SunSirs: La fortuna secreta en los relaves de las minas: dentro de la carrera por la riqueza de un billón de dólares

Los Estados Unidos comenzaron a apuntar a los relaves mineros y fortalecer el suministro interno de minerales clave. En julio de este año, el Departamento del Interior de los Estados Unidos llevó a cabo una serie de reformas regulatorias, estableciendo un canal de aprobación de vía rápida para proyectos de recuperación de relaves, y también guiando al Servicio Geológico de los Estados Unidos para mapear y contar los relaves nacionales. El equipo de investigación de la Escuela de Minas de Colorado publicó los últimos resultados que muestran que 70 elementos en las operaciones mineras estadounidenses, excepto el platino y el paladio, teóricamente se pueden obtener y satisfacer la demanda interna mejorando los métodos de recuperación. Los relaves, como los principales residuos sólidos en el desarrollo de recursos minerales, han enfrentado durante mucho tiempo el triple dilema de la ocupación de tierras de almacenamiento, la contaminación ambiental y el desperdicio de recursos. Impulsados por las fuerzas duales de la transformación global verde y baja en carbono y la escasez de recursos minerales clave, los relaves se han mejorado de "residuos industriales" a "recursos secundarios" con valor económico y ecológico. Una revolución minera tranquila ya ha comenzado.

La revolución tecnológica está conduciendo silenciosamente la "reconstrucción de valor " de los relaves

La minería ha creado cientos de millones de toneladas de pozos de relaves en todo el mundo, alimentando la oposición pública a la industria y una de las razones por las que se tarda tanto en construir y poner en marcha nuevas minas. La minería tradicional era una industria muy ineficiente, con demasiados minerales valiosos que se descartan como residuos debido a la falta de tecnología para procesar el mineral de menor grado. Un documento de estudio publicado por el Instituto Fraunhofer en Alemania en 2020 declaró que se habían extraído 6.500 millones de toneladas de cobre a nivel mundial entre 1910 y 2010, pero 1.000 millones de toneladas nunca habían llegado al mercado. Los metales que permanecen inactivos en los estanques de relaves representan un tesoro potencial de gran tamaño, esperando ser desbloqueado por tecnologías innovadoras. A medida que las innovaciones de procesamiento tradicionales se combinan con nuevas tecnologías como la biotecnología y la inteligencia artificial, esto está cambiando.

La reurbanización de relaves trae beneficios tanto en aspectos económicos como ambientales.Según el cálculo de GEP Research, la escala mundial de tratamiento de relaves superó los 9.000 millones de toneladas en 2025, con los relaves de minas metálicas representando el 65%. A medida que el grado del mineral disminuye, esta cantidad sigue aumentando. Rio Tinto ha separado con éxito metales clave, como la extracción de escandio y telurio de los relaves de las operaciones existentes. Hudbay Minerals está evaluando el potencial de re-extracción de relaves en el sitio de la mina Flin Flon en Manitoba, Canadá. La mina cerró en 2022, dejando atrás casi un siglo de minerales ricos en minerales. La compañía australiana Cobalt Blue Holdings ha estado colaborando en el proyecto Flin Flon La compañía también ha firmado un acuerdo con el Ayuntamiento de Mount Isa en Queensland para procesar los relaves de pirita como una fuente alternativa potencial de azufre después de que cierre la fundición de cobre de la ciudad. La india Hindustan Zinc planea invertir 438 millones de dólares para procesar 10 millones de toneladas de relaves al año en la mina de Rampura Agucha, la mina de zinc más grande del mundo.

Muchos esfuerzos en el campo de la recuperación de relaves son desarrollos incrementales.Glencore Technology ha mejorado constantemente su molinadora ISAMill para reducir el volumen de molienda, ahorrar agua y minimizar el desperdicio de relaves. El proceso de lixiviación de Albion de la compañía puede aumentar las tasas de recuperación de cobre a más del 99%, reducir los costos de operación en un tercio y desarrollar cuerpos de mineral complejos que las tecnologías tradicionales no pueden manejar. La compañía de innovación biotecnológica Allonnia está siendo pionera en enfoques más revolucionarios. Su tecnología D-Solve utiliza microorganismos para extraer selectivamente impurezas como el magnesio de los concentrados. La compañía acaba de asociarse con Eagle Nickel Mine en los Estados Unidos para construir una instalación en el sitio que puede aumentar los grados de níquel en un 18% y reducir las impurezas de magnesio en un 40%.

