Procesos mineros heredados que marcan el retraso de la industria en los objetivos de sostenibilidad: informe


“Extendido a toda la minería de roca dura, esto equivale a la energía utilizada por 221 millones de hogares típicos del Reino Unido, o aproximadamente el 1% del consumo total a nivel mundial”, se lee en el informe. “La trituración es, por lo tanto, un objetivo natural para las oportunidades de ahorro de energía más impactantes”.

Minería de oro

En el sector de la minería de oro, la mayoría de los estudios revisados ​​para el informe estimaron que el consumo de energía promedio general es de aproximadamente 134 GJ / kg de oro para minas subterráneas y un consumo de energía promedio de 372 GJ / kg de oro para operaciones a cielo abierto.

La división entre lo que se consume para las operaciones mineras y lo que se atribuye a las plantas de procesamiento es casi igual en la mayoría de los casos, siendo este último uno o dos puntos porcentuales más alto.

Minería de cobre

Según el documento, al comparar lo que muestra la literatura con una base de datos de 400 sitios mineros, es posible concluir que la producción de cobre tiene una intensidad energética promedio de aproximadamente 25 GJ / t de cobre.

Al promediar todas esas minas, los autores del informe notaron que aproximadamente el 55% de la energía total del sitio está en las operaciones mineras y el resto del consumo de energía ocurre en la planta de procesamiento.

“El uso de energía en las operaciones mineras es 40% electricidad (principalmente ventilación) y 60% diesel (para carga y transporte). En la planta de procesamiento, la mayor parte del consumo de energía se produce en la molienda (90%) y el consumo de energía restante en este estudio se atribuye a la flotación ”, se lee en el documento.

Extracción de níquel de dos formas

La intensidad energética del procesamiento de laterita de níquel (lixiviación ácida a alta presión, lixiviación ácida a presión mejorada y lixiviación en pilas) es relativamente alta con un promedio de 244 GJ / t de níquel.

“Dado que se espera que el procesamiento de laterita aumente en los próximos años, para satisfacer la mayor demanda de níquel, se espera que aumente el consumo total de energía en esta industria”, afirma la revisión.

El procesamiento de sulfuro de níquel, por otro lado, promedia una intensidad energética para las concentradoras de 31 GJ / t de níquel producido. De esto, la división entre minería y procesamiento es aproximadamente 50:50, y luego el 90% del consumo de energía de la planta de procesamiento se utiliza en la trituración.

“Dada la intensidad energética general de sulfuro de níquel de ~ 200 GJ / t de níquel, los concentradores son solo una porción relativamente pequeña de la huella energética total”, señala el documento.

Minería de litio

Bajo la premisa de que es probable que la minería de litio de roca dura domine en los próximos años debido a la tendencia hacia baterías bajas o nulas de cobalto que tienden a usar hidróxido de litio en lugar de carbonato de litio, la revisión indica que los requisitos de energía para un concentrador de litio son de aproximadamente 15 GJ. / t litio producido. De esto, el 60% del consumo de energía es electricidad en la concentradora y el 40% restante en las operaciones mineras.

En la planta de procesamiento, se identificó que la mayor parte del consumo de energía se encontraba en el área de trituración, seguida de la separación de medios densos. La trituración representa aproximadamente el 20% del consumo de energía del sitio, con un 7% adicional en el molino de triturado.

Minería de mineral de hierro

En las operaciones de hematita, el informe encontró que la intensidad energética promedia menos de 0,15 GJ / t de mineral de hierro, teniendo en cuenta tanto el consumo de diésel en la mina como la producción de electricidad para las plantas de procesamiento.

Se determinó que aproximadamente el 90% del consumo de energía era el consumo de diesel en equipos móviles, mientras que el consumo de energía restante es electricidad en las plantas de procesamiento, principalmente trituradoras y transportadoras.

En las operaciones de magnetita, el documento muestra que la intensidad energética para el procesamiento es de 0,23 GJ / t de mineral enviado, incluido el equipo adicional de separación y concentración. Las operaciones mineras suman 0,16 GJ / t adicionales de mineral enviado, lo que da una intensidad energética total del sitio de 0,3 GJ / t de mineral enviado.

Informe de consumo de energía minera 2021. (Imagen cortesía de Engeco / Weir)

Cómo reducir el consumo de energía

Según el documento, pequeñas mejoras en las tecnologías de trituración pueden generar ahorros relativamente grandes tanto en el consumo de energía como en las emisiones de gases de efecto invernadero. Como ejemplo, el informe presenta la idea de una mejora incremental del 5% en la eficiencia energética a lo largo de la trituración, lo que podría resultar en una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de más de 30 millones de toneladas de CO2e.

“El reemplazo de los equipos de trituración tradicionales por una nueva tecnología de molienda también reduce las emisiones indirectas en la cadena de valor de la minería, por ejemplo, al eliminar la necesidad de fabricar bolas de molienda de acero de alta emisión. Del consumo de energía restante de la industria minera, el diésel en diversas formas de equipos móviles representa el 46%, la electricidad en la minería (ventilación) el 15% y la ‘otra electricidad’ el 14% ”, indica la revisión.

La reducción del consumo de energía también podría lograrse optimizando los circuitos de molienda, en particular al diseñarlos para áreas nuevas o al expandir las áreas industriales abandonadas.

El informe encontró que se podría construir un buen caso en torno a la automatización de operaciones para que la tecnología informática y los macrodatos puedan proporcionar modelos de bloques de alta fidelidad.

“Los avances en los rodillos de molienda de alta presión, molienda de alta intensidad y molinos de agitación / molinos verticales significan que las aplicaciones tradicionales de molienda semi-autógena / molino de bolas podrían ser reemplazadas y los mismos resultados logrados, sujeto, por supuesto, a la facilidad de uso del tipo de mineral en particular. y requisitos de procesamiento para estos circuitos de trituración ”, sugiere el informe.

El documento señala que el rendimiento adicional en los circuitos de molienda como resultado del ahorro de energía que desbloquea la capacidad de energía adicional debe formar parte de los casos comerciales al explorar el potencial de los cambios de equipos y circuitos.

De manera similar, el informe encontró que se podría construir un buen caso en torno a la automatización de operaciones para que la tecnología informática y el big data puedan proporcionar modelos de bloques de alta fidelidad que muestren la concentración y composición de minerales en todas las áreas mineras.

Los macrodatos y la inteligencia artificial también se mencionan como claves para optimizar el procesamiento y reducir el consumo de energía.

Además, convertirse en una industria de cero emisiones también se presenta como una posibilidad si se implementan fuentes de energía de cero emisiones para equipos de minería. La energía renovable, el almacenamiento de energía y los combustibles alternativos se mencionan como opciones viables que, a su vez, dejarían un papel relativamente pequeño a las compensaciones y los créditos de carbono.

“El informe se produce cuando la industria minera está bajo una presión cada vez mayor para producir minerales esenciales que respalden algunas de las tendencias estructurales más importantes del mundo”, se lee en el estudio. “El cobre, el níquel, el acero y el litio son componentes centrales de la transmisión y el almacenamiento de electricidad, los vehículos eléctricos y la infraestructura de energía renovable. El cambio a una economía descarbonizada dará como resultado un mayor consumo primario de estos productos básicos extraídos, incluso después de factorizarlos para su reciclaje, por lo que es importante que la minería en sí se vuelva más sostenible “.

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