Índice de contenidos - tesis.uchile.cl · 7 1. introducciÓn 1.1 descripción del tema el...

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ÍNDICE DE CONTENIDOS

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................7 1.1 Descripción del tema .............................................................................7 1.2 Objetivos ........................................................................................... 12 1.3 Justificación del proyecto ..................................................................... 13 1.4 Metodología ....................................................................................... 13

2. ANTECEDENTES DEL MOLIBDENO Y SUS COMPUESTOS................................ 15 2.1 Antecedentes Históricos ....................................................................... 15 2.2 Propiedades del molibdeno ................................................................... 15 2.3 Procesamiento de la molibdenita ........................................................... 16 2.4 Principales productos de molibdeno ....................................................... 20 2.5 Usos del molibdeno ............................................................................. 22

3. EL MERCADO DEL MOLIBDENO Y SUS COMPUESTOS.................................... 27 3.1 Reservas ........................................................................................... 27 3.2 Consumo mundial de molibdeno y sus productos ..................................... 28 3.3 Producción mundial de molibdeno.......................................................... 30 3.4 Precios de los compuestos.................................................................... 33 3.5 Balance de mercado ............................................................................ 36 3.6 Capacidad de tostación ........................................................................ 38 3.7 Principales países en la industria mundial del molibdeno ........................... 39 3.8 El mercado de los compuestos finos de molibdeno ................................... 50

4. PROCESOS PRODUCTIVOS DE LOS COMPUESTOS DE MOLIBDENO................. 57 4.1 Producción de dimolibdato de amonio ................................................... 57 4.2 Producción de trióxido de molibdeno puro............................................... 60 4.3 Producción de molibdato de sodio grado químico ..................................... 61 4.4 Comparación de los procesos................................................................ 64

5. EVALUACIÓN ECONÓMICA ........................................................................ 65 5.1 Dimolibdato de amonio ........................................................................ 65 5.2 Trióxido de molibdeno puro .................................................................. 75 5.3 Molibdato de sodio .............................................................................. 77 5.4 Comparación de los resultados.............................................................. 78

6. PROYECCIONES DE LOS MERCADOS DEL MOLIBDENO .................................. 87 6.1 Proyección del precio del molibdeno....................................................... 87 6.2 El mercado del acero inoxidable ............................................................ 89 6.3 El mercado de los catalizadores............................................................. 91 6.4 El mercado de los pigmentos ................................................................ 92

7. ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE LOS PROCESOS ESTUDIADOS........................ 93 7.1 Dimolibdato de amonio ........................................................................ 93 7.2 Trióxido de molibdeno puro .................................................................. 95 7.3 Molibdato de sodio .............................................................................. 96

8. CONCLUSIONES GENERALES..................................................................... 98

9. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................... 100

10. ANEXOS ............................................................................................. 103

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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2. 1: Especificaciones del concentrado de molibdenita. .........................................20 Tabla 2. 2: Especificaciones del trióxido de molibdeno grado técnico. ..............................21 Tabla 2. 3: Especificaciones trióxido de molibdeno metálico. ..........................................22 Tabla 3. 1: Principales minas productoras de molibdeno (2004). ....................................32 Tabla 3. 2: Principales minas productoras de molibdeno................................................32 Tabla 3. 3: Precios de los compuestos (USD/lb de producto)..........................................34 Tabla 3. 4: Precios de los compuestos (USD/lb de Mo contenido)....................................35 Tabla 3. 5: Precios de los compuestos, enero – noviembre 2006. ...................................36 Tabla 3. 6: Capacidad de tostación, septiembre 2006. ..................................................38 Tabla 3. 7: Principales empresas exportadoras (millones de USD FOB)............................44 Tabla 3. 8: Estadísticas de Estados Unidos (T.M. de Mof). .............................................46 Tabla 4. 1: Nomenclatura de la teoría del balance de energía.........................................60 Tabla 4. 2: Resultados del balance de energía para el proceso del ADM. ..........................60 Tabla 4. 3: Resultados del balance de energía para el proceso del MoO3 puro...................61 Tabla 4. 4: Resultados del balance de energía para el proceso del molibdato de sodio. ......63 Tabla 4. 5: Comparación de los compuestos. ...............................................................64 Tabla 5. 1: Ingresos por ventas del dimolibdato de amonio. ..........................................65 Tabla 5. 2: Potencia de los equipos del proceso del ADM. ..............................................66 Tabla 5. 3: Resumen de los costos variables del proceso del ADM, año 1. ........................67 Tabla 5. 4: Resumen de los costos variables del proceso del ADM, años 1 a 10.................67 Tabla 5. 5: Cantidades iniciales de agua y NH4OH, del proceso del ADM. .........................67 Tabla 5. 6: Equipos por etapa del proceso del ADM.......................................................68 Tabla 5. 7: Resultado del dimensionamiento de los equipos del proceso del ADM. .............68 Tabla 5. 8: Costo corregidos de los equipos del proceso del ADM....................................69 Tabla 5. 9: Inversiones en planta de ADM. ..................................................................70 Tabla 5. 10: Costo total por etapa de los equipos de la planta de ADM. ...........................70 Tabla 5. 11: Costo de las instalaciones de los equipos de la planta de ADM......................70 Tabla 5. 12: Costo de las instalaciones de los equipos de la planta de ADM......................71 Tabla 5. 13: Inversiones en oficinas y edificios para planta de ADM. ...............................72 Tabla 5. 14: Inversión total de la planta de ADM..........................................................73 Tabla 5. 15: Flujos de caja con capital propio y préstamo, planta de ADM........................75 Tabla 5. 16: Resultados de la evaluación económica, planta de ADM. ..............................75 Tabla 5. 17: Ingresos, costos e inversión, trióxido puro (miles de USD)...........................76 Tabla 5. 18: Flujos de caja con capital propio y préstamo..............................................76 Tabla 5. 19: Resultados de la evaluación económica, planta de trióxido puro....................76 Tabla 5. 20: Ingresos, costos e inversión, molibdato de sodio (miles de USD). .................77 Tabla 5. 21: Flujos de caja con capital propio y préstamo..............................................77 Tabla 5. 22: Resultados de la evaluación económica, planta de molibdato de sodio. ..........77 Tabla 5. 23: Comparación de la inversión....................................................................78 Tabla 5. 24: Comparación de los ingresos. ..................................................................79 Tabla 5. 25: Producción y precios de venta de los tres compuestos, año 1. ......................79 Tabla 5. 26: Comparación de los costos fijos anuales....................................................80 Tabla 5. 27: Comparación de los costos variables.........................................................80 Tabla 5. 28: Comparación de los márgenes operacionales. ............................................81 Tabla 5. 29: Comparación de los flujos de caja con capital propio y préstamo. .................82 Tabla 5. 30: Comparación de los resultados de la evaluación económica..........................82 Tabla 5. 31: Resultados del análisis de sensibilidad (a). ................................................83 Tabla 5. 32: Resultados del análisis de sensibilidad (b). ................................................84 Tabla 6. 1: Precios proyectados del óxido de molibdeno (OxMo). ....................................88 Tabla 6. 2: Precios proyectados del óxido de molibdeno (OxMo). ....................................89 Tabla 6. 3: Compuestos de molibdeno en los catalizadores. ...........................................91 Tabla 6. 4: Inhibidores de corrosión y pinturas en base a molibdeno...............................92 Tabla 8. 1: Comparación de los resultados de la evaluación económica. ..........................99

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. 1: Exportaciones chilenas según compuesto (miles de USD FOB). ...................... 9 Figura 1. 2: Cantidades exportadas por Chile según compuesto. ....................................10 Figura 1. 3: Cantidades exportadas por Chile: dimolibdato de amonio, molibdato de sodio y

trióxido de molibdeno puro.................................................................................11 Figura 1. 4: Precios promedio de exportaciones chilenas según compuesto. .....................11 Figura 1. 5: Precios promedio de exportaciones chilenas: dimolibdato de amonio, molibdato

de sodio y trióxido de molibdeno puro..................................................................12 Figura 2. 1: Esquema procesamiento molibdenita.........................................................18 Figura 2. 2: Principales usos del molibdeno y sus procesos. ...........................................26 Figura 3. 1: Reservas mundiales de molibdenita. .........................................................28 Figura 3. 2: Consumo mundial de molibdeno (T.M. de Mo contenido). .............................29 Figura 3. 3: Producción mundial de molibdeno (T.M. de Mo contenido). ...........................29 Figura 3. 4: Usos del molibdeno. ...............................................................................30 Figura 3. 5: Usos del molibdeno (T.M. de Mo contenido). ..............................................31 Figura 3. 6: Producción mundial de molibdeno, por país. ...............................................31 Figura 3. 7: Participación en la producción mundial de molibdeno, por país. .....................32 Figura 3. 8: Precios históricos del OxMo (USD/lb de Mo contenido). ................................34 Figura 3. 9: Precios enero 2002 – noviembre 2006 del OxMo (USD/lb de Mo contenido). ...34 Figura 3. 10: Precios nominal y nominal específico de los compuestos.............................36 Figura 3. 11: Balance del mercado del molibdeno (1996 – 2005)....................................37 Figura 3. 12: Producción chilena de molibdeno (T.M. de Mo fino)...................................40 Figura 3. 13: Producción chilena de molibdeno por empresa. .........................................40 Figura 3. 14: Participación por empresa en la producción chilena de molibdeno. ...............41 Figura 3. 15: Exportaciones chilenas, por producto en miles de USD FOB. .......................41 Figura 3. 16: Exportaciones chilenas, por producto en miles de USD FOB (2005). .............42 Figura 3. 17: Crecimiento en el monto de exportaciones chilenas, por producto................42 Figura 3. 18: Cantidades exportadas por Chile: dimolibdato de amonio, molibdato de sodio y

trióxido de molibdeno puro.................................................................................43 Figura 3. 19: Destinos de la exportaciones chilenas (2005). ..........................................44 Figura 3. 20: Consumo de Mo en EE.UU., por tipo de producto.......................................45 Figura 3. 21: Consumo de Mo en EE.UU., por uso final [6]. ...........................................45 Figura 3. 22: Exportaciones de Mo en EE.UU., por destino.............................................47 Figura 3. 23: Importaciones chinas desde EE.UU. y Chile (T.M. de Mo contenido) .............49 Figura 3. 24: Destinos de las exportaciones chilenas de ADM (1997 – 2005). ...................51 Figura 3. 25: Consumo de EE.UU. de molibdatos (2001 – 2004).....................................51 Figura 3. 26: Consumo de EE.UU. de molibdatos (agosto 2005 a agosto 2006).................52 Figura 3. 27: Exportaciones de EE.UU. de molibdatos (2001 - 2004)...............................52 Figura 3. 28: Importaciones de EE.UU. de molibdatos (2001 - 2004). .............................53 Figura 3. 29: Destinos de las exportaciones chilenas de molibdato de sodio .....................54 (1997 – 2005). .......................................................................................................54 Figura 3. 30: Destinos de las exportaciones chilenas de trióxido puro (1997 – 2005).........55 Figura 3. 31: Consumo de EE.UU. de trióxido puro (2001 – 2004). .................................55 Figura 3. 32: Consumo de EE.UU. de trióxido puro (julio 2005 a julio 2006).....................56 Figura 3. 33: Exportaciones de EE.UU. de trióxido puro (2001 - 2004). ...........................56 Figura 3. 34: Importaciones de EE.UU. de trióxido puro (2001 - 2004)............................56 Figura 4. 1: Diagrama de bloques del ADM con flujos principales. ...................................59 Figura 4. 2: Diagrama de bloques del MoO3 puro con flujos principales............................62 Figura 4. 3: Diagrama de bloques del molibdato de sodio con flujos principales. ...............62 Figura 6. 1: Precio histórico del óxido de molibdeno (OxMo). .........................................87 Figura 6. 2: Precios proyectados de los compuestos de molibdeno..................................89

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ÍNDICE DE DEFINICIÓN DE SÍMBOLOS

Según fórmula química CaMoO4 : powelita Fe2(MoO4)3·7H2O : molibdita FeMo : ferromolibdeno MoO3 : óxido (trióxido) de molibdeno u óxido molíbdico MoS2 : molibdenita NaOH : hidróxido de sodio (NH4)OH : hidróxido de amonio (NH4)2Mo2O7 : dimolibdato de amonio (NH4)6Mo7O24·4H2O : heptamolibdato de amonio Na2MoO4·2H2O : molibdato de sodio PbMoO4 : wulfenita o molibdato de plomo Según nombre Dimolibdato de amonio: (NH4)2Mo2O7 Ferromolibdeno: FeMo Heptamolibdato de amonio: (NH4)6Mo7O24·4H2O Hodróxido de amonio: (NH4)OH Hodróxido de sodio: NaOH Molibdato de plomo (o wulfenita): Molibdenita: MoS2 Molibdita: Fe2(MoO4)3·7H2O Óxido (trióxido) de molibdeno (u óxido molíbdico): Powelita: CaMoO4 Trióxido (óxido) de molibdeno (u óxido molíbdico): MoO3 Wulfenita (o molibdato de plomo): PbMoO4

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1. INTRODUCCIÓN

1.1 Descripción del tema El molibdeno, un subproducto de la minería del cobre e históricamente no muy apreciado por las empresas, se ha convertido en los últimos años en una alta fuente de ingresos para Chile, gracias a un notable aumento de precios. Durante el año 2005, el molibdeno fue uno de los productos más importantes de las exportaciones chilenas. Las empresas cupríferas que obtienen como subproducto este metal y Molymet (Molibdenos y Metales S.A.) exportaron más de USD 3.500 millones en productos de molibdeno, lo cual se debe principalmente a la alta cotización de éstos en los mercados internacionales. Para el año 2006 el monto total de las exportaciones chilenas de compuestos de molibdeno fue de USD 3.000, disminución que se explicaría en la baja de los precios internacionales y la menor producción de molibdeno de mina respecto al 2005. Existen tres aspectos fundamentales que determinaron el comportamiento del mercado de los últimos años: (a) restricción por el lado de la oferta durante los últimos años, producto del cierre de un número importante de minas productoras primarias en la zona de Huludao (China) por problemas de seguridad; (b) mayor demanda generada por la recuperación mundial de la industria de aceros especiales y la preocupación ambiental creciente de la industria de los catalizadores que utilizan el molibdeno como materia prima para producir productos tecnológicamente limpios; y (c) la restricción actual en la capacidad de tostación de los concentrados de molibdenita que permite producir el óxido de molibdeno de grado técnico (OMT u OxMo), elemento básico con los que obtienen mayoritariamente otros productos de molibdeno [12]1. Durante el año 2005, el consumo mundial de molibdeno se concentró, como en años anteriores, en la industria del acero, la cual representó un 75% de la demanda total, siendo el 25% restante consumido en forma de compuestos más finos, como productos químicos y molibdeno metal. La alta demanda de los últimos años se explica, principalmente, por el crecimiento industrial de los países asiáticos y en menor medida Europa y EE.UU, en los cuales se concentra la mayor producción de acero para consumo interno. Dado que no es un metal que se cotiza en las bolsas de metales, el precio de los productos de molibdeno es fijado por los productores. Durante el primer semestre de 2005, el óxido de molibdeno alcanzó precios históricos situándose sobre los 36 USD/lb, siendo el promedio del año 2005 los USD 31,7 USD/lb, que supera

1 Informe “Mercado Internacional del Molibdeno”, COCHILCO.

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ampliamente el promedio histórico correspondiente a 5 USD/lb. Durante el año 2006, el promedio del precio del óxido de molibdeno fue de 24,8 USD/lb, mientras que para el año 2007, un mercado más balanceado indicaría un precio promedio de 20 USD/lb2. Durante el año 2005 Chile fue el segundo productor mundial de molibdeno de mina (47.700 ton), con el 26,8% de la producción, después de Estados Unidos (33,8%) que fue el primer productor, y seguido de China (16,8%), lo que da cuenta de un mercado con un alto grado de concentración. Toda la producción del país provino de minas de gran escala que producen el metal como subproducto de la minería del cobre. Entre las minas principales figuran las de la cuprífera estatal chilena, Codelco, que representó el 26,7% de la producción nacional de molibdeno el año 2005, y la mina Los Pelambres de Antofagasta Minerals, que produjo cerca de 8.700 toneladas el 2005 [11]3. Otro productor es la mina de cobre Collahuasi, en la norteña I Región de Chile, propiedad de las mineras canadienses Falconbridge y Noranda. Collahuasi está en proceso de construcción de una planta de procesamiento de molibdeno de USD 40 millones que produciría 7.000 t/año del metal. La chilena Molymet (Molybdenos y Metales) es el mayor productor de molibdeno del mundo. Compra concentrados ricos en molibdeno a mineras chilenas y extranjeras -como SPCC, Antamina y Highland Valley- y trata cerca de la mitad de la producción nacional. La empresa contempla realizar inversiones en le período 2005 – 2007 por 106 millones de USD para ampliar y mejorar sus instalaciones de procesamiento, la mayor parte de las cuales están en su planta San Bernardo, en la zona central de Chile, y en Ghent, Bélgica. Las buenas perspectivas del mercado han alentado a otras empresas como la japonesa Mitsui que comenzó a extraer molibdeno el 2005 y espera llegar a unas 12.000 toneladas en el 2006. También la Fundición Alto Norte, perteneciente a Xstrata Copper, instaló un tostador de concentrados de molibdeno que produce 10.000 toneladas al año, mientras que Minera Valle Central subsidiaria de la empresa canadiense Amerigo Resources Ltd., está recuperando desde marzo del 2005 molibdeno de los relaves (desechos) de la mina El Teniente. Cabe destacar que el cambio en el mercado no sólo ha afectado a los productos de mayor consumo (óxido de molibdeno grado técnico y ferromolibdeno), si no que también a los compuestos finos de mayor valor agregado (molibdato de amonio, 2 Según juicio experto de Sr. Guillermo Olivares (COCHILCO) y Sr. José Luis Valenzuela (CODELCO). 3 COCHILCO.

