El agua de mar dejó de ser una alternativa de respaldo para la minería del cobre chilena: se está transformando en la principal fuente de abastecimiento hídrico del sector. Cochilco proyecta que su participación pasará de 40,7% en 2024 a 67,6% en 2034, un salto que obliga a repensar procesos que durante décadas se diseñaron pensando en agua dulce.
En flotación, ese cambio no es un simple reemplazo de un insumo por otro. La salinidad, la presencia de iones de calcio y magnesio, el pH y la mineralogía del yacimiento interactúan entre sí y modifican cómo se comportan las partículas, las burbujas y los reactivos dentro de la celda. Por eso conviene mirar la flotación con agua de mar como un sistema completo, no como una receta que se traslada de una planta a otra.
El agua de mar puede utilizarse en circuitos de flotación, pero su composición iónica y el control de pH pueden alterar la flotabilidad de minerales de cobre y molibdeno, además del comportamiento de la espuma. La selección de colectores, espumantes, depresantes y modificadores debe validarse con pruebas metalúrgicas bajo las condiciones reales de agua y mineralogía de cada operación.
Por qué el agua de mar gana importancia en la minería chilena
La cifra de Cochilco convierte al agua de mar en una variable estructural, no en una excepción regional. El fenómeno pega con más fuerza en el norte del país, donde se concentra buena parte de la producción de cobre y la presión sobre las fuentes continentales es mayor. Para las operaciones que procesan minerales sulfurados mediante concentración, esto significa que la disponibilidad de agua ya no es la única pregunta: también hay que entender cómo esa agua afecta el desempeño metalúrgico.
En Mathiesen Chile esa tendencia se traduce en una necesidad concreta: evaluar reactivos en el proceso de flotación y condiciones operativas según la realidad de cada planta, ya sea que el circuito use agua marina directa, mezclas de aguas o agua desalinizada.
¿Qué cambia en la flotación cuando se utiliza agua de mar?
La diferencia de fondo está en la alta concentración de sales disueltas y en las especies iónicas que modifican los fenómenos de superficie. En la práctica, esto puede notarse en la hidrofobicidad de los minerales, la forma en que se adsorben los reactivos, la estabilidad de la espuma, la dispersión de finos, la selectividad entre especies valiosas y ganga y el resultado de la metalurgia de subproductos como el molibdeno que se ven muy afectados por los iones calcio y magnesio.
| Variable | Qué puede cambiar | Por qué debe evaluarse |
| Salinidad y fuerza iónica | Interacciones partícula-burbuja y comportamiento de la espuma | El efecto depende de la mineralogía, la concentración de sales y el esquema de reactivos. |
| Calcio y magnesio | Pueden formar especies hidroxiladas o precipitados a pH alcalino | Estas especies pueden recubrir superficies minerales, modificar su hidrofobicidad o actuar de manera negativa en subproductos del cobre como el Molibdeno. |
| pH del circuito | Especiación química, selectividad y respuesta de sulfuros | En sistemas Cu-Mo con agua de mar, valores alcalinos elevados requieren especial atención. |
| Mineralogía y arcillas | Dispersión, heterocoagulación y consumo de reactivos | Micas, arcillas y finos pueden modificar la respuesta metalúrgica en medios salinos afectando con ello el proceso de flotación. |
| Colectores y espumantes | Adsorción, recuperación, tamaño de burbuja y estabilidad de espuma | La dosis y la combinación óptima en agua dulce no necesariamente se transfieren sin validación. |
El rol del pH y de los iones calcio y magnesio
De todas las variables, el pH es probablemente la más sensible en flotación Cu-Mo con agua de mar. Un estudio publicado en Minerals Engineering registró una fuerte depresión de la molibdenita en agua de mar a pH superiores a 9,5 aproximadamente, asociada a la formación de especies de magnesio sobre la superficie del mineral.
Investigaciones posteriores sobre los efectos del Mg²⁺ y el Ca²⁺ confirmaron que estos cationes pueden reducir la flotabilidad de la molibdenita y la calcopirita en condiciones alcalinas determinadas. Eso no significa que exista un pH universal y correcto para cualquier operación; significa que el control del medio químico tiene que definirse mineral por mineral, según los objetivos de recuperación y selectividad y el esquema de reactivos en uso.
Lo que sí queda claro es que trasladar sin más una estrategia pensada para agua dulce a un circuito con agua de mar es un riesgo. El punto de operación se valida con pruebas que reproduzcan la calidad real del agua y la presencia y caracterización de iones, la composición mineral (presencia de subproductos de interés) y las condiciones del circuito.
