Cómo será la minería en el futuro

En el Taller Minería hacia el Futuro, realizado el 28 de agosto pasado en la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), provincia de Buenos Aires, y organizado por el Área de Promoción del Desarrollo Industrial del Programa de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED), el Organismo Latinoamericano de Minería (OLAMI), la Universidad Nacional de San Martín, la Fundación Innovación y Tecnología (UNSAM) y la Asociación Argentina de Geólogos Economistas, uno de los temas relevantes de la agenda fue «Los recursos uraníferos no convencionales». A continuación, compartimos el análisis de Luis López, Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).

Recursos uraníferos no convencionales
(Por Luis López, Comisión Nacional de Energía Atómica)

Los Recursos Uraníferos Convencionales (RUC) son los recursos a partir de los cuales el uranio puede ser recuperado como producto principal o bien como coproducto o subproducto de importancia.
En todo el planeta, hay depósitos de uranio convencionales con recursos identificados por la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA) por 6,3 M t U. En el mundo, según la World Nuclear Association (WNA), la distribución por países muestra a Australia a la cabeza con el 23% del total, seguido por Kazakhstán con 15%, la Federación Rusa con 10%, Canadá y Sudáfrica 8% cada uno.
Los Recursos Uraníferos No Convencionales (RUNC) son recursos a partir de los cuales el uranio puede ser recuperado como un sub-producto minoritario, tales como uranio asociado a rocas fosfáticas, menas no ferrosas, carbonatitas, esquistos carbonosos y lignito. Podrían asimismo incluirse recursos de muy baja ley y que requieren de tecnologías innovativas para su minería y procesamiento. Los depósitos comprobados de este tipo de recursos en todo el mundo suman 8,324 M t U.
Otras fuentes de Uranio No Convencional son menas no ferrosas, carbonatitas, arenas costeras monacíticas, cenizas de carbón, colas de minería, agua de mar y las que se pueden obtener con tecnologías innovativas.

Uranio en Fosfatos
Las fosforitas contienen 0,005 – 0,020 % U y las hay en Marruecos, Estados Unidos (Florida y Idaho), Jordania y otros países de Medio Oriente. Durante la producción del ácido fosfórico el Uranio puede también ser extraído como subproducto.
La cantidad potencial de uranio recuperable a partir de la producción mundial de fosfatos sería de más de 11.000 toneladas de U por año (producción global de P2O5 en 2010 fue 33,6 Mt).
Sus beneficios comprobados son el valor económico del uranio recuperado, la reducción de las demandas regulatorias para la disposición final de los residuos de bajo nivel radiactivo que surgen de la producción de fosfatos y el menor contenido de uranio en los fertilizantes de base fosfática.
Estados Unidos tuvo en operación ocho plantas para la recuperación de uranio a partir del ácido fosfórico (seis en Florida y dos en Louisiana). Otras plantas de producción también fueron utilizadas en Canadá, España, Bélgica (con fosfatos de Marruecos), Israel y Taiwán.
En Brasil, hay reservas de 340 Mt de fosfatos con 220.000 tU en Santa Quiteria-Itataia. Los tenores son del orden de 0,054% U in P2O5 y se prevé una producción de 1.270 tU/año. En Estados Unidos las reservas son de 1.400 Mt fosfatos con 170.000 tU. Nukem y CF Industries están planificando la recuperación de 430 tU/año en CF Plant City (Florida).
En Jordania, las reservas son de 1.500 Mt fosfatos con 140.000 tU. El gobierno trabaja en la licitación para el desarrollo del proyecto Qatrana, que contiene 52 Mt de fosfatos y 22.000 tU con vanadio. En Egipto, las reservas suman 100 M t de fosfatos con 40.000 tU.
En Túnez, hay reservas por 100 M t de fosfatos con 50.000 tU. Con la producción de 1,6 Mt P2O5/año, se obtendrían 265 tU/año como subproducto. La OIEA financió el proyecto de una planta piloto para la recuperación de uranio a partir de fosfatos. En Marruecos, hay reservas por 50 B t de fosfatos con 6,9 M tU y existe la expectativa de producir 1.900 tU/año a partir de 2013-17.

En Lutitas, Lignitos y Arcillas
En el caso de las lutitas, los depósitos consisten en lutitas marinas ricas en materia orgánica o en lutitas carbonosas ricas en pirita, que contienen uranio sin sedimentario adsorbido en la materia orgánica. Como ejemplo se puede citar U Alum shales (Suecia), Rudnoye y Zapadno Kokpatasskaya (Uzbekistán), Chatanooga (EEUU), Región Autónoma de Guangxi (China) y Gera-Ronneburg (Alemania).
Ningún depósito en lutitas conocido tiene interés económico, sin embargo Japón se encuentra trabajando en los depósitos de Uzbekistán.
Los depósitos de uranio pueden presentarse también en lignitos y en arcillas y arenas situadas en sus adyacencias.
Hay depósitos conocidos en lignitos en Serres Basin (Grecia), en el Norte y el Sur de Estados Unidos, Mulga Rock (Western Australia), Springbock Flats (Sudáfrica), etcétera. En estos depósitos en lignitos, el uranio es adsorbido en la materia carbonosa, sin formar especies minerales definidas. Para la producción de uranio se requiere de un tratamiento especial que incluye la oxidación o tostado y el consumo de altas cantidades de reactivos.

