REPORTE PGnet No. 387
«Unidos Hacemos la Diferencia Agregando Valor a Nuestro Esfuerzo»
Enero 26, 2014
©2014 SAUL J. ESCALERA, Ph.D.
Cochabamba, BOLIVIA
1. EDITORIAL.
PLANTA DE POTASIO EN BOLIVIA – ¿DEPENDENCIA TECNOLOGICA DE ALEMANIA?
Saul J. Escalera, Ph.D.
Asociación de Inventores de Bolivia
New York Academy of Sciences
En varios discursos el presidente Evo Morales ha pregonado que “Bolivia debe liberarse de la dependencia tecnológica que tiene de las potencias extranjeras, formando profesionales de alto nivel científico para crear Ciencia y Tecnología (C&T) en el país”, inclusive ha otorgado becas a Corea, Francia y China a jóvenes profesionales para entrenarse en tareas de Investigación y Desarrollo (I&D) que les permita luego crear C&T cuando regresen a su patria. Aplaudimos todas estas acciones del gobierno nacional porque apuntan a llenar un sentido vacío en las áreas tecnológicas no tradicionales en Bolivia, v.g. petroquímica y espacial-satelital. Pero cuando se trata de tecnologías para concentrar minerales por el proceso de flotación, Bolivia tiene una rica tradición tecnológica, donde COMIBOL y las empresas mineras medianas y pequeñas las utilizan actualmente con eficiencia para producir concentrados de estaño, zinc, cobre y otros de calidad de exportación.
Por lo expuesto, llama mucho la atención que la Gerencia Nacional de Recursos Evaporíticos (GNRE) haya contratado en forma directa y pagado 4,8 millones de dólares a la consultora alemana ERCOSPLAN – financiados con recursos del crédito del Banco Central de Bolivia (BCB) – para el diseño de una planta de flotación para producir 700.000 toneladas por año de cloruro de potasio (KCl) con 95 por ciento de pureza, a partir de la salmuera del Salar de Uyuni [ANF – La Paz Diciembre 19, 2013].
Cabe reconocer que ERCOSPLAN es una firma de ingeniería alemana que tiene 50 años de experiencia en el diseño de plantas de cloruro de potasio, por lo que estamos seguros que realizó un buen trabajo. Pero, si la licitación por la GNRE hubiera sido abierta las consultoras bolivianas en ingeniería habrían respondido positivamente garantizando calidad de trabajo y prontitud de entrega del diseño y especificaciones de la planta de flotación, e inclusive ofertando precios más económicos que la alemana ERCOSPLAN. Además y tal vez más importante, se habrían abierto fuentes de trabajo para ingenieros y técnicos bolivianos expertos en flotación, tal como demostramos en el presente artículo.
1. Proceso de Flotación del Cloruro de Potasio.
En el proceso para concentrar silvita (KCl), la primera operación que se realiza es la cosecha de la silvinita (KCl+NaCl) cristalizada de las piscinas de evaporación – que es una operación mecánica realizada con bulldozers y palas mecánicas – y luego es transportada a una planta de molienda del mineral seguido de una operación de tamizado para producir mineral clasificado en tamaños apropiados para su flotación; este material es luego enviado a la planta de flotación donde es colocado en buzones de alta capacidad para alimentar las celdas de cada circuito de flotación: grueso y estándar. La flotación de silvita (KCl) se realiza para separarlo de la halita (NaCl) en medio de salmuera (solución supersaturada de sales en agua) a un pH natural y una pulpa de 20% sólidos, utilizando celdas de flotación revestidas con material resistente a la corrosión y los ductos de transporte son fabricados con PVC de alta densidad.
En la industria canadiense – la mayor productora de potasio en el mundo – el proceso para flotar silvita (KCl) se realiza en dos circuitos separados: granulado (–6+25 mallas) y estándar (–25+150 mallas). La flotación del circuito estándar (–25+150 mallas) no presenta ningún problema y se usa una amina primaria (RNH2) de cadena carbónica larga (R=C20) como colector catiónico y MIBC (alcohol compuesto) como agente espumante. La amina primaria es muy selectiva y se adsorbe sobre la superficie de las partículas de KCl para flotarlas fácilmente y sacarlas de la celda por medios mecánicos; las aminas primarias no tienen ningún efecto sobre las partículas de NaCl que se depositan el fondo de la celda de flotación, el concentrado obtenido tiene una ley de 98% KCl y una recuperación de 93% que son resultados muy buenos.
