En 2021, Montgomery & Associates (M&A) publicó una nota hídrica sobre la exploración y extracción de salmuera de litio. Después de eso, se han desarrollado cada vez más proyectos de salmuera de litio en salares. Según la base de datos del Gobierno de Argentina (2024) [1], solo el 16 % de los proyectos de litio en Argentina se encuentran en fase de construcción o producción, lo que significa que la mayoría de los proyectos aún debe avanzar hacia la producción final. El Gobierno de Chile también ha mostrado un creciente interés en el desarrollo de proyectos de salmuera de litio, a través de la colaboración internacional y contratos especiales para explorar y extraer litio [2]. Los proyectos mineros en estas etapas avanzadas a menudo requieren de Personas Competentes (acrónimo en inglés “QPs”). Estos profesionales deben poseer la formación y la experiencia pertinente para garantizar que la información científica y técnica se genere y comunique correctamente. En 2024, 3 QPs –Brandon Schneider, Megan Zivic, y Mike Rosko– impartieron un curso corto sobre salmueras de litio en la conferencia de la Asociación de Prospectores y Desarrolladores de Canadá (PDAC) y están proporcionando servicios de modelación y de campos de pozos para desarrollar programas de reconciliación en proyectos de litio que se encuentran en transición a la producción.

Definición de la reconciliación para salmueras de Litio

La reconciliación es el proceso de identificar, analizar y gestionar la variación entre los resultados de producción planificados y los reales para mejorar el rendimiento de la mina [3]. En general, la reconciliación se recomienda con frecuencia para tomar decisiones de gestión prudentes, oportunas e informadas y, puede ser beneficiosa para la planificación a largo plazo.

En comparación con los depósitos tradicionales (sólidos), la reconciliación de la salmuera de litio presenta un desafío adicional, debido a la movilización de la salmuera una vez que comienza el bombeo del campo de pozos. La Figura 1 presenta los hitos principales de los proyectos de salmuera de litio, en los que la reconciliación puede implicar varias tareas al entrar en producción, como los siguientes:

• Comparación de la producción real con la producción simulada en el modelo de flujo y transporte (modelo de reservas), con ajustes posteriores o “recalibración”
• Revisión adicional del modelo de reservas una vez que comience la producción y, en particular, el promedio de concentraciones de litio
• Revisión de las proyecciones de procesamiento y ley de corte utilizados para la estimación de reservas

La gestión específica del rendimiento de la mina dependerá de la distribución de concentración en el salar y de los parámetros del acuífero, consideraciones únicas para la gestión del campo de pozos y la metodología de procesamiento.

Figura 1: Pasos generales del proyecto y preguntas relacionadas con la reconciliación

Los principales retos y consideraciones comunes para los proyectos que entran en producción o que ya se encuentran en ella, incluyen los siguientes:

• Evaluar la calidad de la mezcla de salmuera que entra en la planta de procesamiento en comparación con las concentraciones medidas específicas de profundidad de los pozos individuales
• Reconciliar la producción anual en un entorno dinámico con las reservas previamente reportadas para la presentación de informes anuales y la planificación a largo plazo
• Monitorear de las variaciones de nivel o calidad química en comparación a los umbrales de cumplimiento ambiental y evaluación de cualquier acción mitigadora
• Considerar la migración masiva a largo plazo, ya que la salmuera se moviliza debido al bombeo o a la posible dilución por la reinyección o los estanques de salmuera utilizada
• Evaluar la disponibilidad y calidad del agua dulce en función de los avances en el procesamiento
• Considerar el bombeo de cualquier operación adyacente y evaluar la interferencia entre los campos de pozos
• Gestionar el campo de pozos para un rendimiento óptimo, evaluar el rendimiento de los pozos para verificar las capacidades actuales de los mismos y programas de rehabilitación de pozos, para prolongar la vida útil de los pozos

Cada una de estas consideraciones implica actualizar los modelos del proyecto para integrar nuevos datos de pozos, mantener la herramienta para evaluar la producción continua o ejecutar nuevas simulaciones predictivas para evaluar las condiciones futuras.

Además de los procesos hidrogeológicos naturales en los salares que pueden inducir la mezcla de salmuera, esta se moviliza más rápidamente una vez que comienza el bombeo del campo de pozos. Esta movilización provoca una reconfiguración de la distribución de masas a lo largo del tiempo y posibles cambios en la tasa de extracción si la capacidad de un pozo se reduce. Hay pocos proyectos de salmuera de litio que han evaluado la reconciliación frente a años de producción o frente a una fase de aceleración de su programa de producción inicial. Por lo tanto, a medida que avancen más proyectos de salmuera de litio, la reconciliación será cada vez más importante para los informes de reservas y la planificación a largo plazo.

