Investigadores chilenos de la USM descubren alto valor comercial de la escoria del cobre

• Por cada tonelada de cobre producido se generan alrededor de 2,2 toneladas de escoria, y se producen aproximadamente 4,5 millones de toneladas por año de escoria, que contienen alrededor de 40% de hierro, cuyo mercado va en crecimiento debido a la alta demanda de la industria automotriz, defensa, energía, construcción, medicina, etc.

Investigadores de USM descubrieron que, con un proceso metalúrgico de recuperación de hierro, es posible generar un material de alta resistencia y con alto valor comercial que servirá para desarrollar nuevos productos y responder a necesidades de otras industrias presentes en Chile.

Este descubrimiento es parte de los resultados obtenidos en un proyecto FONDEF de esta casa de estudios, titulado “Obtención de polvos de aleaciones metálicas ricas en hierro a partir de un método innovador para la valorización de escorias de descarte de fundición de Cobre. (FONDEF ID 19|10163)”.

Liderado por el investigador Dr. Claudio Aguilar, director del Departamento de Metalurgia y Materiales de la USM, el proyecto Fondef que se ha extendido por dos años y estaría finalizando este 2022, tiene como característica principal que se realiza de manera colaborativa con el Departamento de Industrias de esta misma casa de estudios, de empresas privadas asociadas al proyecto (CAP Minería – III Región y Anglo American, Fundición Chagres – V Región) y con el soporte también, de la Universidad de Atacama.

RECUPERACIÓN DE LAS ESCORIAS
Cabe mencionar que, las escorias de fundición constituyen uno de los principales desechos sólidos del proceso pirometalúrgico que se aplica a los concentrados en las plantas de la industria del cobre. Solo en Chile por cada tonelada de cobre producido se generan alrededor de 2,2 toneladas de escoria, y se producen aproximadamente 4,5 millones de toneladas por año de escoria, lo que claramente demuestra la envergadura de los residuos que están sin uso.

Así también, el tratamiento de residuos se encuentra entre las líneas estratégicas de la Hoja de Ruta de la Minería 2035 definida por el Estado de Chile.

“En otras palabras, el proyecto debe ser visto como una propuesta de solución a un problema país”, afirma el Dr, Aguilar. Presenta en lo concreto una propuesta viable técnica y financieramente para abordar un desafío de carácter bidimensional. “Por una parte, se ofrece una alternativa innovadora para resolver el problema del almacenamiento e inutilización de la escoria proveniente de fundiciones y, por otro lado, el proyecto busca visibilizar una atractiva oportunidad de negocio. Las escorias de concentrados de cobre tienen alrededor de 40% de hierro, cuyo mercado va en crecimiento debido a la alta demanda de la industria automotriz, defensa, energía, construcción, medicina”, explica.

Es en este contexto, el primer acercamiento al proyecto, según explica el profesor Aguilar se produjo al detectar que “las escorias de cobre (hierro, cobre y azufre) son abandonadas en otros sectores de las mineras”. Agrega que por sí sola no tiene valor, si se obtiene el hierro puro puede tener un valor de 1USD el Kg., “pero cuando desarrollamos este material avanzado que tiene una serie de propiedades, su valor se dispara a 30 USD el Kg”.

PATENTAR EL PRODUCTO
El desecho secundario del proceso, que queda sin elementos metálicos (hierro y cobre), tiene también un alto potencial de ser usado en la industria de la construcción. La idea entonces es que a partir de este nuevo proceso las empresas socias lo puedan utilizar. “Todo este trabajo lo hemos realizado en el Laboratorio RPM (de metalurgia de polvo) que siempre se enfoca en realizar investigación con un propósito práctico. Entonces como tenemos contacto con distintos departamentos y universidades hemos podido trabajar de manera colaborativa y esperamos poder patentar este producto”.

El proyecto se puso en marcha en diciembre de 2019 y se congeló en julio de 2020 (Pandemia) para luego continuar en noviembre de 2021. “Se han hecho simulaciones compilaciones y pruebas de laboratorio, lo que permitió encontrar los valores de variables para obtener fases ricas en hierro. Hoy hemos avanzado más de la mitad en la ejecución”.

Actualmente, el equipo está compuesto por los investigadores Dr. José Palacios, Dr. Mario Sánchez, Dr. Nicolás Arara, Dr. Rodrigo Yepsen, el Dr. Raúl Fuentes, y las técnicas Leticia Guerra y Linda Mella del Departamento de Industria; Dr. Danny Guzmán y la Dra. Ana Rivera de la Universidad de Atacama. “Estamos muy contentos con los resultados y ahora estamos afinando la composición química y preparando la propuesta a escala piloto para presentar a FONDEF y evaluar, luego del estudio de impacto ambiental, si hay interés de las empresas para traspasar este conocimiento y tecnología”, concluye el Dr. Claudio Aguilar.