La inteligencia artificial (IA) se ha convertido en un término general para todas las tecnologías innovadoras.Grandes empresas como Rio Tinto y BHP ya están utilizando inteligencia artificial en sistemas de transporte automatizados y predicen tiempos de inactividad de mantenimiento en lugar de reaccionar pasivamente a fallas de equipos. BHP combina la IA con la tecnología "gemela digital " para crear un modelo GenAI que puede desarrollar estrategias de voladura y mezcla de mineral y soporta el control predictivo del modelo de molino de bolas semiautomático. El productor de cobre Freeport-McMoRan en Estados Unidos está trabajando con la consultora McKinsey para utilizar la inteligencia artificial para aumentar la producción de sus minas norteamericanas. La prueba de inteligencia artificial en la mina de Bagdad en Arizona aumentó la producción de cobre en un 5 - 10%. A medida que se promueve en todo su negocio general en los Estados Unidos, se espera que la tecnología aumente la producción de cobre de EE.UU. en 90,000 toneladas por año. La construcción de una nueva planta de procesamiento con la misma producción tardaría entre 8 y 10 años desde la planificación hasta la puesta en marcha.

La transformación industrial de la "carga ecológica " a" activo climático "

El mercado de créditos de carbono se ha multiplicado por diez en los últimos dos años y McKinsey predice que podría valer hasta $1.2 billones para 2050. Un informe titulado "Más allá de la minería: Convirtiendo los relaves en una oportunidad neta de cero de miles de millones de dólares ", co-escrito por Arca Climate Technologies, una consultora climática sin fines de lucro, y Will McManus, ex periodista de minería para el Financial Times, ha roto la narrativa tradicional de los relaves como un "centro de costos" y ofrece una perspectiva disruptiva sobre el desarrollo de los relaves desde una perspectiva de cambio climático, conocido como "mineralización del carbono. " Esto representa una oportunidad de negocio transformadora y una nueva fuente de ingresos.

Reconocimiento de triple valor de la reconstrucción de residuos mineros.El informe dem u estra sistem á ticamente por primera vez que los rela ves de hier ro de mag nesi o / ultra - mag nesi o produc idos por la min ería de ní quel , diam antes , cr omo y otros minera les tienen propi edades quím icas naturales que pueden captur ar el CO .‚‚. Los elementos activos en tales ro cas pueden reac cionar con el CO .‚‚ En la atm ós fera se for man c rista les esta bles de carbon ato de mag nesi o , que son " port adores de almacen amiento de carb ono a la espera de ser activ ados " . El stock mundial de rela ves adecu ados para materiales de minera lización de carb ono es de casi 20 mil millones de toneladas , lo que te ó ric amente puede almacen ar 4 mil millones de toneladas de CO 2.‚‚ más de 10 veces las emisi ones an uales de carb ono a nivel global . A diferencia de las tecnolog ías tradi cionales de cap tura de carb ono que re qui eren la construcción de nuevas y cost osas instala ciones , las empresas min eras ya tienen la infra estructura (estan ques de rela ves , sistemas de transporte) y la experiencia ge ológica para mane jar grandes vol ú menes de materiales , y pueden transform ar directamente las instala ciones de rela ves en " pl antas quím icas de min ería de carb ono " . La venta ja de esta " con versi ón in situ " hace que el costo de la elimina ción de carb ono sea un 30% - 50% menor que otras tecnolog ías . El informe calcula que el valor potencial de los créd itos de carb ono de los rela ves existentes ya es de $1, 3 bill ones , y podría aumentar a $5, 2 bill ones si se inclu yen los residu os al cal inos histó ricos .

Modelo de Arca y mercado de dos vías práctica comercial de avance.Arca es una empresa canadiense dedicada a la investigación y desarrollo de aplicaciones de captura de carbono y secuestro de carbono en minería, que ha creado un camino técnico factible para la conversión de carbono de los relaves. El primero es el modelo de arrendamiento de activos, pagando una tarifa de uso del depósito de relaves a las empresas mineras, operando proyectos de mineralización de carbono de forma independiente y disfrutando exclusivamente de los beneficios del crédito de carbono; el segundo es el modelo de empresa conjunta, estableciendo una empresa conjunta con grandes empresas mineras, donde las empresas mineras proporcionan recursos de relaves y lugares, tecnología de salida de Arca, y el beneficio se divide en 4: 6, este modelo se ha implementado en el proyecto de mina de níquel de Talon Metals en los Estados Unidos; el tercero es el modelo de licencia de tecnología, vendiendo paquetes de tecnología y sistemas de monitoreo a las empresas mineras, y cobrando el 15% - 20% del beneficio del crédito de carbono como tarifa de licencia. En la actualidad, Arca ha firmado un acuerdo de precompra de créditos de carbono con empresas tecnológicas como Microsoft y Google, con un precio unitario de unos 80 - 120 dólares estadounidenses / tonelada de CO2.‚‚ Es un 40% más caro que los sumideros de carbono forestales tradicionales. Debido a que el almacenamiento de carbono de relaves tiene las ventajas de permanencia y sin reversión sin riesgos, los subsidios de la política han acortado el período de recuperación del proyecto de 8 años a 3 - 4 años.

