martes 1 septiembre 2026
¿Qué pasaría si, en lugar de tratar los impactos ambientales de los residuos mineros una vez generados, fuera posible prevenirlos desde el propio proceso de producción? Esa es una de las preguntas que busca responder el nuevo proyecto adjudicado por el Dr. Luis Cisternas, investigador del Advanced Mining Technology Center (AMTC) y académico del Departamento de Ingeniería Química y Procesos de Minerales de la Universidad de Antofagasta.
La iniciativa, titulada “Enhancing Metal Recovery Through Multiscale Analysis: From Molecular Modeling to Process Optimization in Copper Operation” (ANID ECOS250037), fue adjudicada en el marco del Programa de Cooperación Científica ECOS-ANID 2025 y será desarrollada durante los próximos tres años.
El proyecto reúne a investigadores de la Universidad de Antofagasta, la Université de Lorraine, en Francia, a través del laboratorio L2CM liderado por el profesor Michael Badawi, y la Universidad del Bío-Bío. Su objetivo es generar conocimiento y desarrollar nuevas estrategias para diseñar procesos de flotación capaces de producir relaves sin sulfuros, reduciendo así el riesgo de generación de drenaje ácido de minas.
El drenaje ácido de minas se produce cuando minerales sulfurados presentes en residuos mineros entran en contacto con agua y oxígeno. Este proceso puede generar soluciones ácidas capaces de movilizar metales, convirtiéndose en un desafío para la gestión ambiental de faenas y depósitos mineros.
La propuesta del equipo encabezado por Luis Cisternas busca abordar este problema desde una perspectiva distinta. El concepto “Solid withOut Sulfide” (S.O.S.), desarrollado por los investigadores, plantea que tanto los relaves como otros residuos sólidos de la minería puedan estar libres de minerales sulfurados.
“El proyecto busca generar conocimiento, a partir de estudios experimentales y de modelamiento molecular, 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 que hoy representan los relaves mineros”, explica el Dr. Luis Cisternas.
Según agrega, los residuos resultantes podrían presentar una mayor estabilidad química. Al eliminar los sulfuros, se reduciría el potencial de generación de drenaje ácido y, con ello, también la liberación de metales asociada a este fenómeno.
Uno de los aspectos centrales del proyecto es su enfoque multiescala. La investigación combinará estudios experimentales y herramientas de modelamiento molecular, incluyendo cálculos ab initio y Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), con el diseño y optimización de circuitos de flotación.
En términos simples, los investigadores buscarán comprender primero qué ocurre cuando diferentes minerales interactúan a escala molecular y qué condiciones favorecen su separación selectiva. Ese conocimiento será utilizado posteriormente para diseñar procesos de flotación más eficientes.
“El modelamiento molecular nos permite comprender qué ocurre a esa escala al intentar separar mezclas de minerales sulfurados: por qué un mineral se separa mejor que otro o qué condiciones favorecen una separación más selectiva. Ese conocimiento es el que luego usamos para diseñar circuitos de flotación más eficientes”, señala Cisternas.
La ventaja de este enfoque es conectar fenómenos fundamentales de la química con decisiones de ingeniería que, eventualmente, puedan aplicarse a escala de proceso. De esta manera, el diseño de los circuitos de flotación podría basarse en una comprensión más profunda de los mecanismos que determinan la separación de los minerales.
Uno de los principales resultados esperados es avanzar en el diseño de circuitos de flotación capaces de separar los minerales sulfurados de manera tal que los relaves finales no mantengan el potencial de generar drenaje ácido.
“Si los relaves no contienen sulfuros, dejan de tener el potencial de generar drenaje ácido de mina. Eso les da estabilidad química, evitando no solo la generación de ese ácido, sino también la liberación de metales pesados asociada a la lixiviación de esos metales”, explica el investigador.
El proyecto espera alcanzar, al término de sus tres años de ejecución, tecnologías con un nivel de madurez tecnológica TRL 3-4, es decir, validadas a nivel de laboratorio y en condiciones de avanzar hacia etapas posteriores de escalamiento.
Además de publicaciones científicas, la iniciativa contempla el desarrollo de una base de datos abierta con modelos moleculares de interés para la comunidad científica internacional y nuevas propuestas de diseño para procesos de flotación.
Para Cisternas, la proyección de esta investigación podría representar un cambio relevante en la manera de abordar uno de los principales desafíos ambientales de la minería. “Si esta línea de investigación llega a aplicarse en la industria, significaría un cambio de paradigma en la forma en que opera la minería: actuar sobre el problema durante el proceso, en la fuente, en lugar de tratarlo al final de la cadena productiva”, sostiene.
El equipo de investigación en Chile está integrado también por las y los investigadores Dr. Ricardo Jeldres Valenzuela y la Dra. Yésica Botero, de la Universidad de Antofagasta; Gonzalo Quezada Escalona, de la Universidad del Bío-Bío, y los estudiantes de doctorado Andrés Canales Mahuzier y Grecia Villca Alarcón.
A través de esta colaboración internacional, el proyecto busca generar conocimiento que contribuya a enfrentar simultáneamente los desafíos productivos y ambientales de la minería del cobre.