La flotación del circuito granulado (–6+25 mallas) es más difícil porque las partículas son mas grandes, por lo que además del colector amina primaria hay necesidad de añadir fuel-oil como “agente extensor” para darle a la partícula de KCl mayor hidrofobicidad, así como un óxido de amina como “promotor–espumante”, que actua como agente tensioactivo sobre la espuma haciéndola más resistente y estable para que las partículas flotadas de KCl sean removidas de la celda con facilidad. El agente “óxido de amina” fue desarrollado por el autor del presente artículo cuando trabajó como Investigador Senior en la Sherex Chemical de USA y fue aplicado con éxito en la planta de COMINCO de Saskatchewan, Canadá, para la flotación de silvita (KCl) del circuito granulado (–6+25 mallas) produciendo concentrados con ley de 96% KCl y una recuperación de 90%. Estos excelentes resultados permitieron que el autor del presente artículo obtenga la patente de invención: US PATENT No. 4.325.821 el 20 de Abril 1982. Desde el año 2009 el autor ha ofrecido transferir la tecnología de su invención al Ministerio de Minas y Metalurgia y al grupo GNRE de Bolivia y hasta hoy no ha recibido ninguna respuesta.
2. Proceso de Flotación de KCl Desarrollado por la GNRE-Bolivia.
Recordamos que el año 2008 el Gobierno Nacional conformó la Comisión Científica llamada CCII–REB de técnicos bolivianos bajo la supervisión del Ing. Echazú gerente de la GNRE de COMIBOL para desarrollar el proceso de producción del litio y del potasio del salar de Uyuni con financiamiento inicial de $US 5,7 millones del Gobierno Boliviano. Después el año 2012 Echazú, explicó que el trabajo demoró cuatro años porque en los dos primeros se trabajó en la investigación del procedimiento propio a desarrollar y posteriormente recién se comenzó con las tareas de construcción de la planta piloto de KCl en Llipi-Llipi con un costo total de $US 17 millones [www.evaporiticosbolivia, 2012]; la planta piloto de 1.000 TM/mes de silvinita (KCl+NaCl) fue inaugurada en Septiembre del 2012.
En Noviembre 2013, el autor del presente artículo en su conferencia magistral en el Primer Simposio de Ingeniería Industrial de la FNI–UTO, presento un análisis técnico completo sobre los resultados obtenidos por la GNRE en la Planta de Potasio de Llipi–Llipi presentados por el Ing. Bustillos en su conferencia “Avance en la Industrialización de los Salares de Bolivia” en Marzo 2012. Estos resultados fueron comparados con los de la planta COMINCO de Saskatchewan en Canadá.