La "identidad climática " de la industria minera está siendo remodelada.El informe, que compara el caso de contaminación de la Bahía de Tete en Perú (una mina de cobre que emitió 785 millones de toneladas de relaves en 35 años, destruyendo la ecología de la pesca), señala que la tecnología de mineralización de carbono transforma los relaves de una "fuente de contaminación " en un" activo ambiental ", abordando fundamentalmente las preocupaciones ambientales de las comunidades y la regulación. El piloto de Arca en la mina de cobre de Chile muestra que después de adoptar su tecnología, el tiempo de la mina para obtener permisos ambientales comunitarios se acortó de 18 meses a 6 meses. Los datos del informe muestran que las compañías mineras con capacidades de mineralización de carbono se valoran entre un 25% y un 30% más que las compañías mineras tradicionales.Poseidon Nickel, que coopera con Arca, vio el precio de sus acciones subir un 40% después de que se anunció el acuerdo, y recibió una orden de compra preferente de compañías de vehículos de nueva energía. La mineralización de carbono de los relaves resuelve dos principales puntos de dolor de transformación al mismo tiempo: por un lado, alivia la escasez de minerales estratégicos mediante la recuperación de elementos como el litio y el cobalto de los relaves (realizado simultáneamente con la mineralización de carbono); por otro lado, proporciona materias primas de "metal de bajo carbono" para la nueva cadena de la industria energética. El informe predice que para 2030, el 30% del níquel y el 20% del cobalto del mundo provendrán de la recuperación de relaves, y la huella de carbono de los metales relacionados se reducirá en más del 60%.

Los gigantes mineros han listado los relaves como una opción estratégica para el crecimiento de los recursos

Freeport-McMoRan 's "tailings leaching" nuevo polo de crecimiento.El polo de crecimiento clave de Freeport-McMoRan es apostar en la tecnología de lixiviación para extraer cobre de residuos de mineral. La compañía es una de las primeras empresas en el mundo para llevar a cabo la metalurgia húmeda a gran escala, y actualmente coopera con Jetti Resources Company, y la tecnología catalítica de la compañía Jetti se aplica a la mina de cobre El Abra de Freeport en Chile y la mina de Bagdad en Arizona, EE.UU. En 2023, la producción de cobre de Freeport-McMoRan aumentó en 144 millones de libras a través de la innovación de la tecnología de lixiviación, y aumentó a 214 millones de libras en 2024, de las cuales 50 millones de libras se agregaron solo en el cuarto trimestre. La compañía planea alcanzar 300 millones de libras de producción de cobre por año a través de la tecnología de lixiviación para finales de 2025, y alcanzar 400 millones de libras para finales de 2026, con un objetivo a largo plazo de producir 800 millones de libras de cobre por año. El costo de producción de la lixiviación de cobre será un tercio menor que el de las minas de roca dura, y no hay necesidad de fundiciones para procesarlo. Esto permite a la compañía recuperar cobre de un gran número de pilas de roca residual a un costo más bajo, compensando efectivamente el impacto de la disminución de los grados de mineral y mejorando la competitividad de la compañía.

Las tecnologías de molienda y flotación ultrafina de las minas Ivanhoe.La mina de cobre Kamoa-Kakula de Ivanhoe Mines es una de las minas de cobre súper grandes con el grado más alto del mundo. En 2023, la compañía llevó a cabo pruebas de recuperación de los relaves de los concentradores Fase I y Fase II. En el proceso de recuperación de relaves, se adoptó la tecnología de molienda ultrafina de molienda de los relaves a menos de 12 micras (80%), seguida de procesos convencionales de flotación, espesamiento y filtración. Los resultados de las pruebas preliminares muestran que incluso cuando el grado de alimentación es inferior al 1%, alrededor del 65% del cobre en los relaves aún se puede recuperar para producir concentrado de cobre que contiene alrededor del 40% de cobre. El concentrador de relaves también adoptará tecnologías tradicionales, incluyendo molinos de alta intensidad y máquinas de flotación Jameson utilizadas en el proceso de flotación, y expandirá la capacidad de espesamiento. Actualmente, DRA Global, el proveedor de servicios de proceso completo de este proyecto, ha llevado a cabo investigaciones tecnoeconómicas relevantes sobre la construcción y operación de las instalaciones de recuperación de relaves, y los resultados muestran que los beneficios económicos son muy prometedores.

