Proyecto Fondef Idea evaluará tecnología alternativa en base a propiedades de lignina.
Uno de los subproductos más importante de la extracción del cobre en Chile, es el molibdeno. Este mineral ha aumentado su relevancia en los últimos 15 años, quintuplicando el valor actual del cobre en los mercados internacionales, su uso es vital para la industria del hierro y acero, ya que se utiliza como metal, consumiendo más del 70-75% del mineral.
Sin embargo, en el proceso de extracción, los minerales de cobre y molibdeno son obtenidos de manera conjunta y posteriormente separados en un proceso de concentración por etapas que implica la flotación y depresión secuencial de calcopirita y molibdenita -minerales de cobre y molibdeno, respectivamente-.
Para este proceso, se utiliza un reactivo depresante llamado Sulfhidrato de Sodio (NaHS), y aunque desde el punto de vista técnico ha demostrado buenos resultados, a nivel industrial, existen problemas ambientales importantes asociados a su uso, tales como el riesgo de generación de gas sulfhídrico -H2S- altamente tóxico, y la generación de malos olores que afectan a las comunidades aledañas a las plantas de flotación.
Lignina, macromolécula presente en la madera.
Ante esto, una alternativa no toxica, es la utilización de lignosulfonatos, estos son derivados de la lignina, macromolécula presente en la madera, los cuales han mostrado ser efectivos depresantes en procesos de flotación de cobre-molibdeno. Además, han mostrado ser efectivos en la depresión de especies problemáticas, como los filosilicatos, que dificultan la obtención de minerales de mayor valor. Esto último es relevante considerando que los principales yacimientos de cobre en Chile son minas envejecidas en las cuales la extracción continua ha provocado el agotamiento de los recursos minerales, traduciéndose en la obtención de minerales de baja ley y altos contenidos de especies problemáticas como son los filosilicatos.
Ante este escenario, los profesores Dr. Regis Teixeira M. de la Facultad de Ciencias Forestales y Dr. Leopoldo Gutiérrez del Departamento de Ingeniería Civil en Minas, ambos de la Universidad de Concepción, encabezan el proyecto Fondef Idea ID14I10250, el cual propone la producción de lignosulfonatos a partir de ligninas industriales y de origen biológico para su uso como reactivos depresantes en la industria minera. Este proyecto se generó gracias al Convenio de Desempeño en Bioeconomía del Centro de Biotecnología, Unidad de Desarrollo Tecnológico –UDT-, y Vicerrectoría de la Universidad de Concepción.
Procedimiento
Dr. Regis Teixeira, director del proyecto.
En específico, se funcionalizarán ligninas obtenidas de los procesos de pulpaje kraft, y además de manera exploratoria, las ligninas obtenidas como subproducto de la generación de biocombustibles y generada por hongos de pudrición café -bio-lignina-. Los lignosulfonatos obtenidos de manera experimental serán comparados con lignosulfonatos de disponibilidad comercial en su capacidad de depresar minerales de cobre, molibdeno y filosilicatos.
Los científicos estiman que la utilización de productos de origen vegetal representa una de las mejores soluciones para reemplazar reactivos tóxicos, ya que estos compuestos poseen en general una baja toxicidad que traspasar al medio ambiente. Por otro lado, la gran abundancia de lignina y capacidad de introducir modificaciones químicas que aumenten sus propiedades tenso-activas aparecen como grandes ventajas al momento de utilizarla como materia prima renovable para el desarrollo de los lignosulfonatos.
Los destinatarios finales de esta tecnología serán las empresas mineras quienes se verán beneficiadas al reducir el impacto medioambiental de sus procesos de concentración, reducir el riesgo en el transporte, manejo y utilización de reactivos tóxicos. Además, podrán aumentar sus ganancias al procesar minerales de cobre y molibdeno con altos contenidos de especies problemáticas.
“Creo que el hecho de que dos sectores económicos tan importantes para nuestro país como lo son minería y la industria forestal se asocien con la finalidad de desarrollar tecnologías innovadoras y amigables con el ambiente, abre un mundo de oportunidades”, señaló el académico Leopoldo Gutiérrez, especialista en flotación de minerales. Además, afirmó que las proyecciones de este proyecto son muy prometedoras pensando en la segunda etapa del concurso FONDEF-IDEA.
Así mismo, el profesor Regis Teixeira M., señala que para la minería este proceso es complejo, pues el grado de concentración de minerales disponible de la extracción es relativamente bajo, un ejemplo de ello, señala el profesor, es que con un promedio de 0,7% de una tonelada de roca, se obtiene tan sólo 7 kilos de cobre. “Con este proyecto, buscamos aumentar la recuperación del cobre, si se recupera el porcentaje por el volumen, ya es algo significativo, además, nos interesa valorizar la lignina, ya que hoy posee valor como energía para combustible. Sin embargo, existen opciones tecnológicas en el proceso de producción de celulosa, en que es posible recuperar la lignina desde el licor negro y al mismo tiempo aumentar la producción volumétrica de pulpa. Con esto, obtendríamos un aumento de la producción de celulosa, le agregaríamos un valor distinto a la lignina, mejoraríamos el proceso de recuperación del cobre, y además tendríamos un producto más amigable con el medio ambiente. Son grandes ventajas para los dos sectores”, destacó el especialista en química de la madera.
Finalmente, el Dr. Gutiérrez añadió que esta alianza permitirá el desarrollo de otros proyectos que combinen ambas áreas y que incluyan, por ejemplo, el uso de materiales biodegradables o sintetizados en base a residuos forestales o agrícolas.