Nuevas formas de lidiar con el arsénico en las minas de cobre chilenas

Junto con el cobre, las capas de mineral extraído a menudo contienen arsénico que, debido a su toxicidad, debe extraerse del mineral. Esto sucede automáticamente cuando el mineral se calienta: el arsénico se convierte en gas. En Chile, la práctica actual es capturar el gas, disolverlo en ácido sulfúrico y luego convertirlo por precipitación en arseniato de calcio o arsenito de calcio sólido. Estos compuestos de calcio luego se depositan en el desierto de Atacama.

Dado que el desierto de Atacama es una de las regiones más secas del mundo, el hecho de que estos compuestos sean solubles en agua no es un problema. Sin embargo, en los últimos años, las precipitaciones han aumentado debido al cambio climático, lo que ahora plantea el tema de la contaminación ambiental. Al mismo tiempo, algunas minas no están basadas en oxígeno, sino en capas intrusivas basadas en azufre y, por lo tanto, contienen más arsénico. En consecuencia, dado que actualmente no existen aplicaciones industriales para el arsénico, la cantidad de arsénico depositado en el futuro aumentará.

«Estos dos desarrollos ahora están reexaminando la forma en que los operadores mineros chilenos solían eliminar el arsénico y adaptarse a estas nuevas condiciones sin demora», dijo Anna-Lisa Bachmann, coordinadora del proyecto ‘ReAK – Reducción de arsénico en concentrado de cobre’. dijo en un comunicado de prensa. «Como parte de este proyecto, estamos explorando nuevas formas de secuestrar el arsénico para que el impacto ambiental se minimice tanto como sea posible».

Mirando diferentes opciones

A partir de 2019, Bachman y su equipo comenzaron a procesar aún más el concentrado de cobre rico en arsénico y analizaron varios pasos potenciales del proceso, incluida la flotación selectiva de arsénico, el tostado por sulfatación y la lixiviación microbiana y de azufre.

También se están considerando procesos de oxidación alternativos que producen compuestos de arsénico5+ más estables y menos tóxicos en lugar de compuestos de arsénico3+ inestables y solubles en agua.

«Una opción para este paso de oxidación podría ser el uso de peróxido de hidrógeno, pero esto es muy costoso», dijo Bachmann. «Es por eso que en Fraunhofer IWKS estamos investigando la oxidación electroquímica con electrodos de diamante como una posible alternativa en el curso de este proyecto. Tienen una ventana electroquímica particularmente grande, lo que resulta en la formación de radicales hidroxilo en soluciones acuosas. Estos oxidan de manera eficiente y confiable arsénico disuelto sin necesidad de productos químicos adicionales.

Otros socios del proyecto también están evaluando procesos de oxidación microbiana y asistida por ozono y UV.

El primer paso en todos los conjuntos de tareas es probar que el método en cuestión realmente funciona y que proporciona el resultado deseado. Fraunhofer IWKS comparará su rentabilidad e impacto ambiental en el contexto de la evaluación del ciclo de vida y el análisis del costo del ciclo de vida una vez que todos los resultados individuales estén disponibles.

«Utilizaremos esto para desarrollar un nuevo concepto para la recuperación de tierras que proporcionará acciones recomendadas al gobierno chileno, teniendo en cuenta tanto las necesidades del gobierno como los recursos financieros disponibles», señaló Bachmann.

Esto es particularmente relevante dado que gran parte de la industria del cobre de Chile, incluida una de las minas que participan en el proyecto, es de propiedad estatal.