Tecnología de lixiviación y procesamiento de minerales de amoníaco-cianuro de Zijin Mining.Zijin Mining ha investigado y aplicado la lixiviación de cianuro de amoníaco segmentado de bajo reactivo y la tecnología de eliminación selectiva de cobre, que ha resuelto el problema del procesamiento de minerales y la metalurgia en todo el mundo del mineral de oro y cobre de alto contenido de azufre y arsénico en Talas de Tayikistán. A través de más de 20 mejoras tecnológicas, la tasa de recuperación de la mina de oro Rosebel en Surinam ha superado el 95%. Zijin Mining ha logrado la minería económica de mineral de oro con un grado de 0,15 gramos por tonelada y mineral de cobre con un grado de 0,1%. La "flotabilidad y separación de molibdeno + tecnología de flotación a granel y separación de azufre de cobre" investigada y aplicada por ella ha realizado la recuperación limpia y eficiente de cobre, molibdeno asociado de bajo grado y recursos metálicos valiosos de plata en la mina de cobre de Julong en el Tíbet. Las tasas de recuperación de cobre y molibdeno han alcanzado el 85% y el 74% respectivamente, y el grado de cobre del mineral seleccionado ha disminuido del 0,4% inicialmente al 0,17%. Chen Jinghe, presidente de Zijin Mining, presentó la "teoría de reserva variable", creyendo que el valor de los recursos cambia dinámicamente con los precios de los metales, las condiciones técnicas y los costos. Bajo la guía de esta teoría, los recursos disponibles de la mina de oro Zijinshan han aumentado de 5.45 toneladas a 318 toneladas.

Tecnología de bioleaching Nuton de Rio Tinto.La tecnología Nuton se basa en microorganismos que ocurren naturalmente. Después de un cultivo a gran escala en un biorreactor propietario, se ponen en pilas de mineral triturado para acelerar el proceso de oxidación de los minerales de sulfuro primarios. El calor generado por la oxidación microbiana disuelve el cobre en el lixiviado, que en última instancia puede ser procesado directamente en cobre catódico con una pureza del 99,99%. Esta tecnología elimina los pasos de beneficiamiento, fundición y refinación de la minería tradicional, permitiendo la producción directa de cobre en el sitio de la mina. Tiene una adaptabilidad de escena más flexible: no se requieren instalaciones de fundición a gran escala, y se puede personalizar para su despliegue. Es adecuado para la transformación de minas antiguas, así como para el desarrollo de minas pequeñas locales y la construcción de minas verdes. La tasa de recuperación de cobre de los minerales de sulfuro primarios puede alcanzar hasta el 85%, superando con creces el 50% - 70% de los procesos tradicionales. También puede extraer cobre de los materiales de desecho tradicionales, como rocas de desecho y relaves, extendiendo la vida útil de la mina. En comparación con los procesos tradicionales, las emisiones de carbono y el consumo de agua se reducen en un 40% -60% y 60% -80% respectivamente, lo que está en línea con la política de mina verde. El costo de la infraestructura y el ciclo de puesta en marcha (18 meses) son mucho más bajos que los de los procesos tradicionales (18 años), y el costo operativo es más estable. El 70% de los recursos mundiales de cobre son minerales de sulfuro primarios. Se espera que la aplicación comercial de la tecnología de Nuton desbloquee esta enorme reserva. Rio Tinto ha avanzado en las negociaciones de cooperación de proyectos en América del Norte y del Sur. Actualmente, la tecnología de Nuton se encuentra en la etapa inicial de comercialización, pero es disruptiva en términos de utilización de recursos, respetuos con el medio ambiente y control de costos. Es una importante dirección tecnológica bajo la tendencia de "reducción de carbono + autonomía local" en la cadena de suministro global de cobre.

Como un "subproducto " de la producción minera, bajo los efectos combinados de los impulsores de las políticas, la escasez de recursos, los avances tecnológicos y las demandas del mercado, los relaves se han transformado de una tradicional" carga ecológica " en un "deposito de mineral valioso " que los gigantes mineros están compitiendo por diseñar. Especialmente en el contexto de la intensificación de las contradicciones entre la oferta y la demanda en los minerales clave, una disminución de los grados de mineral año tras año, menos nuevas minas que se descubren, largos tiempos de desarrollo para nuevas minas, políticas ESG más estrictas en varios países y el aumento de las dificultades y costos operativos, el valor estratégico de los relaves se ha vuelto aún más prominente. Servir como un punto de avance dual para abordar tanto la escasez de recursos como las presiones ambientales.

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