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Panorama mundial de la fundición de cobre y desarrollo inteligente [[Conferencia de Cobre SMM]]
may 06, 2025, at 4:07 pm
El 23 de abril, en el Foro Principal de la Conferencia de la Industria del Cobre CCIE-2025SMM (20.ª) y la Exposición de la Industria del Cobre, organizado por SMM Information & Technology Co., Ltd., SMM Metal Trading Center y Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., con Jiangxi Copper Corporation y Yingtan Land Port Holding Co., Ltd. como patrocinadores principales, Shandong Humon Smelting Co., Ltd. como coorganizador especial, Xinhuang Group y Zhongtiao Mountain Nonferrous Metals Group Co., Ltd. como coorganizadores, Wang Jianlong, subdirector del Departamento de Metalurgia de China ENFI Engineering & Technology Co., Ltd., compartió sus conocimientos sobre el panorama mundial de la fundición de cobre y el desarrollo inteligente. Ben Knoefler, presidente de la Junta Directiva de KCI Group, analizó el mercado mundial del cobre para 2025.
1 Distribución de los recursos mundiales de cobre
En general, los recursos mundiales de cobre son relativamente abundantes, con un estimado de 31 mil millones de toneladas de recursos de cobre terrestre y 7 mil millones de toneladas en nódulos de aguas profundas. Los minerales naturales de cobre incluyen cobre nativo, óxidos y sulfuros. Las reservas mundiales probadas de cobre son de aproximadamente 10 mil millones de toneladas y, según la producción actual de minas, el período de garantía estático de la minería es de aproximadamente 45 años.
En términos de distribución regional, las principales áreas con recursos concentrados de mineral de cobre a nivel mundial son:
(1) Las estribaciones occidentales de los Andes en Perú y Chile, América del Sur;
(2) La región de la Cordillera en la parte occidental del continente norteamericano, principalmente en Estados Unidos y México;
(3) África Central, especialmente en la República Democrática del Congo (RDC) y Zambia;
(4) Asia Central, principalmente Kazajstán, Mongolia y Rusia;
(5) Australia.
Los cinco países con mayores reservas de mineral de cobre son Chile, Perú, Australia, Rusia y la RDC, que representan aproximadamente el 57% del total.
2 Consumo mundial de cobre refinado
El consumo mundial de cobre se concentra principalmente en dos tipos de países o regiones. Un tipo son los países occidentales tradicionalmente desarrollados, donde el consumo de cobre es relativamente estable. El otro tipo son los países y regiones en desarrollo que experimentan un rápido crecimiento económico, que tienen mayores tasas de crecimiento del consumo de cobre y son factores clave en el crecimiento del consumo mundial de cobre. Según las estadísticas de la ICSG, el consumo mundial de cobre refinado en 2024 fue de 28,577 millones de toneladas métricas, un aumento interanual del 5,79%. El crecimiento del consumo mundial de cobre refinado se sustenta principalmente en la fuerte demanda aparente de China.
Las principales áreas de consumo mundial de cobre son las redes eléctricas, la construcción, los bienes de consumo, el transporte y la maquinaria de ingeniería, que representan el 28%, 27%, 22%, 12% y 11%, respectivamente. Como materia prima básica, los cambios en el consumo de cobre están estrechamente relacionados con el desarrollo económico mundial. En los últimos años, el consumo de chapas/láminas y tiras de cobre en campos tradicionales y de láminas de cobre para placas de circuitos ha sido relativamente débil, mientras que el uso de cobre en los sectores de energía y energías renovables ha tenido un buen desempeño.
3 Producción mundial de cobre refinado y distribución de la capacidad
La producción mundial de cobre refinado en 2024 fue de 28,0228 millones de toneladas métricas, un aumento interanual del 4,07%. El aumento de la producción de cobre refinado se debe principalmente a la expansión de la capacidad en China y la RDC, mientras que la producción en otras regiones disminuyó aproximadamente un 1%.
Como el mayor consumidor y productor de cobre refinado, China no tiene una ventaja significativa en los recursos de mineral de cobre y necesita importar grandes cantidades de concentrados de cobre.
Producción de cobre refinado e importaciones de concentrados de cobre de China
En 2024, la producción de cobre refinado de China fue de 13,644 millones de toneladas métricas y las importaciones de concentrados de cobre fueron de 28,11 millones de toneladas métricas.
Para abordar el estado actual de la industria de fundición de cobre, los departamentos nacionales pertinentes están promoviendo el desarrollo saludable y ordenado de la industria de fundición de cobre a través de políticas industriales, políticas de protección ambiental y otras medidas.
En general, en el lado de la oferta, se están realizando esfuerzos para profundizar las reformas estructurales del lado de la oferta, controlar estrictamente la expansión desordenada de la capacidad de fundición de cobre y acelerar la transformación inteligente y verde. En el lado de la demanda, se están guiando a las empresas para que aceleren el progreso tecnológico, superen las deficiencias de los nuevos materiales a base de cobre y aprovechen plenamente las aplicaciones potenciales del cobre en nuevos proyectos de infraestructura y construcción.