La comparación con la planta de llipi-Llipi con la planta canadiense dio como resultado las siguientes observaciones: (a) las 21 piscinas de evaporación que tiene la GNRE son muy lentas y demoran más de un año en producir la silvinita alimentada a la planta de flotación de KCl. Además producen una silvinita con ley pobre en contenido de K (40% KCl) para ser alimentada en la planta de flotación, esto quiere decir que no se está controlando bien el proceso de cristalización en las piscinas de evaporación; (b) la ley de la mena alimentada a la planta de Llipi–Liipi es de apenas 20% KCl; un material muy pobre comparado con la alimentación a la planta en Atacama, Chile, que es de 34% de KCl y la planta canadiense que generalmente tiene una ley de silvinita de 40% KCl; (c) el concentrado de silvita obtenida en Llipi–Liipi es de baja calidad con ley de 76 % KCl haciendo que el radio de concentración sea de 10, lo que quiere decir que hay mucha pérdida de KCl en las colas (non-float); (d) la recuperación de silvita KCl es de apenas 80 %, esto quiere decir que hay mucha pérdida de KCl en las colas (non–float); (e) el concentrado producido tiene un tamaño de grano de –14+48 mallas (Serie Tyler), que no es granulado ni estándar y no se ajusta a las exigencias del mercado internacional de potasa (KCl) que tradicionalmente ofrece los siguientes tres tamaños:granulado (–6+20 mallas) con ley de 96% KCl, estándar (–20+65 mallas) con ley de 98% KCl y fino (–65+150 mallas) con ley de 95% KCl, donde el precio del granulado ($US 200/TM) es mayor al del estándar ($US 100/TM) porque es más apetecido por los agricultores por tener un efecto residual en su función como fertilizante para las plantas [http://spanish.alibaba.com/
Como resultado del análisis concluimos que el proceso de flotación de KCl desarrollado en laboratorio por el grupo GNRE no ha seguido el protocolo científico de I&D acostumbrado porque ha cometido errores conceptuales y de procedimiento sin tomar en cuenta lo que se practica en la industria mundial de la potasa y por ello ha dado resultados pobres. Es que todo proceso desarrollado en laboratorio debe realizarse en forma completa, con todas las operaciones unitarias necesarias que procesen la materia prima para producir el producto final, incluyendo los balances de masa y energía en cada operación unitaria. Luego vienen las pruebas de Planta Piloto que opera en estado continuo para afinar el proceso y ajustar los balances de flujo de masa y energía, así como el dimensionamiento de equipos y accesorios definitivos. Con la información generada en planta piloto, el diseño de la planta industrial es relativamente fácil. Los expertos bolivianos conocemos muy bien todo este procedimiento, por lo tanto no era necesario contratar a una empresa alemana.
Habiendo demostrado en los puntos anteriores que el proceso de producción de KCl desarrollado por el grupo GNRE no ha dado resultados competitivos mundialmente, solo esperamos que la ERCOSPLAN haya mejorado el proceso para luego diseñar la planta industrial de KCl. Tal vez el costo de 4,8 millones de dólares cobrado por la ERCOSPLAN ha incluido un nuevo desarrollo del proceso de flotación de KCl según los estándares que exige el mercado mundial de potasa; sólo así se podría justificar el alto precio cobrado por la consultora alemana para realizar el estudio y diseñar la planta.
3. Capacidad de la Planta de Flotación Diseñada por ERCOSPLAN.
El gerente de la GNRE Alberto Echazú ha informado que la capacidad de la planta diseñada por la alemana ERCOSPLAN es para la producción de 700 mil toneladas/año de cloruro de potasio con 95% de pureza en términos de KCl. También informó que la planta utilizará como materia prima 2,20 millones de metros cúbicos por año (6.100 metros cúbicos/día) de silvinita (KCl+NaCl) cristalizada, que proveerán las piscinas de evaporación instaladas en el salar de Uyuni. La planta será construida en un área de 500 por 500 metros y podría estar concluida en 2016.
Ahora bien, como el radio de concentración en el proceso desarrollado por la GNRE y probado en la planta de Llipi-Llipi es de 10 (calculado por el autor en base a los resultados informados por la GNRE), para producir las 700.000 TM/año de concentrado KCl en la planta diseñada por la ERCOSPLAN se requieren de 7 millones de TM/año de mena silvinita, o sea, 19.500 TM/día de silvinita, esto significa que cada una de las 21 piscinas de evaporación que tiene la GNRE en Uyuni tendrá que producir 925 TM/dia de costra de silvinita para ser cosechadas y alimentadas a la planta de flotación de KCl. La pregunta obligada es ¿podrán las 21 piscinas de evaporación producir suficiente cantidad de mena silvinita para alimentar a la planta de flotación de KCl?; dudamos que lo hagan y que al final tengamos una planta sobredimensionada al igual que la de Karachipampa – que también fue diseñada y construida por una empresa alemana Klockner – que por falta de mineral no entró en funcionamiento hasta el día de hoy.
Finalmente, mencionar que los reactivos descritos para la flotación de silvita KCl – amina primaria y oxido de amina – son derivados del amoniaco y pueden ser fabricados en la planta de Bulo-Bulo, en el Complejo Petroquímico que el autor ha propuesto en un artículo publicado en El Diario en Octubre 2013.
