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CONSUMO DE ENERGÍA Y RECURSOS HÍDRICOS EN LA MINERÍA DEL COBRE
AL 2017
Camila Montes
Andrés González
Analistas de Estudios y Políticas Públicas
Comisión Chilena del Cobre
1 de Agosto, 2018
Comisión Chilena del Cobre
I. ANTECEDENTES GENERALES
Comisión Chilena del Cobre
TABLA DE CONTENIDOS
II. CONSUMO DE ENERGÍA
III. CONSUMO DE AGUA
1. Antecedentes generales
2. Consumo por procesos
3. Comentarios finales
1. Antecedentes generales
2. Gestión del agua
3. Agua de mar
4. Comentarios finales
Encuesta de producción
mensual
Encuesta Minera de
Producción, Agua y Energía
Estudio de Caracterización de la Mediana
Minería
Ministerio de Minería| COCHILCO
EMPAE
LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
56 operaciones (incl. Enami)
100% de la producción
cuprífera nacional
LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
Metodología general
Consulta de los niveles de producción, consumo de energía y agua por proceso
Revisión de información y solicitud de ajustes en caso de detectar valores atípicos
Cálculo de los consumos globales y unitarios por procesos, tamaño y región, entre otros
1.
2.
3.
Comisión Chilena del Cobre
PROCESO PRODUCTIVO DE LA MINERÍA DEL COBRE
Comisión Chilena del Cobre
• Mina Rajo/subterránea• Transporte• Chancado primario
• Molienda y flotación de mineral.
• Lixiviación (Lx)• Extracción por solventes
(Sx)• Electrobtención (Ew)
Servicios
• Producción de blíster/ánodos• Producción de cátodos a través
de electrorefinación (ER)
Extracción Mina
Línea Hidrometalurgica
Concentración
Fundición y Refinería
DISTRIBUCIÓN DE CONSUMO ENERGÉTICO POR SECTOR A NIVEL NACIONAL, 2016
Comisión Chilena del Cobre
Transporte
35%
Industrial y minería no cobre
25%
Comercial, público y residencial
21%
Minería cobre
14%
Energía
5%
417.027 TJ
296.200 TJ
250.216 Tc
168.487 TJ
59.575 TJ
Fuente: Cochilco en base a CNE
TIPO DE ENERGÍA UTILIZADA EN MINERÍA, 2017
Energía en minería del cobre
Energía en Combustibles
Diesel (88,7%)
Gas Natural (5,9%)
Enap 6 (4,6%)
Kerosene (0,5%)
Gas Licuado (0,2%)
Carbón (0,1%)
Propano (<0,1%)
Gasolina (<0,1%)
Leña (<0,1%)
Energía Eléctrica
Sistema Interconectado Central (41,1%)
Sistema Interconectado del Norte Grande (58,9%)
Fuente: Cochilco.Comisión Chilena del Cobre
2012
2013
2014
2015
2016
77.678 TJ
81.084 TJ
83.262 TJ
86.895 TJ
88.253 TJ
2012
2013
2014
2015
2016
Minería del cobre
74.326 TJ
73.751 TJ
79.375 TJ
80.897 TJ
80.234 TJ
Combustibles Electricidad
-0,2%+2,0%
Minería del cobre
CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y POR COMBUSTIBLE, 2012-2017
2017 201781.857 TJ 88.066 TJ
Fuente: Cochilco.Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO DE AGUA CONTINENTAL POR REGIÓN 2012-2017
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
XV-I II III IV-V RM-VI
PJ
Electricidad
CONSUMO DE ENERGÍA POR REGIÓN
Fuente: Cochilco.Comisión Chilena del Cobre
La región de Antofagasta es la región con mayor consumo energético tanto en combustibles (46 mil TJ,~58,2% del total durante 2017) como en electricidad (47,6 mil TJ, ~52,2% del total).
