La mina que ya tienes: recuperación de minerales críticos a partir de sedimentos de presas de relaves

Toda balsa de relaves es una cuenca sedimentaria. Simplemente resulta ser una que usted mismo construyó.

Durante décadas, los lodos entraron por una tubería, se extendieron por una playa y perdieron velocidad. La arena se depositó primero. Los finos siguieron avanzando hacia el agua estancada en el centro, donde se asentaron durante meses de calma. Esa clasificación ocurría cada día que la planta estaba en funcionamiento. El resultado es un depósito estratificado tan legible como el lecho de cualquier lago: grueso en los márgenes, fino y profundo en el centro, y organizado en capas por décadas.

Organizado en capas por décadas

Esa última parte es más importante de lo que parece. Las tasas de recuperación mejoraron durante la vida operativa de casi todas las plantas históricas. Las alimentaciones de mineral cambiaron. Los esquemas de reactivos cambiaron. Elementos para los que nadie tenía mercado en 1968 —galio, germanio, cobalto, escandio, tierras raras— salieron por la tubería sin ser analizados ni registrados. Cada uno de esos cambios dejó una capa.

Luego, la química siguió actuando. Los sulfuros cerca de la superficie se oxidaron, se acidificaron y liberaron metales que migraron hacia abajo y se precipitaron nuevamente en el frente redox. Los estudios de embalses en el suroeste de Estados Unidos han encontrado arsénico y zinc concentrados varias veces más en ese límite en comparación con el material superior. El testigo que extrae hoy no es lo que se vertió originalmente. Es lo que cuarenta años de geoquímica hicieron con ello.

Por qué los números habituales mienten

Todo esto explica por qué las dos formas más comunes de estimar lo que hay en una balsa son las dos menos fiables.

Los registros de la planta le dicen lo que salió de las instalaciones, no a dónde fue ni qué fue de ello. Y las muestras aleatorias —tomadas de la playa, de la cresta, donde sea que llegue un camión— muestrean los márgenes gruesos, oxidados y pobres en metales, ignorando por completo el depocentro. Un ensayo promediado en un depósito estratificado no es un número. Es un rumor.

Mapee la cuenca, luego realice el sondaje

La alternativa es poco glamurosa y está bien establecida.

La batimetría es lo primero, porque no se puede apuntar a lo que no se ha medido. Un estudio define la geometría de la balsa, la profundidad del agua y los depocentros: esas zonas profundas y tranquilas donde se acumularon los finos. El perfil acústico del subsuelo mapea entonces el espesor de los sedimentos hasta el fondo original de la balsa, lo que convierte una suposición sobre el volumen en una estimación con márgenes de error.

Solo entonces tiene sentido realizar el sondaje. El vibracoring y el muestreo por pistón recuperan testigos continuos casi sin comprimir en sedimentos blandos saturados; la perforación sónica maneja perfiles más rígidos. La disciplina está en el manejo: sellar el testigo anóxico contra la oxidación, corregir la compactación y registrar intervalos referenciados por profundidad, no compuestos. Si se hace un compuesto de una columna estratificada, simplemente se habrá reconstruido el promedio que le indujo a error en primer lugar.

Un testigo, dos archivos

Lo que se obtiene responde a dos preguntas a la vez. La ley, la mineralogía y el tamaño de partícula alimentan un modelo de recursos. El contenido de sulfuros, el potencial de generación de ácido y las propiedades geotécnicas alimentan la planificación del cierre y la evaluación de la seguridad de la presa bajo el Estándar Global de Gestión de Relaves. El mismo testigo. Dos archivos.

Esa convergencia es el verdadero argumento. Después de Brumadinho, la caracterización ya no es opcional; es un requisito de gobernanza que ya tiene una partida presupuestaria asignada. El costo marginal de extraer información sobre recursos de un trabajo que de todos modos está obligado a hacer es pequeño. El valor marginal, si el depocentro contiene lo que suelen contener los depocentros, no lo es.

Qué balsas son rentables

Algunas balsas serán rentables. Minera Valle Central en Chile ha reprocesado relaves de El Teniente desde 1992. La operación Ergo en Sudáfrica procesa aproximadamente dos millones de toneladas de material antiguo al mes. El nuevo permiso de Recuperación de Minerales de Ontario, emitido por primera vez a principios de 2026, crea una ruta más rápida para el reprocesamiento.

Muchas balsas no lo serán. La metalurgia de partículas finas es realmente difícil. La química de los reactivos antiguos interfiere con los circuitos modernos. Las leyes son bajas, los tonelajes deben ser enormes y los proyectos dependen de precios que no controlan. Kasese en Uganda produjo cobalto durante catorce años, luego se detuvo cuando se agotó la alimentación.

Nadie sabe en qué categoría cae una balsa determinada hasta que ha sido caracterizada adecuadamente. Ese es el punto. La pregunta nunca fue si el material es valioso.

Es si alguien ha mirado realmente.

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¿Por qué una muestra puntual no es suficiente para evaluar los relaves?

Una muestra aleatoria se toma de la playa o de la cresta, los márgenes gruesos y oxidados donde los metales están agotados. Los finos, que concentran la mayor parte del valor de los minerales críticos, se depositan en el centro de la balsa, bajo el agua, fuera del alcance de una muestra aleatoria. Además, ninguna muestra superficial refleja cómo varía la ley según la profundidad en una columna depositada a lo largo de décadas de alimentación cambiante en el molino.

¿Qué revelan los testigos de perforación que los registros de los molinos no muestran?

Los registros de la planta indican qué salió de las instalaciones, pero no dónde se depositó ni cómo le afectó la química posterior a la sedimentación. La oxidación de sulfuros removiliza los metales y los vuelve a concentrar en los límites redox, por lo que el material actual es distinto al que se descargó originalmente. Un testigo continuo y referenciado por profundidad permite capturar el depósito estratificado real: la ley, la mineralogía y el tamaño de partícula en cada nivel.

¿La caracterización de sedimentos sirve tanto para el cierre de minas como para la evaluación de recursos?

Esa es precisamente la ventaja principal. El mismo núcleo proporciona ambos conjuntos de datos. La ley y la mineralogía alimentan el modelo de recursos, mientras que el contenido de sulfuros, el potencial de generación de ácido y las propiedades geotécnicas sirven para la planificación del cierre y la evaluación de la seguridad de las presas bajo el GISTM. La caracterización que ya está obligado a realizar puede responder a la cuestión de los recursos con un coste adicional mínimo.

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