PROYECTO SIDERURGICO MUTÚN EN BOLIVIA

El Dr. Saúl Escalera, Ph.D., meritorio profesional reconocido en el ámbito internacional, es miembro de la Asociación de Inventores de Bolivia y de New York Academy of Science. El Dr. Escalera califica el desarrollo del Mutún como “la madre de todas las industrias pesadas en Bolivia”

PROYECTO SIDERURGICO MUTÚN EN BOLIVIA

Recordamos que el ministro de Minería César Navarro informó en Enero 2018 que el Gobierno firmó el contrato con la empresa Sinosteel Equipment para la implementación de la planta siderúrgica en el Mutún, que está garantizado por el crédito de China de $us 396 millones y el Gobierno desembolsará $us 70 millones para la construcción de la planta siderúrgica. El titular de la cartera de Minería explicó que el Eximbank de China aprobó un crédito preferencial de $us 396 millones, recursos que serán destinados a financiar el 85% para la construcción, ejecución y puesta en marcha de la planta siderúrgica de Mutún. “Para garantizar el proyecto se dictó un decreto supremo que establece que se asignará cerca de $us 70 millones del Ministerio de Economía y Finanzas al proyecto de Mutún para ejecutar este importante proyecto”, acotó. La inversión es de $us 422 millones, 85% proveniente de un crédito de China y el 15% con contraparte estatal, La factoría tiene previsto tratar 650.000 toneladas de mineral bruto y producir, entre otros productos, 250.000 toneladas de hierro esponja, de los que 86.000 serán destinados a la exportación.

A más de un año de la firma del contrato entre la EMS de Bolivia y la empresa china Sinosteel Equipment para la construcción de la planta siderúrgica en base al coloso ferrífero de El Mutún de Santa Cruz, Bolivia, los ejecutivos de la EMS han anunciado que el mes de febrero 2019 arrancará con la construcción de esta planta tan anhelada por los bolivianos.

El propósito del presente artículo es informar a los lectores del Reporte PGnet las características técnicas más importantes que debe tener el Complejo Siderúrgico Mutún y para que la ESM exija a la empresa china Sinosteel ejecutar el proyecto sobre bases conceptuales tecnológicas firmes para producir fierro y acero en el Mutún.

El complejo siderúrgico a ser construido en el Mutún debe seguir el modelo que se practica en los países de tradición siderúrgica en el mundo, v.g. Alemania, USA y Brasil. Los expertos sabemos que un complejo siderúrgico consta de las siguientes plantas:

(1) Planta de trituración, pre–tratamiento y concentración del mineral de fierro para producir concentrados de 65% de fierro que utilizará mucha mano de obra intensiva de obreros calificados; (2) Planta de peletisación o briquetización del concentrado de fierro para servir de alimento al horno de reducción directa DRI; (3) Planta de Reducción Directa del fierro (Proceso DRI) que utiliza metano reformado del gas natural como agente reductor del mineral hematita (Fe2O3) para producir fierro esponja y perfiles de fierro de construcción; (4) Planta de acería que utiliza hornos eléctricos de arco para la fabricación de acero bruto (llamado palanquilla) y perfiles de acero; (5) Planta termoeléctrica de por lo menos 300 MW de potencia, con el propósito de suministrar fluido eléctrico para todas las operaciones de las plantas del complejo Mutún, especialmente para el proceso de aceración en los hornos eléctricos de arco. Los aspectos conceptuales y técnicos de cada una de las plantas mencionadas que sugerimos a la ESM se detallan a continuación.

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PLANTAS DE PROCESAMIENTO

Planta Trituración, Pre tratamiento y Concentración (Beneficio) del Mineral de Fierro. En esta planta, los trozos grandes de mineral en la superficie del yacimiento son transportados a una planta de trituración primaria en chancadoras comunes y molienda del mineral en molinos de barras o de bolas, seguido de una operación de tamizado y lavado del material molido para producir mineral hematítico clasificado entre 65 a 150 mallas (serie Tyler); este material es colocado en buzones de alta capacidad para ser enviado a la planta de concentración. El yacimiento del Mutún el mineral de fierro contiene un promedio de 52% Fe, 26% sílice, 3% manganeso y 5% fósforo. Este material debe ser concentrado para elevar el contenido de fierro a 65%, calidad que es exigida por las plantas de fierro y acero del mundo. La baja calidad del mineral de fierro que existe en el Mutún, se resuelve fácilmente en una planta de concentración que utiliza el proceso de flotación catiónica para producir concentrados de fierro con 65% de ley. En este proceso se utiliza amina primaria (R=C18) en una dosis de 0,20 kg/TM de mineral como agente colector para flotar los silicatos y se añade alcohol MIBC en dosis de 0,05 kg/TM, para producir una espuma estable que permita flotar la ganga silícea con facilidad. Generalmente se utiliza 0,05 kg/TM de almidón de papa como depresor de la hematita que se va al fondo de la celda de flotación donde es recolectado y enviado a la planta de peletización. El proceso de flotación es muy eficiente dando recuperaciones de más de 90% y produciendo concentrados de 65% de fierro que son requeridos por la planta de reducción directa.