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molibdato de sodio, trióxido de molibdeno puro), que han adquirido una gran importancia en los últimos años, lo que se ha reflejado en un aumento de sus precios. Este efecto se puede observar claramente a partir de las exportaciones realizadas por Chile en el período entre enero del 2002 y diciembre del 2006, las cuales se muestran en la siguiente figura (cifras detalladas en el Anexo A.1).

Figura 1. 1: Exportaciones chilenas según compuesto (miles de USD FOB).

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500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

3.500.000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Mon

to (M

US

D F

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))

Concentrados s/tostar Trióxido de Mo grado técnico FerromolibdenoTrióxido de Mo puro Molibdatos de amonio y sodio

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de Prochile [22].

De la figura anterior se observa un importante crecimiento experimentado en los montos exportados para todos los compuestos, especialmente a partir del año 2003. Para entender el motivo de este hecho, en las figuras 1.2, 1.3, 1.4 y 1.5 se muestra la evolución de las cantidades exportadas y sus respectivos precios, desde el año 1997 hasta el año 2005. De la Figura 1.2 se observa que los concentrados de molibdenita sin tostar, el trióxido de molibdeno grado técnico y el ferromolibdeno experimentaron una fuerte alza en la cantidad exportada a partir del año 2003. El caso del trióxido de molibdeno puro, el dimolibdato de amonio y el molibdato de sodio se puede observar mejor en el gráfico de la Figura 1.3, de donde se observa que las cantidades exportadas de estos tres compuestos finos no han experimentado un alza significativa, por lo cual el incremento en los montos exportados depende exclusivamente del aumento en los precios. En este gráfico también se aprecia una brusca disminución en la cantidad exportada de trióxido puro en los años 2002 y 2003, la cual vuelve al rango histórico el año 2004. Al analizar los datos de las exportaciones, se observa que el año 2002 sólo se

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realizaron 5 exportaciones de trióxido de molibdeno puro, la última de ellas en el mes de junio, mientras que en el año 2003 la primera exportación se realizó recién a fines del mes de mayo. Este hecho se puede deber simplemente a un cambio en el plan de negocios de Molymet debido a su internacionalización, ya que ésta es la única empresa chilena exportadora de dicho compuesto.

Figura 1. 2: Cantidades exportadas por Chile según compuesto.

0

5

10

15

20

25

30

35

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1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Can

tidad

Exp

orta

da (m

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de T

.M.)

Concentrado s/tostar Trióxido de Mo grado técnico Ferromolibdeno

Dimolibdato de amonio Molibdato de sodio Trióxido de Mo puro

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de Prochile [22]. Por otra parte, el incremento en los precios se puede apreciar al observar las Figuras 1.4 y 1.5. A partir de la Figura 1.4 se puede ver que todos los compuestos han presentado un importante aumento de su precio promedio de exportación, incluyendo a los compuestos más finos, como se ve claramente en la Figura 1.5. A partir todos los antecedentes recién señalados se sustentan las bases del objetivo general y los objetivos específicos de este trabajo, los cuales se presentan a continuación.

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Figura 1. 3: Cantidades exportadas por Chile: dimolibdato de amonio, molibdato de sodio y trióxido de molibdeno puro.

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Can

tidad

Exp

orta

da (T

.M.)



Figura 1. 4: Precios promedio de exportaciones chilenas según compuesto.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Prec

io E

xpor

taci

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SD/k

g)

Concentrado s/tostar Trióxido de Mo grado técnico Ferromolibdeno



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Figura 1. 5: Precios promedio de exportaciones chilenas: dimolibdato de amonio, molibdato de sodio y trióxido de molibdeno puro.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Prec

io E

xpor

taci

ón (U

SD/k

g)



1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo general Realización de un estudio de mercado de los principales compuestos (ver 1.2.2 a) de molibdeno, y desarrollo de la ingeniería de perfil de los procesos productivos de tres compuestos: trióxido de molibdeno puro, dimolibdato de amonio y molibdato de sodio. 1.2.2 Objetivos específicos

a. Realización de un estudio de mercado de los principales compuestos de molibdeno: trióxido de molibdeno (grado técnico y puro), ferromolibdeno, molibdato de amonio, molibdato de sodio y molibdeno metálico.

b. Planteamiento de diagramas de bloques, y resolución de balances de materiales y energía para los procesos productivos de tres compuestos finos de molibdeno: trióxido de molibdeno puro, dimolibdato de amonio y molibdato de sodio.

c. Evaluación económica a nivel de perfil de cada proceso productivo

desarrollado.

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d. Comparación de los procesos productivos del trióxido de molibdeno puro, dimolibdato de amonio y molibdato de sodio, mediante la utilización de herramientas similares a las del análisis FODA.

e. Análisis de las proyecciones de la industria para trióxido de molibdeno puro,

dimolibdato de amonio y molibdato de sodio.

1.3 Justificación del proyecto Este proyecto se justifica en base a la creciente demanda experimentada por todos los compuestos de molibdeno y a la incorporación de nuevos participantes al mercado nacional, lo cual genera la necesidad de poder contar con un estudio que compare las distintas alternativas de producción, tanto del punto de vista técnico como también económico.

1.4 Metodología La metodología empleada para la realización de este trabajo es la siguiente:

• Recopilación y análisis de información referente al mercado de los principales compuestos de molibdeno: precios, cantidades producidas, principales productores y compradores, usos de los distintos compuestos y exportaciones chilenas entre otros. Para recolectar esta información se ingresará a los sitios web de instituciones relacionadas como IMOA (Internacional Molybdenum Assotiation), COCHILCO (Corporación Chilena del Cobre), Prochile, SERNAGEOMIN (Servicio Nacional de Geología y Minería), ASIQUIM (Asociación de Industriales Químicos) y Banco Central, además de visitas a bibliotecas y contactos vía mail, telefónicos o entrevistas a personas con experiencia en el rubro.

• Análisis de los procesos productivos de los tres procesos escogidos por medio

de estudio de libros, papers y patentes en conjunto con el juicio experto del Profesor Guía Jesús Casas.

• Selección de un proceso productivo representativo para cada producto a

estudiar.

• Elaboración de diagramas de bloques y balances de masa y energía para el proceso productivo de cada compuesto, mediante los datos obtenidos a partir de la bibliografía recolectada y la utilización de criterios conceptuales de diseño.

• Desarrollo de la evaluación económica de perfil para el proceso productivo de

cada compuesto, por medio de la búsqueda de los precios de mercado de las materias primas, insumos, equipos principales y productos finales.

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• Comparación de los tres compuestos mediante herramientas similares a las del análisis FODA, considerando tanto los aspectos técnicos como económicos. A través del análisis de los procesos productivos se determinarán las debilidades y fortalezas de cada compuesto4, mientras que del análisis del mercado se obtendrán las principales oportunidades y amenazas.

• Estudio de las proyecciones de la industria de los compuestos elegidos,

analizando el desarrollo y proyecciones de crecimiento de las industrias que utilizan estos compuestos, para así determinar su posible consumo futuro. Entres las principales industrias se destacan las de los aceros especiales (principalmente inoxidables), los pigmentos (naranjo molibdeno) y los catalizadores en base a molibdeno (Co-Mo y Ni-Mo).

4 En reemplazo de las debilidades y fortalezas de la empresa que se analiza en el análisis FODA típico.

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2. ANTECEDENTES DEL MOLIBDENO Y SUS COMPUESTOS

2.1 Antecedentes Históricos La palabra molibdeno proviene del término griego “molibdos”, que significa plomo y era utilizada para denominar las sustancias que, según entendimiento común, eran plomo, pero que además de este metal podían incluir galena, molibdenita y grafito. Las primeras aclaraciones empezaron en la segunda parte del siglo XVIII, cuando se demostró que tanto la molibdenita5 como el grafito no contienen plomo. Luego, en 1778, C.W. Scheele demostró que la molibdenita se puede descomponer por medio de un ataque con ácido nítrico, produciendo un polvo blanco de propiedades ácidas que llamó “ácido molíbdico”. Cuatro años más tarde, en 1782, P. J. Hjelm alcanzó a reducir el óxido molíbdico con el carbón, obteniendo un polvo metálico de color gris oscuro y de propiedades metálicas que llamó “molybdenum”. De esta manera, por la primera vez con toda claridad fue reconocido el nuevo elemento: metal molibdeno [9]. El molibdeno permaneció mayormente como una curiosidad de laboratorio durante la gran parte del siglo XIX hasta que se alcanzó la tecnología para la extracción de cantidades comerciales. En 1891, la compañía francesa Schneider & Co. fue la primera en usar molibdeno como un elemento en las aleaciones para la producción de armaduras. Rápidamente se pudo observar que, con una densidad sólo un poco superior a la mitad de la del tungsteno, el molibdeno era un sustituto efectivo para el tungsteno en numerosas aplicaciones de aleaciones de acero [17].

2.2 Propiedades del molibdeno El molibdeno es un metal que tiene el número atómico 42, peso atómico 95,94 y se simboliza como Mo. Pertenece al sexto grupo de la Tabla Periódica entre el cromo y el wolframio (tungsteno). Aunque el molibdeno es a veces descrito como un “metal pesado” sus propiedades son muy distintas a las de los metales pesados típicos, mercurio, talio y plomo. Su baja toxicidad hace al molibdeno un sustituto atractivo para los metales tóxicos en numerosas aplicaciones, por ejemplo en lugar de cromo en los inhibidores de corrosión y de antimonio en los supresores de humo [17]. Entre las propiedades del molibdeno, técnicamente interesantes para usos prácticos, vale destacar su alto punto de fusión, sus extraordinarias propiedades como

5 Ver Índice de Definición de Símbolos, página 6.

16

elemento de aleaciones, su capacidad de cambiar fácilmente de valencia y como punto negativo, su susceptibilidad a oxidación a temperaturas elevadas. De mucha importancia es la resistencia mecánica de los aceros al molibdeno a temperaturas elevadas. Se ha notado que las pequeñas cantidades de molibdeno eliminan las propiedades quebradizas que aparecen en los aceros a altas temperaturas, entre 450 a 600 ºC. Esto da origen a los aceros de alta velocidad que sirven para la fabricación de elementos de perforación, pulimiento o corte a alta velocidad [9].

2.3 Procesamiento de la molibdenita El molibdeno yace en sus depósitos en forma de menas de baja ley y, antes de ser usado para fines metalúrgicos e industriales, necesariamente tiene que pasar por las operaciones de beneficio y concentración, que liberan los minerales de molibdeno de las especies mineralógicas asociadas y aumentan el contenido de este metal. El producto final de una planta de beneficio de minerales es el concentrado de alta ley, que contiene la especie mineralógica casi en su estado puro. Desde el concentrado, mediante los procesos piro-metalúrgicos, hidro-metalúrgicos y electrometalúrgicos el molibdeno se obtiene en su forma metálica pura o en forma de compuestos que se utilizan en la industria. La molibdenita, fuente principal y casi exclusiva de molibdeno, debido a su estructura cristalina hexagonal, formación laminal y propiedades fuertemente hidrofóbicas, es muy susceptible a los procesos de concentración por medio de flotación. Otro mineral de molibdeno susceptible a los procesos de concentración es la wulfenita5, el molibdato de plomo. Sin embargo, la recuperación final del molibdeno incluye operaciones de fundición, lixiviación y precipitación para separarlo del plomo y otros metales. Esta es la razón por que la wulfenita casi no se usa como fuente de molibdeno. Otros minerales de molibdeno, particularmente la powelita1 y la molibdita1, son más bien polvos amarillentos muy blandos con las propiedades regulares de todos los minerales oxidados y, por esta razón, no tienen condiciones favorables para la preparación mecánica y concentración. En resumen, se puede considerar que casi la totalidad del molibdeno proviene de la molibdenita y que este mineral se beneficia exclusivamente por el método de flotación [9].

17

El contenido de Mo en los yacimientos de explotación viable varía entre un 0,01% y un 0,25%, y está generalmente asociado a minerales sulfurados de otros metales, entre los que destaca el cobre. Los yacimientos y minas de donde se extrae el molibdeno se clasifican en tres tipos:

• Minas donde la recuperación de molibdenita es el único objetivo • Minas en las cuales la molibdenita es separada durante la recuperación de

cobre • Minas donde la recuperación de los co-productos molibdenita y cobre depende

de su viabilidad comercial [17]. A continuación se explicará el proceso de beneficio para el caso en que la separación del molibdeno se realiza durante la recuperación de cobre (yacimientos de cobre porfírico6), por ser éste el caso desarrollado en las plantas de Chile y la fuente tradicional de extracción de molibdenita. Los componentes de valor económico dentro de un yacimiento de cobre porfírico son minerales de cobre, molibdenita y pirita (FeS2). Normalmente, el contenido de cobre varía entre 0,7% y 2,0%, el contenido de molibdeno entre 0,001% y 0,1% de MoS2 y la pirita aparece en concentraciones que pueden variar entre 1% y 5%. Como en toda operación de beneficio de minerales, son esenciales tres etapas: 1. liberación de minerales por medio de operaciones de reducción de tamaño y clasificación; 2. separación de la parte noble de la ganga o concentración, por medio de flotación, y 3. operaciones de eliminación de agua, filtración y secado para obtener el concentrado de molibdeno desde sus pulpas y llegar a un producto seco comercial [9]. En la Figura 2.1 se muestra en forma esquemática los principales procesos que se realizan para la obtención de productos de molibdeno.

Las etapas de beneficio de la molibdenita se realizan mediante las siguientes operaciones: Molienda: el mineral es chancado y molido en molinos de bolas o rodillos hasta la obtención de finas partículas que tienen un tamaño bajo los 150 micrones.

Flotación: se realiza en tanques aireados para separar minerales metálicos de la ganga (mineral sin valor) y – en el caso de minerales de cobre/molibdeno – para

6 Yacimientos caracterizados por contener grandes masas de rocas con cobre sulfurado que generalmente es de baja ley. Se originan por el ascenso de rocas fundidas cuando la corteza oceánica se introduce bajo la corteza continental. Ejemplos de ello en Chile son Chuquicamata, El Salvador, Andina y El Teniente.

18

separar la molibdenita del sulfuro de cobre. El concentrado de molibdenita resultante contiene entre 85% y 92% de MoS2. Si se requiere, se puede utilizar lixiviación ácida para disolver impurezas como cobre y plomo.

Figura 2. 1: Esquema procesamiento molibdenita.

Fuente: Referencia 9.

Tostación: este proceso convierte la molibdenita en concentrado de molibdenita tostada (también conocida como Óxido de Mo grado técnico) por las siguientes reacciones químicas a temperaturas entre 500 y 650ºC:

mineral de mena

lixiviación

flotación

molienda

chancado

Concentrado de molibdenita MoS2

Grado técnico MoO3

limpieza

FeMo

fundición polvo Vía química briquetas

BIG-BAGS tambor latas BIG-BAGS tambor

BIG-BAGS tambor

tostación

lubricantes

MoS2 purificado

19

322

2232

2322

22276

4272

MoOOMoOSOMoOMoOMoS

SOMoOOMoS

→++→+

+→+

Los tostadores son hornos chimenea multietapas, en los cuales el concentrado de molibdenita se mueve desde la parte de arriba hasta abajo en contra de la corriente de aire y gases calientes que fluyen desde abajo. El concentrado de molibdenita se mueve mediante grandes rastrillos para promover las reacciones químicas. El concentrado de molibdenita resultante contiene típicamente un mínimo del 57% de Mo, y menos de 0,1% de sulfuro. Recuperación de Renio: algunos de los concentrados de molibdenita que son subproducto de las minas de cobre contienen pequeñas cantidades (< 0,1%) de renio. Los tostadores de molibdeno equipados para la recuperación de renio son una de las principales fuentes para este raro metal. Fundición de ferro-molibdeno: entre el 30 y 40% de la producción de concentrados de molibdenita tostados es posteriormente procesada para producir ferromolibdeno5. El concentrado tostado es mezclado con óxido de hierro y reducido con aluminio en una reacción térmica, produciendo una barra de varios cientos de kilogramos de ferro-molibdeno conteniendo entre un 60 y 70% de molibdeno y el resto esencialmente acero. Luego del enfriamiento con aire la barra es chancada y clasificada mediante harneros para alcanzar los rangos de tamaño especificados para el producto ferro-molibdeno. Purificación de concentrados de molibdenita tostados (óxido de Mo grado técnico): cerca del 25% del óxido de molibdeno grado técnico producido a nivel mundial es posteriormente procesado para la obtención de una serie de productos químicos. La purificación es realizada:

• Por sublimación para producir óxido de molibdeno puro (MoO3) • Por procesos químicos húmedos para producir una gran gama de productos

químicos de molibdeno (principalmente óxidos de molibdeno y molibdatos) Lo último involucra la disolución inicial del óxido grado técnico en un medio alcalino (hidróxido de amonio o de sodio5), seguido de la remoción de impurezas por precipitación y filtración y/o extracción por solvente. La solución de molibdato de amonio resultante es luego convertida en uno de los productos de molibdato por cristalización o precipitación ácida. Éstos pueden ser posteriormente procesados por calcinación para producir trióxido de molibdeno puro (ver esquema de purificación de óxido de molibdeno grado técnico en Anexo A.2). Producción de molibdeno metálico: el molibdeno metálico es producido por la reducción con hidrógeno del óxido de molibdeno puro o molibdatos de amonio [17].

20

2.4 Principales productos de molibdeno Los principales productos de molibdeno que son comercializados internacionalmente son: a. Concentrado de molibdenita b. Trióxido de molibdeno, grados técnico y puro c. Ferromolibdeno d. Sales de molibdeno e. Molibdeno metálico A continuación se señalan brevemente las principales características de estos productos. Concentrado de molibdenita El concentrado de molibdenita es el segundo producto más comercializado entre todos los productos de molibdeno (después del óxido grado técnico), pues ya posee condiciones básicas de pureza y es susceptible de transformación en otros productos. Es política general de muchas compañías comprar este producto como materia prima y transformarlo en lo que necesitan. Las especificaciones del Gobierno de Estados Unidos, que son al mismo tiempo las mínimas condiciones en el mercado internacional, indican un producto que tenga las composiciones mostradas en la siguiente tabla.

