Los minerales de sulfuros son una fuente de metales como el cobre, el zinc y el plomo, que desempeñan un papel fundamental en el estilo de vida actual y cuyos usos van desde el suministro de energía, la electrónica y el transporte hasta la construcción y la infraestructura. Se prevé un incremento acelerado de la demanda de estos tres metales, impulsada por varios factores, como el desarrollo de infraestructuras, el aumento de la demanda de productos electrónicos y, muy importante, la transición a una economía de bajas emisiones de carbono. De hecho, todos estos elementos son materias primas críticas para la electrificación de la economía, con el paso de los combustibles fósiles a la generación de energía eólica y solar, y los vehículos eléctricos (VE) de pila de combustible o de batería.

Así, el cobre es un motor esencial de la transición energética por sus usos en la electrificación, que incluye la infraestructura de carga de los VE y, según un informe de la Agencia Internacional de la Energía, en 2040 el mundo necesitará entre 1,7 y 2,7 veces más cantidad de cobre que en la actualidad. Por otro lado, se prevé que la demanda mundial de zinc para tecnologías de energías renovables crezca hasta alcanzar las 364 000 toneladas métricas, en comparación con las 109 300 de 2020, según un informe de Statista. Se espera que el valor del mercado mundial de cobre y zinc alcance los 394 000 millones USD y los 49 600 millones USD, respectivamente, entre 2027 y 2030. Asimismo, se espera que el mercado del plomo prospere impulsado por el crecimiento de la demanda de almacenamiento de energía, la aceleración de la adopción de VE y la integración de tecnologías de redes inteligentes.

Los próximos diez años serán determinantes para la descarbonización de la economía mundial y las empresas extractivas afrontan el reto de suministrar materias primas como el cobre, el zinc y el plomo, que son críticas para el proceso. Esto conlleva hallar formas de extraer estos minerales de la forma más eficiente posible para satisfacer el extraordinario aumento de la demanda, al tiempo que mantienen su rentabilidad financiera y minimizan su impacto sobre el medio ambiente.

El principal reto de la selección de los sulfuros de cobre, zinc y plomo: la eliminación de los residuos

A la hora de procesar minerales de sulfuros para extraer cobre, zinc o plomo debemos centrarnos en garantizar que el molino siempre opere a plena capacidad. El reto es optimizar el proceso mediante la eliminación de los residuos en las fases tempranas y mantener una alta tasa de valorización. Esto significa que se procesará menos roca estéril y pobre, con el consiguiente aumento del contenido de metal que entra en el molinillo. El resultado es un ahorro importante de costes y reducción del impacto medioambiental por cada tonelada de metal producida.

En el caso del cobre, la mineralogía y la litología del mineral afectarán a la eficacia de la clasificación en la eliminación de residuos. A la hora de clasificar sulfuros de cobre con una textura no diseminada, debe prestarse especial atención a la eliminación de residuos para maximizar la recuperación de cobre. Sin embargo, tres cuartas partes de la producción mundial de cobre proceden de depósitos de pórfido, en los que se encuentran diseminados granos minúsculos, lo que convierte la detección en una tarea especialmente complicada. En términos de clasificación, los sulfuros de zinc y plomo presentan retos similares a los del cobre no diseminado, aunque el contenido de metal del mineral suele ser mayor, por lo que igualmente debemos centrarnos en la eliminación de los residuos para mantener los niveles de recuperación.

TOMRA Mining dispone de la tecnología de clasificación de sulfuros de cobre, zinc y plomo necesaria para optimizar de manera efectiva el proceso: su tecnología de clasificación (XRT), de transmisión de rayos X, que es líder del sector. Detecta de forma eficaz los sulfuros en el material mineralizado extraído de la mina porque es capaz de detectar que estos productos tienen densidades atómicas más altas que las rocas residuales no mineralizadas.

Así, tras la trituración, el mineral con un tamaño de entre 8 mm y 80 mm se introduce en las clasificadoras y las rocas estériles y pobres se eliminan, obteniendo un producto de mayor calidad que pasa al molinillo. Además, los residuos eliminados se pueden reemplazar en el molino por sulfuros mejorados, con el consiguiente incremento de la eficiencia del proceso mineral. Sin embargo, para mantener la capacidad del molino, es necesario incrementar la cantidad introducida en la trituradora. Esto tendrá sus efectos sobre la mina y la planificación de la extracción. La reducción de los costes de procesamiento de la clasificación basada en sensores puede trasladarse al cálculo de la evaluación de recursos y al diseño final del pozo.

