Los relaves mineros podrían albergar más de 20 elementos críticos y estratégicos, entre ellos indio, bismuto, teluro y cobalto, cuyo potencial de recuperación está siendo evaluado mediante técnicas de caracterización mineralógica, lixiviación y biolixiviación, explicó la investigadora del Sustainable Minerals Institute de la Universidad de Queensland (Australia), Olivia Mejía.

“Los residuos mineros pueden ser una fuente de minerales críticos. Hay potencial para seguir investigando y caracterizando estos materiales”, sostuvo durante el Encuentro Minero organizado por el Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP).

Explicó que el creciente interés por estas fuentes secundarias responde a la necesidad de diversificar el suministro de metales utilizados en la transición energética, en un contexto de concentración geográfica de las cadenas de abastecimiento.

Según las cifras presentadas, la minería activa genera alrededor de 13 mil millones de toneladas de residuos al año, mientras que se han identificado aproximadamente 30 mil depósitos de relaves con estructuras diseñadas y podría haber al menos 250 mil sitios mineros abandonados en regiones como Estados Unidos de América, Australia, Canadá y Europa.

Entre los elementos que podrían permanecer en los residuos de la producción de cobre mencionó: cobalto, selenio, teluro, renio, bismuto, indio y talio, además de molibdeno y tierras raras. Sin embargo, advirtió que su presencia no garantiza que puedan recuperarse de forma rentable, por lo que es necesario determinar su concentración, identificar los minerales que los contienen y evaluar su respuesta a los procesos metalúrgicos.

Casi 100 proyectos

El equipo de investigación recopiló información sobre cerca de 100 proyectos de reprocesamiento de residuos mineros en el mundo: alrededor del 32% estaba activo y el 40% en desarrollo. La mayoría se enfocaba en recuperar oro, seguido de plata, cobre y zinc, aunque también se identificaron iniciativas relacionadas con otros metales críticos.

La base incluye proyectos en Chile, Perú, África, Australia, Estados Unidos de América y Canadá. El análisis histórico mostró que el reprocesamiento para recuperar oro tiene antecedentes de varias décadas, mientras que las iniciativas relacionadas con otros metales críticos aumentaron desde mediados de la década de 2010, en paralelo con el creciente interés internacional por asegurar su suministro.

“Varias empresas y startups han estado tratando de incorporar tecnología y asociarse con la industria minera para extraer minerales críticos a partir de pasivos mineros. En paralelo, ya existe evidencia histórica de recuperación de metales preciosos, principalmente oro y plata, además de metales base como el cobre”, detalló.

La investigadora también señaló que la información disponible sobre los recursos de estos depósitos sigue siendo limitada. Solo una parte de los proyectos ha publicado informes técnicos con perforaciones, modelamiento y estimaciones de recursos bajo estándares reconocidos. En cuanto a las tecnologías, predominan métodos convencionales como la flotación y la lixiviación ácida, junto con técnicas de reminado como el repulpado, el hidrominado y el bombeo.

“Hay que balancear la tecnología que sabemos que funciona con otras alternativas que permitan enfrentar la complejidad de estos materiales y mejorar la recuperación”, manifestó.

Indio y biolixiviación

Entre los casos de estudio desarrollados en Australia, Mejía presentó el uso de la espectroscopia de plasma inducido por láser (LIBS) para analizar residuos de una antigua mina de cobre y estaño en los que se habían detectado concentraciones elevadas de indio y bismuto. Esta técnica permite obtener mapas de distribución de elementos en pocos minutos y seleccionar zonas de interés antes de realizar análisis más costosos, aunque sus resultados son semicuantitativos y el procedimiento modifica la superficie de la muestra.

Los análisis posteriores permitieron estudiar cómo se distribuye el indio en minerales como la esfalerita, asociada con la producción de zinc. En otro caso, el equipo identificó indio asociado con goethita en muestras de un botadero. También determinó que, en una de las muestras analizadas, la calcopirita aportaba cerca del 46% del indio identificado, la pirita el 36% y los minerales asociados con arsénico alrededor del 17%, información que permite establecer qué minerales conviene priorizar en la recuperación.

El equipo también evaluó alternativas al ácido sulfúrico mediante pruebas con ácido cítrico. “Fue bastante interesante observar que el indio logró movilizarse en un par de horas utilizando ácido cítrico”, afirmó. Los ensayos con microorganismos capaces de producir ácidos orgánicos no ofrecieron todavía los resultados esperados, por lo que la investigación continuará para determinar qué compuestos favorecen la extracción del metal.

Otra línea de trabajo estudia estructuras formadas por microorganismos en zonas afectadas por drenaje ácido de mina. En estas muestras, procedentes de una operación de cobre, se encontraron concentraciones elevadas de hierro y arsénico, así como indio, bismuto y teluro. La identificación de bacterias ferroxidantes y acidófilas permitirá profundizar en el análisis del papel de los microorganismos en la movilización y concentración de metales.

La investigadora señaló que el reprocesamiento de determinados pasivos también podría contribuir a reducir la exposición de minerales sulfurados y, por tanto, la generación de drenaje ácido, que en algunos casos alcanza valores de pH cercanos a 2.

Caracterización clave

El equipo trabaja, además, en métodos para estimar los metales contenidos en los relaves mediante herramientas geoestadísticas adaptadas a estos materiales no consolidados, cuya composición depende de la historia operativa, las tecnologías de procesamiento y las condiciones de meteorización.

Mejía manifestó que las estimaciones de cobre y arsénico dieron resultados satisfactorios en los casos estudiados, mientras que el cobalto presentó mayores dificultades debido, entre otros factores, a las limitaciones de la técnica analítica utilizada. También presentó investigaciones sobre la caracterización de pirita y pirrotita antes y después de tratamientos térmicos para evaluar su potencial de recuperación de cobalto.

“Si intentamos estimar un metal crítico a partir de un análisis que no es el más adecuado para ese elemento, probablemente no vamos a obtener resultados satisfactorios. No se trata solamente de saber qué hay en el relave, sino de entender qué técnicas utilizamos, cómo las complementamos y cómo interpretamos la información”, culminó.