Producción de Potasio en Bolivia: Agricultura y Fertilizantes

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/304832440
PRODUCCION DE POTASIO EN BOLIVIA
Article · April 2015
CITATIONS
READS
0
4,276
1 author:
Saul Escalera
University of San Simón
9 PUBLICATIONS 0 CITATIONS
SEE PROFILE
Some of the authors of this publication are also working on these related projects:
Desarrollo de Cochabamba en Regimen Autonomo View project
All content following this page was uploaded by Saul Escalera on 05 July 2016.
The user has requested enhancement of the downloaded file.
1
PRODUCCION DE POTASIO EN BOLIVIA
Saul J. Escalera, Ph.D. (1)
Profesor Emérito, Universidad Mayor de San Simón
[email protected]
Cochabamba- Bolivia
Junio 4, 2015
1. INTRODUCCION.
Durante los últimos veinte años el tema del aprovechamiento de los recursos evaporíticos del
Salar de Uyuni en Bolivia ha sido analizado extensamente por propios y extraños. En efecto,
muchos han sido los artículos publicados en la prensa nacional, así como también en
conferencias nacionales y regionales conducidas al respecto. Sin embargo de toda ésta
información sobre el Salar de Uyuni, casi todo ha sido dedicado al tema del litio solamente,
dejando de lado otros elementos químicos componentes de las salmueras, que por su contenido
mayoritario, relativa facilidad de recuperación e importancia industrial se tornan más
importantes tal vez que el mismo litio, tal es el caso del potasio.
Se ha calculado que las reservas existentes del elemento K en el Salar de Uyuni son de 110
millones de toneladas y las del Li están en el orden de 5,5 millones de toneladas [Risacher y
Ballivian, 1981]. Ahora bien, en el caso del K, los 110 millones de toneladas se traducen en 57
millones de toneladas de KCI explotables, cantidad suficiente para abastecer de fertilizantes a
Bolivia y al Grupo Andino por el lapso de varias décadas [Escalera, 1995].
La explotación del Potasio del Salar de Uyuni es, sin duda, crucial para el desarrollo
agroindustrial de Bolivia, debido a que se ahorrará una cantidad considerable de divisas con
una producción nacional del nutriente potásico garantizando la seguridad alimentaría del país
y porque con el excedente de la producción podrá generarse divisas por la exportación de KCl
a los países del subcontinente sudamericano, que generalmente lo importan desde el Canadá.
2. POTASIO, POTASA Y SUS USOS.
La importancia del potasio radica en el hecho de ser uno de los ingredientes químicos esenciales para promover el crecimiento de las plantas y aumentar el rendimiento agrícola del
suelo, los otros dos son el nitrógeno y el fósforo; la mezcla de los tres se conoce comúnmente
como fertilizantes NPK. Los suelos agotados y pobres en potasio debido a la agricultura
intensa pueden ser mejorados por adición del cloruro de potasio. Generalmente no existen
sustitutos para los fertilizantes potásicos, aunque la paja de los cereales contiene algo de
potasio, pero su reciclaje es bastante limitado y su descomposición lenta.
(1) Dr. Escalera es Ph.D. en Ingeniería de USA. Fue Investigador Senior de la Sherex Chemical
Co, USA, donde obtuvo la Patente: US PATENT No. 4.325.821 en base a sus investigaciones
sobre potasa en el Canadá. Actualmente es Profesor Emérito de la UMSS y es consultor en
Procesos Industriales con sede en CBBA.
2
El término “potasa” se refiere a un grupo de sales de potasio solubles en agua (v.g. cloruro de
potasio, sulfato de potasio, nitrato de potasio y sulfato doble de potasio y magnesio) y que son
usados como fertilizantes para el crecimiento de las plantas. Consecuentemente, la agricultura
es la que más utiliza la potasa, consumiendo cerca del 95% de toda la producción en el mundo.
El cloruro de potasio, KCl, más conocido como “muriato de potasio”, es el fertilizante
potásico más conocido y utilizado en el mundo y el Canadá tiene más del 90% de producción
industrial del mundo. El uso directo de muriato de potasio en tierras de cultivo tiene un efecto
fertilizante rápido, especialmente adecuado para cultivos de arroz, trigo, algodón, maíz, sorgo,
etc. Sin embargo, alrededor del 5% del cloruro de potasio producido se utiliza en la industria
química para producir químicos de uso industrial, tales como carbonato, permanganato,
fosfato, yoduros, bromuros, gluconatos y aluminatos de potasio. Estas sustancias son utilizadas en una variedad de industrias como la manufactura de vidrio, de jabones especiales,
medicinas y la polimerización de gomas sintéticas y de plástico [Uberhuaga, 2008].
