El Dr. Luis Cisternas lidera una investigación internacional que aplicará modelamiento molecular para optimizar los circuitos de flotación. La iniciativa busca prevenir el drenaje ácido de minas desde su origen.
El investigador del Advanced Mining Technology Center (AMTC) y académico de la Universidad de Antofagasta, Dr. Luis Cisternas, se adjudicó el proyecto internacional “Enhancing Metal Recovery Through Multiscale Analysis: From Molecular Modeling to Process Optimization in Copper Operation” (ANID ECOS250037).
La iniciativa, enmarcada en el Programa de Cooperación Científica ECOS-ANID 2025, se desarrollará durante los próximos tres años y cuenta con la participación de la Université de Lorraine (Francia), a través del laboratorio L2CM dirigido por el profesor Michael Badawi, y la Universidad del Bío-Bío. El objetivo central es diseñar nuevos procesos de flotación capaces de generar relaves libres de sulfuros, abordando uno de los mayores pasivos ambientales de la industria del cobre.
El concepto S.O.S. y la prevención del drenaje ácido
El drenaje ácido de minas se desencadena cuando los minerales sulfurados presentes en los depósitos de residuos entran en contacto con agua y oxígeno, generando soluciones capaces de movilizar metales pesados. Para enfrentar este desafío, el equipo de investigación propuso el enfoque S.O.S. (Solid withOut Sulfide), el cual plantea que los residuos sólidos de la minería pueden quedar exentos de minerales sulfurados desde la misma etapa de producción.
“El proyecto busca generar conocimiento que permita diseñar procesos capaces de producir relaves libres de elementos generadores de drenaje ácido. Su relevancia radica en que apunta a una producción verdaderamente limpia: en lugar de tratar el problema una vez que ya ocurrió, busca eliminar desde el origen el peligro potencial”, explicó el Dr. Cisternas.
Al remover los sulfuros de la matriz de descarte, los relaves finales adquieren mayor estabilidad química, reduciendo a cero el potencial de lixiviación ácida y la consecuente liberación de metales.
Modelamiento molecular y optimización a escala
El núcleo técnico de la investigación se sustenta en un enfoque multiescala que conectará los fenómenos fundamentales de la química con la ingeniería de procesos. Para ello, el equipo combinará estudios experimentales con avanzadas herramientas de modelamiento molecular, incluyendo cálculos ab initio y la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT).
Esta metodología permitirá comprender cómo interactúan los diferentes minerales a nivel molecular y qué condiciones específicas favorecen una separación altamente selectiva durante la flotación.
Se espera que al término del período de ejecución, las tecnologías desarrolladas alcancen un nivel de madurez TRL 3-4 (validadas a nivel de laboratorio). Asimismo, el proyecto dejará como legado una base de datos abierta con modelos moleculares y nuevas propuestas de diseño para circuitos de flotación.
El equipo de trabajo en Chile está integrado también por el Dr. Ricardo Jeldres y la Dra. Yésica Botero de la Universidad de Antofagasta; Gonzalo Quezada de la Universidad del Bío-Bío; y los estudiantes de doctorado Andrés Canales y Grecia Villca.
Fuente: Reporte minero