El proceso de flotación es una tecnología muy conocida por los técnicos bolivianos porque COMIBOL lo utiliza para minerales de estaño y otros, y además utilizará mucha mano de obra intensiva de obreros e ingenieros calificados en el Mutún. Es importante mencionar que el uso de aminas primarias como colectores para concentrar el mineral de fierro del Mutún resulta ser muy conveniente para Bolivia, porque son derivados del amoniaco que será producido en grandes cantidades en la planta de Bulo–Bulo en Cochabamba; es decir, que nuestro país será autosuficiente en colectores aminas; un cálculo somero muestra que para la planta de flotación del 10.000 TM/día de mineral en el Mutún se requerirá un total de 6.000 TM/año de amina primaria a partir del año 2018. Además de aminas, se puede fabricar espumante MIBC y almidón de papa de buena calidad, para no depender de la importación de estos reactivos desde el exterior.

Por su importancia, es necesario que los ejecutivos de YPFB aprueben la implementación del proyecto de la planta de aminas en Bulo–Bulo en un futuro muy próximo, porque permitirá que Bolivia sea autosuficiente en colectores catiónicos para la concentración de fierro del Mutún así como para la concentración de potasa KCl de Uyuni. Al respecto, el año 2007 en la UMSS  elaboramos el Estudio de Factibilidad para producir amoniaco y aminas en Carrasco Tropical de Cochabamba [Escalera & Siles].

Planta de Peletisación de Concentrados de Mineral de Fierro. Debido a que las partículas del concentrado de fierro son muy pequeñas (–65+150 mallas) es necesario aglomerarlas en briquetas o pelets de un diámetro de 4 a 5 cm, con el fin de que tengan resistencia mecánica dentro el horno de reducción. Para esto se añade cal como fundente y bentonita como ligante, que permiten una mejor fusión y reducción del mineral de fierro en el horno de reducción DRI; esta operación se realiza en una planta de peletisación de concentrados finos próxima a la planta de concentración. Es importante mencionar que las briquetas o pelets de 65% de fierro producidas ya tienen un valor agregado significativo y son exportables, lo que permitiría a Bolivia obtener mejores precios de venta que el mineral crudo “lumps” que la ESM quiere exportar.

OTRO PROCESOS ADICIONALES

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1.   Planta de Reducción Directa de Fierro con Gas Natural Reformado (Proceso DRI). La reducción del mineral peletizado se realiza mediante reacción con metano reformado por el proceso DRI (Reducción Directa de Fierro).Actualmente, el proceso DRI es muy conocido y muchos países como USA, Canadá, Ucrania, México y Venezuela producen actualmente alrededor de 100 millones de TM por año de fierro y acero con esta tecnología. En el proceso DRI, el mineral de fierro Fe2O3 (hematita) reacciona con metano reformado como reductor de la hematita para producir fierro fundido en las siguientes etapas.

2.   Reforma del Metano. Tradicionalmente, en muchos países se utiliza el proceso MIDREX de USA para la reforma del metano; pero el Dr. Lucio Alejo, investigador del Centro de Tecnología Agroindustrial CTA de la UMSS en Cochabamba, ha desarrollado una técnica innovadora de reformado seco del metano con dióxido de carbono – llamado también “Reformado Ecológico” – utilizando un reactor de lecho fijo con un catalizador de níquel, donde se introduce una corriente de mezcla de metano seco y dióxido de carbono en condiciones de T=700ºC y P=1,0 atm, durante dos horas, para lograr la transformación del metano en Gas de Síntesis, produciendo dos moléculas de hidrogeno H2 y dos moléculas de monóxido de carbono CO; el rendimiento de la reacción es mayor a 90%. Tanto el hidrógeno como el monóxido de carbono son excelentes agentes reductores de los óxidos de hierro; esta reacción es muy eficiente con rendimientos mayores al 90%.

3.   Reducción Directa de Fierro (DRI). En esta etapa, el hidrógeno molecular y el monóxido de carbono producidos por reforma del metano son alimentados directamente a un horno de retorta a 800oC para reducir el oxido de fierro (Fe2O3); esta operación produce el llamado “fierro esponja” con un contenido entre 4 a5%C y una escoria rica en contenido de P2O5 que generalmente es recolectado del fondo del horno y es comercializado como fertilizante potásico. El fierro esponja que sale del horno es colado, enfriado y convertido en lingotes de 4 m de largo por 10 cm de grosor. Alternativamente, cuando el contenido de carbón es menor al 2,0 %C, se producen perfiles de fierro fundido con destino a la industria de la construcción y otros usos. Cabe resaltar que el Dr. Lucio Alejo de la UMSS ha logrado producir fierro esponja de buena calidad a partir de hematitas del yacimiento del Mutún, utilizando la técnica descrita arriba.

