• PETROENERGÍA

Consumo energético en plantas de beneficio mineral

Katty Marín, Técnico 2 IIGE


La demanda global de energía ha presentado un crecimiento sostenido debido principalmente al incremento de la población y el desarrollo económico [1]; siendo las industrias del petróleo y gas las que han contribuido vitalmente a suplir estas necesidades.

La energía es un recurso esencial para casi todos los sectores productivos, y un elemento clave para evaluar el rendimiento de una industria en particular [2]; por tal razón, la eficiencia y la conservación energética son fundamentales para el equilibrio entre el desarrollo económico, la seguridad energética y la protección ambiental; en este aspecto, la industria minera no es una excepción y se evidencia un particular interés por el manejo de sus recursos de una manera eficiente.


Según el informe Mineral Commodity Summaries (2020) del Servicio Geológico de EE.UU. en América Latina, la industria minera se afianza como impulsora del desarrollo económico de los países, debido a que se mantiene como fuerza dominante en la minería global, pues es líder mundial en la explotación de cobre, plata y mineral de hierro. La región también es un actor importante en producción de zinc, plomo y, la industria emergente de litio.


En el 2007 Sudamérica produjo cerca del 15% de los minerales, incluidos el hierro, el aluminio, el cobre, el oro, la plata, el molibdeno, el estaño, el níquel, el plomo, el zinc, además del carbón [3] estos materiales son la materia prima de diversas industrias, volviéndose un factor clave en el desarrollo. La región produjo en 2009 el 91,9% del niobio del mundo, el 54,8% del litio, el 44,6% del cobre, 33,5% de la plata, el 23,1% del mineral de hierro, el 22,4% del estaño y el 21,2% del molibdeno [3]. Es por ello que América del Sur es de extraordinaria importancia para la producción de los minerales que necesita el mundo, en la figura 1 se muestra el porcentaje de exportación de minerales que han tenido los países latinoamericanos desde el 2015 hasta el 2017.



Figura 1: Porcentaje de exportación de minerales promedio para el período 2015-2017 [4].


Bajo este contexto, se puede observar la representatividad económica que genera la industria minera de la región, sin embargo, el gasto provocado por el consumo energético en todo el ciclo minero que incluye las etapas de prospección, exploración, extracción, beneficio, hasta el cierre y rehabilitación de las zonas mineras, es sumamente alto y varía de acuerdo con la producción.


Para el caso de Ecuador, de acuerdo con los datos de la Agencia de Regulación y Control Minero (Arcom) (2019), se recibió ingresos por US$23 millones por concepto de regalías mineras [5] este valor corresponde a la venta de minerales en el mercado internacional con un total de 1.219 exportaciones de minerales hacia este mercado. Mientras que, de acuerdo con el Ministerio de Energía y Recursos Naturales no Renovables, en 2019 las exportaciones llegaron a los US$ 134 millones y de enero a junio de 2020 se exportó alrededor de US$ 391 millones en minerales y, al realizar un análisis comparativo de las cifras de ambos años, se evidencia un incremento significativo en la venta de minerales internacionalmente, incluso durante el 2020, año de pandemia en el que se frenó la producción y se redujo el número del personal que se encontraba laborando en campo, con este panorama se estima que el total de exportaciones incremente en los próximos años.


Dentro del ciclo minero, la fase de beneficio es la que permite recuperar la mayor cantidad de minerales y metales útiles del material, esta parte de la industria genera el mayor gasto energético debido a que incluye procesos físicos, químicos o metalúrgicos, mediante los cuales los minerales obtenidos en la etapa de extracción, se transforman en concentrados para su comercialización, estos procesos incluyen reducción de tamaño, concentración, lixiviación, electrodeposición, entre otros, donde se utilizan maquinarias y equipos que permiten la recuperación de los metales preciosos (ver figura 2).