La calidad de contenido de potasio se mide en términos de K2O para añadir a las diversas
formas de potasa que existen y para los cálculos se toma en cuenta la razón de KCl/K2O = 1,6.
El muriato de potasio comercial contiene por lo menos 60% de K2O, y a veces pueden existir
contenidos más bajos de K2O (40% a 50%) en algunas partes de Europa.
2.1. Fertilizantes NPK.
En el campo agrícola la potasa es aplicada en las siguientes formas: (a) en “mezclas
granuladas” donde las partículas finas cementan a las mezclas mecánicas y químicas del
nitrógeno, fósforo y potasio, llamado fertilizante combinado NPK, y (b) en “mezclas
voluminosas” con partículas de similar tamaño de fosfato diamónico (DAP) o monoamónico
(MAP).
Mundialmente es costumbre expresar la demanda total de fertilizantes en unidades NPK, que
corresponden a los elementos nutrientes principales, a saber: NH3 para los fertilizantes
nitrogenados, P2O5 para los fosfatados y K2O para los potásicos; de esta forma se compara en
una forma racional y homogénea las demandas de diferentes abonos en la industria [FAO,
1999]. En el caso de Bolivia, el Ing. Agr. Eulogio Vargas manifiesta que en el Trópico de
Cochabamba el cultivo de banano con fertilizante NPK – desarrollado con ayuda de la
cooperación internacional en el pasado – ha dado excelentes resultados, y ha demostrado ser
uno de los rubros de exportación mas importantes, ya que varios millones de cajas de banano
chapareño por año son enviados a Argentina y Chile, generando divisas al país, ingresos a los
agricultores y fuentes de trabajo directas e indirectas a una importante población [Vargas,
2012]. La producción de fertilizantes NPK en el Complejo Petroquímico de Carrasco en
Cochabamba que se discute en la próxima sección 2.2. hará que el Chapare boliviano sea más
competitivo en la producción de banano respecto al Ecuador, donde el costo de fertilizantes
NPK es considerablemente mas bajo ($US 380/TM) con relación al costo en Bolivia que es de
$US 1000/TM.
Otros rubros importantes como papa, caña de azúcar, trigo y algunos más, incrementarían
sustancialmente sus actuales niveles de rendimiento con ayuda del NPK/DAP lo que
contribuiría fuertemente al desarrollo de la política de seguridad y soberanía alimentaria
[Vargas, 2012].
3
2.2. Producción de NPK en Bolivia.
Para la producción de NPK en Bolivia se cuenta con el potasio que se producirá en Uyuni,
Potosí, además existen depósitos de fosforita en Capinota, Cochabamba que han sido
estudiados extensamente por Lemus [1998] que garantizan el suministro de P2O5, por su parte
la planta de amoniaco que se está construyendo en Bulo-Bulo, Cochabamba, garantizará el
suministro de N2. Por lo expuesto, es evidente que todas las materias primas para producir
NPK existen disponibles en Bolivia. La Figura 1 muestra la forma como se puede realizar la
mezcla de materia prima para formular fertilizante NPK en Bolivia [Escalera, 2013].
Amoniaco
Superfosfato
NH3
Ca(H2PO4)2
(Bulo-Bulo)
(Capinota)
N2
Silvita
KCl
(Uyuni)
P2O 5
K2O Reactor
de
Mezcla
Suelo
artificial
Granulación
Fertilizante
NPK
FIGURA 1. Fabricación de Fertilizantes Combinados NPK [Escalera, 2013].
En relación a la tecnología, el International Fertilizer Development Center en Muscle Shoals,
Alabama, USA, tiene excelentes programas anuales de entrenamiento en tecnologías de
fertilizantes NPK y DAP a donde Bolivia puede enviar a jóvenes ingenieros para su respectivo
entrenamiento [IFDC, 1980].
2.3. Precio de Fertilizantes NPK en Bolivia.
Los expertos agrónomos manifiestan que la superficie cultivable de Bolivia es de casi un
millón de Has. y se conoce que el consumo de fertilizantes en general es extremadamente bajo
y alcanza apenas a 8 kg por hectárea; esto significa que en la mayor parte del territorio
4
nacional arable no se utiliza fertilizantes. Esto se debe a que son importados y caros, en efecto
en Abril 2014 en Bolivia el precio de una bolsa de 50 kg de fertilizante NPK 15-15-15 fue de
Bs 350 ($US 50), esto corresponde a $US 1.000/TM, un precio altamente prohibitivo para el
agricultor boliviano; en comparación . Pero si se materializa la construcción de la planta NPK
en el Complejo Petroquímico de Carrasco como el autor de este articulo ha propuesto con una
oferta de precios más baratos para el agricultor boliviano, estamos seguros que el crecimiento
al año 2015 podría llegar fácilmente a 60.000 TM/año de fertilizante K2O. Por lo expuesto, es
de vital importancia que el Gobierno Nacional impulse la producción de fertilizantes NPK y
DAP en territorio nacional.