La clasificación de minerales mediante XRT. Una solución eficaz, con alta resolución y de alta capacidad

Las clasificadoras XRT de TOMRA analizan con fuentes de rayos X, las rocas individuales que entran por la cinta transportadora a la máquina. Al mismo tiempo, los detectores situados dentro de la cinta recogen datos del mineral. La posición de los sensores, cerca de las rocas, combinada con las potentes fuentes de energía de rayos-X genera imágenes de resolución ultra alta. Esto permite a las clasificadoras XRT de TOMRA procesar de forma eficiente todo tipo de depósitos, incluso aquellos diseminados de cobre porfídico. Las rocas residuales se expulsan a través de un módulo neumático rápido de alta precisión, que aporta eficiencia a la clasificadora.

En sulfuros de cobre con textura diseminada, una clasificadora XRT de TOMRA puede lograr una ratio de mejora del contenido de cobre del producto de entrada en el molino del 20 al 100 %, además de ser capaz de detectar y separar entre el 20 y el 45 % de material residual.

Con cobre porfídico, la ley de corte es normalmente del 0,5 %, pero en vista del aumento de la demanda, ahora se ha establecido tan bajo como entre un 0,2-0,3 %.

Con la tecnología XRT de TOMRA, se consiguen altas tasas de recuperación incluso en el rango de calidad inferior, como muestran las pruebas realizadas en muestras de mineral primario de la mina Antas Norte de OZ Minerals. La clasificadora demostró su habilidad para conseguir tasas de valorización de al menos el 90 % y de reducir los residuos hasta el 0,3 % de cobre.

Heitor Mesquita Carmelo, director de planta de OZ Minerals Brazil, explica: “Se llevó a cabo una prueba a granel para evaluar la tecnología XRT de TOMRA. Posteriormente, la empresa decidió probarla de forma continua en una instalación piloto en el yacimiento de Antas Norte. Los resultados fueron consistentes en ambas pruebas, lo que demuestra que la tecnología es eficaz para aplicaciones industriales. La tecnología de TOMRA encierra un potencial importante para el plan estratégico de OZ Minerals Brazil, con la que resulta posible utilizar depósitos de mineral de calidad inferior, reducir los costes operativos, mejorar la seguridad del transporte de mineral preconcentrado y rebajar las emisiones de CO₂ resultantes de esta actividad”.

En lo que respecta a los sulfuros de plomo y zinc, las pruebas realizadas por TOMRA han demostrado que es posible duplicar e incluso triplicar la ratio de mejora de estos minerales en el producto final de salida tras el proceso de clasificación. En estos casos la mineralización desempeña un papel clave y puede afectar mucho a la ratio de mejora.

La clasificadora XRT de TOMRA ofrece muchas ventajas para las operaciones de extracción de cobre, zinc y plomo, empezando por su capacidad extraordinariamente alta, de 150-200 t/h por metro de anchura de clasificación. Esto supone una ventaja clave de la solución de TOMRA, que es capaz de cumplir con los requisitos para empresas de tamaño mediano y grande.

La eficiencia operativa de la clasificadora se puede mejorar aún más con TOMRA Insight, un servicio de suscripción basado en la nube que convierte la clasificadora en un dispositivo conectado que recaba los valiosos datos de proceso para facilitar la toma de decisiones. Así, permite a las empresas extractivas supervisar y medir el rendimiento en tiempo real y optimizar el proceso, además de hacer un seguimiento de los fallos para mejorar el mantenimiento y sacar el máximo partido de la planta.

Otra ventaja importante de la clasificadora es la capacidad para reducir los costes operativos gracias a sus características de eficiencia y ahorro energético, como su vanguardista módulo de eyección, que emplea aire comprimido para expulsar las partículas, hasta un 80 % menos en comparación con otros sistemas de eyección, reduciendo drásticamente el consumo de energía con respecto a las máquinas clasificadoras convencionales.

La optimización del proceso también reduce su impacto sobre el medio ambiente. Además, la tecnología XRT de TOMRA es un procedimiento en seco, por lo que también se reduce el uso total de agua y productos químicos.