4. Expertos Bolivianos en Flotación.
Por lo expuesto anteriormente, la flotación de silvita KCl para separarla de la halita (NaCl) no debe representar un problema para los ingenieros y técnicos bolivianos, porque están acostumbrados a flotar minerales con mucha eficiencia desde hace muchos años – sea en COMIBOL o en la mediana industria – existiendo plantas de flotación en operación que producen concentrados de estaño, zinc, cobre y otros metales importantes, que inclusive operaron en plantas de hasta 1.000 TM/día en Colquiri. Entonces operar una planta de flotación de silvita KCl será relativamente fácil para los ingenieros bolivianos, tal vez el manejo de algunos equipos modernos de flotación – celdas cilíndricas – sea un tanto diferente que el de las antiguas celdas cúbicas de flotación; sin embargo nada difíciles de aprender para los técnicos bolivianos.
Cabe resaltar que la Facultad Nacional de Ingeniería (FNI) de la UTO en Oruro, posee la capacidad de realizar pruebas de laboratorio para desarrollar tecnología de flotación de minerales; en la misma ciudad está Spectrolab, un centro donde se realizan estudios – mineralógicos, composición, granulometría, determinación de leyes de minerales y productos procesados – utilizando métodos modernos por espectrografía de emisión, de rayos X y de absorción atómica. Asimismo, en Bolivia existen empresas que poseen el conocimiento para elaborar proyectos, dimensionar equipos y diseñar plantas de flotación con solvencia tecnológica y a un costo menor que las firmas de ingeniería del exterior. En efecto, en La Paz está la empresa Mineral Processing, una consultora de desarrollo y diseño de procesos metalúrgicos; en Santa Cruz está la empresa metal mecánica Caballero de Santa Cruz, que es la más grande y más completa de Bolivia y construyó el horno Ausmelt y toda su estructura para la fundición de estaño de Vinto en Oruro; en Cochabamba está la empresa Enabolco, con experticia en proyectos de ingeniería, construcción de estructuras metálicas y utiliza tecnología de punta aplicando robótica para diseñar y construir sistemas de control de calidad para diversas industrias. También hay industrias nacionales expertas en la fabricación de celdas de flotación, equipos y accesorios de buena calidad, alta competencia y precios económicos que nada tienen que envidiar a las importadas del exterior, v.g. Aceros Tesa en Oruro.
5. Comentarios Finales.
Habiendo demostrado en este artículo que existen empresas bolivianas calificadas para el diseño de la planta de KCl en Uyuni,lamentamos que el grupo GNRE haya contratado directamente a la consultora alemana ERCOSPLAN por 4,8 millones de dólares cuando debía haber dado oportunidad a las empresas bolivianas para realizar dicho trabajo.
Sin embargo, con la finalidad de aportar con ideas creativas, recomendamos al MMM y la GNRE que tome las siguientes medidas.
Primero, el diseño de la planta entregada por la ERCOSPLAN fue hecha para dos módulos de flotación – llamados trenes por la GNRE – cada uno produciendo 350.000 TM/año de concentrado KCl, nuestra recomendación es que se construya solamente uno de ellos con el fin de satisfacer la demanda nacional que es de 100.000 TM/año de KCl [Uberhuaga, 2008] y el resto de la producción de 250.000 TM/año de KCl podrá ser exportada para cubrir la demanda de fertilizantes potásicos de los países de la subregión andina, como Venezuela que importa potasa desde el Canadá.
Segundo, consideramos necesario y urgente que el Gobierno Boliviano encargue al MMM formar una Comisión Científico–Técnica de alto nivel, contratando a expertos bolivianos en el rubro del procesamiento de evaporitas para realizar una auditoría técnica sobre el trabajo realizado por el grupo de la GNRE así como el diseño de la planta entregado por la ERCOSPLAN, con el fin de determinar si el proyecto de industrialización del KCl del Salar de Uyuni elaborado garantiza una viabilidad económica y financiera, antes que Echazú licite la construcción, el montaje, el equipamiento y la puesta en marcha de la fábrica este año 2014.