2.4. Oferta de Muriato de Potasio en el Mercado Mundial.
El mercado internacional de fertilizantes ofrece potasa en los siguientes tres tamaños:
granulado (–6+20#) con ley de 60% K2O, estándar (–20+65#) con ley de 62% K2O, y fino
(–65+150#) con ley de 60% K2O, donde el precio del granulado es mayor al del estándar y
éste mayor al del fino [Alibaba.com–China, 2013]. Los agricultores prefieren el tamaño
granulado por tener un efecto residual durante el proceso de riego, es decir que aguanta varios
ciclos de regado. Por ello tiene un precio mayor que el tamaño estándar, tal como se ve en el
anuncio de la Compañía China Alibaba.com [2013], que para un pedido mínimo de 20 TM de
Cloruro de Potasio grado Fertilizante: >K2O 60% (98% KCl) consigna los siguientes precios:
• Color rosa granular: 60% K2O; Color blanco granular: 60% K2O, FOB China: US $
200/TM.
• Color rosa estándar: 60% K2O; Color blanco estándar: 62% K2O, FOB China: US $
150/TM.
• Color blanco fino: 60%- 62% K2O, FOB China: US $ 80/TM
Por lo visto, el precio del tamaño granular (grueso) es mucho mayor que el precio de los
tamaños estándar y fino. La Figura 2 muestra la oferta de productos de potasio granulado y
estándar en el mercado internacional [Alibaba - China, 2013].
GRANULADO 60% K2O
FINO 62% K2O
$ 200/TM
$ 150/TM
FIGURA 2. Buena calidad 96% de cloruro de potasio estandard y granulado cristalino
de color blanco [Alibaba.com – China 2013].
5
3. TECNOLOGÍA DE OBTENCION DE CLORURO DE POTASIO (KCl).
En la industria canadiense – la mayor productora de potasio en el mundo – el proceso para
obtener muriato de potasio se realiza por separación de la silvita (KCl) de la halita (NaCl) a
partir de la silvinita (NaCl+KCl) que se cosecha de las costras evaporíticas secas. El proceso
utilizado es el de flotación de la silvita (KCl) con colector catiónico llamado amina primaria
(RNH2) donde el radical R es un ácido graso de cadena de 22 carbones. Las aminas primarias
son obtenidas del amoniaco producidas a partir del gas natural.
2.5. Proceso de Flotación de Cloruro de Potasio con Colector Catiónico.
Tradicionalmente, el proceso de flotación de 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=C22) como colector catiónico y MIBC (alcohol compuesto)
como agente espumante. La amina primaria es muy selectiva y se adsorbe a 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, el concentrado obtenido sale con ley de 98% KCl y una recuperación es del 93%.
La flotación del circuito granulado (–6+25 mallas) es más difícil por el tamaño grande de las
partículas de KCl, por lo tanto, además del colector amina primaria hay necesidad de añadir
fuel-oil como “agente extensor” para dar mayor hidrofobicidad a la partícula de KCl, también
se añade un óxido de amina como “promotor–espumante”, que actúa 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 ideado y desarrollado por el autor del
presente artículo cuando trabajó como Investigador Senior en la Sherex Chemical de Ohio,
USA y fue aplicado con éxito en la planta de COMINCO de Saskatchewan, Canadá, para la
flotación de silvita (KCl) gruesa (–6+25 mallas) produciendo concentrados de 96% KCl y una
recuperación de 90%. Estos excelentes resultados permitieron que el Dr. Escalera obtenga la
patente de invención: US PATENT No. 4.325.821 el 20 de Abril 1982 [Escalera, 1982].
2.6.
Diagrama de Operación del Proceso de Flotación de Potasa.
La Figura 3 siguiente muestra un diagrama de la operación de flotación desarrollada por el
autor en su patente [Escalera, 1982].
6
amina primaria C22
(colector)
oxido de amina
(promotor)
Gulf Oil # 4
extensor
entrada de pulpa
(silvinita +
salmuera)
aire
paleta
concentrado
(92% KCl)
colas
(NaCl)
Recuperación >90%
FIGURA 3. Diagrama de la Operación de Flotación de Silvita (KCl) [Escalera, 1982]
2.7.