El mayor consumo energético de Antofagasta viene dado por su alta producción de cobre (52,5% deltotal) pero también por factores geográficos, incluyendo la escasez hídrica
0
10
20
30
40
50
60
XV-I II III IV-V RM-VI
PJ
Combustibles
CONSUMO TOTAL ENERGÍA SEGÚN TAMAÑO
66%
30%
3% 1%
Combustibles
67%
28%
4% 1%
Electricidad
15
25
35
45
55
65
75
85
95
0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000 900.000
Co
nsu
mo
en
ergé
tico
po
r co
bre
fin
o
pro
du
cid
o (
TJ/m
iles
de
TMF)
Producción de cobre fino (TMF)
Consumo energético unitario versus producción, 2017
Fuente: Cochilco.Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO TOTAL ENERGÍA ELÉCTRICA POR SISTEMA, 2007-2017
0
10
20
30
40
50
60
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
PJ
Consumo SING y SIC
SING SIC
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017PM
M p
or
TJ (
en U
S$ 2
017)
Precio Medio de Mercado SING y SIC
PMM SIC PMM SING [USD al 2017/TJ]
Consumo en SING alcanzó 51.890 TJ al 2017, siendo un 43% superior al del SIC (36.176 TJ).
Los PMM se han mantenido relativamente estables en los últimos años, lejos de los periodos de precios altos de 2008-09.
La interconexión ha traído una convergencia progresiva en los PMM
Comisión Chilena del Cobre
COSTOS ESTIMADOS EN ENERGÍA, 2007-2017
15
20
25
30
35
40
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
¢USD
/lib
ra
USD
(m
illo
nes
aju
stad
os
al 2
017)
Gasto energético agregado, minería del cobre en Chile
Electricidad Combustibles Gasto energético/Producción (¢USD/libra)
300
500
700
900
1100
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Pre
cio
Dié
sel (
USD
aju
stad
os
al 2
01
7)
USD
(m
illo
nes
aju
stad
os
al 2
01
7)
Gasto agregado en combustibles, minería del cobre en Chile
Petróleo Diésel Grado B Otros Precio Diésel (USD/m3)
20000
30000
40000
50000
0
500
1000
1500
2000
2500
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
USD
(aj
ust
ado
s al
20
17
)/TJ
USD
(m
illo
nes
aju
stad
os
al 2
01
7)
Gasto agregado en electricidad, minería del cobre en Chile
Gasto SIC Gasto SING PMM SIC PMM SING
Fuente: Cochilco.Comisión Chilena del Cobre
Consumo combustibles(Total 81.857 TJ)
Consumo electricidad(Total 88.066 TJ)
CONSUMO ELECTRICIDAD Y COMBUSTIBLES EN MINERÍA DEL COBRE, 2017
77%
9%
5%4%
2% 2% 1%
Mina Rajo
Fundición
Servicios
LX / SX / EW
Mina Subterránea
Refinería
Concentradora
57%22%
8%
6%4%
2% 1%
Concentradora
LX / SX / EW
Servicios
Fundición
Mina Rajo
Mina Subterránea
Refinería
Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO TOTAL COMBUSTIBLES SEGÚN PROCESO
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Concentradora
Refinería
Mina Subterránea
LX / SX / EW
Servicios
Fundición
Mina Rajo
Combustibles 2017
LxSxEw
Servicios
Fundición
Mina Rajo 62.754 TJ
7.304 TJ
3.907 TJ
3.382 TJ
Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO TOTAL ENERGÍA ELÉCTRICA SEGÚN PROCESO
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Concentradora
Refinería
Mina Subterránea
LX / SX / EW
Servicios
Fundición
Mina Rajo
Electricidad 2017
Fundición
Servicios
LxSxEw
Concentradora 49.809 TJ
19.696 TJ
7.044 TJ
5.100 TJ
Comisión Chilena del Cobre
COEFICIENTES UNITARIOS COMBUSTIBLES POR PROCESO, 2012-2017
Electricidad
ConcentradoraMJ/TM min. proc.
LxSxEwMJ/TMF cát. EO
FundiciónMJ/TM conc. proc.
ServiciosMJ/TMF
2012: 79,3
2013: 79,7
2014: 80,3
2015: 80,4
2016: 82,5
2017: 84,5
2012: 1.212
2013: 1.337
2014: 1.220
2015: 1.130
2016: 1.157
2017: 1.067
2012: 10.892
2013: 11.613
2014: 12.086
2015: 11.730
2016: 12.324
2017: 12.429
2012: 754
2013: 750
2014: 901
2015: 1.224
2016: 1.416
2017: 1.452
Comisión Chilena del Cobre
COEFICIENTES UNITARIOS COMBUSTIBLES POR PROCESO, 2012-2017
Combustibles
Mina RajoMJ/TM min. ext.