Tabla 2. 1: Especificaciones del concentrado de molibdenita. Elemento o compuesto Contenido máximo (%)

Sulfuro de molibdeno 80,00 Cobre 1,00 Plomo 0,30 Fósforo, estaño, arsénico 0,20

Fuente: Referencia 9. Sin embargo, es frecuente encontrar productos de bastante más ley de molibdenita en el mercado. Generalmente se puede obtener un producto que tenga cerca de 90% de MoS2 y menos de 0,5% de cobre y casi no tenga estaño, arsénico y fósforo. La concentración de molibdenita, en los concentrados comerciales, puede ser hasta de un 96% de MoS2. Con respecto al cobre la situación es más difícil, particularmente cuando la fuente de la molibdenita es un cobre porfírico. Aunque en algunos casos es posible llegar a

21

la concentración indicada, inferior a 0,5% de cobre, resultan pérdidas de molibdenita tan grandes o gastos adicionales tan altos, que es preferible aceptar un castigo en el precio. Los concentrados de molibdenita, que sirven para producción de lubricantes, tienen necesariamente que pasar por una purificación especial para liberarlos de la parte abrasiva de sus impurezas, particularmente de sílice. Para ese efecto se usan distintos métodos, siendo el más acostumbrado la lixiviación con ácido fluorhídrico. El producto final tiene más de 99,9% de MoS2 [9]. Trióxido de molibdeno grado técnico El trióxido de molibdeno grado técnico es el producto de mayor consumo. Las especificaciones de este producto se muestran en la Tabla 2.2.

Tabla 2. 2: Especificaciones del trióxido de molibdeno grado técnico. Elemento o compuesto Contenido máximo (%)

Molibdeno 80,00 Cobre 1,00 Sulfuro 0,25 Fósforo 0,05

Fuente: Referencia 9. Como el producto de tostación lleva todas las impurezas no volátiles que tiene el concentrado de molibdenita, para obtener un producto para usos especiales hay que purificarlo por sublimación. El producto puro tiene más de 99,5% de óxido molíbdico5 (MoO3). Ferromolibdeno Este producto es un ítem muy importante en los consumos nacionales de molibdeno, y se produce en dos tipos: tipo A y tipo B. En ambos casos el contenido de molibdeno está entre el 60 y 70%, y el máximo contenido de impurezas es: 1% de cobre, 0,1% de fósforo, 0,25% de azufre y 1,5% de sílice. La diferencia entre el tipo A y B es que el tipo A permite máximo de carbón hasta 2,5% y el tipo B, hasta 0,25%. Sales de molibdeno Las sales de molibdeno en venta son principalmente molibdatos de calcio, sodio y amonio y además el silicato de molibdeno y varios otros productos y reactivos. El molibdato de sodio (Na2MoO4·2H2O) tiene un contenido del 39% de molibdeno, mientras que el dimolibdato de amonio [(NH4)2Mo2O7] tiene un 56,4% de molibdeno.

22

Molibdeno metálico Este producto se puede preparar con una pureza de 99,95 de Mo, pero para usos técnicos se acepta un polvo que tiene las especificaciones mostradas en la siguiente tabla.

Tabla 2. 3: Especificaciones trióxido de molibdeno metálico. Elemento o compuesto Contenido máximo (%)

Molibdeno 95,00 Fierro 2,50 Sílice 1,50 Cobre 0,50 Azufre 0,10 Carbón 0,05 Fósforo 0,04


2.5 Usos del molibdeno Los principales usos del molibdeno se encuentran en metalurgia: aquí el molibdeno se usa como elemento de aleación y como molibdeno metálico. Este metal también tiene un papel vital en la protección ambiental y de la salud humana, ya que sus compuestos son intrínsecamente seguros y no tóxicos. De ahí su uso en lubricantes, catalizadores, inhibidores de corrosión y supresores de humo. A continuación se detallan los principales usos metalúrgicos y químicos del molibdeno. 2.5.1 Aplicaciones del molibdeno en la metalurgia Aleaciones en base a molibdeno Gracias a su alto punto de fusión, el molibdeno metálico tiene una excelente resistencia a la fractura en ambientes reductores y con altas temperaturas. Para aumentar aún más su fortaleza, resistencia a la fractura y maximizar su temperatura de operación, al molibdeno se le puede agregar elementos como titanio, zirconio, tungsteno y renio. El molibdeno y sus aleaciones también son usados en una gran variedad de aplicaciones por su conductividad térmica y eléctrica, tasa de expansión térmica, estabilidad en diferentes ambientes y resistencia a la abrasión y el uso. El metal de molibdeno es producido usualmente a través de técnicas pulvimetalúrgicas en las cuales el polvo de molibdeno es compactado y sinterizado a una temperatura de 2.100 ºC aproximadamente.

23

Las aleaciones de molibdeno tienen una excelente resistencia y estabilidad mecánica a altas temperaturas (sobre 1.900 ºC). Su alta ductilidad y dureza proporcionan una mejor tolerancia a los defectos y a la fractura frágil respecto de los materiales cerámicos. El molibdeno en los aceros inoxidables Las adiciones de molibdeno sobre un 7% mejora fuertemente la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en una amplia gama de ambientes. Esto es especialmente efectivo en mejorar la resistencia a la corrosión en ambientes que contienen cloruros. El molibdeno también eleva la resistencia del acero inoxidable a las altas temperaturas y a las fracturas. El molibdeno en aleaciones de acero y hierro El molibdeno se usa eficiente y económicamente en aleaciones de acero y hierro para:

• Mejorar su dureza • Resistir el ataque de hidrógeno • Incrementar la resistencia a altas temperaturas • Mejorar su aceptación a las soldaduras, especialmente en aceros de alta

resistencia y baja aleación (HSLA).

Los usos finales abarcan una amplia variedad de productos de la ingeniería para:

• Automotriz, naval y aeroespacial • Procesos de perforación y minería • Generación de energía, incluyendo calderas, turbinas de vapor y generadores

eléctricos • Reactores, tanques, intercambiadores de calor • Procesos químicos y petroquímicos

En la mayoría de los casos sólo se necesita adicionar pequeñas cantidades de molibdeno. De hecho, con la excepción del acero de alta velocidad, el contenido de molibdeno generalmente de encuentra entre el 0,2 y 0,5 % y raramente excede el 1%. El molibdeno en superaleaciones y aleaciones en base níquel En las superaleaciones en base níquel endurecibles por envejecimiento, que son usadas para aplicaciones en altas temperaturas como turbinas, la adición de molibdeno sobre el 10% incrementa la resistencia a las altas temperaturas del metal base.

24

En las aleaciones en base níquel resistentes a la corrosión el molibdeno (generalmente sobre un 16%, y en casos especiales incluso sobre el 28%) mejora la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas. 2.5.2 Aplicaciones químicas del molibdeno [17] Catalizadores Los catalizadores basados en molibdeno tienen un número de importantes aplicaciones en las industrias del petróleo y los plásticos. El mayor uso es en la hidrodesulfurización (HDS) del petróleo, petroquímicos y combustible derivados del carbón. El catalizador consta de MoS2 soportado en aluminio y promovido por cobalto o níquel, y es preparado sulfurando óxidos de cobalto y molibdeno en alúmina. Como la oferta mundial del petróleo crudo está ampliamente extendida y los crudos con bajo contenido de azufre son cada vez más escasos, el uso de los catalizadores en base a molibdeno se incrementará. El molibdeno no sólo permite una refinación económica de los combustibles, si no que también contribuye a un ambiente más limpio a través de menores emisiones de sulfuros. Los catalizadores de molibdeno son resistentes al envenenamiento por azufre y, por ejemplo, catalizan la conversión de hidrógeno y monóxido de carbono de la pirólisis de materiales de desechos a alcoholes en la presencia de sulfuros, bajo condiciones que se envenenarían catalizadores de metales preciosos. De forma similar, catalizadores basados en molibdeno se han utilizado en la conversión de carbón a hidrocarburos líquidos. Como componente del catalizador de molibdato de bismuto para oxidaciones selectivas, el molibdeno participa en la oxidación selectiva de, por ejemplo, propano, amoniaco y aire a acrilonitrilo, acetonitrilo y otros compuestos químicos que corresponden a materias primas para las industrias de los plásticos y las fibras. De manera similar, el molibdeno del molibdato de hierro cataliza la oxidación selectiva de metanol a formaldehído. Pigmentos Los pigmentos basados en molibdatos son usados por dos propiedades: formación estable del color e inhibición de la corrosión. El naranjo molibdeno se prepara mediante la co-precipitación de cromato de plomo, molibdato de plomo y sulfato de plomo. Éstos son pigmentos ligeros y estables al calor, con colores desde el rojo-anaranjado brillante hasta el rojo-amarillento y son usados en pinturas y tintas, productos de plástico y caucho, y cerámicos. El molibdato de zinc es la base de los pigmentos blancos inhibidores de corrosión que son usados para preparar pinturas. El ácido molibdofosfórico se usa para precipitar las tintas violeta y azul victoria.

25

Inhibidores de corrosión El molibdato de sodio ha sido usado por muchos años como un sustituto de los cromatos como inhibidores de corrosión en los aceros livianos dentro de un amplio rango de pH. Los molibdatos tienen una muy baja toxicidad y son oxidantes menos agresivos que los cromatos con respecto a los aditivos orgánicos que se deben usar en las formulaciones de los inhibidores de corrosión. La mayor aplicación es en el agua de enfriamiento de los sistemas de acondicionamiento de aire y calefacción para proteger los aceros livianos usados en su construcción. Los molibdatos son usados para inhibir la corrosión en los equipos hidráulicos y los anticongelantes de los motores de los automóviles. Las soluciones de molibdatos se utilizan para proteger las partes de las máquinas hechas de acero contra la oxidación. Los pigmentos inhibidores de corrosión, principalmente molibdatos de zinc, pero también molibdatos de calcio, se utilizan comercialmente en las pinturas. Estos pigmentos son blancos y pueden ser usados como base o como tinta con cualquier otro color. Supresores de humo En la tecnología electrónica, el aislamiento de alambres y cables representa un riesgo potencial de fuego y humo en los espacios confinados de aviones y hospitales. El octamolibdato de amonio es usado con PVC para suprimir la formación de humo. Sus usos y otros desarrollos se incrementarán, por el aumento de las redes de video, teléfono y computación. Lubricantes El disulfuro de molibdeno (MoS2), la forma natural más común del molibdeno, se extrae del mineral y luego es purificada para su uso directo en lubricantes. El disulfuro de molibdeno, gracias a su estructura de capas, es un lubricante muy efectivo. Cuando las partículas de MoS2 se localizan entre superficies móviles, las capas del MoS2 deslizan entre sí, permitiendo que las superficies de acero u otros metales se muevan en forma fluida, incluso bajo presiones severas. Como el MoS2 tiene origen geotermal, posee la durabilidad para soportar calor y presión. Esto ocurre particularmente si hay disponibles pequeñas cantidades de azufre para reaccionar con el acero y proveer de una capa de sulfuro que es compatible con MoS2 para mantener el film lubricante.

26

Una combinación de molibdatos y sulfuros solubles en agua pueden proveer tanto de lubricación como de inhibición de corrosión en fluidos usados entre metales. Los compuestos de aceites con sulfuros y molibdeno solubles, como tiofosfatos y tiocarbamatos, proveen protección a los motores contra el uso, oxidación y corrosión. Variados manufactureros comerciales ofrecen estos aditivos a la industria de los lubricantes. Productos químicos de molibdeno en la agricultura El molibdeno es un elemento esencial – en plantas, en enzimas que catalizan la fijación de nitrógeno (nitrogenasa) y las reducción de nitrato (nitrato reductasa); en animales, en enzimas que intervienen en, por ejemplo, el metabolismo del nitrógeno y el azufre. Algunos suelos, especialmente suelos ácidos, requieren molibdeno suplementario para una vida saludable de las plantas. Para los seres humanos el molibdeno es un componente de un sin número de suplementos de vitaminas y minerales. El molibdeno se clasifica generalmente como no tóxico para los humanos7. El rol vital del molibdeno en la biología deriva de su afinidad con el azufre, sus estados de oxidación finamente balanceados, y su habilidad en su más alto estado de oxidación para transferir átomos de oxígeno. Los principales usos del molibdeno, junto con los procesos de su conversión a partir del trióxido grado técnico, están indicados en la siguiente figura.

Figura 2. 2: Principales usos del molibdeno y sus procesos.


7 Dosis de Referencia según criterio de Estados Unidos: 5 µg/kg/día. La Dosis de Referencia (RfD) es una estimación de la cantidad de un compuesto químico que una persona puede consumir diariamente durante su vida sin incurrir en un “riesgo aparente” de efectos negativos [Referencia 20].

MoO3

grado técnico

fundición Molibdato de amonio

briquetas Molibdato de sodio

MoO3 puro

calcinación

horno Fierro fundido Aceros

Pigmentos Fertilizantes Sales de molibdeno

Catalizadores Pinturas Reactivos

Mo metálico

Ferromolibdeno Catalizadores Barras de Mo metálico Planchas y alambres Aleaciones no ferrosas

lixiviación y cristalización

27

3. EL MERCADO DEL MOLIBDENO Y SUS COMPUESTOS

3.1 Reservas La definición de diccionario de recurso, “algo en reserva o disponible si se necesita”, ha sido adaptada para los recursos minerales y de energía para comprender a todos los materiales, incluyendo a aquellos cuya existencia es asumida, y que tienen algún valor en la actualidad o que se anticipa en el futuro. Esta definición adaptada, junto con las definiciones de reserva base y reserva se presenta a continuación. Recurso: una concentración ocurrida en forma natural de material sólido, líquido o gaseoso sobre o dentro la corteza terrestre en una forma y cantidad tal que su extracción a niveles económicos es o puede ser factible. Reserva base: es la parte de un recurso identificado que alcanza criterios específicos, físicos y químicos, mínimos relacionados a las prácticas actuales de minería y producción, incluyendo aquellos de grado, calidad, espesor y profundidad. La reserva base es el recurso demostrado en terreno a partir del cual se estiman las reservas. Puede comprender las partes de los recursos que tienen un potencial razonable para convertirse económicamente viables dentro de horizontes de planificación más allá de aquellos en los que se asumen tecnologías probadas y la economía actual. Estas reservas bases incluyen recursos que son actualmente económicos (reservas), marginalmente económicos (reservas marginales), y algunos de los cuales son actualmente subeconómicos (recursos subeconómicos). Reserva: es la parte de la reserva base que puede ser extraída en forma económica en el momento en que se determina [25]. En la Figura 3.1 se muestran las mayores reservas de molibdenita en el mundo, según país al año 2005 (ver cifras en el Anexo B.1). En ella se puede ver que las mayores reservas mundiales de molibdenita se encuentran en China (39,5%), seguidas por las reservas de Estados Unidos (32,3) y en tercer lugar se encuentran las reservas de Chile (13,5%). El resto de los países tienen reservas mucho menores (< 4,9%).

28

Figura 3. 1: Reservas mundiales de molibdenita.

Reservas (miles de ton. métricas)

31,4%

5,2%

9,3%2,8%

12,8%

38,4%

ChinaEstados UnidosChileCanadáRusiaOtros

Fuente: USGS [29].

3.2 Consumo mundial de molibdeno y sus productos El consumo a nivel mundial de derivados de molibdeno ha ido en aumento en los últimos años, debido entre otros factores, a la fuerte demanda de China. En la Figura 3.2 se resume el consumo total de molibdeno por región, el cual está basado en un promedio de la opinión de la industria del consumo de molibdeno “nuevo” proveniente de la producción de mina, más un 3% recuperado de catalizadores gastados. A modo de comparación, en la Figura 3.3 se muestra la producción de molibdeno de distintas regiones a nivel mundial, para los años 1996, 2000 y 2005. Al contrastar las Figuras 3.2. y 3.3 se puede concluir que uno de los principales consumidores de molibdeno es Europa Occidental, ya que no presenta producción en los años analizados, pero presenta el mayor consumo. Otro gran consumidor de molibdeno es Japón, ya que prácticamente no presenta producción y, sin embargo, tiene el tercer mayor consumo en los años considerados.

Por otra parte, el mayor productor neto de molibdeno es Chile, ya que no se registran consumos importantes, pero es uno de los 3 mayores productores brutos de molibdeno, con una producción en aumento entre los años 1996 y 2005. Con respecto a Estados Unidos, se puede observar que, a pesar de ser el mayor productor de molibdeno, su consumo interno es bastante alto, por lo cual su capacidad de exportación de estos productos no supera a la de Chile.

29

Figura 3. 2: Consumo mundial de molibdeno (T.M. de Mo contenido).

Consumo Mundial de Molibdeno

0

10

20

30

40

50

60

70

EuropaOccidental

EstadosUnidos

Japón China Otros

Con

sum

o (m

iles

de T

.M. d

e M

o)1995

2000

2005

Fuente: IMOA [17].

Figura 3. 3: Producción mundial de molibdeno (T.M. de Mo contenido).

Producción Mundial de Molibdeno

0

10

20

30

40

50

60

70

EuropaOccidental

EstadosUnidos

Japón China Chile Otros

Pro

ducc

ión

(mile

s de

T.M

. de

Mo)

1996

2000

2005

Fuente: IMOA [17].

Por último, a pesar de que China era el segundo productor de molibdeno el año 1996, su producción ha estado estancada en los últimos años, mientras que su consumo interno ha aumentado considerablemente. Esto ha obligado a China a abastecerse de molibdeno en países como Chile, materia prima que en su gran mayoría es posteriormente procesada y convertido en diversos productos finos y, principalmente, aceros especiales. En la figura siguiente se presentan los principales usos finales de los distintos compuestos de molibdeno.

30

Figura 3. 4: Usos del molibdeno.

