Flotación de partículas gruesas: La tecnología que ahorra hasta 30% de energía en molienda

En las plantas concentradoras de cobre, la etapa de conminución y molienda (chancado, molinos SAG y molinos de bolas) representa entre el 50% y el 60% del consumo total de energía eléctrica de una faena minera. Históricamente, las operaciones debían moler la roca hasta tamaños ultrafinos —entre 75 y 150 micrones— para liberar las partículas de sulfuros y permitir su flotación convencional en celdas mecánicas.

Este requerimiento genera un fenómeno de sobremolienda que no solo dispara el gasto energético por tonelada tratada, sino que genera lodos ultrafinos que dificultan la posterior recuperación de agua en los espesadores.

Frente a la caída en las leyes de mineral y las metas de descarbonización, la Flotación de Partículas Gruesas (Coarse Particle Flotation o CPF) se ha posicionado como la mayor disrupción en el procesamiento de concentrados de las últimas décadas.

¿Cómo funciona el proceso CPF?: Hidrodinámica y lecho fluidizado

En la flotación tradicional, las partículas de más de 200 micrones son demasiado pesadas para sostenerse en las burbujas de aire dentro de una celda con agitación turbulenta, tendiendo a desprenderse y perderse en las colas.

La tecnología CPF resuelve este límite mediante reactores de lecho fluidizado (como las celdas HydroFloat o NovaCell). El mineral chancado ingresa a una columna donde un flujo ascendente de agua y microburbujas crea un lecho en suspensión hidrostática.

Este entorno de baja turbulencia permite que burbujas diminutas se adhieran a granos de mineral de entre 250 y 500 micrones que presentan una liberación parcial de cobre, haciéndolos flotar hacia la superficie con una cinética de recuperación superior al 85%.

Impacto operacional: Menor consumo eléctrico y mayor capacidad de planta

La incorporación de circuitos de flotación de gruesos entrega ventajas directas sobre la productividad de la concentradora:

• Ahorro de energía en molienda: Al no requerir triturar el mineral hasta tamaños microscópicos, el consumo de electricidad en los molinos de bolas se reduce entre un 20% y un 30%.
• Aumento del tratamiento (throughput): Permite incrementar la capacidad de procesamiento de la planta entre un 15% y un 25% sin necesidad de instalar nuevos molinos SAG.
• Descarte temprano de estériles: Habilita el rechazo de roca sin valor económico antes de las etapas de molienda secundaria, evitando el gasto inútil de agua y energía en material estéril.

Beneficios hídricos: Relaves más permeables y secado eficiente

Uno de los impactos más relevantes del proceso CPF se observa en el manejo de relaves y sustentabilidad hídrica. Las partículas gruesas descartadas por estas celdas poseen una estructura granular arenosa y altamente permeable.

A diferencia de los relaves convencionales arcillosos, los relaves gruesos permiten un drenaje natural mucho más rápido, reduciendo el uso de floculantes químicos y facilitando su disposición mediante sistemas de relaves filtrados (dry stacking) o co-disposición con estériles de mina.

Esta condición permite a las faenas recuperar hasta un 85% a 90% del agua de proceso directamente al pie de la planta, disminuyendo la dependencia de fuentes continentales en zonas con escasez hídrica.

Aplicación en Chile: Casos pioneros en la gran minería del cobre

En la minería chilena, compañías como Antofagasta Minerals (en Minera Centinela), Anglo American (en El Soldado y Los Bronces) y BHP (en Minera Escondida) han liderado pruebas industriales a escala comercial para integrar celdas de flotación de gruesos en sus diagramas de flujo.

La consolidación del proceso CPF marca el camino hacia una minería 4.0 más eficiente y sostenible, demostrando que la innovación en los circuitos de flotación es clave para procesar yacimientos masivos de baja ley con menores costos operativos y menor huella ambiental.