Figura 2: Fotografía tomada de la Planta de Beneficio Eymen, año 2020


En Ecuador de acuerdo al Plan de Desarrollo Minero 2020-2030, la pequeña minería está ubicada principalmente en las provincias de Azuay, El Oro y Zamora Chinchipe, en las que el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE), a través del proyecto “Mejoramiento de las condiciones de trabajo en la pequeña minería y minería artesanal”, se encuentra levantado información sobre la situación energética del sector; donde se ha determinado que cada planta de beneficio tiene sus procesos definidos de acuerdo con la zona y el servicio que prestan, sin embargo, en todas se ha identificado que la extracción del mineral se realiza con maquinaria de alto consumo energético, especialmente energía eléctrica.


Con los datos obtenidos, se constató que dentro de los procesos de beneficio los mayores equipos consumidores de energía eléctrica son los molinos de bolas, concentrando desde el 20% al 40% del gasto total [6], este porcentaje depende del número de molinos implementados en cada empresa, además, se debe mencionar que existe un consumo mayor de potencia eléctrica en las plantas que cuentan con dos tipos de molinos: de bolas y de ruedas, y este valor oscila entre 1579,7 kW y 600 kW.


El costo por consumo de electricidad en las plantas de beneficio puede llegar hasta los US$60.000 mensuales [6], este valor dependerá de los equipos instalados en cada una, los pagos más altos en energía eléctrica se debe a que algunas empresas cuentan con siete u ocho molinos de bolas implementados para la reducción de tamaño de los minerales.


Sin embargo, dentro de las operaciones de las plantas de beneficio se presentan los siguientes inconvenientes en sus procesos: Sistemas de potencia eléctrica sobredimensionados, difícil acceso a subestaciones eléctricas y al Sistema Nacional Interconectado, sistemas de procesamiento de mineral de bajo rendimiento, alto consumo de agua y electricidad, carencia de mantenimiento preventivo y correctivo a la maquinaría, sistemas de arranque impropios para el funcionamiento de los equipos.


Es imperante entonces el estudio y la aplicación de medidas de eficiencia energética como una estrategia vital en todo el ciclo minero para reducir sus costos operacionales y aumentar la productividad, generando además beneficios ambientales como la reducción de gases de efecto invernadero.


Con estos antecedentes es necesario y oportuno plantear un proyecto de eficiencia energética en el sector minero especialmente para el beneficio de oro, en el que se desarrollen y establezcan las distintas estrategias de maximización del uso de la energía en cada uno de los procesos energo-intensivos, generando estudios que permitan la minimización de pérdidas y la transferencia de tecnología y conocimiento entre instituciones del estado y el sector privado.


Referencias Bibliográficas

[1] D. Chauvin, S. Depraz, y H. Buckley, «Saving energy in the oil and gas industry», en Society of Petroleum Engineers - 9th International Conference on Health, Safety and Environment in Oil and Gas Exploration and Production 2008 - «In Search of Sustainable Excellence», 2008, vol. 4, pp. 1881-1890, doi: 10.2118/111937-ms.


[2] M. Mahinroosta, «A Review on Energy Efficiency Improvement methods for Oil and Gas Industries», 2013.


[3] G. Lagos and D. Peters, “El sector minero en Sudamérica,” Plataforma Democrática, pp. 1–31, 2010.

[4] CEPAL, Perspectivas del Comercio Internacional de América Latina y elCcaribe 2018. 2020.

[5] ARCOM, “Agencia De Regulación Y Control Minero ( Arcom ) Informe De Rendición De Cuentas 2020 Quito , Febrero 2020,” 2020, [Online]. Available: http://www.controlminero.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2020/05/Informe-Narrativo-Rendición-de-Cuentas-2019.pdf.

[6] D. Paillacho, R. Harnisth, and K. Marín, “Informe técnico de línea base: Situación energética de las empresas mineras ubicadas en el sector Bella Rica, en el cantón Camilo Ponce Enríquez, provincia del Azuay 2020,” 2021.

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