Optimización del proceso de producción de MREC desde relaves férrico-apatíticos en Chile: evaluación técnico-económica y estratégica

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar la factibilidad técnica, económica y ambiental de recuperar elementos de tierras raras (REE) a partir de relaves férrico-apatíticos en Chile, con énfasis en la Región de Coquimbo. La investigación consideró la caracterización geoquímica y mineralógica de los relaves, así como el desarrollo de un proceso de reprocesamiento basado en tecnologías de preconcentración magnética, lixiviación ácida y extracción por solventes (SX). Se determinó que la recuperación de tierras raras es técnicamente viable, siendo los principales elementos recuperables el lantano y el neodimio. El análisis de los balances de masa y energía mostró una eficiencia operativa acorde con los requisitos del proceso, mientras que el análisis ambiental evidenció una huella de carbono menor que la de procesos primarios de extracción. El análisis económico, realizado mediante simulación de Monte Carlo, mostró que el valor actual neto (VAN) del proyecto es sensible a variables como la ley de TREO, los precios del MREC y los costos operativos. Si bien el VAN resultó negativo en la mayoría de los escenarios, se identificaron condiciones operativas que podrían generar resultados positivos, especialmente mediante la optimización de costos y la mejora de la comercialización del MREC. En conclusión, se comprobó que la recuperación de REE a partir de relaves en la Región de Coquimbo es una alternativa técnica y ambientalmente viable, sin embargo, la viabilidad económica está condicionada por la optimización del proceso y las condiciones de mercado.

The objective of this study was to evaluate the technical, economic, and environmental feasibility of recovering rare earth elements (REEs) from ferric– apatitic mine tailings in Chile, with particular emphasis on the Coquimbo Region. The research comprised comprehensive geochemical and mineralogical characterisation of the tailings, together with the development of a reprocessing flowsheet based on magnetic preconcentration, acid leaching, and solvent extraction (SX) technologies. The results indicate that REE recovery is technically feasible, with lanthanum and neodymium identified as the principal recoverable elements. Mass and energy balance analyses demonstrated operational efficiencies consistent with the requirements of the proposed process. At the same time, the environmental assessment indicated a lower carbon footprint than conventional primary rareearth extraction routes. The economic evaluation, performed using Monte Carlo simulation, showed that the project’s net present value (NPV) is susceptible to key variables, including total rare earth oxide (TREO) grade, mixed rare earth carbonate (MREC) prices, and operating costs. Although the NPV was negative in most simulated scenarios, specific operational conditions yielding positive economic outcomes were identified, particularly through cost optimisation and enhanced MREC commercialisation strategies. In conclusion, the recovery of REEs from mine tailings in the Coquimbo Region is confirmed as a technically and environmentally viable alternative. However, its economic viability remains dependent on further process optimisation and favourable market conditions.