cobre desde minerales Oxidados
H2SO4
CuSiO3
Ganga
CuSO4
Al2(SO4)3
MgSO4
SiO2FeSO4
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La Biolixiviación de Calcopirita
Oxidación del Azufre y Hierro por Acción de Microorganismos
S°
Mecanismo Directo
Fe3+
Fe2+
Mecanismo Indirecto
CO2+ NH3
Fe + O2 + H2+ +
Fe SO4
Fe3+
CuFeS2
H2SO4Cu++Mecanismo Directo
e
La Biolixiviación produce directamente H2SO4 !
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Hitos de la Bio-Hidrometalurgia en CodelcoEn 1995 la VDE coordinó el Encuentro Corporativo de Análisis de Tecnologías Hidrometalúrgicas paraconcentrados de cobre. Entre las principales orientaciones definidas destaca:
0Explorar la biolixiviación de concentrados, en particular la de concentrados complejos.
Al no existir capacidad experta en la Corporación y a nivel nacional, se suscribió con Gencor,Billiton (hoybhpbilliton) un Acuerdo de Confidencialidad y una Carta de Colaboración, en Marzo de 1997.
Porqué Gencor ?
• Aplicación exitosa para la recuperación de oro (Planta que procesa 1000 tpd de concentrados de Piritaaurífera)
• Exitosa adaptación de los cultivos BIOX a la oxidación de minerales sulfurados de metales básicos• Proceso ambientalmente amistoso.
En el año 2000, Codelco y bhpbilliton constituyen Alliance Copper Ltd. (ACL), empresa que inicia el proceso devalidación de la tecnología de biolixiviación de concentrados a escala industrial.
En 2001 el Gobierno invita a Codelco a liderar el Programa en Biominería de la Iniciativa País “Genoma Chile”.Codelco en asociación con Nippon Mining Metals Corporación (NMMC) constituyen Bio Sigma recibiendoaportes de Corfo y Conicyt.
13II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
La vida se organiza de la misma forma en todos los seres vivos:
El Código Genético (ADN)
El Código Genético
Bacterias lixiviantesde minerales sulfurados
14II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Celulas, Cromosoma, Genes y ADN
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Biotecnología
IdentificaciIdentificacióón deln delorganismo, componenteorganismo, componenteo sistema biolo sistema biolóógicogico
ProducciProduccióón /obtencin /obtencióónndel del ““biocomponentebiocomponente””
AplicaciAplicacióón en un proceson en un procesoproductivoproductivo
insulina
Clonamientodel gen de lainsulina
Insulinarecombinante
16II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
BIOMINERIABIOMINERIA
IdentificaciIdentificacióón de lan de labacteriabacteria
Secuenciamiento ySecuenciamiento yestudios funcionalesestudios funcionales
BiominerBiominerííaa
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La Bio-Hidrometalurgia CodelcoLa Bio-Hidrometalurgia Codelco
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19II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Alliance Copper Limited• Objetivos:
Desarrollar, explotar, comercializar tecnología de biolixiviación
de concentrados en reactores agitados • Soporte Tecnológico
• BHP Billiton: Aporta la en forma exclusiva la Te cnología BioCop• Codelco: Aporta en forma no exlusiva Know-How en SX-EW • ACL: propietaria de los desarrollos tecnológicas
50% 50%
ParticipaciónParticipación
Estructura ACL
20II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
InstalacionesDivisión Codelco Norte
Planta Piloto Proceso BioCOP
(2m3)70 Kg/d Conc
ACLPlanta Prototipo Comercial del Proceso BioCOP
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0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10
Retention (days)
Co
pp
er d
isso
lutio
n (
%)
Mesophilecomparison
Thermophile -Nov1998
Thermophiles -now
Biolixiviación Concentrados Calcopirita
22II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Enargita
Biolixiviación Concentrados con Enargita
10 horas 60 horas0 horas
Enargita: Cu3 AsS4
23II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
REFINOExtracciónpor Solventes
Bio -lixiviación
SecundariaMolienda
LixiviaciónFérrica
Bio -lixiviaciónPrimaria
EspesadorConcentrado
LIQUIDO
LIQ
UID
O
LIQUIDO
SOLIDO
Electroobtención
REFINODESCARTADO
REFINO
CATODO DE COBREColores:Colores:Tecnología Codelco
Tecnología Billiton
Desarrollo Conjunto
Espesamiento
PrecipitaciónEscorodita
RESIDUO
PLATA Y ORO
Proceso Recuperación
Au y Ag
ConfinamientoArsénico
Tecnología ACLBacterias Mesófilas : 45ºCBacterias Termófilas: 70-85ºC
24II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Desafios Futuros
1990 1995 2000
Planta Piloto
Laboratorio
2005
Comercialización
DemostraciónET
AP
A
Planta Piloto enChuquicamata
Pilotaje Termofilas
Creación ACL
20ktpa PlantaPrototipo
100-200ktpaPlanta Industrial
20102008
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26II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
BioSigma• Objetivos:
Desarrollar, explotar, comercializar conocimiento en biotecnología y procesos de biolixiviación de minerales sulfurados de cobre
• Soporte Tecnológico
• Codelco: Aporta en forma no exlusiva Know-How en SX-EW• NMMCCo : Aporta acceso a infraestructura de clase mundial
para la investigación científica.