Principales fundiciones de cobre de China
Según estadísticas incompletas, hay más de 40 fundiciones de cobre (líneas de producción) en todo el país, con cuatro grupos que tienen una capacidad de más de 1 millón de toneladas métricas/año.
4 Procesos mundiales de fundición de cobre y su desarrollo
Procesos de fundición de cobre
Pirometalurgia (80%): Las impurezas se eliminan como escoria a altas temperaturas, lo que resulta en un ánodo de cobre, que luego se electroliza para producir cobre refinado.
La fundición tradicional de matte, el proceso principal para la fundición de cobre, es adecuada para minerales de sulfuro. La fundición de cobre en un solo paso, con aplicación industrial limitada, es adecuada para minerales de sulfuro bajo condiciones especiales de materia prima.
Hidrometalurgia (20%): El cobre se enriquece en solución a través de procesos de lixiviación y extracción, seguido de electrodeposición para producir cobre refinado.
• Lixiviación-extracción-electrodeposición, adecuada para minerales de óxido, especialmente para el procesamiento a gran escala de minerales de óxido de bajo grado.
• Tostado-lixiviación-extracción-electrodeposición, adecuada para minerales de sulfuro, minerales mixtos y minerales de cobre-cobalto.
• Lixiviación a presión de oxígeno-extracción-electrodeposición, adecuada para minerales de sulfuro, minerales mixtos y minerales de cobre-cobalto.
Flujo del proceso pirometalúrgico del cobre
También se elaboró sobre el flujo del proceso hidrometalúrgico del cobre, que incluye tostado, lixiviación, extracción y electrodeposición.
Varios procesos principales de fundición de matte y su desarrollo
► Fundición rápida:
La tecnología de fundición rápida incluye la fundición rápida Outokumpu y la fundición rápida INCO, siendo la tecnología Outokumpu la más ampliamente aplicada. China comenzó a introducir la tecnología de fundición rápida en la década de 1980.
Xiangguang Copper innovó audazmente basándose en la tecnología de fundición rápida, inventando la tecnología de fundición rápida por vórtice, que recibió una patente nacional de invención.
Las ventajas incluyen alta capacidad, alta automatización y mayor vida útil del horno; las desventajas incluyen alta inversión, sistema de preparación de alimentación complejo, mala adaptabilidad a materias primas con alto contenido de impurezas y la necesidad de reducir costos a través de efectos de escala.
Los desarrollos recientes incluyen: fundición con alto contenido de oxígeno (incluso oxígeno puro), mayor expansión de la capacidad de un solo horno (500.000 toneladas métricas/año), innovación y mejora continua del equipo de proceso y localización gradual.
► Fundición por soplado superior:
La tecnología de fundición por soplado superior, que incluye la fundición Ausmelt y la fundición ISA, se introdujo en China en la década de 1990.
Las características de la tecnología de fundición por soplado superior incluyen el uso de una lanza sumergida para soplar aire y oxígeno en el baño de fundición, proporcionando una fuerte agitación y una buena cinética de reacción, y una alta eficiencia de producción. Las desventajas incluyen la necesidad de agregar combustible, la incapacidad de separar escoria y cobre en el horno, lo que requiere un horno eléctrico de sedimentación, alto consumo energético integral, baja utilización de oxígeno y combustible y corta vida útil del horno.
Los desarrollos recientes incluyen: aumento de la concentración de oxígeno, mejora del grado de matte, aumento de la temperatura de fundición y prolongación continua de la vida útil de la lanza y el horno.
► Fundición por soplado inferior:
La fundición por soplado inferior es una nueva tecnología de fundición de cobre con derechos de propiedad intelectual independientes de China ENFI. Se aplicó industrialmente por primera vez en Vietnam en 2002, y la primera línea de producción de fundición de cobre por soplado inferior de China entró en operación en 2008.
Las ventajas incluyen una preparación de alimentación simple, baja inversión en hornos, alta utilización de oxígeno y una fuerte adaptabilidad a las materias primas, capaz de manejar materias primas con alto contenido de impurezas. Las desventajas incluyen alto contenido de cobre en la escoria y baja tasa de recuperación directa.
Los desarrollos incluyen: mayor expansión de la capacidad de procesamiento de un solo horno (1,8 millones de toneladas métricas/año de concentrado); como una tecnología representativa para la captura de oro en matte, tiene bajos requisitos para el contenido de cobre en el concentrado y se ha aplicado en el procesamiento de concentrados de oro complejos en Shandong Humon, Central China Gold y Guotou Jincheng. Zhongjin Lingnan Copper Co., Ltd. (anteriormente Dongying Fangyuan) desarrolló el "Método Zhongjin" para la fundición de cobre en dos pasos basado en la fundición por soplado inferior. China ENFI y Baotou Huading Copper Industry desarrollaron el proceso de tres hornos de soplado inferior completo basado en la fundición por soplado inferior y el soplado inferior continuo.