Uso Final del Molibdeno

Acero Inoxidable31%

Mo Metálico6%

Productos Químicos

14%

Superaleaciones5%

Hierro Fundido6%

Aceros para Herramientas y de

Alta Velocidad6%

Acero inoxidable y superaleaciones

30%

Fuente: IMOA [17].

Cerca del 75% de todo el molibdeno “nuevo” va a aplicaciones metalúrgicas en la forma de concentrados de molibdenita tostados (trióxido de molibdeno grado técnico) y ferromolibdeno (FeMo). El 25% restante de molibdeno “nuevo” es consumido en productos más finos que los concentrados de molibdenita, como productos químicos y molibdeno metálico. Los usos finales de los productos químicos de molibdeno, en el año 2004 se muestran en la Figura 3.5.

3.3 Producción mundial de molibdeno En la Figura 3.6 se muestra la producción mundial de molibdeno por país, en la que se observa que la producción de molibdeno de Chile y China presentó un alza moderada pero sostenida entre los años 1996 y 2002 (46% total), compensada por una baja en la producción de Estados Unidos entre esos años (-41% total). Sin embargo, entre el año 2003 se observa un aumento considerable en la producción de Estados Unidos (101%), Chile (43%) y Perú (80%), la cual está impulsada por las nuevas condiciones en la industria del molibdeno, dentro de las cueles se destaca una mayor demanda por parte de China que, como se mencionó anteriormente, disminuyó su producción. Esto último se aprecia claramente entre el año 2004 y 2005, con una disminución de su producción de un 22%. Con respecto a la participación por país en la producción, el año 2005 Estados Unidos representó el 35% de la producción mundial, seguido por Chile que produjo

31

el 28% del total, y China que produjo el 17%. Estos tres países abarcan el 80% de la producción mundial, lo cual da cuenta del alto grado de concentración de la industria.

Figura 3. 5: Usos del molibdeno (T.M. de Mo contenido).

0

200

400

600

800

1.000

1.200(T

.M.)

1

Usos de Productos Químicos de Mo

Catalizadores

Lubricantes

Pigmentos

Cerámicos

Fuente: IMOA [17].

Figura 3. 6: Producción mundial de molibdeno, por país.

Producción por País

0

10

20

30

40

50

60

70

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Pro

ducc

ión

(mile

s de

T.M

. de

Mo

fino)

Estados Unidos Chile China Perú Canadá Rusia México

Fuente: COCHILCO [11].

32

Figura 3. 7: Participación en la producción mundial de molibdeno, por país.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Parti

cipa

ción

(%)

Estados Unidos Chile China Perú Canadá Rusia México Otros

Fuente: COCHILCO [11]. El molibdeno es obtenido tanto de minas primarias que producen el 38% de la producción mundial, como de subproducto de minas productoras de cobre (62%). Las principales minas productoras de molibdeno se muestran en las Tablas 3.1 y 3.2 (datos al año 2006).

Tabla 3. 1: Principales minas primarias de molibdeno.

Minas Primarias de Molibdeno Mina Ubicación Producción

(Ton Mof) Dueño

Henderson Colorado, USA 16.874 Phelps Dodge Thompson Creek Idazo, USA 7.666 Blue Pearl Questa New Mexico, USA 1.814 Molycorp Endako British Columbia,Canadá 5.488 Blue Pearl Jinduicheng Hua County China 10.886 JDC Lengshui/Majuan China 4.990 Luoyang Lunchuan Mo. Otras minas chinas China 20.772 Otras minas primarias 1.420 Total 69.910


Tabla 3. 2: Principales minas productoras de molibdeno como subproducto. Molibdeno como Subproducto

Mina Ubicación Producción (Ton Mof)

Dueño

Codelco Norte Chile 18.312 Codelco El Teniente Chile 4.314 Codelco Andina Chile 3.527 Codelco Salvador Chile 1.170 Codelco Los Pelambres Chile 9.707 Antofagasta Sur Andes Chile 2.477 Angloamerican Sierrita Arizona, USA 9.000 Phelps Dodge

33

Bagdad Arizona, USA 5.423 Phelps Dodge Bingham Canyon Utah, USA 4.234 Rio Tinto Highland Valley BC, Canadá 3.311 Teck-Cominco Cuajone Perú 3.515 Southern Peru Copper Toquepala Perú 6.041 Southern Peru Copper Antamina Perú 8.121 BHP-Billiton-TC-XStrata La Caridad México 2.000 Grupo México Erdenet Mongolia 1.333 JV Rusia/Mongolia Otras 19.447 Total 115.421 Producción mundial mina 185.331


3.4 Precios de los compuestos Dado que no es un metal que se cotiza en las bolsas de metales, el precio de los productos de molibdeno es fijado por los productores. La Figura 3.8 muestra que el precio promedio anual del trióxido de molibdeno grado técnico (OxMo) ha oscilado entre 2 y 5 USD/lb en los últimos 25 años, a excepción de fines de la década los 70 y principios de los años 80 (entre 6,7 y 24 USD/lb); el año 1995 (7,9 USD/lb) y en el período 2003 al 2006 (entre 5,3 y 33,3 USD/lb La Figura 3.9 muestra la importante alza de precios experimentadas por el molibdeno (OxMo) en los últimos 3 años. En el año 2003 el precio promedio anual fue de 5,3 USD/lb, mientras que el año 2004 se empinó por sobre los 16 USD/lb. En el año 2005 este compuesto alcanzó un precio promedio histórico de 31,7 USD/lb. El precio del compuesto ha experimentado una baja el año 2006 con respecto al año anterior, con un promedio de 24,8 USD/lb desde enero hasta noviembre.

Por otra parte, según los datos obtenidos de las exportaciones chilenas se calcularon los precios anuales promedio entre los años 1997 y 2005, para los distintos productos de molibdeno exportados. A continuación se presentan estos precios calculados, en unidades de USD/lb de producto y en USD/lb de molibdeno contenido (precio nominal específico). Debido a que los productos químicos (dimolibdato de amonio, trióxido de molibdeno puro y molibdato de sodio) deben contar con etapas extras de purificación a partir del trióxido de molibdeno grado técnico, se debería tener que en todos los años éste último presente un precio menor (específico y no específico) que el de los productos químicos. Sin embargo, como se observa a partir de los datos anteriores, en los años 2005 y 2006 el precio nominal específico del OxMo es muy cercano al de los productos químicos, siendo incluso mayor que el precio del dimolibdato de amonio en el año 2005.

34

Figura 3. 8: Precios históricos del OxMo (USD/lb de Mo contenido).

0

5

10

15

20

25

30

35

1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008

Prec

io (U

SD/lb

de

Mo)


Figura 3. 9: Precios enero 2002 – noviembre 2006 del OxMo (USD/lb de Mo contenido).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sep-02

Dic-02

Mar-03

Jun-0

3

Oct-03

Ene-04

Abr-04

Ago-04

Nov-04

Feb-05

May-05

Sep-05

Dic-05

Mar-06

Jul-0

6

Oct-06

Ene-07

Prec

io O

xMo

(USD

/lb M

o co

nten

ido)

Fuente: Elaboración propia en base a datos de COCHILCO [11].

Tabla 3. 3: Precios de los compuestos (USD/lb de producto). Compuesto 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Concentrados s/tostar 1,41 1,13 0,77 1,04 0,95 1,45 2,36 6,67 13,51 11,25

Trióxido técnico 2,63 2,18 1,58 1,52 1,40 2,26 2,89 8,00 18,27 14,62

Ferromolibdeno 3,45 2,86 2,22 2,22 2,00 2,63 3,54 10,75 21,72 17,69

Dimolibdato de amonio 3,39 2,92 1,32 2,40 2,27 2,94 3,82 9,72 17,11 14,70

Molibdato de sodio 3,41 2,81 2,31 2,31 2,22 2,63 3,54 5,58 12,83 11,43

Trióxido puro 3,53 3,39 2,93 2,86 2,70 3,44 4,70 10,44 21,42 16,96

Fuente: Elaboración propia en base a datos de Prochile [22].

35

Tabla 3. 4: Precios de los compuestos (USD/lb de Mo contenido). Compuesto Ley Mo

(%) 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Concentrados s/tostar 57,0 2,47 1,99 1,35 1,83 1,67 2,55 4,14 11,70 23,71 19,73

Trióxido técnico 60,0 4,38 3,63 2,64 2,54 2,33 3,76 4,81 13,34 30,45 24,36

Ferromolibdeno 65,0 5,30 4,40 3,42 3,42 3,07 4,05 5,44 16,54 33,42 27,21

Dimolibdato de amonio 56,4 6,01 5,18 2,35 4,25 4,02 5,21 6,78 17,24 30,34 26,07

Molibdato de sodio 39,0 8,74 7,21 5,93 5,93 5,70 6,74 9,07 14,30 32,91 29,30

Trióxido puro 66,6 5,30 5,09 4,40 4,29 4,05 5,16 7,06 15,67 32,17 25,47


Este hecho se puede explicar al considerar que los contratos mediante los cuales de compra y vende el OxMo son distintos a los contratos de los productos químicos. El OxMo es utilizado en aplicaciones metalúrgicas y los contratos que se firman son acordados a corto plazo y con precio variable, mientras que los contratos de los compuestos químicos se acuerdan a largo plazo y con precio fijo. Esto explicaría por qué en los últimos dos años, ante el importante aumento de los precios del molibdeno, se han estrechado los márgenes entre los precios de los compuestos más finos y los de grado técnico. Es decir, mientras el precio del OxMo subió notablemente, los precios del ADM, trióxido puro y molibdato de sodio subieron de una forma más lenta, debido a la restricción de los contratos firmados con anterioridad, a precio fijo.

Por otra parte, considerando que la elaboración del trióxido de molibdeno puro requiere de una etapa extra de producción respecto al dimolibdato de amonio (ver capítulo 4), el precio de este último debiera ser siempre menor que el del primero. Sin embargo, nuevamente se observa de los datos que esto no es siempre cierto en los años considerados, teniéndose la relación inversa a la esperada en los años 1997, 1998, 2002, 2004 y 2006. Esto se puede explicar al considerar que los datos mostrados no son exactos, si no corresponden a un promedio de los precios acordados en forma específica entre cada productor y consumidor, por lo cual es normal que no siempre se tenga la misma relación de precios entre todos los productos. Para tener la correcta relación entre los distintos compuestos, se consideró el promedio entre los años 1997 y 2006 de la diferencia entre el precio de los tres compuestos finos y el trióxido de molibdeno puro, la cual corresponde a 1,52; 1,64; y 3,36 USD/lb de Mo contenido para el ADM, trióxido puro y molibdato de sodio, respectivamente (ver detalle en Anexo B.2). De esta manera, con la relación anterior entre los distintos compuestos y el precio promedio del OxMo en el año 2006 (enero a noviembre) se obtienen los siguientes precios para los compuestos a estudiar:

36

Tabla 3. 5: Precios de los compuestos, enero – noviembre 2006. Compuesto Precio (USD/lb) Precio esp. (USD/lb Mo)

Trióxido técnico 14,1 24,8 Dimolibdato de amonio 14,8 26,3 Trióxido puro 17,6 26,4 Molibdato de sodio 11,0 28,2


Figura 3. 10: Precios nominal y nominal específico de los compuestos.

0

5

10

15

20

25

30

OxMo Dimolibdato de amonio Trióxido puro Molibdato de sodio

Pre

cio

Precio (USD/lb)

Precio Esp. (USD/lb de Mo)


De lo anterior cabe destacar que a pesar de que el molibdato de sodio presenta el precio nominal promedio más bajo, su precio específico por libra de molibdeno contenido es el más alto de los tres compuestos analizados. Por otra parte, se puede ver que el compuesto fino con menor valor, tanto nominal como nominal específico, es el molibdato de amonio. Estos datos serán muy importantes para la posterior comparación de los procesos de estos tres compuestos.

3.5 Balance de mercado Durante el año 2006, la producción mundial de molibdeno fue de 185.331 ton de molibdeno contenido, que si se considera una pérdida de 1,5% en los procesos metalúrgicos, da un total de 182.551 ton de molibdeno contenido. Sumando una recuperación de molibdeno desde los catalizadores usados de 4.581 ton al año, se obtiene una oferta total de 187.132 ton de molibdeno contenido el año 2006, lo cual es un 3,5% menor a la oferta del año 2005 [9 y 13]. Por otra parte, se tiene que el consumo estimado de molibdeno del año 2006 fue de 186.807 ton de molibdeno contenido, superando en un 3,2% al consumo del año 2005.

37

Con todo lo anterior, se tiene que el año 2006 hubo un excedente de 325 ton en el mercado, lo que equivale al 0,2% del consumo mundial, que contrasta con el déficit de 2.000 y 1.300 ton presentado en los años 2004 y 2005 respectivamente. Esto explicaría el hecho de que durante el año 2006 los precios fueron menores que los de los años anteriores, pero se han mantenido en un nivel mucho mayor que el promedio histórico, debido a un mercado aún muy ajustado. La Figura 3.12 muestra el balance de mercado y los precios del óxido de molibdeno grado técnico, entre los años 1996 y 2005. Se observa que en el año 1997 había una sobreoferta de 24.000 ton aproximadamente, la cual fue disminuyendo en los años siguientes, acompañado de una baja en el precio.

Figura 3. 11: Balance del mercado del molibdeno (1996 – 2005).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Mo

fino

cont

enid

o (m

iles

de t)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

io (U

SD/lb

Mo)

oferta demanda precio

Fuente: Elaboración propia en base a datos de IMOA [17] y COCHILCO [13].

Al año 2000 gran parte de la producción mundial de molibdeno provenía de la minería del cobre, la cual es bastante inelástica en cuando a los precios del molibdeno. Sin embargo, debido al bajo precio del cobre en el año 2000 la oferta de molibdeno disminuyó, provocando una escasez que se vio reflejada en el alza del precio de este compuesto a partir del año 2001. Esto último se vio reforzado por el aumento de la demanda de parte de China, además de la recuperación de la industria de los aceros especiales y la restricción en la capacidad de tostación en el mundo occidental, todo lo cual incidió en el considerable aumento del precio del molibdeno de los últimos años [12].

38

3.6 Capacidad de tostación El producto de molibdeno más comercializado a nivel mundial es el óxido de molibdeno grado técnico (OMT, OxMo o concentrados tostados), ya que es la materia prima para la elaboración de la gran mayoría del resto de los productos de molibdeno. El OxMo de produce a través de la tostación de los concentrados de molibdeno, a una temperatura sobre los 650ºC en hornos múltiples. Una buena parte de estas instalaciones se encuentran integradas con las minas primarias o aquellas que producen concentrados de molibdeno. En Chile, la División Chuquicamata realiza una flotación selectiva de concentrados de cobre y molibdeno8, enviando a sus hornos de tostación concentrados con 50% de molibdeno contenido. En a Tabla 3.8 se puede ver el nombre, ubicación geográfica y capacidad de tostación de las principales instalaciones donde se lleva a cabo este proceso, de donde se obtiene que la capacidad total a septiembre del año 2006 fue de 200.850 toneladas. En ella se puede ver que la mayor capacidad de tostación se encuentra en China (25,9%), seguida por la de Estados Unidos (22,4%) y Chile (12,2%). Cabe destacar que la capacidad de tostación a nivel mundial aumentó en un 27,2% respecto al año 2004, donde fue de 157.941 toneladas. De acuerdo a IMOA9, el 19,2% del uso correspondiente a los productos químicos de molibdeno corresponde a los lubricantes, y los productos químicos corresponden al 14% del uso del molibdeno10. De acuerdo a esto, considerando la producción total de molibdeno del 2006 (185.331 ton) la cantidad de concentrados utilizada en lubricantes, y que no necesita tostación corresponde a 4.982 ton. Además, se considera que aproximadamente 4.000 ton de molibdeno contenido en concentrados serán procesados por vía hidro-metalúrgica. Con esto, y considerando la pérdida de 1,5% de molibdeno en los procesos metalúrgicos se obtiene que la capacidad de tostación instalada debió producir 173.700 ton de molibdeno contenido el año 2005, cifra que es menor a la capacidad de tostación instalada.

Tabla 3. 6: Capacidad de tostación, septiembre 2006.

País Compañía Ubicación Capacidad (ton Mof)

Mundo Occidental Compañías integradas

Canadá Blue Peral Endako 8.000 Chile Codelco Chuquicamata 9.200

Holanda Climax/Phelps Dodge Rotterdam 11.600 EE.UU. Climax/Phelps Dodge Ft. Madison, IA 18.400

Phelps Dodge Sierrita 12.600

8 Ver capítulo 2, página 19. 9 Referencia 17. 10 Ver figuras 3.4 y 3.5.

39

Blue Peral Langeloth, PA 14.000 Compañías independientes

Bélgica Sadaci (*) Ghent 9.000 Chile Molymet San Bernardo 24.600

México Molymex(*) Sonora 10.900 Total mundo occidental 124.000

China y otros

China Jinduicheng Molybdenum (JDC) Shaanxi 12.000 Luoyang Luanchuan (LLM) Luanchuan 16.000 Liaoning Liaoning 16.000 XuZhou XuZhou 8.000 Otros China - 5.600

Rusia Check Chelyabinsk 14.000 Zhirikensk Mining Ziriken 1.700

Japón Taiyo Koko Co Ltd. Kobe 1.400 Irán Zanjan Bronz Ltd. Co Qazvin 1.300

Armenia ZCMC-ACMC Agarak 855 Total China y otros 76.850

Capacidad de tostación mundial 200.850

(*) Propiedad de Molymet. Fuente: COCHILCO [13].

