Artículo de Francisco Sánchez, socio del proyecto RAWMINA en Cobre Las Cruces, en publicado en el boletín digital del consorcio

El proyecto RAWMINA tiene como objetivo desarrollar y demostrar un sistema piloto innovador para la recuperación limpia y sostenible de materias primas críticas (CRMs) a partir de residuos mineros. Para ello, el consorcio ha trabajado de forma coordinada en los aspectos técnicos, de diseño y ambientales, desarrollando un enfoque integral del proceso RAWMINA. Como fase final, se ha llevado a cabo la puesta en marcha y demostración de la Planta Piloto RAWMINA.

Planta Piloto de Cobre Las Cruces.

Los trabajos piloto se apoyaron en los avances técnicos logrados en las fases anteriores de laboratorio y pruebas a escala de banco. Las muestras necesarias fueron suministradas por los distintos socios proveedores de materias primas. La planta piloto fue diseñada, puesta en marcha y operada con éxito.

Un paso clave previo a la operación fue la preparación del cultivo bacteriano para la biolixiviación. La Universidad de Sevilla (USE) produjo varios cientos de litros de cultivo para inocular los reactores piloto.

Posteriormente, se utilizaron reactores de laboratorio de gran capacidad en las instalaciones piloto para escalar el volumen necesario antes de alimentar los reactores principales. Finalmente, se completó la preparación del inóculo en los reactores piloto, alcanzando un volumen total aproximado de 12 m³ distribuidos en tres reactores de 3,8 m³ cada uno.

Una vez lista la biomasa bacteriana, la planta piloto comenzó a operar en modo continuo con material de residuo. La monitorización de parámetros en planta, junto con la caracterización química realizada por CLC y AGQ, confirmó los resultados previstos.

Además, se integró el Sistema de Gestión Inteligente (SGI) desarrollado por WINGS, que permitió optimizar en tiempo real los parámetros del proceso de biolixiviación. Esta herramienta proporciona apoyo a la toma de decisiones mediante visualización en tiempo real y ajuste dinámico del proceso.

Resultados obtenidos

La validación del proceso de biolixiviación en condiciones óptimas demostró una conversión de pirita cercana al 90 %, una recuperación de hierro del 92 %, de cobalto de hasta el 95 % y de antimonio en torno al 60 %.

Los biorresiduos generados fueron tratados en reactores de gran volumen para recuperar el antimonio residual, con una eficiencia superior al 75 %, demostrando la escalabilidad del proceso.

El licor resultante del proceso (PLS) fue sometido a una etapa de precipitación de hierro mediante la adición de un reactivo alcalino. Esta fase se activó durante el arranque de la biolixiviación, logrando una recuperación de hierro próxima al 100 % tras unas horas de operación. El precipitado de hierro, en forma de schwertmannita (SHM), fue caracterizado por GEOS, validándolo como adsorbente eficaz de arsénico y como precursor para la obtención de nanomagnetita.

La solución libre de hierro se derivó a una etapa específica de precipitación de cobre, diseñada para reducir su presencia en la solución de CRMs. Mediante el ajuste de pH en un reactor agitado, el cobre se precipitó y el sólido generado se separó mediante espesamiento y filtración. El sobrenadante, ya limpio, se almacenó para posteriores tratamientos.

Se recogieron y analizaron muestras en distintas condiciones de operación, y algunas de ellas se enviaron para pruebas de adsorción de CRMs. En las instalaciones de LEITAT se llevó a cabo un estudio avanzado sobre la recuperación de cobalto, antimonio, tungsteno y germanio. Se comprobó que el uso de resinas y nanofibras es una vía eficiente para su extracción, purificación y concentración previa a la electrodeposición final.

Conclusión

Las instalaciones piloto de RAWMINA, que comprenden las etapas de biolixiviación, precipitación de hierro y precipitación de cobre, han sido validadas con éxito. Los resultados obtenidos con muestras de relaves y de mineral de baja ley coinciden con los ensayos a escala de laboratorio, lo que avala la eficacia de la tecnología.

El proceso de biolixiviación basado en bacterias de la USE ha demostrado una alta eficiencia para extraer más del 90 % del cobalto contenido. Además, los residuos sólidos pueden tratarse para recuperar más del 75 % del antimonio restante. El proceso de precipitación de hierro consigue eliminarlo completamente de la solución, obteniendo un subproducto con alto valor añadido.

Por su parte, la etapa de precipitación de cobre permite depurar la solución final de CRMs, aunque es necesario optimizar el equilibrio entre la eliminación de cobre y la co-precipitación de cobalto para evitar pérdidas. La solución final es apta para su purificación y concentración con vistas a la electrodeposición de los metales estratégicos.