Las pruebas y un enfoque personalizado son clave para el éxito de la clasificación

“En la clasificación de mineral, no existe una solución única que valga para todos”, explica Rasoul Rezai, director global del segmento de metales de TOMRA Mining. “No se puede comprar e instalar una clasificadora sin más. La selección de equipos de procesamiento de mineral no se puede comparar con la adquisición de otros elementos como una trituradora o un tamiz, cuyos parámetros mecánicos, interacciones con el proceso y evaluación de datos son más sencillos. En nuestro caso, la selección del tipo de solución, la tecnología y puesta en marcha de una clasificadora debe estudiarse para cada proyecto de forma individual”.

Las pruebas desempeñan un papel esencial en la identificación del sistema de clasificación más adecuado. “En la mayoría de los casos, sometemos a prueba las muestras de mineral de la mina específica de nuestro cliente. Así podemos entender el comportamiento del material bajo los distintos sensores y desarrollar una solución personalizada para cada proyecto”, añade Rasoul Rezai.

Tras realizar las pruebas en uno de sus Centros de Pruebas de Alemania, Sudáfrica o Australia, TOMRA entrega al cliente un informe técnico detallado, explica el diagrama de flujo, muestra cómo integrar la clasificación en la planta existente y revisa su efecto sobre el proceso posterior. Los clientes pueden elegir entre unirse al equipo técnico de TOMRA en el Centro de Pruebas más cercano, asistir a la prueba a distancia o ver un vídeo. A la hora de tomar la decisión, también pueden ver una de las muchas clasificadoras de TOMRA que se encuentran funcionando en minas de todo el mundo.

“En algunos casos, tras completar las pruebas, nos encontramos con que la clasificación no es la solución adecuada”, explica Rasoul Rezai. “Por ejemplo, existen algunos depósitos de pórfido en los que el cobre se encuentra en granos diminutos y muy diseminados, y toda la roca contiene pequeñas cantidades de metal, pero por encima de la ley de corte. Sin roca estéril que eliminar, el mineral no se puede clasificar. Casos como este ponen de manifiesto la importancia de las pruebas”.

Sobre TOMRA Mining

TOMRA Mining diseña y fabrica tecnologías de clasificación para los sectores de tratamiento de minerales y minería a nivel mundial. Las soluciones de la compañía buscan transformar cómo se procesan los recursos naturales para optimizar su recuperación y minimizar su impacto ecológico.

Como líder del mercado global de clasificación de minerales basada en sensores, TOMRA Mining desarrolla y diseña tecnología inteligente que maximiza el aprovechamiento de los recursos y mejorar el sector.

Fuente: Difusión

La entrada La clasificación de sulfuros basada en sensores optimiza el proceso y los costes aparece primero en Revista Horizonte Minero.

Así, la clasificadora COM Tertiary XRT Fines, que incorpora este nuevo módulo TS100C y la unidad de tratamiento de imágenes de reciente incorporación, es capaz de clasificar tamaños de partícula de hasta 4 mm en aplicaciones de alta capacidad. Además, el equipo ofrece una eficiencia energética muy superior, proporcionando un producto de máxima calidad con unos gastos de explotación reducidos. De hecho, las pruebas sobre el terreno han demostrado que es capaz de ofrecer una reducción del 70 % del consumo energético a escala de producción.

Clasificación de tamaños pequeños de partícula para aportar valor al proceso

El nuevo módulo de eyección TS100C de alta resolución incorpora un nuevo tipo de eyector que es cuatro veces más rápido que su versión anterior. Junto con la nueva unidad de tratamiento de imágenes de alto rendimiento, ofrece una precisión mayor en la clasificación de tamaños pequeños de partícula en contextos de alta producción. El diseño mecánico de la clasificadora también se ha mejorado gracias a la incorporación de una nueva placa divisora y un equipo de calibración más preciso, que garantiza la mayor precisión en la alineación entre los sistemas de detección y eyección requerido para las partículas finas.