Tecnología Usada en la Planta COMINCO en Saskatchewan, Canadá.
La operación en la planta canadiense COMINCO tiene las siguientes características:
• Capacidad de Planta: 1.000 TM/día de mena silvinita (KCl+NaCl) tratada.
• Tamaño de grano alimentado a la planta es –6# mallas, un grano bastante grueso.
• Ley en la mena alimentada a la planta: 25% K2O
• Los reactivos utilizados son; para el grano grueso: extensor Gulf Oil #4; promotor:
AROSURF MG-609; colector amina primaria C22 AROSURF MG-102. Para el grano
estándar: colector amina primaria C22 AROSURF MG-102; espumante: MIBC (los
reactivos AROSURF son de la Sherex Chemical, USA).
• Los productos obtenidos son: granulado (–6+20#) con ley de 60% K2O y
recuperación del 90%, estándar (–20+150#) con ley de 61% K2O con recuperación
del 93%.
La Figura 4 siguiente presenta el diagrama de flujo del proceso aplicado en la planta
COMINCO de Saskatchewan, Canadá [Escalera, 1984].
7
Silvinita Cosechada (25% K2O)
Capacidad Planta:
1.000 tons/día
Trituración
y Molienda
+ 6 Mallas
Promotor
Oxido de
amina
– 6+20 Mallas
Clasificación 1
Colector Amina
Primaria C22
Extensor
Gulf Oil 14
Salmuera
Flotación
(granulado)
– 20 Mallas
– 20 + 150 Mallas
Colector Amina
Primaria C22
Colas NaCl
– 150 Mallas
(reserva)
Clasificación 2
Espumante
MIBC
Salmuera
Espuma (KCl)
Ley = 60% K2O
Recuperación: 90%
Flotación
(estándar)
Colas NaCl
Espuma (KCl)
SECADO
SECADO
Ley = 61% K2O
Recuperación: 93%
Fertilizantes granulado y
estándar al Mercado
FIGURA 4. Flujograma de Proceso de Flotación de KCl en Saskatchewan, Canadá
[Escalera, 1984]
8
4. INTENTOS DE DESARROLLO DE TECNOLOGÍA PARA EL
POTASIO EN BOLIVIA.
Un estudio realizado sobre el Salar de Uyuni hace dos décadas intentó dar algunas pautas para
la explotación industrial del litio, potasio y boro, que son los componentes mayoritarios del
salar [Urquidi, 1984]. En septiembre 1995, el autor del presente trabajo, realizó un estudio
conceptual y técnico del aprovechamiento del potasio de Uyuni que fue presentado como
requisito para su ingreso a la Academia Nacional de Ciencias de Bolivia [Escalera, 1995].
Posteriormente, en Febrero 2006 el grupo KLIBOR de Oruro planteó un desarrollo integral de
los minerales evaporíticos de Uyuni, manifestando que el estancamiento que históricamente
han sufrido las evaporitas de Bolivia se debe a la falta de políticas mineras nacionales que
impiden que los productos de los salares se desarrollen en forma creciente en el corto,
mediano y largo plazos [Guillen, et al, 2006].
4.1.
Trabajo del Grupo CCII–REB de la GNRE.
En Septiembre del año 2008, el Gobierno de Evo Morales conformó una Comisión Científica
llamada CCII–REB conformado por técnicos bolivianos bajo la supervisión del Ing. Echazú
Gerente Nacional de Recursos Evaporíticos (GNRE) de COMIBOL para desarrollar el proceso
tecnológico de recuperación de litio y potasio del salar de Uyuni con financiamiento inicial de
$US 5,7 millones del Gobierno Boliviano. Posteriormente, en Mayo del 2011 el Banco Central
de Bolivia (BCB) concedió un crédito adicional para el proyecto “Desarrollo Integral de la
Salmuera del Salar de Uyuni Planta Industrial Fase II”, desembolsando Bs 246,82 millones,
que representa el 31% del total contratado por la GNRE de COMIBOL para los proyectos de
producción de carbonato de litio y cloruro de potasio [GNRE, 2011].
