- Juan Rivadeneira Hurtado director del Proyecto de Biolixiviación de Concentrados de la Planta BIOCOBRE de Pucobre SA da a conocer los avances de este proceso desarrollado en Chile, único en el mundo.
“El año 2001 yo estaba cursando estudios de Doctorado en Biología Celular en la Universidad Católica. Ese año, Eric Goles (Premio Nacional de Ciencias Exactas), que estaba de director de CONICYT, dictó una charla en que nos invitaba a los estudiantes de doctorado de distintas disciplinas científicas, a estar abiertos a considerar desarrollar investigación aplicada en Chile, a trabajar no sólo en el sector académico, sino que a estar abiertos al sector productivo. Esto, pues los sectores productivos en Chile, minería, agricultura, pesca y turismo, por ejemplo, tenían desafíos particulares enormes que resolver para ser más competitivos”. Así describe Juan Rivadeneira Hurtado, el momento en que su interés profesional se abrió hacia nuevos mundos.
“Recuerdo que el precio del cobre en esos momentos estaba especialmente bajo, 67cUS$/lb o algo así. Aun en ese contexto de precios, Pucobre publicó un aviso buscando a científicos jóvenes que pudieran ayudarlos a conformar un laboratorio de microbiología ambiental en su planta Biocobre (Lix- Sx-Ew), enfocado en evaluar la factibilidad de recuperar cobre mediante Biolixiviación, a partir del material no beneficiable en el proceso de lixiviación de óxidos. Básicamente, había que evaluar la posibilidad de tratar ripios de lixiviación existentes en la planta Biocobre”, recuerda el biólogo, ahora PhD en Genética Molecular y Microbiología, CEO de LIAP SpA. presidente del Directorio de la ASEMBIO y profesor adjunto de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Adolfo Ibáñez.
“Como yo no sabia nada de microbiología ambiental, Junto a un amigo de la misma Universidad que si estaba en el área microbiológica, Rodrigo de la Iglesia, nos ofrecimos entonces como alumnos en práctica por un verano. Rodrigo volvió en marzo a la Universidad para iniciar los cursos de su doctorado en genética molecular y microbiología -hoy es profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas- y yo, terminé quedándome por 8 años en Copiapó, formando lo que llegaría a ser el Laboratorio de Investigación aplicada de Pucobre, el LIAP, el que finalmente se constituiría como una empresa por sí misma LIAP SpA, dando servicios de investigación y desarrollo de proyectos científicos aplicados no solo a Pucobre, sino también, a otras empresas mineras”.
BIOCOBRE DE PUCOBRE
Con desafíos que requieren de desarrollo y escalamiento de tecnologías verdes asociadas a la minería, hoy LIAP SpA administra instalaciones de Investigación en la planta Biocobre de Pucobre, y, además, forma parte central del laboratorio de Biominería dependiente de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Adolfo Ibáñez, ubicado en los edificios de postgrado en Peñalolén, donde concentra sus capacidades analíticas en microbiología ambiental y genética molecular microbiana.
¿Cuándo se produjo la primera experiencia exitosa en la planta de Biocobre?
El primer cátodo de la planta Biocobre se obtuvo el 14 diciembre de 1994. Pero, el primer cátodo generado por Biolixiviación de concentrados de sulfuros fue en enero de 2020, proveniente de nuestra planta de pilotaje en pila confinada, de la tecnología Biocobre, donde tratamos 300 toneladas de concentrados sulfurados recuperando sobre 72 toneladas de cátodos de cobre 99,999 % Cu. En esa oportunidad, estaba allí todo el equipo científico incorporado en 2002, con el fin de crear y desarrollar nuevas capacidades en Pucobre que nos permitieran poder procesar sulfuros primarios de cobre mediante biolixiviación. Fue un gran hito.
¿Qué ha significado en lo personal su evolución en la empresa? Ese salto desde la Biología a la Minería.
Bueno, desde el punto de vista humano ha sido muy enriquecedor poder trabajar en una industria tan diversa y potente profesionalmente, donde confluyen tantas capacidades técnicas específicas, como las que se dan en la industria minera. Aun así, como investigadores que veníamos de un ámbito muy académico, tuvimos que adaptarnos. Esto fue favorecido enormemente por la visión de Pucobre de desarrollar un laboratorio de investigación dentro de la planta de proceso, pues nos permitió incorporarnos no solo en lo técnico a los desafíos productivos de la planta, sino también, en lo humano, compartiendo con los otros equipos productivos de la planta. Es de esta relación estrecha entre los equipos productivos y una visión abierta a otras posibles soluciones aportadas por el equipo científico unido a la capacidad de rápidamente poder poner a prueba las hipótesis levantadas en nuestro laboratorio en terreno, lo nos permitió dar un salto de gran impacto en la empresa.
LA BIOLIXIVIACIÓN
La biolixiviación es una técnica de extracción bio hidro metalúrgica que utiliza la capacidad metabólica óxido reductora de microorganismos para la solubilización de metales contenidos en minerales sulfurados. En la actualidad, la solubilización de minerales oxidados es una tecnología ampliamente utilizada para obtener sales de metales que luego son posibles de ser purificadas y refinadas a su forma metálica; mediante las tecnologías de extracción por solventes (SX) electro depositación y electrowinning (EW). Sin embargo, las reservas de minerales oxidados se encuentran en franca disminución respecto a su contraparte sulfurada. Estos minerales son actualmente concentrados mediante técnicas de flotación y los concentrados obtenidos son procesados mediante fundición y electro refinación, generando impactos ambientales y estrechando la diversidad de minerales posibles de ser explotados dado los riesgos ambientales implicados en su posterior procesamiento.