El módulo de eyección, rápido y extremadamente preciso, emplea una cantidad de aire comprimido mucho menor para eyectar las partículas y reduce de forma significativa el consumo energético. Desarrollamos un extenso programa de pruebas en el Centro de Pruebas de TOMRA, tanto con mezclas de material artificial como con materiales de muestra reales. Estas pruebas revelaron una reducción espectacular del consumo de aire en comparación con los estándares del sector, así como una mejora de alrededor del 15 % en la pureza del producto. Con la consiguiente reducción de los gastos de explotación, la clasificación de tamaños pequeños de partículas de 4 mm con la clasificadora COM Tertiary XRT no solo es viable, sino que además aporta valor al proceso.

“Cada vez son más los clientes que nos piden clasificar partículas más pequeñas”, comenta Ines Hartwig, directora de gestión de productos de TOMRA Mining. “Uno de los principales factores en el coste de la clasificación basada en sensores es la energía que se emplea para el aire comprimido de los eyectores. El nuevo módulo de eyección TS100C resuelve de forma espectacular este problema y ofrece una solución eficaz para esta creciente demanda. Se trata de una invención innovadora para crear un producto con mayor valor y reducir la pérdida de producto”.

Eficacia comprobada en la producción industrial

Para adquirir experiencia sobre el terreno con el nuevo módulo de eyección, TOMRA trabajó codo con codo con un cliente que lleva más de dos años utilizando una COM Tertiary XRT para producir magnesita de alta calidad. La clasificadora elimina hasta un 50 % del material residual y de mala calidad de la magnesita, con tamaños de partícula de entre 10 y 35 mm a aproximadamente 20 t/h.

“Tras aplicar el programa de pruebas con el módulo de eyección TS100C en el Centro de Pruebas de TOMRA, supimos que sería ideal para este cliente”, explica Ines Hartwig. “Les enseñamos los resultados de las pruebas y les explicamos los beneficios que esperábamos del módulo. Tan pronto como observaron la posible reducción del uso de aire comprimido y su consiguiente ahorro de costes que podrían obtener en su empresa, se mostraron muy interesados por hacer una prueba sobre el terreno”.

El cliente realizó varias pruebas, documentando detalladamente los ahorros de energía y las eficiencias en la clasificación. Los resultados fueron increíbles: una reducción del 70 % del consumo de aire con un aumento de la recuperación del producto y una reducción de los residuos e idéntica calidad de producto, además de un aumento de la capacidad de entre 20 y 30 t/h con resultados equiparables.

Experimente de primera mano la clasificación de tamaños de partícula pequeños

La clasificadora COM Tertiary XRT Fines, que incorpora el nuevo módulo de eyección TS100C, se ha instalado en el Centro de Pruebas de TOMRA de Wedel (Alemania) y está lista para realizar pruebas para los clientes en muestras de materiales de nuestras minas. Las empresas mineras pueden ver las pruebas de forma presencial en el Centro de Pruebas o de forma virtual.

Sobre TOMRA Mining

TOMRA Mining diseña y fabrica tecnologías de clasificación basada en sensores para los sectores mundiales de tratamiento de minerales y minería.

Como líder del mercado mundial de clasificación de minerales basada en sensores, TOMRA se encarga del desarrollo y diseño de tecnología innovadora creada para soportar los rigurosos entornos mineros. TOMRA mantiene su objetivo de calidad e ideas orientadas al futuro con tecnología desarrollada específicamente para la minería.

Sobre TOMRA

TOMRA fue creada en 1972 en base a una idea innovadora que comenzó por el diseño, la producción y venta de máquinas de devolución de depósitos (MDD) para la recogida automatizada de envases usados de bebidas. TOMRA dispone hoy de unas 100.000 instalaciones en más de 80 mercados a nivel mundial y sus ingresos totales en 2021 alcanzaron 10,9 billones de NOK. El grupo tiene unos 4.600 empleados a nivel global y cotiza en la Bolsa de Valores de Oslo (OSE: TOM). TOMRA Group sigue innovando y proporcionando soluciones punteras para una óptima productividad de los recursos en dos ámbitos comerciales principales: soluciones de recogida (devolución de depósitos y recuperación de materiales) y soluciones de clasificación (reciclaje, minería y clasificación de alimentos).

Para más información acerca de TOMRA, visite la página www.tomra.com

Para más información sobre TOMRA Mining, visite www.tomra.com/mining o síganos en LinkedIn, Twitter o Facebook.

La entrada TOMRA Mining abre nuevas soluciones de clasificación de minerales aparece primero en Revista Horizonte Minero.