Después de 4 años de trabajo de la GNRE, durante los que se mantuvo absoluta reserva del
trabajo realizado por la Comisión Científica CCII–REB, en Marzo 2012 el Ing. José Bustillos
– Director de Investigación y Desarrollo de la GNRE, por invitación de CODEPANAL de La
Paz presentó la conferencia: “Avance en la Industrialización de los Salares de Bolivia”
[Bustillos, 2012], dando algunos detalles técnicos sobre los procesos desarrollados para la
producción de carbonato de litio y de potasio En el caso del potasio, informó que el tamaño de
grano para flotación es de –14+48# (Serie Tyler) y que la ley del concentrado obtenido es de
48% K2O (76% KCl) y recuperación de 80%. Posteriormente, en Agosto 2012 el Presidente
Morales inauguró la planta de potasio Llipi–Llipi, ocasión donde se informó que tiene
capacidad de 1000 TM/mes – es una planta piloto –con una inversión de $us 18 millones.
Pero, pronto se constató que la planta no estaba funcionando conforme a los estándares
internacionales, porque un análisis técnico de los resultados de la planta demuestra que las
dificultades se traducen en la baja producción de planta, porque en los meses Enero a Marzo
2013 apenas produjo 160 toneladas, cuando debía haber producido 480 toneladas de
concentrado de potasio – calculado en base a la recuperación de 80% informado por la GNRE
– esto significa que la planta tiene un rendimiento de apenas 34 %.
4.2. Proceso de Flotación de KCl Desarrollado por la GNRE.
Esta sección analiza técnicamente la producción de potasio en la Planta de Llipi–Llipi
inaugurada el mes de Octubre 2012. La figura 5 siguiente muestra el diagrama de diagrama de
flujo desarrollado por el grupo CCII–REB y construido como planta piloto en Llipi-Llipi.
9
Salmuera
Capacidad
Planta:
1000 TM/mes
Ley = 20 % KCl
(12 % K2O)
Evaporación-Cristalización I
Salmuera
Filtración
Evaporación-Cristalización II
Producción NaCl
Producción LiCl
Salmuera
Filtración
- 48#
Silvinita (KCl-NaCl)
Molienda en Seco
+14#
Clasificación
ARMEEN
- 14+ 48#
Acondicionamiento
Salmuera
MIBC
COLAS (NaCl)
Flotación
ESPUMA KCl
Filtrado Secado
Concentrado
Potasa
Ley = 76 % KCl
(48 % K2O)
Recuperación: 80
FIGURA 5. Diagrama de Flujo de la Planta de Potasio en Llipi-Llipi [Bustillos, 2012].
Un resumen de los datos técnicos de la planta es el siguiente:
• Capacidad de Planta: 1000 TM/mes que representan 34 TM/día de mena silvinita
(KCl+NaCl) tratada.
• Tamaño de grano alimentado a la planta: –14+48# (Serie Tyler)
• Ley en alimentación a la planta: 20% KCl que corresponde a 12% K2O (factor de
conversión es KCl = 1,6 x K2O)
• Reactivos utilizados: colector Amina Primaria ARMEEN de la Akzo Chemical, USA;
espumante: MIBC. No se utiliza fuel oil como extensor para ayudar la flotación de las
partículas de KCl..
• Concentrado obtenido: 200 TM/mes de silvita, que representan 7 TM/día de silvita
KCl.
%
10
• Tamaño de grano del concentrado: –14+48# (Serie Tyler) que corresponde al tamaño
estándar practicado por la industria mundial de la potasa.
• Ley de concentrado obtenido: 76% KCl que corresponde a 48% K2O; recuperación de
KCl en el concentrado: 80%.
Los resultados que se han obteniendo en la Planta de Llipi-Llipi de Uyuni no son buenos, tal
como se demuestra a continuación en un análisis técnico realizado por el autor.
4.3. Observaciones a los Resultados de la Planta de Llipi-Llipi.
En base a los datos de operación de planta mencionados arriba, se puede mencionar las
siguientes observaciones:
(a)
Las 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. Hubiera sido
mejor que la GNRE utilice los conos de evaporación intensiva desarrollados por el grupo
Technikum–UATF, formado por la UATF de Potosí con apoyo científico de la UT de
Freiberg de Alemania, y que logran elevar de 0,5 a 12 gramos de litio por litro de
salmuera concentrada, obteniéndose además cristales con alto grado de pureza de
cloruro de sodio y cloruro de potasio en solo una décima parte del periodo que emplea
una piscina de evaporación tradicional, para lograr una cosecha de salmuera concentrada
[Voight, 2012]
(b)
La ley de la mena en la cabeza es muy pobre, apenas 20% KCl (corresponde a 12%
K2O), material muy pobre comparado con la planta canadiense que generalmente tiene
una cabeza de 40% KCl que corresponde a 25% K2O; es decir el doble de lo que ocurre
en Llipi–Llipi. Esto quiere decir que no se está controlando bien el proceso de
cristalización en las piscinas de evaporación.