► Fundición por soplado lateral:
Basada en la tecnología de fundición Vanyukov, China desarrolló y aplicó la tecnología de fundición por doble soplado lateral enriquecida con oxígeno en 2009, que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años.
Las características de la tecnología de fundición por soplado lateral incluyen el soplado de aire y oxígeno en el baño de fundición a través de toberas en ambos lados del horno, mejorando las condiciones de transferencia de masa y calor, con baja presión de soplado, bajo contenido de cobre en la escoria y una operación relativamente simple. Las desventajas incluyen la necesidad de apertura y tapón manuales de las toberas y la necesidad de agregar carbón (principalmente para inhibir el hierro magnético en la escoria).
Desarrollos recientes: Se logró rápidamente un salto de una capacidad de 100.000 toneladas métricas a una capacidad de 400.000 toneladas métricas, con un área de lecho máxima de 70 metros cuadrados.
► Soplado en convertidor P-S:
El soplado en convertidor P-S, inventado en 1905, se ha utilizado durante más de un siglo y sigue siendo la principal tecnología de soplado de matte de cobre en todo el mundo.
Las ventajas incluyen una operación flexible y la capacidad de equilibrar varios materiales fríos que contienen cobre y cobre frío comprado externamente utilizando el calor de reacción.
Las desventajas incluyen una operación intermitente periódica, grandes fluctuaciones en el volumen de gases de combustión y el contenido de azufre, que son desfavorables para los sistemas de fabricación de ácido, grandes volúmenes de recolección de gases de combustión y una contaminación por SO2 a baja altitud difícil de resolver causada por la elevación de cucharones.
Los inconvenientes de los convertidores P-S han llevado a los metalurgistas a buscar tecnologías de soplado continuo.
► Soplado rápido:
El primer horno de soplado rápido del mundo se puso en marcha en Kennecott Utah Copper en 1995, formando el proceso de "doble flash" cuando se combina con la fundición rápida.
Xiangguang Copper fue el primero en China en introducir la tecnología de "doble flash", y el primer horno de soplado rápido de China entró en operación en 2007. Después de años de mejoras, se desarrolló en la tecnología de soplado rápido por vórtice.
Actualmente, hay seis hornos de soplado rápido en operación en China, cinco de los cuales están emparejados con fundición rápida, cada uno con una capacidad de más de 400.000 toneladas métricas/año, y uno emparejado con fundición por soplado inferior, con una capacidad de 300.000-400.000 toneladas métricas/año.
Las ventajas incluyen una medición fácil de matte sólido, alta automatización y alta tasa de operación. Las desventajas incluyen la necesidad de equipo adicional de molienda para matte y limitaciones en el manejo de materiales fríos como los tocones de ánodo debido a la estructura del horno y el equilibrio térmico.
La capacidad máxima de diseño de una sola unidad ha alcanzado las 500.000 toneladas métricas/año.
Además, se proporcionó una introducción detallada a los procesos y desarrollos de la fundición por soplado inferior y la fundición por soplado superior de múltiples lanzas.5 Tendencias en la industria de fundición de cobre
Factores y tendencias principales que impulsan el desarrollo mundial de la fundición de cobre
También se revisaron las políticas de desarrollo de la industria de fundición de cobre de China y se compartieron interpretaciones de los principales contenidos del Plan de Desarrollo de Alta Calidad para la Industria del Cobre (2025-2027).
6 Desarrollo inteligente en la industria de fundición de cobre
Antecedentes de la transformación y actualización inteligentes
Promoción de políticas para la transformación y actualización inteligentes
En marzo de 2021, la Comisión de Supervisión y Administración de Activos Estatales (SASAC) emitió el Aviso sobre la Aceleración de la Transformación Digital de las Empresas Estatales.
En noviembre de 2021, el MIIT emitió el Plan Quinquenal 14º para la Integración Profunda de la Informatización y la Industrialización.
En abril de 2020, el MIIT, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma (NDRC) y el Ministerio de Recursos Naturales publicaron conjuntamente las Directrices para la Construcción de Fábricas (Minas) Inteligentes en la Industria de Metales No Ferrosos (Versión de Prueba). Entre estas, las Directrices para la Construcción de Fábricas de Fundición Inteligentes en la Industria de Metales No Ferrosos, lideradas por China ENFI, proporcionan un diseño de nivel superior para el desarrollo inteligente de la industria de fundición de metales no ferrosos.
Plan general de implementación para fábricas inteligentes
Efectos esperados de la implementación de fábricas inteligentes
Se discutieron en detalle aspectos como la reconstrucción del modelo de gestión organizativa, la visión panorámica innovadora de la transformación digital, la capitalización de datos y la mejora de los indicadores técnicos y económicos.
Para obtener más información, haga clic para ver el informe especial sobre la Conferencia de la Industria del Cobre y la Exposición de la Industria del Cobre CCIE-2025SMM (20ª).