Colectores: selectividad bajo una química de agua distinta
Los colectores para minería son los que le dan hidrofobicidad a las especies minerales que se busca recuperar, así que su desempeño es clave para una separación eficiente. Con agua de mar de por medio, ese desempeño puede depender de la química superficial que generan la salinidad, el pH, los iones divalentes y la presencia de finos.
Por eso comparar colectores solo por recuperación y ley de concentrado se queda corto. También hay que mirar la cinética de flotación, la selectividad frente a pirita u otras especies, la compatibilidad con los espumantes y qué tan estable es la respuesta cuando cambia el agua. En minerales complejos o polimetálicos, ajustes pequeños en la química del circuito pueden mover de manera importante el balance entre recuperación y selectividad.
Espumantes: la salinidad también toca la fase de espuma
Los espumantes de flotación regulan el tamaño de burbuja, la estabilidad de la espuma, el transporte de partículas
hacia el concentrado y controla a concentración critica de coalescencia CCC.
El agua de mar puede alterar la coalescencia de las burbujas y la respuesta de la espuma, así que una dosis que funciona bien en agua dulce no debería darse por buena en un medio salino sin antes probarla.
La evaluación técnica tiene que mirar más que la recuperación: profundidad de espuma, estabilidad de la espuma, arrastre de ganga, drenaje, selectividad y calidad del concentrado. Una espuma más estable no siempre significa un mejor resultado metalúrgico; a veces es justo lo contrario.
Depresantes, modificadores y dispersantes: una mirada integrada
La flotación en agua de mar también obliga a revisar depresantes, reguladores de pH, dispersantes y otros modificadores. En sistemas con arcillas o micas, por ejemplo, la interacción entre finos, sales y especies de calcio y magnesio puede afectar la dispersión y recubrir las superficies minerales.
Un estudio de investigadores de la Universidad de Concepción evaluó dispersantes inorgánicos en flotación de calcopirita y molibdenita con agua de mar, y mostró que el efecto de estos aditivos depende de cómo interactúan minerales, finos y especies iónicas entre sí. Es otro argumento a favor de evaluar el circuito completo y no cada reactivo por separado.
Agua de mar directa y agua desalinizada no son el mismo escenario
Una planta puede abastecerse con agua de mar directa, agua acondicionada, mezclas de distintas fuentes o agua desalinizada, y cada una plantea un escenario químico distinto. Si lo que interesa es entender cómo funciona la separación de sales por membranas y otras tecnologías, ese es un tema aparte que Mathiesen aborda en su contenido específico sobre desalinización de agua de mar. Acá el foco es otro: cómo la calidad del agua que efectivamente llega al circuito de flotación condiciona la respuesta metalúrgica.
La decisión entre desalar, acondicionar o usar agua marina con tratamiento parcial depende del diseño de cada operación y de evaluaciones técnicas, económicas y ambientales propias. Desde la óptica de la flotación, lo que importa es caracterizar bien el agua de proceso y probar el esquema de reactivos bajo esa condición real, no bajo un supuesto.
Eso no significa que la desalinización pierda relevancia. Todo lo contrario: el catastro de ACADES y el Consejo Minero proyecta que la capacidad instalada de desalinización en Chile podría triplicarse hacia 2028 (de 8.200 a 25.000 litros por segundo si se concretan los proyectos en carpeta), y hoy la minería ya concentra más del 80% de esa capacidad. La elección entre agua de mar directa, acondicionada o desalinizada no es una disyuntiva entre una tecnología u otra, sino una decisión de ingeniería específica para cada planta — y en muchas operaciones conviven ambas dentro del mismo circuito.
Cómo evaluar un esquema de reactivos para flotación con agua de mar
Antes de escalar cualquier cambio de formulación a planta, conviene armar una matriz de evaluación que cubra las variables críticas del circuito:
- Caracterización mineralógica y proporción de especies Cu, Mo, Fe y ganga relevante.
- Composición del agua: salinidad, Ca²⁺, Mg²⁺, sulfatos y otras especies de interés.
- pH natural y rango operativo objetivo.
- Evaluar tipo y dosis de colector, espumante, depresante y modificadores, con el objetivo de contar con las moléculas químicas que favorecen el uso de agua de mar.
- Cinética de recuperación y ley del concentrado.
- Comportamiento de la espuma, arrastre de ganga y estabilidad operacional.
- Efecto de finos, arcillas o micas cuando estén presentes.
- Repetibilidad de resultados y sensibilidad frente a variaciones de agua o mineral.