(c)
El tamaño de grano producto de la operación de molienda –14+48# (serie Tyler) no se
ajusta a las exigencias del mercado internacional de potasa (KCl), porque
tradicionalmente este mercado ofrece los siguientes tamaños: granulado (–6+20 mallas)
con ley de 60% K2O, estándar (–20+65 mallas) con ley de 62% K2O, y fino (–65+150
mallas) con ley de 60% K2O, donde el precio del granulado es mayor al del estándar
[Alibaba.com–China, 2013]; el tamaño granulado el más apetecido por tener un efecto
residual en su función como fertilizante para las plantas.
(d)
El concentrado obtenido de silvita KCl con una ley de 76 % KCl (48 % K2O), es de
baja calidad y contiene mucha ganga NaCl, y no podrá ser utilizado como abono porque
resultará letal para las plantas.
(e)
La recuperación de silvita KCl es de apenas 80 %, esto quiere decir que hay mucha
pérdida de KCl en las colas (non-float).
Los resultados muestran que la planta no ha sido diseñada bien, porque el concentrado
obtenido tiene una ley de 48% K2O y una recuperación del 80% que son valores muy bajos,
comparados con la planta de COMINCO en Canadá, que produce concentrado tamaño
granulado (-6+20#) con ley 60% K2O y recuperación del 90% y tamaño estándar (-20+150#)
con ley 61% K2O y recuperación del 93%. Por consiguiente, el producto boliviano de KCl
ofrecido por la GNRE no podrá competir en el mercado sudamericano, especialmente
11
Venezuela que compra KCl del Canadá para su planta NPK en el Estado de Valencia, porque
no producen los tamaños granular y estándar que normalmente requiere la industria de
fertilizantes NPK en el mundo.
5.
PLANTA DE POTASIO DISEÑADA POR ERCOSPLAN DE
ALEMANIA.
El año pasado 2013, la 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.
La GNRE 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.
6.
PROPUESTA DE TECNOLOGIA PARA RECUPERAR POTASIO
DE LA SALMUERA DE UYUNI.
El autor propone que la tecnología canadiense sea aplicada en las menas de silvinita del Salar
de Uyuni, para lograr mejores resultados que los obtenidos hasta ahora en Llipi-Llipi. Esta
tecnología involucra conducir el proceso de flotación en presencia de un óxido de amina como
espumante-promotor en medio acuoso de salmuera, donde las partículas sólidas de silvita
(KCl) se separan eficientemente de las partículas de halita (NaCl).
Lo más aconsejable era que el grupo adopte la tecnología desarrollada por el Dr. Escalera y
explicada con detalle en su patente de invención: US PATENT No. 4.325.821 el 20 de Abril
1982 [Escalera, 1982]. Desde el año 2009 el autor ofreció transferir la tecnología de su
invención al Ministerio de Minas y Metalurgia y al grupo GNRE de Bolivia y nunca recibió
respuesta. Como alternativa habría sido más barato seleccionar a 5 ingenieros metalúrgicos: 2
seniors y 3 juniors y enviarlos a Regina, Provincia de Saskatchewan en Canadá, para que
realicen pasantías de 6 meses en la planta COMINCO que es una de las mayores productoras
de potasa en el mundo con tecnología de punta.
6.1. Tamaño de Planta para Producción Industrial de KCl en Uyuni.
La GNRE ha informado que el diseño de la planta 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 los
módulos 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.
12
6.2. Reactivos Fabricados en Bolivia para la Flotación del KCl en Uyuni.
Ya se ha mencionado que en la flotación de silvita se usan aminas primarias de cadena
carbónica larga (C22) como colectores catiónicos. Las aminas primarias son compuestos
orgánicos derivados del amoniaco (NH3), por sustitución de un hidrógeno de la molécula de
amoniaco por un grupo alkilo R=CnH2n+2; obteniéndose amina primaria R1-NH2; estas
aminas son muy selectivas en su acción sobre partículas de KCl para flotarlas fácilmente, y no
tienen efecto sobre las partículas de NaCl que se depositan el fondo de la celda de flotación.