LxSxEw(MJ/TMF cát. EO)
FundiciónMJ/TM conc. proc.
ServiciosMJ/TMF
2012: 50,3
2013: 57,4
2014: 57,8
2015: 57,3
2016: 61,9
2017: 63,8
2012: 1.396
2013: 1.353
2014: 1.381
2015: 1.335
2016: 1.364
2017: 1.528
2012: 2.847
2013: 2.590
2014: 2.875
2015: 2.447
2016: 2.372
2017: 2.302
2012: 1.140
2013: 805
2014: 767
2015: 668
2016: 506
2017: 733
Comisión Chilena del Cobre
COMENTARIOS FINALES
Crecimiento en el consumo energético mayor al de la producción
Causas Estructurales
Envejecimiento de las minas
Escasez hídrica
Menores leyes de mineral
Endurecimiento de la roca
Mayor distancia de acarreo
Impulsión agua de mar
Causas de Producción
Aumento producción de concentrados
Mayor intensidad consumo de agua
Mayor intensidad consumo de energía
Comisión Chilena del Cobre
DISTRIBUCIÓN DE LOS USOS CONSUNTIVOS DEL AGUA A NIVEL NACIONAL
100 %Agua Total Agropecuario Agua Potable Industrial Minero
82 % 8 % 7 % 3 %
Fuente: Atlas del Agua, DGA 2016 (pág. 125)Comisión Chilena del Cobre
ESQUEMA GENERAL DE CONSUMO DE AGUA EN OPERACIONES MINERAS
Fuente: WAF, Centre for Water in the minerals industry (CWiMI), Queensland University
Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO DE AGUA TOTAL EN LA INDUSTRIA MINERA DEL COBRE 2012-2017
12,38 12,72 12,95 13,07 13,61 13,26
0,98 1,29 1,71 2,27 2,45 3,16
34,29 32,14 31,71
40,3843,27
38,07
2012 2013 2014 2015 2016 2017Aguas Continentales Aguas de Mar Aguas Recirculadas
Comisión Chilena del Cobre
Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO DE AGUA CONTINENTAL POR REGIÓN 2012-2017
Región de Antofagasta
4,95 4,99
5,42 5,515,31
4,97
2012 2013 2014 2015 2016 2017
1,66 1,63 1,602,01 2,24 2,27
2012 2013 2014 2015 2016 2017
Región de O´Higgins
- 6,5%
+1,3%
COEFICIENTES UNITARIOS SEGÚN PROCESO MINERO 2012-2017
2012
2013
2014
2015
2016
0,61 m3/ton_min
Concentración
2017
0,57 m3/ton_min
0,53 m3/ton_min
0,52 m3/ton_min
0,50 m3/ton_min
0,45 m3/ton_min
Comisión Chilena del Cobre
COEFICIENTES UNITARIOS SEGÚN PROCESO MINERO 2012-2017
2012
2013
2014
2015
2016
0,10 m3/ton_min
Hidrometalurgia
2017
0,09 m3/ton_min
0,08 m3/ton_min
0,08 m3/ton_min
0,10 m3/ton_min
0,11 m3/ton_min
CONCENTRADOS
Coeficiente unitario vs procesamiento de mineral 2017
Comisión Chilena del Cobre
COEFICIENTES UNITARIOS VS PROCESAMIENTO DE MINERAL 2017
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000
coef
icie
nte
un
itar
io (
m3/
ton
_min
)
Mineral procesado (KTM)
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000
Co
efi
cie
nte
un
itar
io (
m3
/to
n_m
in)
Mineral procesado (KTM)
HIDROMETALURGIA
Coeficiente unitario vs procesamiento de mineral 2017
A mayor escala de procesamiento de mineral, los coeficientes unitarios son más bajos, es decir el proceso es más eficiente
Comisión Chilena del Cobre
RECIRCULACION EN OPERACIONES Y PLANTA CONCENTRADORA 2012-2017
Tendencia en la tasa de recirculación en operaciones de la minería del cobre 2012-2017
69,7%
Recirculación
Tendencia en tasa de recirculación en concentradora de la minería del cobre 2012-2017
75,7%