La División de Minería de Grupo Mathiesen cuenta con centro de I+D, laboratorio metalúrgico, pruebas de flotación Rougher y selectiva, cinéticas, pruebas de espumación y desarrollo de reactivos de especialidad. Entre sus líneas de trabajo hay reactivos para flotación con agua de mar pensados para condiciones en un amplio rango de pH. Aun así, su aplicación a una operación concreta tiene que validarse experimentalmente con la mineralogía y el agua de proceso de esa planta en particular.
¿Por qué trabajar a menor pH puede ser relevante?
En circuitos Cu-Mo con agua de mar, operar en rangos muy alcalinos puede favorecer la formación de especies de magnesio y calcio que alteran la flotabilidad de ciertos minerales. Por eso una de las líneas de investigación de la industria ha sido explorar rangos de pH más moderados, junto con esquemas de reactivos – colectores selectivos – capaces de sostener recuperación y selectividad en esas condiciones.
Eso no quiere decir que un pH bajo sea automáticamente mejor. El resultado depende del mineral, de si hace falta controlar pirita u otras especies, del agua disponible y de los reactivos elegidos. Lo correcto es validar, para cada planta, el punto de operación que entregue el mejor equilibrio metalúrgico.
Es importante destacar que el ajuste de pH con cal para generar la depresión de la Py en el proceso de flotación también se puede tratar, con éxito, cuando hay uso de agua de mar, con el MBS como mecanismo de depresión de Py.
Chile: una tendencia hídrica que exige más ingeniería de proceso
La proyección de Cochilco para 2025-2034 confirma que el agua de mar va a seguir ganando terreno en la minería del cobre chilena. Para las plantas concentradoras, eso convierte la gestión hídrica en un asunto inseparable de la metalurgia, porque la fuente de agua cambia el entorno químico en el que trabajan los reactivos.
El desafío entonces no es solo tener agua disponible, sino diseñar una estrategia de proceso capaz de sostener recuperación, selectividad y estabilidad operacional cuando cambia la química del medio. Eso requiere caracterización, pruebas metalúrgicas y ajuste de reactivos, mineralogía por mineralogía.
Conclusión
El crecimiento del agua de mar en la minería chilena abre una oportunidad real para reducir la dependencia de las fuentes continentales, pero trae consigo variables químicas que hay que incorporar al diseño y la optimización de la flotación. Calcio, magnesio, salinidad, pH, mineralogía y comportamiento de la espuma forman parte de un mismo sistema, y pueden modificar la respuesta de colectores, espumantes, depresantes y otros reactivos.
La selección de reactivos no debería partir de una fórmula estándar, sino de pruebas que reproduzcan las condiciones reales de cada operación. Para conocer el portafolio de reactivos, las capacidades de laboratorio y el soporte metalúrgico disponibles, revisa las soluciones de Mathiesen para minería
Preguntas frecuentes sobre flotación con agua de mar
¿Se puede utilizar agua de mar directamente en la flotación de minerales de cobre?
Sí. Hay operaciones y estudios que ya trabajan con agua de mar en flotación, pero su uso requiere evaluar antes la mineralogía, la composición del agua, el pH y el esquema de reactivos, porque la respuesta metalúrgica puede diferir bastante de la que se obtiene con agua dulce.
¿Cómo afectan el calcio y el magnesio a la flotación con agua de mar?
En ciertas condiciones, sobre todo a pH alcalino, las especies de calcio y magnesio pueden interactuar con las superficies minerales y modificar su hidrofobicidad. Cuánto y cómo afecta depende de la concentración de esos iones, de la mineralogía y de las condiciones del circuito.
¿Por qué el pH es tan crítico en la flotación Cu-Mo con agua de mar?
Porque cambia la especiación química de todo el sistema. En medios marinos, los rangos alcalinos elevados favorecen la formación de especies de magnesio y calcio que afectan la flotabilidad de minerales como la molibdenita, así que el rango operativo tiene que validarse con pruebas, no asumirse de antemano.
¿Es necesario cambiar los colectores y espumantes cuando se usa agua de mar?
No necesariamente, pero sí conviene revalidar el tipo, la combinación y la dosis. La salinidad y la composición iónica del agua de mar pueden modificar cómo se adsorben los reactivos, la estabilidad de la espuma y la selectividad, así que una formulación optimizada en agua dulce no debería extrapolarse sin ensayos previos.
¿Hay que desalinizar toda el agua antes de usarla en flotación?
No hay una respuesta única. Algunas operaciones usan agua marina directa o acondicionada, otras recurren a agua desalinizada o a mezclas de fuentes. La alternativa correcta depende del diseño de la operación, la química del agua, la mineralogía y la evaluación técnica y económica de cada proyecto.