La presente tecnología corresponde a un proceso para obtener ánodos base plomo de 6 mm de espesor inicial con propiedades mecánicas incrementadas y con menores cinéticas de corrosión, con lo que se aumenta su vida útil en al menos 40% respecto a la de los ánodos estándar, lo que implica beneficios tanto económicos como medioambientales.

Qué problema resuelve esta capacidad

La invención corresponde a un proceso para aumentar la vida útil de ánodos de plomo utilizados en la electro-obtención de cobre. Los ánodos tienen una vida útil limitada, debido a su pérdida de espesor por oxidación durante su operación en las celdas, lo que los hace más propensos a sufrir deformaciones y distorsiones, incompatibles con el proceso, ya que generan corto circuitos, sobre voltajes y otros problemas que afectan la calidad del cobre catódico. Por tal motivo, los ánodos deben reponerse periódicamente, incidiendo en los costos asociados a la electro-obtención, tanto por el reemplazo de ánodos como por la paralización de las faenas productivas. La electro-obtención es la última etapa del proceso productivo de cátodos de cobre desde minerales oxidados. Dichos cátodos de cobre son los llamados SxEw (donde Sx = extracción por solventes y Ew = refinado vía proceso electrometalúrgico). Según el estudio de COCHILCO “ _Proyección de la producción de cobre en Chile 2018 – 2029_ ” la producción de cátodos SxEw disminuiría en un 48,3% desde el año 2017 al 2029 (0,821 millones de ton) con respecto a la producción del año 2017 (1,586 millones de ton), a una tasa de decrecimiento anual de un 5,34%. Esto se debe no solo el cierre de operaciones hidrometalúrgicas en la próxima década debido al agotamiento de recursos lixiviables, sino que la inexistencia de nuevos proyectos en esta línea productiva afectará la producción esperada de cátodos SxEw. Los únicos “nuevos” proyectos observados en el futuro serían Diego de Almagro óxidos (2020-2029), Productora óxidos (2021-2035), Sierra Gorda óxidos (2019-2030) y algunos pequeños proyectos en el Distrito Centinela que mantendrían operativa la planta de óxidos actual (2025-2035). A nivel mundial el año 2017, un 82% del cobre refinado provino de material sulfurado, equivalente a un total de 19,1 millones de toneladas. Por su parte, la producción de cátodos de mineral de óxido de cobre fue de 3,8 millones de toneladas[1]. Chile abarca el 42% de la producción mundial de cátodos de cobres oxidados. Otros países importantes en la producción de cobre refinado son China, Japón, EE.UU. y Rusia. La mina el Salvador cuenta con 100.000[2] ánodos de plomo y una producción anual de 70.000 toneladas de cátodos de cobre[3]. Bajo el supuesto que una planta minera deba contar con 10 ánodos base plomo para producir 7 toneladas de cátodos de cobre, se puede estimar que en Chile hay un mercado cercano a 1.110.200 ánodos de cobre. Utilizando este mismo supuesto se puede estimar que para un nivel de producción mundial de 3,8 millones de ton de cátodos de cobre, se requerirán 2.660.000 ánodos de plomo. Otro mercado relevante son empresas productoras de zinc, que en su proceso productivo incorporan una etapa de electrolisis en la que utilizan ánodos de plomo. El año 2019, China fue el primer país productor de zinc, con aproximadamente 4,3 millones de toneladas métricas, por delante de Perú y Australia, quienes tuvieron una producción de 1,4 y 1,3 millones de toneladas respectivamente. La producción de zinc mundial fue 13,2 millones. [1]Caracterización y análisis de mercado internacional de minerales en el corto, mediano, y largo plazo con vigencia al año 2035. CRU Consulting [2] [3]

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

La ventaja de este proceso es aumentar la vida útil de los ánodos base plomo de 4 años a 5 ó 6 años mediante una mejora en su proceso de producción. Este aumento se debe al incremento de la resistencia mecánica y de la resistencia a la corrosión del ánodo. Los ensayos mecánicos hechos en laboratorio han demostrado que para placas de 6 mm se puede obtener un esfuerzo de fluencia de 66 MPa, lo que representa al menos un 15% de incremento respecto al valor de entre 45 a 58 MPa de los ánodos estándares. Respecto a los ensayos de corrosión, pudo verificarse una disminución del tiempo de reducción, es decir de la velocidad de corrosión de los nuevos ánodos en al menos un 30% en comparación con los actuales ánodos. Esto se produce gracias a que su estructura es más compacta y menos porosa, al igual que la capa de sulfato de plomo que se forma en su superficie, por lo que se dificulta la penetración del ácido sulfúrico disminuyéndose la corrosión del ánodo.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 4