•BioSigma: Propietaria de los desarrollos científicos y tecnológicos
66,6 % 33,4%
ParticipaciónParticipación
Estructura BioSigma
27II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
• Desarrollo de tecnología en biominería para el procesamiento eficiente derecursos mineros de baja ley
• El desarrollo permitirá:ð Aumentar la velocidad y recuperación de metales en faenas existentesð Patentar nuevas bacteriasðPatentar nuevos procesos
• Viabilizar, en el mediano plazo, los recursos mineros sub-económicos, con elconsiguiente ahorro sustancial en los costos de explotación y disminución delimpacto ambiental de la minería.
Objetivos
OBJETIVOSPROGRAMA
DEBIOMINERIA
NUEVA TECNOLOGÍA DE BIOLIXIVIACIONMINERALES SULFURADOS
APLICACIÓN NUEVA TECNOLOGÍA APROYECTOS INDUSTRIALES
28II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Programa de Desarrollo y Validación(2004-2008)
DESARROLLO DE CONOCIMIENTOS(microbiología molecular, genómica,biolixiviación)
PROGRAMA DE VALIDACIÓN BMVPEscala de Laboratorio: Muestras derecursos de baja ley de interés paraCodelco. Ingeniería de perfiles
Escala Piloto:Validación proceso en Bio-pilas(Tres pilas de 5.000 ton)
Escala Planta Prototipo:Ingeniería y Construcción de la Planta
Operación de Planta Prototipo:(tres pilas de 150.000 toneladas c/una)
2004 2005 2006 2007 2008
29II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Visión de la Minería del Cobre• En el mediano plazo, toda la industria del cobre deberá innovar las tecnologías en uso
por la baja en las leyes y los contenidos crecientes de calcopirita, incorporando nuevasformas de beneficiar minerales más allá de los principios físico-químicos actuales.
• La biominería es la principal alternativa tecnología para beneficiar recursos de baja ley,incluyendo los sulfuros primarios y el tratamiento no convencional de impurezas,contribuyendo al desarrollo ambientalmente sustentable de la minería. Además, a futuropermitirá la lixiviación “in-situ” de minerales
• El camino tecnológico natural para el beneficio de minerales será por tanto:
PROCESAMIENTOCONVENCIONAL
BIOLIVIACIÓN DE CONCENTRADOS
BIOLIXIVIACIÓN DE MINERALES
BIOMINERÍA IN-SITU
30II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005II Seminario para Periodistas, 25 Agosto 2005CODELCO
Quiebres TecnológicosLix en pilas
SX-EW
1980
ElPróximo?
Leyes (%
)
Flotación
1901Rajo
abierto
1907
Conversión1909
Fundición
Flash
1949
3
6
9
12
Pro
du
cció
n (
Mt)
0
1
2
3
4
5
01900 1925 1950 1975 2000
Block- Caving1955
La Bio-Hidrometalurgia en CodelcoLa Bio-Hidrometalurgia en Codelco
II Seminario para Periodistas“Hacia una mirada integral de Codelco”
Juan Enrique Morales J.Vicepresidente Corporativo de Desarrollo y Proyectos
Pedro Morales CerdaGerente Corporativo de Investigación & Innovación
II Seminario para Periodistas, Santiago 25 Agosto 2004II Seminario para Periodistas, Santiago 25 Agosto 2004II Seminario para Periodistas, Santiago 25 Agosto 2004