Mientras gran parte del concentrado de cobre producido en Chile se exporta al extranjero, la Fundición Alto Norte, ubicada en Antofagasta, permite agregar valor dentro del país transformando este material en ánodos de cobre y ácido sulfúrico.

El Complejo Metalúrgico Altonorte, ubicado en el sector La Negra de Antofagasta, transforma concentrados de cobre provenientes de distintas faenas mineras en ánodos de cobre de hasta 99,4% de pureza y ácido sulfúrico mediante procesos pirometalúrgicos que operan sobre los 1.200 grados Celsius.

En un nuevo episodio de Megaproyectos, el ingeniero Matías Egaña nos compartió la etapa posterior a la extracción de cobre en el mundo de la minería. Esta corresponde a la transformación del concentrado de cobre en productos de mayor valor agregado.

Ese es precisamente el trabajo que realiza la Fundición Alto Norte, o conocido como Complejo Metalúrgico Altonorte, ubicada en el sector La Negra, a unos 25 kilómetros de Antofagasta. Allí llegan concentrados provenientes de diversas operaciones mineras que contienen aproximadamente un 25% de cobre, además de otros elementos como hierro, azufre y trazas de arsénico.

Antes de ingresar al proceso metalúrgico, cada camión es pesado, identificado y sometido a rigurosos procedimientos de muestreo para determinar sus características químicas. Esta información permite conocer aspectos como humedad, contenido metálico y presencia de impurezas.

Una vez caracterizado el material, se elaboran mezclas específicas o "recetas" que aseguran una alimentación estable para el proceso de fundición. Posteriormente, el concentrado pasa por una etapa de secado que reduce su humedad hasta aproximadamente 0,2%, condición necesaria para ingresar al reactor principal.

El centro de la operación es el denominado Reactor Noranda, una tecnología de fusión donde el concentrado seco es inyectado junto con aire enriquecido con oxígeno. En este equipo, que opera entre 1.200 y 1.230 grados Celsius, se produce la fusión completa del material.

Durante este proceso ocurren reacciones químicas que permiten separar los distintos componentes del concentrado. El hierro se combina con sílice para formar escoria, mientras que el azufre se transforma en dióxido de azufre, un gas que posteriormente es capturado para producir ácido sulfúrico.

Como resultado de la fusión se generan tres corrientes principales:

• Metal blanco con aproximadamente 72% a 75% de cobre.
• Escoria con remanentes de cobre recuperables.
• Gases metalúrgicos utilizados para fabricar ácido sulfúrico.

El metal blanco continúa su camino hacia convertidores Pierce-Smith, donde se eliminan nuevas impurezas hasta obtener cobre blister con una pureza superior al 98%.

Posteriormente, este material es refinado en hornos especializados para producir ánodos de cobre con una pureza cercana al 99,4%, los cuales son enviados a procesos de electrorefinación para fabricar cátodos de alta pureza utilizados en industrias de todo el mundo.

Megaproyectos mostró cómo funciona el Complejo Metalúrgico Altonorte, clave para la minería chilena

Chile es el principal productor de cobre del planeta y una parte significativa de su economía depende de este recurso estratégico. Sin embargo, históricamente una gran proporción de los concentrados producidos en el país ha sido exportada para su procesamiento en fundiciones extranjeras.

La existencia de complejos como Alto Norte permite aumentar el valor agregado nacional mediante procesos industriales avanzados que transforman el concentrado en productos de mayor elaboración.

La operación también destaca por su aporte a la economía circular de la minería. Durante la fundición se generan gases ricos en dióxido de azufre que, en lugar de ser liberados a la atmósfera, son capturados y convertidos en ácido sulfúrico.

Este producto tiene una enorme importancia para la industria minera nacional, ya que es utilizado en procesos de lixiviación para la producción de cobre mediante hidrometalurgia.

La actividad de Alto Norte representa además una muestra del rol que desempeña la pirometalurgia, rama de la ingeniería metalúrgica que utiliza altas temperaturas para transformar minerales y concentrados en metales refinados.

Según explicó el gerente general de la compañía, Juan Carrasco, la metalurgia se encarga de transformar el material extraído desde la mina en productos aptos para aplicaciones industriales, desde cables eléctricos hasta componentes electrónicos.

Fundición Alto Norte: el proceso que transforma concentrados de cobre en ánodos y ácido sulfúrico

Uno de los aspectos más destacados del recorrido fue la visita previa al Laboratorio de Pirometalurgia de la Universidad de Chile, donde se pudo observar a pequeña escala el mismo fenómeno que ocurre diariamente en una fundición industrial.

El académico e investigador Leandro Voisin explicó que el objetivo principal de estos procesos es eliminar hierro y azufre, las principales impurezas presentes en los minerales sulfurados de cobre.

Durante la demostración se mostró cómo el cuarzo o sílice cumple un papel fundamental en la formación de escorias, permitiendo separar elementos no deseados del cobre.

Posteriormente, ya en Alto Norte, diversos profesionales explicaron las distintas etapas operacionales, desde la recepción y homogenización de concentrados hasta el control de variables críticas dentro del Reactor Noranda.

Los especialistas destacaron la importancia de realizar mezclas adecuadas de concentrados provenientes de distintos proveedores, ya que pequeñas variaciones químicas pueden afectar significativamente el comportamiento del sistema metalúrgico.

Asimismo, se enfatizó el rol estratégico del muestreo, considerado una verdadera disciplina técnica dentro de la minería moderna, debido a que permite garantizar representatividad y precisión en la caracterización de cada lote recibido.

Ficha Técnica: Fundición Alto Norte

Concepto	Dato
Ubicación	La Negra, Antofagasta
Materia prima	Concentrado de cobre
Ley inicial promedio	25% de cobre
Humedad tras secado	0,2%
Temperatura de operación	1.200 a 1.230 °C
Tecnología principal	Reactor Noranda
Producto intermedio	Metal blanco (72%-75% Cu)
Producto posterior	Cobre blister (+98% Cu)
Producto final	Ánodos de cobre (99,4% Cu)
Subproducto relevante	Ácido sulfúrico

Preguntas frecuentes sobre la Fundición Alto Norte

¿Qué produce la Fundición Alto Norte?

Produce ánodos de cobre con una pureza cercana al 99,4% y ácido sulfúrico, utilizando concentrados de cobre provenientes de distintas faenas mineras.

¿Qué es el Reactor Noranda?

Es el equipo principal de fundición utilizado para fundir concentrados de cobre mediante aire enriquecido con oxígeno a temperaturas superiores a 1.200 grados Celsius.

¿Por qué se genera ácido sulfúrico durante el proceso?

Porque el azufre presente en los concentrados se transforma en dióxido de azufre durante la fundición. Ese gas es capturado y procesado para producir ácido sulfúrico utilizado por la minería.