3.7 Principales países en la industria mundial del molibdeno 3.7.1 Chile Producción de molibdeno Durante el año 2005 Chile fue el segundo mayor país productor de molibdeno, después de Estados Unidos y seguido por China. En las Figuras 3.12 y 3.13 se puede ver la evolución en la producción chilena de molibdeno entre los años 1996 y 2005, agregada y por empresa. En ellos se puede ver que la producción chilena de molibdeno ha presentado un importante aumento en los últimos años (14,1% el 2003, 37,9% el 2004 y 13,7 el 2005). Este aumento en la producción ha estado a cargo principalmente de la División Codelco Norte, seguida por Los Pelambres. La participación por empresa de la producción del año 2005 se presenta en la Figura 3.14, donde se ve que la principal producción fue llevada a cabo por la División Codelco Norte, seguida por Los Pelambres y la División Teniente. Cabe destacar que Codelco abarcó un 94,5% de la producción nacional del año 2005, lo que significa un grado de concentración muy alto de la industria.

40

Figura 3. 12: Producción chilena de molibdeno (T.M. de Mo fino)

Producción Chilena de Mo

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005

Pro

ducc

ión

(T.M

. Mo

fino)


Figura 3. 13: Producción chilena de molibdeno por empresa.

Producción Chilena de Mo por Empresa

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005

Prod

ucci

ón (T

.M. M

o fin

o)

Div. Codelco Norte Div. Salvador Div. Teniente Div. Andina Sur Andes Pelambres Collahuasi


41

Figura 3. 14: Participación por empresa en la producción chilena de molibdeno.

Producción Chilena de Mo 2005(T.M. de Mo fino)

56,2%

18,2%

11,0%

6,8% 4,4%

2,6%

0,7%

Div. Codelco NortePelambresDiv. TenienteDiv. AndinaSur AndesDiv. SalvadorCollahuasi


Exportaciones Chile es uno de los principales países exportadores de productos de molibdeno, siendo los principales destinos la Unión Europea y Asia. En la figura siguiente se puede ver la evolución de los montos exportados por Chile entre los años 2002 y 2005, según producto.

Figura 3. 15: Exportaciones chilenas, por producto en miles de USD FOB.

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

3.500.000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Mon

to (M

US

D F

OB

))

Concentrados s/tostar Trióxido de Mo grado técnico FerromolibdenoTrióxido de Mo puro Molibdatos de amonio y sodio


42

De la figura anterior se puede ver que los montos exportados de concentrados de molibdenita (tostados y sin tostar) y el ferromolibdeno han aumentado en los últimos años y superan ampliamente a los montos exportados de trióxido de molibdeno puro, y mayormente a los de los molibdatos. Esto último se ve claramente en la Figura 3.16.

Figura 3. 16: Exportaciones chilenas, por producto en miles de USD FOB (2005).

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

ConcentradosTostados

Ferromolibdeno Molibdato deAmonio

Molibdato deSodio

Trióxido deMolibdeno puro

Mill

ones

Mon

to E

xpor

tado

(US

D F

OB

)


A continuación se muestran gráficamente las evoluciones de los aumentos porcentuales anuales de los montos exportados según compuesto.

Figura 3. 17: Crecimiento en el monto de exportaciones chilenas, por producto.

0

50

100

150

200

250

300

350

ConcentradosTostados

Ferromolibdeno Molibdato deAmonio

Molibdato deSodio

Trióxido deMolibdeno puro

Cre

cim

ient

o A

nual

(%)

2002-2003 2003-2004 2004-2005


43

La variación de los montos exportados de trióxido de molibdeno puro supera ampliamente el 350% en los períodos 200 – 2003 (1.817%) y 2004 – 2005 (458%), debido a la brusca baja en las exportaciones de este producto durante el año 2002 y comienzos del 2003 (ver Figura 1.3). Dado a que este es un hecho aislado, el gráfico sólo muestra completamente las variaciones de los otros compuestos, y del trióxido puro para el periodo 2004 – 2005. De lo anterior se puede ver que el año 2003 el mayor crecimiento porcentual en el monto exportado estuvo dado por molibdato de sodio, seguido por el ferromolibdeno. En el año 2004 el mayor crecimiento fue del ferromolibdeno, seguido por los concentrados tostados y en 3º lugar el dimolibdato de amonio. Por último, en el año 2005 el mayor crecimiento fue nuevamente el del molibdato de sodio, seguido por el del ferromolibdeno. Cabe destacar que los montos exportados de molibdato de amonio ha presentado, en general, un crecimiento muy bajo. Sin embargo, para tener una análisis más claro respecto a la evolución de las exportaciones de los distintos compuestos, es necesario observar también las cantidades exportadas por compuesto, las que se muestran en el gráfico siguiente.

Figura 3. 18: Cantidades exportadas por Chile: dimolibdato de amonio, molibdato de sodio y

trióxido de molibdeno puro.

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Can

tidad

Exp

orta

da (T

.M.)



De la figura anterior se ve que en el período 2001-2005 hay una baja de las cantidades exportadas de ADM (de 566 T.M. de Mo contenido), una leve baja en las cantidades exportadas de molibdato de sodio (10 T.M. de Mo contenido), y una alza de las cantidades exportadas de trióxido puro (288 T.M. de Mo contenido).

44

Con respecto a las empresas exportadoras, en la siguiente tabla se muestran los montos exportados en productos de molibdeno de las principales de ellas, entre los años 2000 y 2005.

Tabla 3. 7: Principales empresas exportadoras (millones de USD FOB). 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Codelco 125,0 109,6 136,0 180,1 679,2 1.773,2 Molymet 76,1 82,3 107,2 164,3 655,3 858,9

CMLP 7,5 17,4 30,0 32,1 139,1 388,6 Total 208,6 209,4 273,1 376,5 1.473,7 3.020,6

Fuente: Elaboración propia en base a datos de COCHILCO [11] y Prochile [22]. De la tabla anterior se puede ver que el año 2005 las exportaciones nacionales de productos de molibdeno estuvieron encabezadas por Codelco (58,7%), seguido por Molymet (28,4%) y Compañía Minera Los Pelambres (12,9%). Por otra parte, en el siguiente gráfico se puede ver la participación de cada destino en las exportaciones realizadas el año 2005.

Figura 3. 19: Destinos de la exportaciones chilenas (2005).

Monto Total : 3.500 MMUSD FOB

11,3%

42,5%35,8%

9,3%

0,8%

0,4%

EE.UU.EuropaAsiaLatinoaméricaÁfricaOceanía


Del gráfico anterior se puede ver que el año 2005 el principal destino de las exportaciones de productos de molibdeno fue Europa (42,5%), seguido muy de cerca por Asia (35,8%), y posteriormente por Estados Unidos (11,3%) y Latinoamérica (9,3%). Cabe destacar que el año 2004 estos valor fueron: 47,2 % a Europa, 27,8% a Asia, 7,4% a EE.UU. y 12,9 % a Latinoamérica, con lo que se presenta un aumento importante en la participación de Asia (27,8 versus 35,8%) y de Estados Unidos (7,4 versus 11,3%), compensados por una disminución en la participación de Europa (47,2 versus 42,5%) y Latinoamérica (12,9 versus 9,3%).

45

3.7.2 Estados Unidos Como se mencionó anteriormente, Estados Unidos es el principal productor y uno de los principales consumidores de molibdeno, por lo cual resulta relevante observar y analizar este mercado. Consumo En los siguientes gráficos se detalla el consumo de molibdeno el año 2005, según tipo de compuesto y uso final, en kilogramos de molibdeno contenido.

Figura 3. 20: Consumo de Mo en EE.UU., por tipo de producto.

Consumo Total : 10.700 T.M. de Mo contenido

45%

24%

6%

25%

Óxidos de molibdeno

Ferromolibdeno

Molibdato de sodio y amonio

Otros

Fuente: Elaboración propia en base a datos de USGS [29].

Figura 3. 21: Consumo de Mo en EE.UU., por uso final [6].

Consumo Total : 10.700 T.M. de Mo contenido

17%

9%

12%

6%0,8%

0,7%0,3%

54%

AcerosSuperaleacionesProductos de polvo metálicoOtros químicosCatalizadoresLubricantesFierro fundidoAleaciones


46

De la Figura 3.20 se observa que el principal producto de molibdeno consumido por EE.UU. es el óxido de molibdeno técnico, el ferromolibdeno y en menor medida los molibdatos de amonio y sodio. De la Figura 3.21 se ve que el principal consumo de molibdeno por uso en Estados Unidos corresponde a los aceros (54%) y superaleaciones (17%). Los productos químicos suman aproximadamente un 16%. Producción En el año 2005, el molibdeno, valorado en cerca de 4,1 billones de dólares (en base al precio promedio del óxido grado técnico), fue producido por ocho minas. El concentrado de molibdeno se produjo en tres minas primarias de molibdeno, en Colorado, Idazo y Nuevo México, mientras que cinco minas de cobre (dos en Arizona, y una en Montana, Nuevo México y Utah) recuperaron el molibdeno como subproducto. Tres plantas de tostación convirtieron el concentrado de molibdenita a óxido molíbdico5, por medio del cual se produjo una serie de productos intermedios, como ferromolibdeno, polvo metálico y varios compuestos químicos.

En la tabla siguiente se muestran los valores de producción, exportación, importación y consumo de molibdeno en Estados Unidos.

Tabla 3. 8: Estadísticas de Estados Unidos (T.M. de Mof). 2001 2002 2003 2004 2005

Producción de mina 37.600 32.300 33.500 41.500 56.900 Importaciones 12.800 11.500 11.900 17.100 23.600 Exportaciones 31.500 23.800 21.900 34.400 45.900

Consumo Reportado 15.800 15.300 16.400 17.400 19.200 Aparente 19.600 20.700 26.300 23.900 34.200

Fuente: USGS.

Exportaciones Estados Unidos exporta una cantidad importante de compuestos de molibdeno, los cuales alcanzaron un total de más de 46.000 T.M. de molibdeno contenido el año 2005. Los principales destinos de estas exportaciones se grafican en la siguiente Figura 3.23, en el que se aprecia una gran participación de los Países Bajos, seguidos por Bélgica y el Reino Unido.

47

Importaciones También es relevante destacar que Estados Unidos es un importante importador de compuestos de molibdeno, los cuales alcanzaron el 2005 un total superior a los 19 millones de kg. de molibdeno contenido, con un valor de 1.200 MMUSD.

El detalle de las importaciones de Estados Unidos del año 2005, por tipo de producto se muestra a en la figura 3.24. Se puede ver que la mayor partes de las importaciones realizadas correspondes a molibdenita y sus concentrados (63%), seguidos por ferromolibdeno (18%), y en tercer lugar los productos químicos de molibdeno (15%).

Figura 3. 22: Exportaciones de Mo en EE.UU., por destino.

Monto Total : 46.400 T.M. de Mo contendido

33%

21%16%

9%

8%

7%

0,1%

4%0,4% 0,1%0,2%

2%

Países BajosBélgicaReino UnidoChinaCanadáMexicoJapónChileAustraliaBrasilIndiaOtros


Hechos importantes La producción de mina de molibdeno estadounidense en el 2005 se incrementó en alrededor de un 37% respecto del 2004. Las importaciones para consumo se incrementaron en un 38% estimado sobre el consumo del 2004, mientras que las exportaciones aumentaron en un 33%. El incremento de las exportaciones refleja el regreso a los niveles de producción a capacidad completa a través de la puesta en marcha en el 2005 de la mayoría de los productores de molibdeno como subproducto del cobre y el incremento de la producción de los productores primarios. Además, el consumo reportado aumentó en un 10% con respecto al del 2004, mientras que la utilización de mina fue del 77% el 2005, superando ampliamente al 53% del año 2004.

48

Figura 3.24: Importaciones de Mo en EE.UU., por tipo de producto.

Importaciones de EE.UU. por Tipo de Producto, año 2005

39%

18%

15%24%3%

1,4%

0,3% 0,3%

0,1%

0,5%

Molibdenita y concentrados tostadosOtros tipos de molibdenita y concentradosFerromolibdenoProductos químicos de molibdenoNaranjo molibdenoChatarra de molibdenoMolibdeno sin forjarPolvo de molibdenoAlambre de molibdenoOtros


Los altos precios del cobre y un déficit de cobre refinado indujo que las minas Bagdad y Sierrita en Arizona volvieran a su máxima capacidad de producción, incrementando así la producción de molibdeno como subproducto. La mina Bingham Canyon cercana a la ciudad de Salt Lake, UT, optimizó su operación de molienda para maximizar la recuperación de molibdeno y comenzar a procesar una zona del yacimiento con mayor contenido de molibdeno, para así triplicar su producción de molibdeno en el año 2005 respecto al 2004. Con el continuo alto precio del acero inoxidable con contenido de níquel en el 2005, los consumidores están considerando cada vez más el uso de acero inoxidable duplex, que tiene un mayor contenido de molibdeno [28]. 3.7.3 China Consumo Como se vio anteriormente, China es uno de los principales consumidores de productos de molibdeno, y ha incrementado su consumo de manera considerable en los últimos años, llegando a duplicarlo entre los años 2000 y 2005 (ver Figura 3.2.). En julio del 2006, un representante del mayor productor de molibdeno de China, Jinduicheng Molybdenum Mining (JDC), mencionó que la demanda china de molibdeno aumentaría “por lo menos en un 20% este año” (2006). Según Maria Smirnova11, esta afirmación no está alejada de lo esperado y mencionó que, “La producción industrial de China creció en un 18% la primera mitad del

11 Investigadora asociada de la empresa consultora Sprott Asset Management.

49

2006, así que un 20% de crecimiento en la demanda de molibdeno es acorde con esta cifra. Además agregó, “En mi opinión, China por sí sola no podría causar que el precio aumente porque representa sólo el 11% del consumo mundial. Así que, un crecimiento del 20% en la demanda China incrementaría en un 2% o en 9 millones de libras la demanda mundial. Algunos expertos creen que la demanda de molibdeno se debiera incrementar luego de que China anunciara que el PIB de dicho país creció cerca del 11% en la primera mitad del 2006, lo que es un 8% mayor que el año anterior. Mientras los investigadores se preguntan si China puede continuar creciendo a este paso, muchos inversionistas chinos no están dispuestos a dejar decaer aquel crecimiento. Said Fan Jianping, el director representante del Departamento de Predicción Económica de China, dijo en julio del 2006 que, “Para China no es necesario frenar el crecimiento bruscamente porque la economía no está sobrecalentada por éste”. Enfatizó que no había preocupación por la expansión económica, diciendo, “No hay necesidad de comenzar un ajuste extenso en este momento” [26]. Como prueba del aumento en el consumo de molibdeno de China, en el siguiente gráfico se muestran las importaciones realizadas por este país, desde Estados Unidos12 y Chile entre los años 2001 al 2005.

Figura 3. 23: Importaciones chinas desde EE.UU. y Chile (T.M. de Mo contenido)

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

2001 2002 2003 2004 2005 2006

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)

EE.UU. Chile

Fuente: Elaboración propia en base a datos de USGS [29] y Prochile [22].

Del gráfico anterior se puede ver que la cantidad de molibdeno importada por China aumentó bruscamente entre los años 2004 y 2005, tanto desde Estados Unidos (crecimiento sobre el 1.200%), como desde Chile (crecimiento sobre el 560%).

12 Importaciones sólo de concentrados de molibdenita.

50

Dado que los actores más importantes en la producción mundial del molibdeno son, precisamente, Estados Unidos, Chile y China, se puede concluir que la figura anterior grafica bastante bien el fenómeno general que ha sucedido con el explosivo aumento de su demanda de molibdeno en el último tiempo. Cabe destacar también, que el fuerte de las importaciones de molibdeno realizadas por China se basa en concentrados de molibdenita sin tostar (correspondiente al 99,3% del total de las importaciones desde Chile el 2005), ya que la refinación de este mineral se realiza posteriormente dentro del mismo país. Producción China es una de los principales productores de molibdeno a nivel mundial (después de Estados Unidos y Chile, ver Figura 3.7), pero su producción se ha visto disminuida en el último tiempo, debido al cierre de una serie de minas debido a problemas de seguridad y al no pago de impuestos, causado por la explotación ilegal de ellas. Es así como la producción china de molibdeno cayó desde 38.400 T.M. de molibdeno contenido el año 2004 a 30.000 T.M. de molibdeno contenido el año 2005, lo cual significa una disminución del 21,8%. Según expertos13, la situación de la minería del molibdeno en China no ha tenido cambios importantes en el último tiempo, por lo cual se esperaría que no haya una recuperación absoluta en la producción de este país para el año 2007.

3.8 El mercado de los compuestos finos de molibdeno Como se señaló en los objetivos, este estudio abarcará de forma más completa a tres compuestos finos de molibdeno (dimolibdato de amonio, trióxido de molibdeno puro y molibdato de sodio), por lo cual a continuación se mostrarán antecedentes relevantes del mercado de estos compuestos específicos. 3.8.1 Dimolibdato de amonio (ADM) El dimolibdato de amonio es utilizado principalmente en catalizadores y pinturas, por su capacidad de remover el azufre de los combustibles, y de ser altamente resistente a la corrosión, respectivamente.

13 Entrevistas a Sr. Guillermo Olivares (COCHILCO) y José Luis Valenzuela (CODELCO).

51

Las cantidades de este compuesto exportadas por Chile experimentaron una disminución del 59,8% (563 T.M. de Mo contenido) entre los años 2001 y 2005 (ver Figura 3.19). En la siguiente figura se muestra la evolución de estas exportaciones, con sus destinos.

Figura 3. 24: Destinos de las exportaciones chilenas de ADM (1997 – 2005).

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Can

tidad

(T.M

. Mo

cont

enid

o)

EE.UU. Japón Suecia Holanda Brasil


De lo anterior se observa que los destinos se han mantenido, con una mayor participación de Estados Unidos, seguido por Holanda y Japón. Por otra parte, las cantidades de molibdatos (de amonio y sodio) consumidas en EE.UU. no muestran una tendencia clara, tal como se aprecia en las siguientes figuras.

Figura 3. 25: Consumo de EE.UU. de molibdatos (2001 – 2004).

800

900

1.000

1.100

1.200

1.300

2001 2001 2002 2002 2003 2003 2004 2004 2005

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)


52

Figura 3. 26: Consumo de EE.UU. de molibdatos (agosto 2005 a agosto 2006).