4.    Planta de Producción de Acero.  En esta planta, el fierro esponja producido por la planta DRI  es cargado en un horno eléctrico de arco con electrodos de grafito. Operando a una temperatura de 1.550 ºC e insuflando oxígeno (aire comprimido) al horno, permite rebajar el contenido de carbono (4–5% ºC) contenido en el fierro a menos del 1,0 ºC, con un rendimiento mayor al 90%. El acero que sale del horno eléctrico es colado, enfriado y enviado a la sección donde se produce palanquilla acero bruto en lingotes de 4 m de largo por 10 cm de grosor, alternativamente para su venta a la industria metal-mecánica.

5.    Planta Termoeléctrica. De por lo menos 300 MW de potencia, con el propósito de suministrar fluido eléctrico para todas las operaciones de las plantas del complejo Mutún, especialmente para el proceso de aceración en los hornos eléctricos de arco.

 

EXPERTOS BOLIVIANOS

Para que tanto la planta DRI como la termoeléctrica funcionen sin problemas en el Mutún es necesario que YPFB garantice la entrega de gas seco para ser utilizado en ambas plantas. Para esto, se debe aprovechar el ducto que transporta gas seco (metano+etano) desde la planta de separación de Rio Grande hacia el Brasil y pasa por las inmediaciones de Puerto Suarez; entonces, será relativamente fácil construir un ramal del gasoducto hasta la planta DRI del Mutún (15 km de distancia) para garantizar el metano requerido para la reducción directa del fierro.

Expertos para Desarrollar el Complejo Mutún. Las tecnologías que serán utilizadas para hacer funcionar las 5 plantas mencionadas en este artículo son de conocimiento de los ingenieros y técnicos bolivianos, tal como explicamos a continuación.

a)    La explotación a cielo abierto del mineral hematita del Mutún es una operación mecánica seguida de una operación de trituración primaria en chancadoras comunes seguida de una de molienda del mineral en molinos, que los técnicos de la COMIBOL las conocen muy bien.

b)    Para el proceso de flotación inversa con colectores catiónicos (aminas primarias) y espumantes (MIBC) y producir concentrados de hematita con 65% de ley de fierro, el autor de este artículo está presto a diseñar la tecnología, porque ha practicado este proceso durante 3 años en las grandes operaciones mineras de fierro de Belo Horizonte, Brasil. Además, los reactivos químicos requeridos para este proceso de flotación – colector amina primaria, espumante MIBC y depresor almidón de papa o yuca – se pueden producir en Bulo–Bulo con tecnología propia.

c)    Para el proceso de Reducción Directa del Fierro (DRI) sugerimos contratar al Dr. Lucio Alejo de la UMSS en Cochabamba, para diseñar el reactor que produzca “gas de síntesis” a una temperatura de 380ºC y una presión de 1,0 atmósfera y que ya ha sido demostrado con las hematitas del yacimiento del Mutún, produciendo fierro esponja de alta calidad.

d)    Para la Planta de Aceración se recomienda que la ESM analice a fondo el proceso KANAKAR–ACERO patentado por el boliviano Ing. Narciso Cardozo, donde el fierro esponja es alimentado a un horno eléctrico de arco voltaico que opera a 1250º C, para producir palanquilla de acero de construcción con ley de 99 % fierro y 0,2 a 0,3 % de carbono y 0,6 a 0,7% de manganeso y trazas de 0,05% de azufre y fósforo, que una vez producida se enviará a consumo nacional y a exportación a países vecinos.

Por lo expuesto, es evidente que Bolivia cuenta con técnicos nacionales expertos para el desarrollo de todas las tecnologías descritas en este artículo que están esperando la oportunidad de trabajar por el desarrollo siderúrgico en el país. La ESM conoce esta realidad porque las tecnologías descritas arriba fueron explicadas a la ESM por expertos bolivianos en la conferencia técnica realizada en Santa Cruz en Mayo del año 2013, pero prefirió contratar a la Sinosteel de China.

Comentarios Finales

Es necesario que la EMS exija a la empresa china Sinosteel la implementación de las cinco plantas industriales: concentración del fierro, peletisación, reforma del gas natural, reducción directa del fierro y aceración, descritas en el presente artículo, para que Bolivia se convierta en el mayor productor de fierro y acero del continente sudamericano. Sabemos que las reservas de hematita en el Mutún son grandes (40.000 millones de TM), instalando una planta que procese 10 mil TM/día (una de las más grandes del mundo) tendríamos materia prima para producir fierro y acero para casi mil años. El gobierno nacional tiene la obligación de reestructurar la ESM con la contratación de ingenieros y técnicos expertos en fierro y acero que viven en el país, y sólo están esperando una oportunidad de poner toda su capacidad al servicio de la Patria.

La implementación del Complejo Siderúrgico del Mutún no puede ni debe paralizarse ni un día más, debe ser implementado lo más pronto posible, por los grandes beneficios que traerá para Bolivia. Es decir, poner en movimiento lo que vendrá a ser: “la madre de todas las industrias pesadas del país: El complejo siderúrgico Mutún”.

 

Redaccion:

Ph.D. Saúl Escalera

Ph.D. Saúl Escalera

Docente Emérito UMSS e Investigador en Ciencia y Tecnología, Colaborador de la Revista TEMAS cbba

sjescalera@yahoo.com