El «corazón» de la minería sostenible: Eficiencia energética en la molienda de minerales
Durante las Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales (JATRAMI), Laura Colorado, investigadora de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia y miembro del Grupo de Investigación en Ingeniería de Procesos Integrados (GIPI), dialogó con ACERO Y ROCA sobre su trabajo y la necesidad de repensar la minería desde una perspectiva sostenible. En este contexto, subrayó la relevancia de la molienda de minerales como proceso estratégico para lograr eficiencia y sostenibilidad.
Por Luciana Vignoli
Vista general de una planta de procesamiento de minerales, donde la molienda es un proceso central.
La molienda: Un consumidor energético crítico en la planta minera
Para la investigadora, esta etapa del procesamiento mineral es clave porque “la molienda es el corazón de los procesamientos de minerales”, ya que, aunque esta operación es esencial para productos que van desde pigmentos hasta fertilizantes, tiene un limitante crítico: su consumo energético.
Según Colorado, “entre el 50 y en algunos casos el 90% del consumo energético de las plantas de procesamiento de minerales se va en disminución, y de este porcentaje el 90% es en molienda”. Este alto consumo convierte a la molienda en un punto clave: sin una molienda eficiente, todo el proceso productivo se vuelve más costoso y menos sostenible.
Precisamente, frente a este desafío, Colorado planteó la molienda como una “caja negra” donde es posible medir entradas y salidas, pero difícilmente se puede observar qué sucede en su interior. Para abordar esta complejidad, su investigación aplicó el método de elementos discretos (DEM), que permite predecir numéricamente la interacción entre partículas: “Queremos entender qué está pasando adentro y cómo podemos modelar este sistema para que nos ayude a disminuir el consumo de potencia”.
Eficiencia energética en molienda: Un imperativo para la descarbonización minera
Laura Colorado, investigadora de la Universidad de Antioquia, experta en optimización de procesos de molienda.
La investigadora señaló que, en países como Estados Unidos, Canadá y Australia, entre el 2,5% y el 3% del consumo eléctrico total se destina a procesos de reducción de tamaño de partícula. Por eso, considera fundamental darle mayor atención a la eficiencia energética en este tipo de operaciones.
En este contexto, Colorado insistió en que la transición energética “no se puede hacer sin minería”, ya que los minerales son esenciales para el desarrollo tecnológico y sanitario. “Necesitamos minerales estratégicos, y es fundamental pensar cómo hacer minería responsable y sostenible, reduciendo la huella de carbono de los procesos de molienda de minerales”, afirmó.
La minería en nuestra vida: Imprescindible, pero con responsabilidad
Los minerales son componentes esenciales en numerosos medicamentos y tratamientos, demostrando su importancia en la vida cotidiana.
La especialista recordó que la minería está presente en el día a día de las personas, ya sea a través de objetos cotidianos como también en tratamientos médicos. “Un celular necesita cerca de 100 minerales. También los tratamientos para el cáncer requieren minería. La diferencia está en cómo realizamos el proceso, tratando de disminuir la huella de carbono y buscar alternativas más ecológicas”, comentó Colorado.
Incluso, la investigadora mencionó que la pandemia evidenció la dependencia de los minerales. “Cuando se cerraron algunas minas, tuvimos que prescindir de algunos medicamentos, como los utilizados para el asma. Esto muestra que no podemos negar la minería”.
Conciencia académica: La transición energética no es posible sin minería responsable
Colorado subrayó la relevancia de reflexionar sobre la molienda en el contexto de la transición energética. “Tenemos que ser conscientes de que finalmente la transición energética no se puede hacer sin minería. Necesitamos minerales estratégicos y es fundamental proponer situaciones diferentes para poder abordar un mundo descarbonizado de la manera más sostenible posible”.
Simulación 3D (DEM): descifrando la «caja negra» de la molienda
Proceso de molienda de oro, ilustrando la maquinaria y el flujo de material.
El DEM, iniciado en 1979 para simular taludes y adaptado en los años 90 a la molienda de minerales, ha sido tradicionalmente analizado en dos dimensiones para reducir la carga computacional.
En este sentido, Colorado destacó que su trabajo lleva esta simulación a tres dimensiones, modelando un molino de laboratorio y variando tamaños de partícula y fracciones de llenado.
Como resultado, entre los hallazgos, Colorado señaló que el modelo puede predecir el comportamiento del molino y cuantificar la potencia mecánica del sistema a diferentes rangos de velocidad crítica. “Podemos observar que al final cuando supera la potencia máxima o la velocidad crítica, el modelo no es el mejor, pero cuando se supera esa velocidad crítica, el molino ya no muele, centrifuga”.
Hallazgos clave: Impacto del tamaño de bolas y potencia en la molienda
Representación de bolas de molienda de 15 milímetros, destacando su impacto en el consumo energético del proceso.
Además, otro hallazgo relevante fue la relación entre el tamaño de las bolas y el consumo de potencia.
En detalle, Colorado explicó que, en general, una mayor fracción de llenado implica un mayor consumo, y que “cuando tenemos bolas de 15 milímetros siempre obteníamos un consumo de potencia mayor”, lo que abre nuevas preguntas sobre la interacción entre partículas y la eficiencia energética.
Hacia molinos más inteligentes y eficientes: El futuro de la molienda
La especialista concluyó que es posible modelar un sistema de laboratorio en tres dimensiones con DEM y que el conocimiento detallado de las interacciones internas permitirá diseñar molinos más eficientes. Con este enfoque, la investigación busca no solo comprender la molienda en detalle, sino también aportar soluciones que reduzcan el consumo de energía y mejoren la eficiencia de las plantas de minerales.