72.500

73.000

73.500

74.000

74.500

75.000

75.500

May-05 Jul-05 Sep-05 Oct-05 Dic-05 Feb-06 Mar-06 May-06 Jul-06 Ago-06

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)


Sin embargo, al observar las exportaciones de molibdatos realizadas por EE.UU. se puede ver una clara tendencia al alza, tal como se muestra en las siguientes figuras.

Figura 3. 27: Exportaciones de EE.UU. de molibdatos (2001 - 2004).

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

2001 2002 2003 2004

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)

Australia Brasil Canadá Colombia Honduras Japón

Corea México Holanda Suiza Taiw án Otros

Fuente: Elaboración propia en base a datos de USGS [29]. Del gráfico anterior se ve que las exportaciones de molibdato han tenido un crecimiento importante en los últimos años, con un 127% total de crecimiento entre los años 2001 y 2004 (750 T.M. de Mo contenido). Además, se puede notar que los principales destinos de las exportaciones son Holanda, Canadá México y Japón, con un importante aumento en la participación de Canadá y Holanda en los años 2003 y 2004, destinos que han absorbido gran parte del aumento en las exportaciones.

53

Con respecto a las importaciones estadounidenses de molibdatos, en la siguiente figura se muestra su evolución entres los años 2001 y 2004.

Figura 3. 28: Importaciones de EE.UU. de molibdatos (2001 - 2004).

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

2001 2002 2003 2004

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)

Bélgica Canadá Chile China Alemania Corea Suiza Otros

Fuente: Elaboración propia en base a datos de USGS [29]. Se puede observar que, a pesar de haber un aumento de las cantidades importadas a partir del año 2002, no se alcanza a llegar a los niveles correspondientes del año 2001, con los cual se tiene una disminución de 350 T.M. de Mo contenido en el periodo 2001 – 2004. 3.8.2 Molibdato de sodio El molibdato de sodio se utiliza principalmente como inhibidor de corrosión y para la elaboración de pigmentos. Las cantidades exportadas por Chile de molibdato de sodio no han tenido una tendencia clara al alza ni a la baja en los últimos años (ver Figura 1.3), pero sí lo ha tenido su precio, subiendo en forma considerable al igual que todos los compuestos de molibdeno (ver Figura 2.5). Los destinos de las exportaciones de este compuesto se muestran en la siguiente Figura 3.28. Se observa que los destinos de las exportaciones del dimolibdato de sodio han variado bastante desde el año 1997, pero hay una importancia clara en las participaciones de México y Brasil como países de destino.

54

Considerando lo anterior y la información del dimolibdato de amonio, se tiene un balance global de disminución en 103 T.M. de Mo contenido en las transacciones de molibdatos, considerando a Chile y Estados Unidos.

Figura 3. 29: Destinos de las exportaciones chilenas de molibdato de sodio (1997 – 2005).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Can

tidad

(T.M

. Mo

cont

enid

o)

EE.UU. Argentina Brasil ColombiaEspaña Nueva Zelanda Perú UruguayMéxico Perú Venezuela Alemania


3.8.3 Trióxido de molibdeno puro El trióxido de molibdeno puro (o grado químico) se utiliza en aplicaciones metalúrgicas y en la elaboración de catalizadores. Sin considerar los valores de los años 2002 y 2003, las exportaciones de este compuesto han ido en un aumento progresivo (ver Figura 3.19), con un incremento del 11% entre los años 2001 y 2005 (288 T.M. de Mo contenido). Los destinos de las exportaciones se muestran en la Figura 3.30. Se observa una fuerte participación de Holanda como destinos de las exportaciones de este compuesto, representando cerca del 80% de las exportaciones del 2006. El segundo mayor destino es Estados Unidos, pero sólo representó el 12% de las exportaciones del 2005. Por otra parte, el consumo de trióxido de molibdeno por parte de Estados Unidos ha presentado un importante aumento a partir del año 2003, como se ve en la Figura 3.31, sin embargo debido a la baja del año 2002 el alza total es de sólo un 6,9% en el período 2001 – 2004 (506.000 T.M. de Mo contenido). Con respecto al período de agosto del 2005 a agosto del 2006, no se observa una tendencia clara de alza o baja en el consumo de este compuesto (ver Figura 3.32).

55

Con respecto a las exportaciones estadounidenses, como muestra la Figura 3.33 hay un fuerte aumento en el período 2001 – 2004, siendo las cantidades exportadas el año 2004 un 462% mayor que las del 2001 (2.890 T.M. de Mo contenido). Se aprecia también que este aumento de las exportaciones correspondió en gran parte a “otros” países distintos de Bélgica, Brasil, Canadá, Japón y México, lo que muestra un importante aumento en la diversificación de los destinos de estas exportaciones. Finalmente, al ver las importaciones realizadas por Estados Unidos se aprecia una fuerte disminución en el año 2004, con lo cual provoca que en el período 2001 – 2004 haya una disminución total del 19% (125 T.M. de Mo contenido). Con todo lo anterior, el balance global muestra un aumento en 509.000 T.M. de molibdeno contenido correspondientes a trióxido de molibdeno puro entre los años 2001 y 2004 en Estados Unidos.

Figura 3. 30: Destinos de las exportaciones chilenas de trióxido puro (1997 – 2005).

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Can

tidad

(T.M

.)

EEUU Holanda Japon Suecia Alemania Brasil España Canadá Perú


Figura 3. 31: Consumo de EE.UU. de trióxido puro (2001 – 2004).

6.000.000

6.400.000

6.800.000

7.200.000

7.600.000

8.000.000

2001 2001 2002 2002 2003 2003 2004 2004 2005

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)


56

Figura 3. 32: Consumo de EE.UU. de trióxido puro (julio 2005 a julio 2006).

570.000

580.000

590.000

600.000

610.000

620.000

630.000

640.000

650.000

660.000

May-05 Jul-05 Sep-05 Oct-05 Dic-05 Feb-06 Mar-06 May-06 Jul-06 Ago-06

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)


Figura 3. 33: Exportaciones de EE.UU. de trióxido puro (2001 - 2004).

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

2001 2002 2003 2004

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)

Bélgica Brasil Canadá Japón México Otros


Figura 3. 34: Importaciones de EE.UU. de trióxido puro (2001 - 2004).

0

200

400

600

800

1.000

2001 2002 2003 2004

Can

tidad

(T.M

. de

Mo

cont

enid

o)

Bélgica Chile China Kyrgyzstán Rusia Otros


57

4. PROCESOS PRODUCTIVOS DE LOS COMPUESTOS DE MOLIBDENO

Como se mencionó anteriormente, en este trabajo se estudiarán los procesos productivos hidrometalúrgicos de tres compuestos finos de molibdeno:

- Dimolibdato de amonio (ADM) - Molibdato de sodio - Trióxido de molibdeno puro

El proceso se considerará a partir del óxido de molibdeno grado técnico (OxMo) hasta llegar al producto final, listo para comercialización, y para cada uno de los tres productos se escogió el proceso productivo más representativo de los que se realizan en la actualidad. A continuación se presentan los diagramas de bloques y balances de masa y energía correspondientes a estos procesos.

4.1 Producción de dimolibdato de amonio 4.1.1 Balances de masa14 El trióxido de molibdeno técnico que viene de la etapa de tostación está contaminado con variadas impureza, por lo cual para la producción de productos puros de molibdeno el OxMo es sometido a lixiviación con una solución amoniacal (NH4OH) de un 8 a 10% de concentración. Esta etapa es llevada a cabo a 70ºC y tiene una conversión entre el 80 y 95%. La estequiometría es la siguiente: Estequiometría de Lixiviación: OHOMoNHOHNHMoO 2722443 )(22 +→+

La solución amoniacal resultante de la lixiviación contiene una serie de metales además del molibdeno, por lo cual es necesaria una etapa de purificación. Ésta se realiza mediante la precipitación con sulfuro de amonio [(NH4)2S] de los metales en forma de sulfuros metálicos. Posteriormente, la solución purificada es convertida a dimolibdato de amonio mediante cristalización a 100 ºC, o precipitación al adicionar ácido para llegar a pH entre 7 y 8. La concentración final debe ser de entre 280 y 300 g/L de MoO3 para obtener así un producto puro [4]. 14 Referencia 1 (en Anexo C.1).

58

El producto obtenido es posteriormente centrifugado, saliendo con una humedad del 12% aproximadamente. Para su comercialización, la última etapa del proceso consiste en un secado con aire seco, con lo cual el producto final llega a una humedad de sólo el 0,2%. Se consideró que el aire seco ingresa al secado a una temperatura de 76ºC y con una humedad de 0,0032 lb de agua/ lb de aire seco, para lo cual debe ser precalentado, y sale del secador con una humedad del 0,021 lb de agua/lb de aire seco. Con esto, se logra eliminar el agua necesaria para llegar al requerimiento del 0,2% de humedad en el producto final15. Para la realización de los balances de masa de los tres procesos se consideraron los siguientes supuestos:

- Porcentaje de sólidos en la pulpa inicial (OxMo y agua) : 8% - Porcentaje de NH4OH (NaOH) en la solución: 8% - Porcentaje de evaporación de NH3 en la lixiviación: 5% - Porcentaje de remoción de metales: 98% - Porcentaje de (NH4)2S (Na2S) en la solución: 10% - Porcentaje de salida de gases en el calcinador - (vapor de agua y NH3) : 99% - Conversión del reactor (lixiviación) : 98% - Conversión del cristalizador: 100% - Pérdida de Mo con los sulfuros metálicos: 1% - Humedad a la salida de la centrífuga: 12% - Humedad de los sulfuros metálicos: 30% - Humedad de los productos secos: 0,2% - Pérdida de productos sólidos en secadores: 0,5% - Concentración de la solución de H2SO4 : 0,1 M - Recuperación del agua evaporada: 80% - Recuperación del NH3 evaporado: 70%

En la Figura 4.1 se presenta un diagrama del proceso productivo del dimolibdato de amonio, junto con los flujos principales obtenidos de los balances de masa, considerando una base de 1.000 kg/h16 de trióxido de molibdeno grado técnico (OxMo). En el Anexo C.3 se presenta el detalle del balance de masa. Es importante señalar que en este proceso se debe incorporar un sistema de recuperación de vapores de amoniaco, los cuales son generados en las etapas de evaporación y calcinación. También es necesario realizar un tratamiento de las impurezas para la recuperación de reactivos valiosos y el molibdeno que éstas contengan [4].

15 Ver detalles de este cálculo en el Anexo C.2. 16 Producción aproximada en planta de productos puros de Molymet, con proyecto de aumento de capacidad [Referencia 19].

59

Figura 4. 1: Diagrama de bloques del ADM con flujos principales.

Fuente: Elaboración propia.

4.1.2 Balances de energía El balance de energía fue realizado en las etapas del proceso que requieren una cantidad importante de energía calórica, los cuales son:

• Lixiviación • Cristalización • Precalentamiento del aire seco

Además se consideraron los siguientes supuestos:

- Temperatura de lixiviación: 70ºC - Temperatura de cristalización: 370ºC - Temperatura aire seco sin precalentar: 25ºC

60

- Temperatura aire seco precalentado: 76ºC - Humedad aire seco sin precalentar: 0,006 lb de agua/lb de aire seco - Humedad aire seco precalentado: 0,0032 lb de agua/lb de aire seco - Pérdidas de calor por disipación: 20%

La teoría empleada para el desarrollo de los balances de la energía es la siguiente:

[ ] [ ] ( ) ( ) QHVrTFCTFC rsalidapentradap +∆−⋅⋅−+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅ ρρ

donde: Tabla 4. 1: Nomenclatura de la teoría del balance de energía.

Simbología Significado Unidades Ρ Densidad (kg/m3) CP Calor Específico (cal /mol/ºC) F Flujo Volumétrico (m3/h) r Velocidad de reacción (moles reaccionados/h/m3)

∆Hr Entalpía de Reacción (cal/mol) V Volumen (m3) Q Calor extraído o agregado (cal/h) T Temperatura (°C)

Fuente: Referencia 5. En el caso de la cristalización del ADM y del precalentamiento del aire seco no hay presencia de reacción química, por lo que el término que acompaña a ∆Hr es nulo. Con todo lo anterior, los resultados del balance de energía en las etapas consideradas se muestran en la Tabla 4.3 y los detalles de los cálculos se encuentran en el Anexo C.4.

Tabla 4. 2: Resultados del balance de energía para el proceso del ADM. Etapa Energía requerida (kcal/h)

Lixiviación 1.324.212 Cristalización 2.316.226

Precalentamiento aire seco 250.612 Total 3.891.050


4.2 Producción de trióxido de molibdeno puro 4.2.1 Balances de masa14 El proceso productivo para la obtención de este compuesto es el mismo que para el dimolibdato de amonio, pero en vez de tener como última etapa el secado del producto, éste es sometido a una calcinación a 350 – 400 ºC, que posee la siguiente estequiometría:

61

Estequiometría de Descomposición:

OHNHMoOOMoNH 2337224 22)( ++→

Durante la misma etapa el producto final queda con la humedad requerida del 0,2%. En la Figura 4.2 se presenta un diagrama del proceso productivo del trióxido de molibdeno puro, junto con los flujos principales obtenidos de los balances de masa, considerando una base de 1.000 kg/h de trióxido de molibdeno grado técnico (OxMo). En el Anexo C.5 se presenta el detalle del balance de masa. 4.2.2 Balances de energía Las etapas consideradas para la realización de los balances de masa son:

• Lixiviación • Cristalización • Calcinación

Utilizando los mismos supuestos y la misma teoría que para el caso del ADM, se obtuvo los resultados presentados en la tabla siguiente, mientras que el detalle de los cálculos está en el Anexo C.6.

Tabla 4. 3: Resultados del balance de energía para el proceso del MoO3 puro. Etapa Energía requerida (kcal/h)

Lixiviación 1.324.212 Cristalización 2.316.226 Calcinación 209.645 Total 3.850.083


4.3 Producción de molibdato de sodio grado químico 4.3.1 Balances de masa14 En este proceso el OxMo se disuelve agregando una solución de hidróxido de sodio, a una temperatura de 50 a 70 ºC. Posteriormente, y al igual que en el proceso anterior, las impurezas metálicas deben ser removidas, para lo cual se agrega sulfuro de sodio (Na2S). Luego, se realiza una etapa de cristalización, a un pH entre 7 y 8. La estequiometría global del proceso es la siguiente [3].

Estequiometría Global: OHMoONaOHNaOHMoO 24223 22 ⋅→++

62

Figura 4. 2: Diagrama de bloques del MoO3 puro con flujos principales.


Se debe considerar además, un tratamiento de la corriente de impurezas de modo de recuperar los reactivos valiosos y el molibdeno contenido. En la Figura 4.3 se presenta un diagrama del proceso productivo del molibdato de sodio, junto con los flujos principales obtenidos de los balances de masa, considerando una base de 1.000 kg/h de trióxido de molibdeno grado técnico (OxMo). En el Anexo C.7 se presenta el detalle del balance de masa.

4.3.2 Balances de energía

Las etapas consideradas para la realización de los balances de masa son:

• Lixiviación • Cristalización

63

• Precalentamiento del aire seco

Figura 4. 3: Diagrama de bloques del molibdato de sodio con flujos principales.


Nuevamente, utilizando los mismos supuestos y la misma teoría que para el caso del ADM, se obtuvieron los resultados presentados en la tabla siguiente, mientras que el detalle de los cálculos está en el Anexo C.8.

Tabla 4. 4: Resultados del balance de energía para el proceso del molibdato de sodio. Etapa Energía requerida (kcal/h)

Lixiviación 1.574.543 Cristalización 85.116 Precalentamiento aire seco 297.599 Total 1.957.258


64

4.4 Comparación de los procesos En la tabla siguiente se presenta una comparación de los tres procesos estudiados.

Tabla 4. 5: Comparación de los compuestos. Compuesto

de Molibdeno Ventajas Desventajas

Dimolibdato de Amonio (NH4)2Mo2O7 (56,4% Mo)

- uso de (NH4)OH tiene menor costo que NaOH, y es

recuperable en el proceso

- (NH4)OH es poco corrosivo

- uso de (NH4)OH implica incorporar sistemas para recuperar

vapores de amoniaco

Trióxido de Mo Puro MoO3

(66,6% Mo)

- aumento considerable de demanda en los últimos años

- mayor valor que ADM

- su producción requiere de etapa extra de calcinación, que puede

resultar costosa

Molibdato de Sodio Na2MoO4*2H2O

(39,0% Mo)

- es el producto más valioso de los tres considerados

- proceso más simple que para

la producción de ADM

- producción industrial limitada por su menor demanda

- se trabaja a mayor alcalinidad,

por lo que se debe usar equipos de mayor costo para prevenir

corrosión Fuente: Elaboración propia.

Como se menciona en la tabla, el molibdato de sodio es el producto más valiosos de los tres considerados, ya que su valor nominal específico por kg. de molibdeno contenido es el más alto (ver Tabla 3.7). Sin embargo, como se vio en el estudio de mercado, su demanda está limitada y es bastante menor que la demanda del trióxido puro y molibdato de amonio. En cuanto a los procesos, es importante notar que el uso de hidróxido de amonio tiene un menor costo que el uso de hidróxido de sodio, además de ser recuperable durante el proceso gracias a su evaporación. Otra ventaja es que al ser un agente poco corrosivo respecto a los ácidos se pueden utilizar materiales más económicos para la construcción de los equipos, ya que no necesitan tener una gran resistencia a la corrosión. Sin embargo, la utilización de NH4OH obliga a la incorporación de un sistema de recuperación de los gases de amoniaco, lo cual puede resultar bastante costoso.

65

5. EVALUACIÓN ECONÓMICA

A continuación se presenta la evaluación económica correspondiente a cada uno de los tres productos considerados.