En la industria del litio, los proyectos en fase inicial suelen caracterizar la ley de litio para la estimación de recursos utilizando muestras de pozos de exploración que representan un intervalo de profundidad específico. Al avanzar a la estimación de reservas, las muestras de salmuera de las pruebas de bombeo a corto y largo plazo demuestran las tendencias temporales de la calidad y la capacidad de extracción de la salmuera. Además, las muestras representan una concentración compuesta o de mezcla en todo el intervalo analizado del pozo de bombeo. El muestreo compuesto dará más confianza en el perfil de salmuera y la madurez del depósito. Al continuar con muestras específicas de profundidad puede ser poco práctico cuando existe un campo de pozos en desarrollo, por lo que el uso de muestras de producción proporciona una composición más realista de la ley media de la salmuera para fines de procesamiento.

Se requiere un programa de monitoreo rutinario de pozos, que sea más práctico para evaluar la producción intermitente de la planta, la gestión del campo de pozos, las futuras reservas de mineral y la reconciliación de la producción. Un programa como este, debe incluir la recolección rutinaria de muestras compuestas de salmuera en los pozos de producción, con las correspondientes medidas de un programa de calidad y control de calidad, así como mediciones periódicas de los niveles de agua y de las tasas de bombeo. Los programas de monitoreo también deben incluir pozos de observación más distales para los niveles de salmuera/agua y, una caracterización de la interfaz agua dulce-salmuera para evaluar los cambios con la producción.

La reconciliación requerirá actualizaciones periódicas del modelo de reservas a medida que disminuya la vida de la mina para incorporar datos de series temporales medidos de los pozos de producción, cualquier cambio en las capacidades de los pozos, el programa de monitoreo de pozos, las mediciones de evaporación, la precipitación, la reinyección de salmuera procesada o la infiltración de las lagunas de evaporación, y el monitoreo de sitios ambientalmente sensibles. El comportamiento del modelo se evaluará en función de los datos medidos y, si es necesario, esta información se utilizará para actualizar el modelo conceptual y la posterior recalibración del modelo de reservas que dará lugar a ajustes de los parámetros para garantizar que las proyecciones posteriores sean adecuadas. En comparación con una estimación de reservas inicial, el esfuerzo de calibración de la reconciliación de la producción puede centrarse en una calibración transitoria ampliada al bombeo colectivo, en lugar de pruebas de bombeo individuales. Además, dependiendo de cómo se reporten los recursos (incluyendo o excluyendo las reservas), los recursos previamente categorizados podrían ser reevaluados cuando haya aumentado la confianza, debido a la demostración de bombeo y producción.

La Figura 2 ilustra el proceso general mediante el cual un modelo de reservas de salmuera de litio se podría actualizar, en función de la comparación de la producción simulada y la real. En este ejemplo, un modelo de reservas sobreestimó la masa extraída en comparación con la producción real (durante el mismo año). Las diferencias entre modelos deben evaluarse cuidadosamente para las proyecciones posteriores.

Figura 2: Reconciliación del modelo de reservas utilizando datos de producción

La extracción de salmuera de litio es una industria en crecimiento con desafíos únicos. Se necesitan programas y procedimientos sólidos para la reconciliación futura, debido a la naturaleza móvil de la salmuera. Las variaciones entre la predicción y la producción pueden ser evaluadas mientras que los problemas de gestión de los campos de pozos y de la planta de procesamiento se resuelven al inicio de la vida de la mina. Además, puede ser necesario evaluar detenidamente los recursos y reservas reportados en el modelo inicial con respecto a los datos de producción reales. A medida que más proyectos de litio avanzan hacia la producción, M&A evalúa las mejores prácticas y, también, asiste a los clientes durante un proceso de mejora continua.

[1] Secretaría de Minería de Argentina (2024). Litio, Argentina como jugador estratégico en el mercado global (p. 21) https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/presentacion_litio_2024_2.pdf

[2] Ministerio de Economía, Fomento y Turismo de Chile (2024). Estrategia Nacional del Litio: Gobierno anuncia apertura de proceso para asignar CEOLes en seis yacimientos de litio. https://www.economia.gob.cl/2024/12/05/estrategia-nacional-del-litio-gobierno-anuncia-apertura-de-proceso-para-asignar-ceoles-en-seis-yacimientos-de-litio.htm

[3] Morley, Craig, and Hargreaves (2014). Mining Reconciliation – an overview of data collection points and data analysis. Mineral Resource and Ore Reserve Estimation – The AusIMM Guide to Good Practice – Second Edition. Monograph 30. 739.

Sobre los autores

Brandon Schneider, P.G. RM-SME, es hidrogeólogo sénior y persona cualificada en la oficina de M&A en Santiago, Chile, especializado en el modelado dinámico de salmueras de litio.

Megan Zivic, P.G. RM-SME, es hidrogeóloga principal y persona cualificada en la oficina de M&A en Tucson, Arizona, especializada en el modelado de recursos de salmueras de litio y el modelado geológico.