Rame

La decarbonizzazione è una delle sfide più grandi del 21° secolo. Nel 2015 i governi di tutto il mondo si sono impegnati a fissare obiettivi vincolanti, con l’obiettivo di limitare il riscaldamento globale a 2°C. Il raggiungimento di questo obiettivo dipende fortemente dalla rapida diffusione dell’elettrificazione, che aiuterebbe a sostituire gli idrocarburi con fonti di energia rinnovabili. E l’innovazione nel settore delle materie prime svolgerà un ruolo fondamentale nell’aiutare le società minerarie a rispondere a queste sfide.

Questo articolo è uno sforzo collaborativo di Scott Crooks, Jonathan Lindley, Dawid Lipus, Richard Sellschop, Eugéne Smit e Stephan van Zyl, che rappresentano le opinioni di McKinsey's Metals & Mining Practice.

Uno di questi beni è il rame, che è un ingrediente essenziale per questo processo. In effetti, si prevede che l’elettrificazione aumenterà la domanda annuale di rame a 36,6 milioni di tonnellate entro il 2031. Sebbene le attuali proiezioni dell’offerta basate su riavvii, progetti certi o probabili e la produzione riciclata offrano un percorso verso 30,1 milioni di tonnellate, altri 6,5 milioni di tonnellate di La capacità produttiva (un ulteriore 20%) resta da trovare.

Tuttavia, l’adozione di nuove tecnologie emergenti – tra cui il recupero di particelle grossolane, la lisciviazione di solfuri e l’ottimizzazione dei processi con l’apprendimento automatico – ha il potenziale per colmare una parte significativa di tale divario (Figura 1). Gli ostacoli alla commercializzazione e all’adozione diffusa non sono banali, e i numeri presentati in questo articolo sono una stima del pieno potenziale, non una previsione. Ma le leve tecnologiche dovrebbero essere riconosciute insieme allo sviluppo di nuove miniere come parte della soluzione.

La tendenza al declino delle qualità delle teste di rame è ben consolidata ed è improbabile che venga invertita. Allo stesso modo, i giacimenti di minerali di ossido, che non richiedono concentratori e possono essere lavorati attraverso percorsi a minore intensità di capitale, si stanno esaurendo. L’industria mineraria ha risposto a queste sfide trasformando volumi sempre crescenti di minerali solforati. Infatti, negli ultimi dieci anni, il volume del minerale inviato ai concentratori è aumentato di 1,1 miliardi di tonnellate, pari ad una crescita del 44%.

Le analisiin questo articolo è stato reso possibile da MineSpans, una soluzione proprietaria di McKinsey che fornisce agli operatori minerari e agli investitori solide curve di costo, modelli di domanda e offerta di materie prime e modelli bottom-up dettagliati delle singole miniere.

Per il rame, MineSpans offre dati a livello di miniera su 390 miniere di rame primarie e 170 miniere secondarie e tiene traccia di oltre 300 progetti di sviluppo attivi.

Tuttavia, per fornire con metodi tradizionali il rame necessario per la transizione energetica, i minatori dovranno ripetere nuovamente l’impresa, aumentando il volume di minerale lavorato di un altro 44% entro il 2031 (vedi riquadro “Informazioni sulla ricerca”). Degli 1,6 miliardi di tonnellate aggiuntive di minerale necessarie, 0,6 miliardi di tonnellate possono essere fornite da miniere o espansioni recentemente annunciate. Tuttavia, rimane un divario di un miliardo di tonnellate all’anno. È imperativo estrarre più metallo dal minerale estratto.

Tre sviluppi tecnologici stanno guadagnando consenso e diffusione in tutto il settore e possono contribuire in modo significativo a colmare il divario di offerta: recupero di particelle grossolane, lisciviazione con solfuri e ottimizzazione dei processi con l’apprendimento automatico.

I circuiti convenzionali di flottazione del solfuro sono più efficaci nel recuperare particelle contenenti metalli dai liquami quando tali particelle hanno dimensioni comprese tra 50 e 150 micron.1 Equivalente a un millesimo di millimetro. Al di sopra o al di sotto di questo intervallo, i recuperi diminuiscono in modo significativo, con il tasso di declino più rapido per il recupero delle particelle grossolane (Figura 2).

Gli ostacoli alla commercializzazione e all’adozione diffusa non sono banali, e i numeri presentati in questo articolo sono una stima del pieno potenziale, non una previsione. Ma le leve tecnologiche dovrebbero essere riconosciute... come parte della soluzione.

Esistono tecnologie volte ad espandere la gamma di dimensioni delle particelle accettabili sia per le particelle fini che per quelle grossolane. Gli sviluppi recenti più interessanti hanno riguardato la frazione grossolana.