5.1 Dimolibdato de amonio 5.1.1 Ingresos por ventas Para calcular los ingresos por ventas se proyectaron los precios de los distintos compuestos a un plazo de diez años17. Por otra parte, para cada uno de los años considerados se tomó una producción constante, en base a 1.000 kg/h de OxMo, lo que implica una producción de dimolibdato de amonio correspondiente a 1.036 kg/h, con lo cual se alcanza una producción anual de 8.332.000 kg.18 Así, los ingresos por ventas obtenidos son los siguientes19.

Tabla 5. 1: Ingresos por ventas del dimolibdato de amonio. Año Ingresos (miles de USD) 2007 222.988 2008 171.179 2009 158.226 2010 145.274 2011 132.322 2012 119.369 2013 106.417 2014 93.464 2015 80.512 2016 67.560

Fuente: Elaboración propia. 5.1.2 Costos de operación Costos Fijos Los costos fijos considerados en la evaluación económica corresponden a los salarios, la mantención de los equipos y el consumo de energía eléctrica de los equipos. a) Salarios

17 Ver detalles en capítulo 6, página 95. 18 Considerando una producción de 24 horas diaras, 335 días al año. 19 Ver ejemplo de cálculo en Anexo D.1.

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Para determinar el requerimiento de personal de la planta se utilizó el procedimiento desarrollado por Wesel (citado en Referencia 10), que está basado en el concepto de etapas principales de un proceso. Siguiendo este procedimiento, se obtiene un costo total anual por concepto de salarios de 237.600 USD (ver detalles en Anexo D.2).

b) Mantención El costo anual por mantención se consideró como el 10% del costo total de los equipos, los cuales tienen un costo de 4.217.700 USD para el caso del ADM20, con lo cual la mantención anual de los equipos tiene un costo de 421.800 USD. c) Electricidad Para determinar el consumo de energía eléctrica se determinó la potencia de cada uno de los equipos, lo cual se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 5. 2: Potencia de los equipos del proceso del ADM. Etapa Equipos Consumo (HP/h) Consumo (KWh)

Lixiviación Estanque agitado 20 14,921

Purificación Estanque agitado 7 5,221

Filtrado Filtro prensa 6 4,521

Cristalización Cristalizador 3 2,221 Centrifugado Centrífuga 36 2721

Secado Secador rotatorio 8 621

Total 80,2 59,9 Fuente: Elaboración propia.

Además, considerando un costo de energía eléctrica de 0,07 USD/KWh22, y un funcionamiento de 8.040 horas al año, se tiene un costo total anual de 36.700 USD. Con todo lo anterior, el total de los costos fijos anuales asciende a 696.000 USD. Costos Variables Los costos variables correspondientes a las materias primas y los insumos se presentan en la Tabla 5.423. El consumo de gas natural que se muestra corresponde al necesario para entregar al proceso el requerimiento de energía calculado según los balances de energía, que llega a 3.891.000 kcal/hr (ver Tabla 4.2), que es igual a 15,5 millones de Btu. 20 Ver detalle en la sección 5.1.3. 21 Referencia 21. 22 Costo considerado actualmente en proyectos mineros (información otorgada por el profesor Jesús Casas). 23 Cotizaciones de insumos realizadas en Oxiquim, septiembre del 2006.

67

Tabla 5. 3: Resumen de los costos variables del proceso del ADM, año 1. Item Nombre Cantidad

(kg/h) Costo

(USD/kg) Costo Total

Anual24 (USD) Materias primas OxMo 1.000 26,5 232.140.000

NH4OH 156,3 0,295 403.910 (NH4)2S 52,7 0,405 186.969 H2SO4 0,054 0,080 38

Insumos Agua 17,4 0,001 152 Gas natural 15,525 6,526 882.570

Total 233.261.000 Fuente: Elaboración propia.

La tabla anterior corresponde a los costos variables del primer año de operación, ya que para los años siguientes es necesario considerar las variaciones en el precio del OxMo27. Dejando el resto de los costos variables constantes, los costos totales para cada año se presentan en la tabla siguiente.

Tabla 5. 4: Resumen de los costos variables del proceso del ADM, años 1 a 10. Año Costos Variables

(USD) 1 214.089.000 2 160.903.000 3 147.607.000 4 134.311.000 5 121.015.000 6 107.719.000 7 94.423.000 8 81.126.000 9 67.830.000 10 54.534.000

Fuente: Elaboración propia. Además, se debe considerar que parte de los insumos y materias primas son recirculados durante el proceso (agua y NH4OH), lo cual no es posible hacer al comenzar a operar la planta. De esta forma, se deben sumar dentro de los costos las cantidades iniciales de estos insumos y materias primas, las cuales se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 5. 5: Cantidades iniciales de agua y NH4OH, del proceso del ADM.

Item Cantidad inicial (kg/h) Agua 14.878

NH4OH 252 Fuente: Elaboración propia.

24 Considerando una producción de 24 horas al día, 335 días al año. 25 Millones de Btu. 26 USD/millón de Btu. 27 Ver detalle en capítulo 6, Tabla 6.1.

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Por otra parte, considerando los tiempos de residencia en cada etapa (ver Anexo D.3), se obtiene un tiempo total del proceso de 15 horas aproximadamente, con lo cual el costo total de las cantidades iniciales de agua y NH4OH es de 1.227 USD. 5.1.3 Inversión Dimensionamiento de equipos Para calcular la inversión de la planta, se dimensionaron los equipos principales de cada etapa del proceso, como se detalla a continuación:

Tabla 5. 6: Equipos por etapa del proceso del ADM.


A continuación se muestra el resultado del dimensionamiento de los equipos, junto con el material de construcción y las especificaciones de cada uno (ver detalle del dimensionamiento en el Anexo D.3).

Tabla 5. 7: Resultado del dimensionamiento de los equipos del proceso del ADM.

Equipo Cantidad Material Detalle Volumen (m3)

Alto (m)

Diámetro (m)

Superficie (m2)

Reactor de lixiviación

2 Acero

inox. 304 C/camisa y agitación

19,8 3 2,9 -

Reactor de purificación

3 Acero al carbón

C/camisa y agitación

26,1 3,7 3,0 -

Cristalizador

5 Acero

inox. 304 -

25,6 3,7 3,0 -

Secador 1

Acero al carbón

Rotatorio, cont. direc.

- 10,3 2,3 -

Ciclón para polvos

1 Acero al carbón

- - - - -

Estanque para agua

2 Acero al carbón

- 232 7,0 6,5 -

Estanque 1 Acero - 13,9 4,5 2,0 -

Nº Etapa Equipos Reactor de lixiviación Estanque para OxMo Estanque para agua

1 Lixiviación

Estanque para NH4OH Reactor de purificación Estanque para (NH4)2S

2 Purificación

Filtro para sulfuros metálicos Cristalizador 3 Cristalización Centrífuga Secador 4 Secado

Ciclón para polvos 5 Tratamiento de gases -- 6 Envasado y despacho --

69

para NH4OH inox. 304 Estanque

para (NH4)2S 1

Acero inox. 304

- 2,9 2,7 1,2 -

Estanque para OxMo

1 Acero al carbón

- 18,6 5 2,2 -

Filtro para sulfuros

1 PVC Prensa

- - - 13,2

Centrífuga 1

Acero al carbón

- - - - 5,3

Fuente: Elaboración propia. Costo de los equipos Con los datos anteriores se obtuvo las cotizaciones de los equipos, en precios de Estados Unidos al año 2003 [18], los cuales fueron actualizados al año 2006 (ver detalle de los cálculos en el Anexo D.4).

Sin embargo, los costos obtenidos corresponden a equipos cotizados en Estados Unidos, que presentan un costo mucho mayor que los equipos construidos en Chile. Por este motivo, los valores anteriores serán corregidos por un factor de ½, considerando así la mitad de su valor original28. Los costos corregidos se muestran a continuación.

Tabla 5. 8: Costo corregidos de los equipos del proceso del ADM. Equipo Cantidad Costo Unitario

(USD) Costo Total

(USD) Reactor de lixiviación 2 130.300 260.500 Reactor de purificación 3 44.300 132.800 Cristalizador 5 186.400 932.000 Secador 1 50.800 50.800 Ciclón para polvos 1 4.700 4.700 Estanque para agua 2 56.600 113.100 Estanque para NH4OH 1 15.100 15.100 Estanque para (NH4)2S 1 6.300 6.300 Estanque para OxMo 1 17.900 17.900 Filtro para sulfuros 1 41.800 41.800 Centrífuga 1 180.500 180.500 Total - 1.699.000


Además de los equipos mencionados, se considerará una etapa de tratamiento de gases y una de envasado y despacho. Sin embargo, los costos de estas instalaciones se obtuvieron de la inversión realizada por Molymet el año 2005, y que fueron declaradas en el Estudio de Impacto Ambiental a la CONAMA [19]. Con estas consideraciones los costos obtenidos son los siguientes (ver cálculo en Anexo D.7):

28 Factor aplicado según la comparación de los costos con cotizaciones reales en Chile, ver detalle en Anexo D.5.

70

Tabla 5. 9: Inversiones en planta de ADM.

Instalación Inversión Planta

(USD) Tratamiento de gases 1.551.000 Envasado y despacho 968.000


Con todo lo anterior se obtiene la inversión total en equipos para la planta de ADM, como se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 5. 10: Costo total por etapa de los equipos de la planta de ADM. Equipo Costo Total

(USD) Lixiviación 700.200 Purificación 361.700 Cristalización 2.225.000 Secado 111.100 Tratamiento de gases 1.551.000 Envasado y despacho 968.000 Total 4.217.700


Costo de los equipos instalados Una vez que se tienen el costo de los equipos principales de la planta de ADM, se deben considerar una serie de ítems que corresponden al costo de instalación de los equipos. Designando al costo total de los equipos como ítem 1, se definen los costos de las instalaciones como se muestra en la tabla siguiente.

Tabla 5. 11: Costo de las instalaciones de los equipos de la planta de ADM.

Ìtem Costo 2. Equipos instalados 140% del ítem 1 3. Tuberías 30% del ítem 2 4. Instrumentación 20% del ítem 2 5. Aislamiento 30% del ítem 3 6. Pinturas y terminaciones 2% del ítem 2 7. Instalación eléctrica 15% del ítem 2

Fuente: Referencia 10. Considerando la metodología anterior, se obtiene el costo total de los equipos instalados, como se muestra en la siguiente tabla.

71

Tabla 5. 12: Costo de las instalaciones de los equipos de la planta de ADM. Ìtem Costo

(USD) Equipos instalados 5.905.000 Tuberías 1.771.000 Instrumentación 1.181.000 Aislamiento 531.000 Pinturas y terminaciones 118.000 Instalación eléctrica 886.000 Total 10.392.000

Fuente: Elaboración propia. Inversión total de la planta Además de considerar el costo de los equipos y todas las instalaciones que éstos requieren (que se identificará como ítem “a”), hay una serie de costos que se suman a la inversión total de la planta, como se detallan a continuación: b) Abastecimiento de agua El abastecimiento de agua debe considerar la construcción de pozos, matrices y tuberías, dependiendo de la manera a través de la cual se obtendrá el suministro de este insumo. Para el caso de la planta de ADM se considerará la obtención del agua a partir de un pozo, con un costo total de 50.000 USD29. c) Abastecimiento de energía eléctrica Para calcular el costo real correspondiente al abastecimiento de energía eléctrica se consideró la inversión realizada por Molymet [19], que asciende a 642.000 para una subestación eléctrica. Considerando la capacidad de Molymet de 3.300 kg/h y siguiendo la misma metodología que para el costo de la etapa de tratamiento de gases (ver página 82), se obtiene un costo total por concepto de abastecimiento de energía eléctrica de 313.300 USD. d) Oficinas y edificios Los edificios considerados son:

- Pesaje y muestreo de materias primas - Taller de mantención - Laboratorio de Investigación y Desarrollo

29 Valor actual sacado de la práctica de empresas de ingeniería (información otorgada por el profesor Jesús Casas).

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- Laboratorio de Ingeniería de Procesos - Oficinas de administración

Nuevamente se considera la inversión realizada por Molymet, con lo cual se obtienen los siguientes costos (ver detalle en Anexo D.8):

Tabla 5. 13: Inversiones en oficinas y edificios para planta de ADM.

Instalación Inversión Planta

(USD) Pesaje y muestreo 123.300 Taller de mantención 130.000 Lab. Inv. y Desarrollo 300.000 Lab. Ing. de Procesos 300.000 Of. administración 150.000 Total 1.003.300

Fuente: Elaboración propia. e) Terreno De acuerdo con el layout de la planta (ver Anexo D.9) se determinó que se necesita un terreno de 6.900 m2 aproximadamente. La localización contemplada para la instalación de la planta es la comuna de San Bernardo, lugar donde se cotizaron distintos terrenos, con un valor promedio de 1,5 UF el metro cuadrado. Con esta información, se tiene que el costo total por concepto del terreno asciende a 358.400 USD30. f) El costo asociado a la ingeniería del proyecto se asume como un 8% del total de los costos directos29. g) El costo asociado a la administración y construcciones temporales corresponde al 2% del total de los costos directos29. h) El ítem “Otros” se asume como el 1% del total de los costos directos29. i) Las contingencias e imprevistos de corresponden al 10% del total de la suma de los costos directos y los costos indirectos. j) El capital de trabajo para la planta de ADM fue calculado (ver sección 5.1.4) y corresponde a 4.565.300 USD. Con todo lo anterior, la inversión total de la planta de ADM se muestra en la tabla 5.14.

30 Valor de la UF = 18.350 $ correspondiente al 20 de diciembre de 2006.

73

Tabla 5. 14: Inversión total de la planta de ADM. Ítem Costo

(USD) a) Equipos y sus instalaciones 10.392.400 b) Abastecimiento de agua 50.000 c) Abastecimiento de energía eléctrica 313.300 d) Oficinas y edificios 1.003.300 e) Terreno 358.300 Total costos directos 12.117.300 f) Ingeniería 969.400 g) Administración y construcciones temporales 242.300 h) Otros (asistencia técnica, fletes, etc.) 121.200 Total costos indirectos 1.332.900 i) Contingencias/imprevistos 1.345.500 j) Capital de trabajo 4.565.300 Total Inversión de la Planta 19.361.000

Fuente: Elaboración propia. Un último punto a considerar en cuanto a la inversión es que la vida útil real de la instrumentación de los equipos es de sólo 4 años, por lo cual se debe realizar una nueva inversión para estos instrumentos al comienzo de los años 5 y 9, por un monto que asciende a 1.181.000 USD. 5.1.4 Capital de trabajo Para determinar el capital de trabajo necesario para la planta de ADM se utilizó el procedimiento propuesto por Wessel [citado en Referencia 10]: a) Inventario en materias primas para un mes de trabajo. b) Inventario de materiales en proceso: una semana a costo de producción. c) Inventario de productos elaborados: un mes a costo de producción. d) Cuentas por cobrar: un mes a precio de venta. e) Efectivo en caja para gastos de salarios, materias primas, suministros y otros: un mes a costo de producción. Sin embargo, para aplicar este procedimiento a la planta de ADM se hicieron algunas modificaciones, debido al elevado precio de la materia prima principal (OxMo) y el producto final (ADM). De esta manera, el inventario de OxMo considerado sólo será el necesario para la producción de 1 semana y no de 1 mes. Además, no se considerará el ítem de inventario de materiales en proceso, ni el de productos elaborados, ya que la producción se basa en los contratos previamente firmados, por lo que no se espera que haya un almacenamiento de productos terminados significativo. En cuanto a las cuentas por cobrar, al tratarse al ADM de un producto muy valioso se espera que el pago se realice por adelantado o al momento de la entrega, por lo que este ítem tampoco se considera. Por último, para el efectivo en caja sólo se consideran las materias primas (distintas al OxMo), y los salarios. Con todas estas consideraciones el capital de trabajo para el dimolibdato de amonio es de 4.565.300 USD (ver detalle en el Anexo D.10).

74

5.1.5 Depreciaciones legales y ganancias/pérdidas de capital Otro punto importante para la evaluación económica es la forma en la cual se deprecian los activos fijos. En este caso, se consideró una depreciación lineal a través del horizonte de evaluación (10 años), y se tomó como valor residual de los activos el 30% de su valor al momento de la adquisición. Así, se obtuvo una pérdida de capital de 3.883.000 USD (ver detalle en el Anexo D.11). 5.1.6 Financiamiento Se considerarán dos opciones de financiamiento:

- 100% de capital propio - 50% de préstamo bancario

Para el caso del préstamo el monto de la deuda será de 10.000.000 USD, se tendrá una tasa de interés del 9% anual31, a un plazo de 10 años y con una cuota fija de 1.558.000 USD (ver detalle en Anexo D.12). 5.1.7 Tasa de descuento La tasa de descuento que se utiliza para actualizar los flujos de caja de un proyecto corresponde a la rentabilidad que exige el inversionista para preferir dicho proyecto frente a otros. Cada proyecto tiene un riesgo asociado y la rentabilidad depende del nivel de riesgo de cada proyecto, por lo tanto, la tasa de descuento depende del nivel de riesgo de cada proyecto. Debido a que el presente proyecto no tiene un alto riesgo, ya que no se trata de una nueva tecnología, se considerará una tasa de descuento del 15%, que corresponde a la empleada en proyectos de similar riesgo. 5.1.8 Flujo de caja A partir de todas las consideraciones señaladas anteriormente se calculó el flujo de caja correspondiente al caso del proyecto con capital propio y con préstamo, obteniendo los resultados que se muestran a continuación (ver detalles en Anexos D.13 y D.14 ).