En Arenas y Menas No Ferrosas
Australia, África e India tienen extensivos depósitos deab arenas mineralizadas, las que contienen minerales de Ti (rutile – TiO2 con hasta 10% de Fe, ilmenita – FeTiO3 con Mn y Mg, y leucoxeno-almenita alterada hidrotermalmente); de zircon (ZrSiO4) que puede tener trazas de U y Th (hasta 500 ppm) en su estructura cristalina; monazita-fosfato de tierras raras (particularmente Cey La) y 5 – 12% Th; y xenotima-fosfato de Y con trazas de U y Th.
Esta fuente requiere de procesos no convencionales para la producción económica de yellowcake de buena calidad. En la India la producción de REE-Th-U a partir de arenas monacíticas se encuentra en expansión.
En menas no ferrosas, el gobierno de Finlandia ya emitió la licencia para extracción de uranio como subproducto de la mina de níquel Sotkamo operada por Talvivaara Mining Company. La recuperación de U comenzaría durante 2012 a través de un circuito adicional de extracción por solventes. La producción está estimada en 300 – 350 tU/año.

Otros depósitos
Para el Uranio a partir de colas de minería, hay ejemplos de reprocesamiento de colas de la minería del oro en Sudáfrica y de la minería del uranio en Níger (Somair).
En las experiencias con tratamientos inusuales, se puede mencionar Trekkopje (Namibia), en un depósito tipo calcrete con muy bajo tenor de U (~100 ppm U), que será el primer proyecto que utilice la lixiviación alcalina en pilas. Y del agua de mar, a partir de una ton se pueden obtener 0,0033 g (3,3 mg) de uranio, lo que proyectado resulta en recursos por 4,5 billones tU.

Minerías del Uranio
Es importante que el yacimiento de uranio esté separado de los otros acuíferos por estratos impermeables. Con un dispositivo de sondeo de inyección y de recuperación a través de soluciones que pueden ser alcalinas o acidas, el uranio puede ser disuelto y llevado a la superficie para ser recuperado. Actualmente, la extracción mediante el método In Situ Leach es el único que se utiliza en Estados Unidos.
La minería subterránea de uranio no es convencional, es muy específica y utiliza tecnología de avanzada para producirlo. A diferencia de la minería subterránea tradicional, aquí se debe congelar el área que se va a explotar ya que existe una gran cantidad de agua donde se encuentra el mineral. Se accede al cuerpo mineral por la parte superior y por la parte inferior, realizando una perforación de arriba hacia abajo y se agranda el dispositivo desde abajo hacia arriba y el mineral recogido ya es uranio.
El mineral se trasporta por medio de camiones a control remoto (por el peligro de la radiactividad), este material es triturado, mezclado con agua y bombeado a la superficie donde se carga en camiones y se lo lleva a la planta de concentración.
Los orificios de donde se extrajo el uranio se rellenan con cemento para poder continuar perforando sin peligro de desmoronamiento y poder aprovechar al 100% del yacimiento.

Evolución de Precios
El precio de los metales impacta en la búsqueda de manera saludable, porque al aumentar los precios aumentan las inversiones en exploración y eso conlleva a un aumento de los recursos. Normalmente los precios aumentan mas allá de las expectativas y luego hacen un decrecimiento, pero estos recursos ya fueron extraídos generando un consumo mayor y que nuevamente se aumente la demanda produciendo un ciclo.
Los precios estuvieron muy achatados hasta 2003, cuando comenzó a haber mayores inversiones movidas por los bajos precios. En 2007 hubo picos muy elevados y en 2010 volvieron a crecer, hasta el accidente de Fukushima volvieron a caer. La demanda principalmente es de centrales nucleares operativas de la industria naval, y la producción se viene manteniendo en alza sistemáticamente.
El impacto de los costos de energía nuclear no es muy alto, ya que solo el 5% del costo final de la energía nuclear esta puesto en el combustible. Es decir que el precio de la materia prima no impacta demasiado en el costo final de la energía nuclear.

Consideraciones finales
Los recursos, la producción y la demanda de uranio se encuentran expansión a nivel mundial. Los actuales recursos identificados convencionales serían suficientes para los próximos 100 años considerando la tasa de consumo de 2010.
Las fuentes no convencionales pueden ganar importancia en el futuro en la medida en que puedan constituir proyectos de explotación sostenibles y que los recursos de alta ley se vayan agotando.
En el escenario más optimista de crecimiento de la energía nuclear, con la mitad de los recursos existentes se cubriría la demanda de uranio hasta 2035. El real desafío consiste en desarrollar proyectos productivos de manera sustentable para atender en el tiempo adecuado la demanda futura de uranio.
El desarrollo de reactores con tecnologías de avanzada afectaría positivamente la disponibilidad de uranio a largo plazo, pudiendo extenderla a miles de años.

Fuente: Mining Press