Es importante indicar que en Bolivia podemos fabricar aminas primarias a partir del amoniaco
producido en el complejo petroquímico de Bulo-Bulo, tal como el autor propuso en un articulo
publicado recientemente [Escalera, 2013], ya existe un estudio de factibilidad realizado por la
Gerencia Nacional de Industrialización (GNI) de YPFB [Siles, 2008]. Para hacer realidad esto,
será necesario que YPFB firme en convenio institucional de transferencia de tecnología con la
Sherex Chemical Co. en Dublin, Ohio, USA, que es la mayor fabricante de aminas del mundo
con tecnología propia y no será muy difícil conseguir dicha tecnología. Luego, la producción
de aminas como derivados del amoniaco producido en Bulo-Bulo de Cochabamba, permitirá
que Bolivia sea autosuficiente en colectores catiónicos y promotores para la industria de KCl
de Uyuni.
6.3. Recursos Humanos Bolivianos para Procesar Evaporitas.
Sostenemos que la flotación de silvita KCl para separarla de la halita (NaCl) no debe ser un
problema para los ingenieros y técnicos bolivianos, porque estamos acostumbrados a flotar
minerales con mucha eficiencia desde hace muchos años produciendo concentrados de estaño,
zinc, cobre y otros metales importantes, y que inclusive operaron en plantas de hasta 1.000
TM/día en Colquiri de COMIBOL. Entonces operar una planta de flotación de silvita KCl será
relativamente fácil para los ingenieros bolivianos, la única diferencia es que en lugar de agua
se utiliza salmuera como medio, también 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.
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 equipos y accesorios para
plantas de concentración de minerales de buena calidad y precios económicos que nada tienen
que envidiar a las importadas del exterior, v.g. Aceros Tesa en Oruro.
7. CONCLUSIONES.
El articulo ha demostrado que el proceso desarrollado por la GNRE ha cometido errores
conceptuales y su aplicación en la planta de Llipi–Llipi ha dado resultados muy pobres que
pueden ser resumidos de la siguiente manera El proceso de producción de KCl en grado de
13
fertilizante, no ha sido desarrollado correctamente, conforme a lo que se practica en la
industria a nivel internacional, donde los concentrados de silvita deben tener los tamaños:
granular (–6+20#) y estándar (–20+150#) para ser comercializados. Consecuentemente, para
mejorar la calidad (ley de K2O) y la cantidad (porcentaje de recuperación) del producto final
obtenido, en el presente articulo se dan pautas precisas a los técnicos de la GNRE para realizar
pruebas de laboratorio y de planta piloto tomando como base la tecnología canadiense y
desarrollar un proceso de concentración de silvita que sea eficiente para la obtención de los
siguientes productos: (a) concentrado granulado (–6+20#) con ley de 60% K2O y recuperación
del 90%, y (b) concentrado estándar (–20+150#) con ley de 62% K2O y recuperación del
93%. Tal como exige el mercado internacional de fertilizantes potásicos.
Finalmente, la explotación industrial de las evaporitas del Salar de Uyuni – entre ellos el
potasio – es muy importante para el desarrollo industrial de Bolivia. Con esta premisa en
mente, como bolivianos debemos aportar para que la tecnología de producción de potasa en
Uyuni sea eficiente en términos de calidad y cantidad del producto KCl.
REFERENCIAS BILIOGRAFICAS.
ALIBABA.COM – CHINA (2013). “Productos cloruro de potasio KCl – Fertilizantes para la
agricultura”. Disponible en el website: http://spanish.alibaba.com/productgs/potassium-chloride-kcl-agriculture-1222387045.html. Acceso Octubre 22,
2013.
BOLPRESS (2012). Disponible en: http://www.bolpress.com/art.php?Cod=2012102608,
ingreso en Octubre, 2012.
BUSTILLOS, J. (2012). “Avance en la Industrialización de los Salares de Bolivia”
Conferencia en CODEPANAL, La Paz, Marzo 2012.
ECHAZU,
BOLPRESS
(2012).
Disponible
en
el
website:
(http://plataformaenergetica.org/content/3784), ingreso en septiembre 2012.
ECHAZÚ,
L.A. 2013). Declaraciones publicadas en el periódico virtual:
http://www.cambio.bo/economia/25042013/bolivia_logra_primeras_tonelad
as_....
ESCALERA, S.J. (1982). “Amine Oxide Promoters for Froth Flotation of Mineral Ores”,
U.S. Patent Nº 4,325,821, April 20, 1982.
ESCALERA, S.J. (1984). “Desarrollo de un Nuevo Agente Promotor-Espumante para la
Flotación de Silvita”. Tesis de Grado inédita, Facultad Nacional de
Ingeniería, UTO, Oruro, Bolivia.
ESCALERA, S.J. (1995). “El Potasio del Salar de Uyuni – Un Potencial Económico
Dormido”. Trabajo de investigación presentado ante el Plenario de la
ACADEMIA NACIONAL DE CIENCIAS DE BOLIVIA como requisito
para el ingreso como miembro. Septiembre 1995.