Finalmente, sugerimos que el Gobierno Nacional encargue a la GNRE que contrate firmas bolivianas de ingeniería para la construcciónde la infraestructura de la planta de KCl en Uyuni a ser adjudicada. El tiempo de construcción civil, el montaje de los equipos y maquinaria, y la puesta en marcha será de dos años a partir de la orden de proceder y terminada en 2016. Si se les da la oportunidad, estamos seguros que las empresas bolivianas participarán con solvencia. Esto significará hacer patria!
¡BUENOS DIAS!
2. NOTICIAS DE LOS MIEMBROS.
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EL EDITOR
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Estimado Saul,
Gracias por reconectarme con el REPORTE PGnet, un boletín que aprecio mucho. Saludos,
Jorge Pierola
DESDE SANTA CRUZ, BOLIVIA
Estimado Doctor:
Sin duda alguna este es el verdadero pensamiento y cultura de una POTENCIA como lo es China, es muy interesantes saber como es que se puede lograr salir del abisrmo que se encuentra nuestro pais, para ello tenemos que trabajar y poner nuestro mayor esfuerzo.
El Reporte PGnet N° 386 me parece una excelente forma para paises emergentes y practicamente son los problemas que sufrimos todos los dias, todos queremos condiciones de vida mejores pero el empezar es lo que mas nos cuesta puesto que depende de muchas personas levantar un pais, ya que para realizar estos 10 puntos drasticos se necsita de buen apoyo. Saludos
Ivan Valverde Guzman
CEL.: 70068671 TELEF.:3586708
Santa Cruz-BOLIVIA
DESDE SANTA CRUZ, BOLIVIA
Dr. Saúl Escalera:.
Mucho agradezco la difusión en el número anterior de PGnet No. 385 sobre la aparición de la Revista de Humanidades y Ciencias Sociales (UAGRM). Cordialmente, R. Vila De Prado (Santa Cruz de la Sierra, Bolivia).
Roberto De Prado
DESDE LA PAZ, BOLIVIA
Distinguido Dr. Escalera,
Aprovecho esta brillante ocasión para hacer llegar a todos los miembros del Grupo PGnet mis mas sentidas felicitaciones por este año de 2014, que sea de plena dicha y prosperidad, que sus deseos se cumplan tal cual los ha planificado y que el gobierno escuche esos sus buenos propósitos en bien de la nación, del mismo modo le deseo eterma felicidad para ud. y los que componen su familia, salud y vida. Le insinúo me siga enviando sus publicaciones del REPORTE Pgnet. Atentamente, su amigo,
Teofanes Diaz Vargas
DESDE COCHABAMBA, BOLIVIA
Estimado Saul:
En primer termino un cordial saludo y mis mejores deseos para ti y tu familia en este 2014 que se inicia. Estoy realmente impactado con la lectura del Editorial PGnet No. 386, gracias a la gentileza del Ing. Zeballos, donde el Primer Ministro chino, WEN JIABAO da recomendaciones a los paises emergentes y en desarrollo, con una claridad y conocimiento de causa admirable, en materia de Economia, Seguridad Ciudadana, Educacion y Politica que vale la pena reelerlo y asimilarlo por su valioso contenido y recomendar su lectura a quienes en este momento estan en funciones de gobierno, para que se den cuenta porque la China, es la Economía Mas Grande del Mundo y a que se debe el »Milagro Chino». Un cordial abrazo.
Dr. DAEN. Ramiro Becerra Marquez.
Director Ejecutivo Proyecto SI-MUJER
Damos la bienvenida a los siguientes nuevos miembros:
Lic. Paula Muñoz Encinas. Licenciada en Comunicaciones, Periodista. – Universidad Andrés Bello
Diploma en Cine – Pontificia Universidad Católica de Chile. Diploma en Relaciones Públicas – Pontificia Universidad Católica de Chile.Magister en Ciencias Políticas – Pontificia Universidad Católica de Chile
Ambas Universidades en Santiago de Chile. Actualmente trabaja como Jefa de Comunicaciones, Fundación para la Feria Internacional de Cochabamba – Bolivia, FEICOBOL en Cochabamba – Bolivia. Su correo electrónico es: pmunoz@feicobol.com.bo