Recirculación
RECIRCULACION EN OPERACIONES 2017
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
-5% 5% 15% 25% 35% 45% 55% 65% 75% 85% 95%
Kto
n m
ine
ral p
roce
sad
o
Porcentaje de agua recirculada por proceso
Hidrometalurgia Concentración
Porcentaje de recirculación por proceso según cantidad de mineral procesado 2017
Comisión Chilena del Cobre
CONSUMO DE AGUA DE MAR EN LA MINERÍA DEL COBRE 2012-2017
m3/seg
0,13 0,220,37
0,58
0,88 0,970,83
1,53
0,11
0,490,61
0,71
0,82
1,311,61
1,63
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Desalada Salobre
Uso de agua de mar en la minería del cobre 2010-2017 (m3/seg)
Comisión Chilena del Cobre
Comisión Chilena del Cobre
Puesta en
marcha Estado Propiedad Nombre Región
Capacidad Planta
Desaladora
(lts/seg)
Capacidad Agua
de Mar Directa
(lts/seg)
- Cerrada (se espera
reactivación en
2019)
Haldeman Michilla Antofagasta 75 25
- Operando ENAMI Planta J.A. Moreno (Taltal) Antofagasta - 15
- Operando Las Cenizas Las Cenizas Taltal Antofagasta 9 12
- Operando Mantos de la
luna
Mantos de la luna Antofagasta 5 20
- Paralizado Pampa
Camarones
Pampa Camarones Arica y
Parinacota
- 25
- Operando BHP Billiton Escondida – Planta Coloso Antofagasta 525 -
- Operando AMSA Distrito Centinela (Esperanza + El Tesoro) Antofagasta 50 1.500
- Operando AMSA Antucoya Antofagasta 20 280
- Operando Mantos Copper Mantoverde Atacama 120 -
- Operando Lundin Mining Candelaria Atacama 300 -
- Operando KGHM Int. Sierra Gorda Antofagasta - 1.315
- Operando BHP Billiton Escondida EWS Antofagasta 2.500 -
2018 Factibilidad Lundin Mining Candelaria 2030 – Continuidad operacional Atacama 200 (1) -
2020 Factibilidad AMSA Desarrollo minera Centinela – Etapa 1 Antofagasta - 850 (2)
2020 Factibilidad AMSA Los Pelambres – ampliación marginal I y II Coquimbo 400 -
2020 Factibilidad COPEC Diego de Almagro Atacama - 315
2020 Factibilidad BHP Biliton Spence Growth Option Antofagasta 1.000 -
2020 Factibilidad Mantos Copper Desarrollo Mantoverde Atacama 260 (3) -
2020 Factibilidad Codelco Adecuación planta desaladora RT Sulfuros –
Etapa 1
Antofagasta 630 (4) -
2021 Factibilidad Teck Quebrada Blanca Hipógeno Tarapacá 1.300 -
2021 Sin EIA Goldcorp y Teck Nueva Unión Antofagasta 740 -
2023 Factibilidad
detenida
Capstone Mining Santo Domingo Antofagasta 30 400
2024 Factibilidad AMSA Desarrollo minera Centinela- Etapa 2 Antofagasta - 1.650 (5)
2025 Sin EIA Freeport
McMoran
El Abra Mill Project Antofagasta 500 -
CATASTRO PLANTAS DESALADORAS Y USO DE AGUA DE MAR 2017
CONCLUSIONES
Comisión Chilena del Cobre
Desafíos estratégicos a largo plazo• Asegurar agua para la producción• Reducir consumo de agua• Comprender vinculo entre agua, energía y emisiones
Necesidad de una tecnología efectiva de reutilización y reciclaje junto con una gestión adecuada de las fuentes de suministro
Análisis de las soluciones bajo un contexto regional, buscando posibles sinergias que permitirían reducir los costos, aportando soluciones no solo para la minería sino también para otros sectores.