ESCALERA, S.J. (2012). “Ciencia, Tecnología y Litio en Bolivia”, Artículo publicado en
Abril 2012.
ESCALERA, S.J. (2013). “Complejo Petroquímico en Carrasco - Desarrollo para
Cochabamba”. Conferencia Magistral presentada en el Congreso
14
Internacional de Ingeniería Química, Ambiental y de Alimentos, en
Cochabamba, Abril 20-21 2013.
ESCALERA, S.J. (2014). “Planta de Potasio en Bolivia – ¿Dependencia Tecnológica de
Alemania?”. Articulo publicado Enero, 2014, disponible en el website:
http://www.eldiario.net/noticias/2014/2014_02/nt140204/opinion.php?n=28
&-planta-de-potasio-en-bolivia-dependencia-tecnologica-de-alemania,
F.A.O, (1999). “Guia para el Manejo Eficiente de Nutrición de las Plantas”. Informe Final.
Roma, 1999.
GNRE (2011). “Proyecto de Industrialización de la Salmuera del Salar de Uyuni”. Disponible
en el website: (http://www.bolpress.com/art.php?Cod=2012102608) ingreso
en Junio 2011.
GUILLÉN. J.; LOVERA, J. y AYALA, M. (2006). “Minería de los Recursos Evaporíticos:
Nueva Visión de Desarrollo”. Grupo KLIBOR, Oruro, Bolivia, Febrero
2006.
IFDC, 1980. “New Developments in Fertilizer Technology”. International Fertilizer
Development Center, Muscle Shoals, Alabama 35660, October 1980.
LEMUS, A.M., ESCALERA, S.J. (1998). “Fabricación de Fertilizante Fosfatado
Parcialmente Acidulado a Partir de Roca Fosfórica”. Proyecto de Grado de
Ingeniería Industrial, UMSA, 1998.
RISACHER, F. & BALLLIVIAN O. (1981). “Los Salares del Altiplano Boliviano”. Informe
Final, Convenio UMSA-ORSTON, Paris.
SILES, M.; ESCALERA, S.J. (2007). “Estudio de Pre-Factibilidad para una Planta de
Amoniaco y Etanolaminas de 30.000 TM/A en Bolivia”. Gerencia Nacional
de Industrialización de YPFB, Cochabamba, Julio 2008.
SQM, (2013).
“Nueva Planta de Secado y Compactado de KCl en SQM de Chile”.
Disponible en el website: ttp://seia.sea.gob.cl/archivos/Capitulos_1_al_3.pdf
acceso Octubre 10, 2013.
UBERHUAGA, A.; ESCALERA, S.J. (2008). “Estudio de Pre-Factibilidad para una Planta
Productora de Fertilizantes DAP/NPK en Bolivia”. Tutor Saul J. Escalera,
Ph.D., Tesis inédita de Ing. Industrial de la UMSS, Julio 2008.
URQUIDI, F. (1984). “Proyecto del Salar de Uyuni”, Academia Nacional de Ciencias de
Bolivia, Informe Final, Septiembre 1984.
VARGAS, E.
(2012). Comunicación privada via E-mail
Octubre 14, 2012.
<[email protected]>
acceso
VOIGHT, W., (2012). “Universidades Avanzan en Proyecto de Industrializar Litio y el Salar
de Uyuni”. Publicado en: http://www.plataformaenergetica.org/content/381),
Ingreso en Septiembre 2012.
15
ANEXOS.
U.S. Patent Nº 4.325.821, Abril 20, l.982
“AMINE OXIDE PROMOTERS FOR FROTH FLOTATION OF MINERAL ORES”
Inventor: Saul J. Escalera, Dublin, Ohio.
Asignado a: Sherex Chemical Company, Inc., Dublin, Ohio
RESUMEN (Traducido del Inglés):
Se desglosa un proceso innovador donde partículas preseleccionadas son separadas
selectivamente en condiciones de flotación, como una fase espuma a partir de partículas
sólidas remanentes que permanecen en fase acuosa, en presencia de un colector de amina
primaria. Tal innovación involucra el conducir el proceso de flotación en presencia de una
proporción efectiva de un óxido de amina como promotor en medio acuoso de salmuera. Las
partículas preferidas en la separación son menas de silvita (KCl) del Canadá. Tiene 22
alegaciones, no hay dibujos.
Examinador Principal: Robert Halper
Abogado Agente: Mueller / Smith
-----------------------
16
View publication stats