La biolixiviación permite una ruta alternativa de procesamiento de estos minerales sulfurados permitiendo viabilizar la infraestructura de las plantas de tratamiento de minerales oxidados a la vez que, promoviendo la estabilización de contaminantes contenidos, que pudieran hacer ambientalmente incompatible su procesamiento utilizando las actuales técnicas.
“Nuestros proyectos se enfocan en estudiar y modelar la forma como los microorganismos desarrollan su labor biolixiviante, caracterizar la eficiencia operacional del proceso en relación con modelos ingenieriles de operación y determinar la composición y requerimientos ecológicos de la microbiota presente en las plantas de procesamiento”, aclara Juan Rivadeneira.
En la actualidad en el laboratorio de biominería estamos desarrollando un nuevo modelo de biolixiviación de concentrados de sulfuros primarios de cobre, este proyecto cuenta con financiamiento de la empresa privada Pucobre y de Corfo a través de su línea de innovación -empresarial de alta tecnología, (12IEAT-16 338). La duración total del proyecto es de 42 meses y la inversión total del proyecto es de $ 1.052.000.000 millones, con un aporte de Corfo del 48%.
ECONOMÍA CIRCULAR
Juan Rivadeneira comenta que la Planta Biocobre y el Laboratorio de Investigación Aplicada (LIAP) desarrollan un proceso de Economía Circular en minería, recuperando residuos y utilizando biotecnología aplicada en los procesos de lixiviación de cobre.
“El Proceso Biocobre es un proceso de Biolixiviación de concentrados sulfurados. La innovación es que la tecnología Biocobre utiliza un nuevo tipo de reactor de lecho artificial, que es una matriz plástica como sustrato. Sobre esto, se aglomeran los concentrados, estabilizándolos fisicoquímicamente durante el proceso de Biolixiviación. En esta configuración de glomérulo plástico-concentrado, el material puede ser apilado para su tratamiento oxidativo, ya sea mediada por bacterias o por otros agentes químicos oxidantes Cl, por ejemplo. Alcanzados los niveles de solubilización del cobre contenido, el material remanente es lavado con el uso de un tambor tipo trommel, recuperándose la matriz plástica la cual puede ser reutilizada en un nuevo ciclo de lixiviación. El material mineral remanente, por otra parte, es espesado y filtrado permitiendo factibilizar su beneficio por otros metales contenidos típicamente oro y plata”, explica el “biominero”.
LA TECNOLOGÍA BIOCOBRE
“Nosotros venimos desarrollando la tecnología Biocobre hace mucho tiempo. En general, en las etapas tempranas nos enfocamos en una bioprospección y cultivo de microorganismos nativos con capacidades biolixiviantes”, aclara el experto.
Y agrega que, “el año 2004 desarrollamos el primer prototipo de reactor asociado a matrices plásticas. Después, enfocamos nuestra investigación en evaluación de distintos plásticos factibles de utilizar, así como en el desarrollo de pruebas de biolixiviación en columnas, que nos permitieran determinar el comportamiento de la tecnología ante una diversidad de concentrados factibles de encontrar en el mercado nacional. Finalmente, desarrollamos pruebas de escalamiento productivo en pilas confinadas donde tratamos 300 T de concentrados sulfurados con impurezas castigables por la fundición (As 4,5%) y donde evaluamos de qué manera las soluciones existentes en una planta convencional de lixiviación de óxidos, como la planta Biocobre, potencialmente afectan el rendimiento de los microorganismos. Así, evaluamos soluciones de Refino, Intermedia y agua acidulada de proceso”.
El resultado: “Todos los reactores alcanzaron altas recuperaciones de cobre de entre 82% a 95% de Cu, durante los 200 días que dura la etapa de lixiviación. El proceso además demostró la factibilidad de recuperar el material no oxidado en forma de un concentrado de cola, el cual baja significativamente su ley de cobre contenida, pero hiperconcentra aquellas especies nobles no oxidables, como el oro y la plata”. explica.
-Siendo tan exitoso el proceso desarrollado en Biocobre, ¿por qué no se ha masificado?
El proceso Biocobre es un desarrollo interno de la planta Biocobre de Pucobre, y como todo proceso interno ha pasado por una serie de etapas de desarrollo desde su análisis conceptual, prototipado, escalamiento, protección intelectual, mercado y proveedores. El dogma fue que si nos es útil a nosotros, hay una alta posibilidad de que sea útil al mercado, pero nuestro foco de desarrollo es más interno que enfocado en su transferencia. Recién hoy contamos con una tecnología productiva patentada, que se encuentra en un estado de madurez tecnológica de TRL8-9, integrada a las operaciones y circuitos de soluciones y procesos de planta Biocobre ya probada a nivel productivo. Podemos decir que, hoy recién tenemos un producto tecnológico factible de transferir y operar de forma segura y confiable.
-¿Es un proceso único en el país? ¿Se ha replicado en otros países mineros?
“No, no existen otros procesos de biolixiviación de concentrados en pilas que utilicen plásticos como catalizador … hoy estamos evaluando los alcances que debiera tener un esfuerzo de transferencia de esta tecnología a otras empresas minera interesadas en aplicarla” señala por último Juan Rivadeneira. (Entrevista de Silvia Riquelme, periodista)
