El Laboratorio de Procesos Acuosos Aplicados a Metalurgia Extractiva y Protección Ambiental del Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales lidera el desarrollo de tecnologías de electrodiálisis y oxidación electroquímica para el control del metaloide tóxico, la recuperación de recursos valiosos y la mejora de procesos metalúrgicos.
Una nueva etapa de colaboración en investigación aplicada para enfrentar uno de los principales desafíos de la minería del cobre, relacionado con la gestión eficiente del arsénico, están impulsando la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) y Codelco, en el marco de un convenio marco de colaboración firmado en 2025. Este acuerdo busca desarrollar proyectos orientados a fortalecer el Hub de As de la Corporación, iniciativa estratégica que integra capacidades científicas, tecnológicas y operacionales para generar soluciones innovadoras para el tratamiento de corrientes arsenicales presentes en las distintas operaciones de la compañía.
Lo anterior, se sustenta en el trabajo conjunto que el Laboratorio de Procesos Acuosos Aplicados a Metalurgia Extractiva y Protección Ambiental (LPA) del Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales (DIM3) de la casa de estudios ha realizado durante cerca de una década con la Refinería Electrolítica de la División Chuquicamata, desarrollando tecnologías para el reprocesamiento de scrap anódico (material residual de los ánodos de cobre), la generación de hidrógeno como vector energético, la recuperación y reutilización de agua de proceso y el control del arsénico mediante electrodiálisis. Este trabajo ha dado origen a proyectos de investigación aplicada, ponencias en congresos internacionales y una patente tecnológica, consolidando una plataforma de innovación aplicada a la refinación electrolítica del cobre.
Alto grado de madurez
En este contexto, uno de los desarrollos con mayor grado de madurez corresponde a una tecnología de electrodiálisis de separación iónica para controlar el arsénico presente en el electrolito de las refinerías de cobre. La acumulación de este elemento afecta la estabilidad operacional del proceso y puede comprometer la calidad del cobre catódico.
En este sentido, la tecnología desarrollada por la USM permitirá reducir selectivamente el contenido de arsénico en el electrolito y recuperar simultáneamente ácido sulfúrico, contribuyendo a mejorar la eficiencia del circuito de refinación y disminuir el consumo de reactivos.
La primera evaluación de esta tecnología con corrientes industriales se realizará en la Refinería de Ventanas, como una etapa previa a su aplicación en la Refinería Electrolítica de Chuquicamata, donde se espera incorporar esta innovación como una herramienta para fortalecer el control de impurezas en el proceso de electrorefinación.Ecometales
Paralelamente, el equipo de investigación del LPA desarrollará una línea de innovación junto a Ecometales Ltda., orientada al tratamiento de soluciones de proceso que contienen arsénico. En este caso, se integrarán tecnologías de electrodiálisis y oxidación electroquímica para optimizar la oxidación de As(III) y Fe(II), arsénico y fierro, respectivamente, para favorecer la estabilización del metaloide como escoridita (mineral de arseniato de hierro que fija químicamente el As como material estable) y recuperar así recursos de alto valor como ácido sulfúrico, cobre, zinc, entre otros. Esta línea permitirá ampliar el alcance del Hub de As hacia otras corrientes metalúrgicas relevantes, promoviendo una gestión integral del arsénico y una mayor valorización de recursos.
Para el profesor Juan Patricio Ibáñez, académico del DIM3 y director del LPA, el proyecto representa la evolución natural de una colaboración científica construida durante años junto a Codelco. “Durante casi una década hemos trabajado junto a la Refinería Electrolítica de Chuquicamata desarrollando soluciones para desafíos concretos de la electrorefinación del cobre. Hoy, gracias al convenio marco entre la USM y Codelco, podemos ampliar ese trabajo hacia una estrategia corporativa de mayor alcance, contribuyendo con tecnologías que apoyan el desarrollo del Hub de As de Codelco y que buscan no solo controlar el arsénico, sino también recuperar especies de valor y hacer más sostenibles los procesos metalúrgicos”, señaló el investigador.Por su parte, Fabrizzio Olivieri, ingeniero de Procesos del área de Innovación de Ecometales, destacó que esta colaboración permite incorporar capacidades científicas especializadas para enfrentar desafíos tecnológicos asociados a la gestión del arsénico y la valorización de corrientes de proceso. “La USM nos está ayudando a desarrollar y evaluar tecnologías que permitan concentrar y recuperar valor desde distintas soluciones que hoy generamos en Ecometales. Esto resulta fundamental para los desafíos futuros de la empresa, especialmente en la recuperación de cobre, zinc, ácido sulfúrico y otros recursos de interés para la industria”.
Las iniciativas consideran la participación de investigadores, profesionales y estudiantes de pregrado y postgrado de la USM, fortaleciendo la formación de capital humano avanzado y la transferencia tecnológica hacia la industria minera. Asimismo, los resultados permitirán generar las bases para futuras etapas de escalamiento industrial, consolidando el aporte de la universidad al desarrollo de soluciones tecnológicas para una minería más eficiente, sostenible y alineada con los principios de la economía circular.