31 Cotización directa en Banco de Crédito e Inversiones.

75

Tabla 5. 15: Flujos de caja con capital propio y préstamo, planta de ADM. Año FC Capital Propio

(USD) FC Préstamo

(USD) 0 -19.361.000 -9.361.000 1 6.972.000 5.567.000 2 8.114.000 6.699.000 3 8.399.000 6.973.000 4 8.685.000 7.247.000 5 7.789.000 6.338.000 6 9.255.000 7.790.000 7 9.541.000 8.060.000 8 9.826.000 8.328.000 9 8.930.000 7.414.000 10 15.464.000 13.928.000

Fuente: Elaboración propia. 5.1.9 Resultados de la evaluación económica Aplicando los criterios de evaluación del VAN y TIR32, el resultado obtenido para la evaluación económica de la planta productora de ADM es el siguiente:

Tabla 5. 16: Resultados de la evaluación económica, planta de ADM. Indicador Proyecto con

capital propio Proyecto con

préstamo bancario VAN (USD) 21.182.000 23.561.000

TIR (%) 40,6 68,1 Fuente: Elaboración propia.

De la tabla anterior se puede ver que en ambos casos el proyecto debe ser aprobado, ya que los valores del VAN son mucho mayores a cero, y la TIR encontrada supera ampliamente a la tasa de descuento. Cabe destacar que para el caso en que se utiliza un préstamo bancario, los resultados son mejores que para el caso en que se utiliza capital propio. Esto se debe a que con el préstamo se elimina un flujo negativo muy importante en el año cero, que compensa los flujos negativos más pequeños que aparecen en los años siguientes debido al pago de los intereses y las amortizaciones.

5.2 Trióxido de molibdeno puro Siguiendo la misma metodología que para el caso del ADM, se obtuvieron los valores para los ingresos, costos e inversión de la planta de trióxido de molibdeno que se presentan en la Tabla 5.18 (ver desarrollo de la evaluación económica en el Anexo D.16). 32 Ver definiciones en el Anexo D.15.

76

Tabla 5. 17: Ingresos, costos e inversión, trióxido puro (miles de USD).

Ítem Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10 Ingresos 222.031 170.730 157.905 145.080 132.254 119.428 106.604 93.778 80.953 68.128

C. Fijos 695 695 695 695 695 695 695 695 695 695

C. Variables 213.739 160.553 147.257 133.960 120.664 107.368 94.072 80.776 67.480 54.184

Inv. total 19.413 (año 0)

Fuente: Elaboración propia. De esta forma, se obtienen los siguientes flujos de caja (ver detalle en Anexos D.18 y D.19).

Tabla 5. 18: Flujos de caja con capital propio y préstamo. Año FC Capital Propio

(USD) FC Préstamo

(USD) 0 -19.413.000 -9.413.000 1 6.469.000 5.053.000 2 8.034.000 6.607.000 3 8.424.000 6.987.000 4 8.815.000 7.366.000 5 8.015.000 6.552.000 6 9.597.000 8.120.000 7 9.988.000 8.496.000 8 10.379.000 8.870.000 9 9.578.000 8.051.000 10 15.765.000 14.218.000

Fuente: Elaboración propia. Con todo lo anterior, se obtienen los valores para los criterios de evaluación utilizados que se presentan en la Tabla 5.20.

Tabla 5. 19: Resultados de la evaluación económica, planta de trióxido puro. Indicador Proyecto con

capital propio Proyecto con

préstamo bancario VAN (USD) 21.537.000 23.867.000

TIR (%) 40,2 66,0 Fuente: Elaboración propia.

Igual que en el caso del ADM, se puede ver que tanto para el caso con capital propio como en el caso con préstamo bancario, el proyecto debe ser aprobado, ya que los valores del VAN son mucho mayores a cero, y la TIR encontrada supera ampliamente a la tasa de descuento. Cabe destacar que para el caso en que se utiliza un préstamo bancario, los resultados son mejores que para el caso en que se utiliza capital propio. Esto se debe a que con el préstamo se elimina un flujo negativo muy importante en el año

77

cero, que compensa los flujos negativos más pequeños que aparecen en los años siguientes debido al pago de los intereses y las amortizaciones.

5.3 Molibdato de sodio Siguiendo la misma metodología que para el caso del ADM y trióxido puro, se obtuvieron los valores para los ingresos, costos e inversión de la planta de trióxido de molibdeno que se presentan en la Tabla 5.21 (ver desarrollo de la evaluación económica en el Anexo D.20).

Tabla 5. 20: Ingresos, costos e inversión, molibdato de sodio (miles de USD). Ítem Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Ingresos 238.273 187.273 174.523 161.773 149.023 136.272 123.522 110.772 98.022 85.272

C. Fijos 550 550 550 550 550 550 550 550 550 550

C. Variables 214.965 161.776 148.480 135.184 121.888 108.592 95.296 81.999 68.703 55.407

Inv. total 15.750 (año 0)

Fuente: Elaboración propia. De esta forma, se obtienen los siguientes flujos de caja (ver detalle en Anexos D.22 y D.23).

Tabla 5. 21: Flujos de caja con capital propio y préstamo. Año FC Capital Propio

(USD) FC Préstamo

(USD) 0 -15.750.000 -7.750.000 1 19.039.000 17.958.000 2 20.856.000 19.767.000 3 21.309.000 20.213.000 4 21.762.000 20.657.000 5 21.387.000 20.272.000 6 22.669.000 21.544.000 7 23.122.000 21.987.000 8 23.575.000 22.428.000 9 23.200.000 22.039.000 10 29.219.000 28.044.000

Fuente: Elaboración propia. Con todo lo anterior, se obtienen los valores para los criterios de evaluación utilizados que se presentan en la tabla 5.22.

Tabla 5. 22: Resultados de la evaluación económica, planta de molibdato de sodio.

Indicador Proyecto con capital propio

Proyecto con préstamo bancario

VAN (USD) 81.461.000 83.566.000 TIR (%) 126,8 239,3


78

Igual que en el caso del ADM y trióxido puro, se puede ver que tanto para el caso con capital propio como en el caso con préstamo bancario, el proyecto debe ser aprobado, ya que los valores del VAN son mucho mayores a cero, y la TIR encontrada supera ampliamente a la tasa de descuento. Cabe destacar que para el caso en que se utiliza un préstamo bancario, los resultados son mejores que para el caso en que se utiliza capital propio. Esto se debe a que con el préstamo se elimina un flujo negativo muy importante en el año cero, que compensa los flujos negativos más pequeños que aparecen en los años siguientes debido al pago de los intereses y las amortizaciones.

5.4 Comparación de los resultados Para poder tener una visión general de la evaluación económica de los tres proyectos, se compararán los puntos más relevantes dentro de la evaluación económica: inversión, ingresos, costos fijos, costos variables, margen operacional, flujo de caja e indicadores. 5.4.1 Inversión En la Tabla se 5.23 se resumen las inversiones necesarias para cada proceso. Las diferencias entre las inversiones observadas se deben al costo de los equipos y al capital de trabajo. La inversión en la planta de trióxido puro es levemente superior a la del ADM debido a que la etapa de calcinación es más costosa que la de secado. Por otra parte, el capital de trabajo es menor debido a que el inventario de materias primas es menor, porque en el proceso del trióxido puro hay una mayor recuperación de amoniaco gracias a su mayor evaporación en la calcinación.

Tabla 5. 23: Comparación de la inversión. Ítem Costo

ADM (USD)

Costo MoO3 puro

(USD)

Costo molibdato de sodio

(USD) a) Equipos y sus instalaciones 10.392.400 10.485.100 7.295.000 b) Abastecimiento de agua 50.000 50.000 50.000 c) Abastecimiento de energía eléctrica 313.300 313.300 313.300 d) Oficinas y edificios 1.003.300 1.003.300 1.003.300 e) Terreno 358.300 358.300 358.300 Total costos directos 12.117.300 12.210.000 9.019.400 f) Ingeniería 969.400 972.8006 721.600 g) Administración y construcciones temporales 242.300 244.200 180.400 h) Otros (asistencia técnica, fletes, etc.) 121.200 122.100 90.200 Total costos indirectos 1.332.900 1.343.100 992.100 i) Contingencias/imprevistos 1.345.500 1.355.300 1.001.100 j) Capital de trabajo 4.565.300 4.504.400 4.736.800 Total Inversión de la Planta 19.361.000 19.413.000 15.750.000


79

En el caso del molibdato de sodio se observa una diferencia importante en el ítem correspondiente a los equipos y sus instalaciones (a). Esta diferencia está dada básicamente porque en el proceso no es necesario incluir una etapa de tratamiento de gases, a diferencia de los otros dos procesos. Otra diferencia importante está en el capital de trabajo. Éste ítem es el mayor de los tres procesos, lo cual se debe a que se tiene in inventario de materias primas con un costo más alto. 5.4.2 Ingresos En la tabla 5.24 se presenta una tabla resumen con los ingresos de los procesos de los tres compuestos estudiados.

Tabla 5. 24: Comparación de los ingresos. Año Ingresos

ADM (USD)

Ingresos MoO3 puro

(USD)

Ingresos molibdato de sodio

(USD) 1 222.988.000 222.032.000 238.273.000 2 171.179.000 170.730.000 187.273.000 3 158.226.000 157.905.000 174.523.000 4 145.274.000 145.080.000 161.773.000 5 132.322.000 132.254.000 149.023.000 6 119.369.000 119.429.000 136.272.000 7 106.417.000 106.604.000 123.522.000 8 93.464.000 93.778.000 110.772.000 9 80.512.000 80.953.000 98.022.000 10 67.560.000 68.128.000 85.272.000

Fuente: Elaboración propia. Lo primero que se puede notar al ver la tabla anterior es que el proyecto del trióxido puro presenta mayores ingresos que el ADM en todos los años. Esto se debe a que, a pesar de presentar una menor producción anual, el precio de venta de este producto es mayor, como se muestra en la tabla 5.25. De esta manera, el mayor precio presentado por el trióxido puro compensa su menor producción, otorgándole mayores ingresos que el proceso del ADM.

Tabla 5. 25: Producción y precios de venta de los tres compuestos, año 1. Ítem ADM MoO3 puro molibdato de sodio

Producción anual (ton/año) 9.078 7.612 12.923 Precio (USD/lb) 15,8 19,4 14,6 Precio esp. (USD/lb de Mo) 28,0 29,2 37,4

Fuente: Elaboración propia. También se puede observar que el proceso del molibdato de sodio presenta los mayores ingresos de los tres compuestos, a pesar de ser el producto que tiene un menor precio de venta. Esto se debe a que la cantidad producida de este compuesto supera ampliamente a la del ADM y trióxido puro (42% y 70% mayor,

80

respectivamente). Además, es importante notar que a pesar de que el molibdato de sodio presenta el menor precio por libra de producto, es el compuesto que presenta el mayor precio por libra de molibdeno contenido, siendo un 36% y un 28% más alto que el ADM y trióxido puro, respectivamente. 5.4.3 Costos fijos En la presente tabla se resumen los costos fijos anuales de los tres procesos, los cuales son constantes para los 10 años evaluados.

Tabla 5. 26: Comparación de los costos fijos anuales.

Ítem ADM

(USD) MoO3 puro

(USD) molibdato de sodio

(USD) Costos Fijos 696.100 695.500 549.700

Fuente: Elaboración propia. Se ve que en el proceso del trióxido puro el costo fijo anual es levemente menor (0,2%) que el del ADM. Esta diferencia se debe a que en el segundo proceso a pesar de tener un mayor gasto de energía eléctrica (lo cual está dado por la presencia del horno rotatorio), el costo en salarios es menor, debido a una menor producción. Por otra parte, el costo fijo anual del proceso del molibdato de sodio es bastante menor que el de los procesos anteriores (23% menor que el del ADM y 24% menor que el del trióxido puro), lo cual se debe a un menor costo por mantención de los equipos, ya que la inversión en éstos es mucho menor que en los otros dos procesos (ver Tabla 5.23). 5.4.4 Costos variables En la siguiente figura se resumen los costos variables de los tres procesos, para todo el horizonte de evaluación.

Tabla 5. 27: Comparación de los costos variables. Año Costos Variables

ADM (USD)

Costos Variables MoO3 puro

(USD)

Costos Variables molibdato de sodio

(USD) 1 214.089.000 213.739.000 214.965.000 2 160.903.000 160.553.000 161.776.000 3 147.607.000 147.257.000 148.480.000 4 134.311.000 133.960.000 135.184.000 5 121.015.000 120.664.000 121.888.000 6 107.719.000 107.368.000 108.592.000 7 94.423.000 94.072.000 95.296.000

81

8 81.126.000 80.776.000 81.999.000 9 67.830.000 67.480.000 68.703.000 10 54.534.000 54.184.000 55.407.000

Fuente: Elaboración propia. Se puede ver de la tabla anterior que los costos variables en el proceso del trióxido puro son levemente menores que los del ADM, gracias a que hay una mayor recuperación de amoniaco en la etapa de calcinación. Por otra parte, los costos variables en el proceso del molibdato de sodio son mayores que los de los otros dos procesos, debido a que tanto el costo de los insumos utilizados como la cantidad utilizada es mayor. 5.4.5 Margen operacional A partir de los costos operacionales (costos fijos y variables), la producción y los precios de venta de los productos se puede calcular el margen operacional de éstos, según la siguiente relación.

( ) 100Pr

Prarg ⋅−

=ecio

lesOperacionaCostoseciolOperacionaenM

Haciendo este cálculo para los tres procesos se obtienen los siguientes resultados:

Tabla 5. 28: Comparación de los márgenes operacionales.

Año ADM (%)

MoO3 puro (%)

molibdato sodio (%)

1 11,6 11,4 17,0 2 13,4 13,3 20,4 3 14,0 14,0 21,6 4 14,7 14,8 23,0 5 15,6 15,8 24,6 6 16,6 17,0 26,5 7 18,0 18,4 28,8 8 19,7 20,3 31,6 9 21,9 22,7 35,2 10 25,0 26,1 39,8


Los resultados anteriores concuerdan con lo esperado, ya que el proyecto que presenta los mejores resultados según los criterios utilizados (VAN y TIR) es justamente aquél que tiene los mayores márgenes operacionales, y que corresponde al dimolibdato de sodio.

82

Se observa también que en todos los casos el margen va aumentado paulatinamente con los años de operación. Esto se explica con el hecho de, a pesar que la diferencia entre los precios del OxMo y el ADM disminuye, el precio del ADM disminuye de una manera más rápida, lo que hace que esta diferencia entre precio de insumo y producto tenga un mayor peso. 5.4.6 Flujo de caja A continuación se presenta el resumen de los flujos de caja de los tres procesos estudiados, tanto con capital propio como con préstamo bancario

Tabla 5. 29: Comparación de los flujos de caja con capital propio y préstamo. ADM MoO3 puro molibdato sodio

Año Capital Propio (USD)

Préstamo (USD)

Capital Propio (USD)

Préstamo (USD)

Capital Propio (USD)

Préstamo (USD)

0 -19.361.000 -9.361.000 -19.413.000 -9.413.000 -15.750.000 -7.750.000 1 6.972.000 5.567.000 6.469.000 5.053.000 19.039.000 17.958.000 2 8.114.000 6.699.000 8.034.000 6.607.000 20.856.000 19.767.000 3 8.399.000 6.973.000 8.424.000 6.987.000 21.309.000 20.213.000 4 8.685.000 7.247.000 8.815.000 7.366.000 21.762.000 20.657.000 5 7.789.000 6.338.000 8.015.000 6.552.000 21.387.000 20.272.000 6 9.255.000 7.790.000 9.597.000 8.120.000 22.669.000 21.544.000 7 9.541.000 8.060.000 9.988.000 8.496.000 23.122.000 21.987.000 8 9.826.000 8.328.000 10.379.000 8.870.000 23.575.000 22.428.000 9 8.930.000 7.414.000 9.578.000 8.051.000 23.200.000 22.039.000 10 15.464.000 13.928.000 15.765.000 14.218.000 29.219.000 28.044.000

Fuente: Elaboración propia. De la tabla anterior se ve que en todos los casos el proyecto que presenta mayores flujos es el del dimolibdato de sodio, que además requiere una menor inversión inicial que el resto. Esto quiere decir que los mayores ingresos de este proceso logran contrarrestar el efecto de los mayores costos variables. 5.4.7 Indicadores de evaluación de proyectos A continuación se resumen los resultados de la evaluación económica de los tres procesos estudiados.

Tabla 5. 30: Comparación de los resultados de la evaluación económica. ADM MoO3 puro Molibdato de sodio

Indicador Capital Propio

Préstamo Capital Propio


Préstamo

VAN (USD) 21.182.000 23.561.000 21.537.000 23.867.000 81.461.000 83.566.000 TIR (%) 40,6 68,1 40,2 66,0 126,8 239,3

Fuente: Elaboración propia. Según los criterios utilizados el mejor proyecto corresponde a la producción de molibdato de sodio, que presenta el mayor VAN y la más alta TIR.

83

5.5 Análisis de sensibilidad Con el objeto de poder apreciar de una manera clara el efecto que tiene en la evaluación económica algunos de los factores considerados, se realizó un análisis de sensibilidad variando los siguientes parámetros: a) Nivel de producción b) Relación entre el precio del OxMo y los productos c) Precios de las materias primas e insumos a) Nivel de producción Para ver el efecto que tiene el nivel de producción considerado en los resultados de la evaluación económica, se evaluaron distintos niveles de producción, en base al flujo másico de OxMo a tratar, entre 200 y 2.000 kg/h de OxMo para el caso del ADM y trióxido puro, y entre 40 y 1.800 kg/h de OxMo para el caso del molibdato de sodio. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 5.31, donde se ve que para el proyecto de producción de ADM se requiere de una producción mínima en base a 300 kg/h de OxMo para lograr un VAN mayor que cero, y por lo tanto, que el proyecto sea aceptado. También se observa que al duplicar la producción desde 1.000 hasta 2.000 kg/h de OxMo el VAN aumenta en un 155%, es decir a más del doble. Esto último indica que convendría tener una planta con alta producción, sin embargo cuando esto ocurre comienzan a influir otros factores que no han sido incluidos en el análisis de sensibilidad, como el tamaño del terreno y el abastecimiento de agua, lo cual puede encarecer aún más la inversión.

Tabla 5. 31: Resultados del análisis de sensibilidad (a). ADM MoO3 puro Molibdato de sodio

OxMo (kg/h)

VAN (USD)

TIR (%)

VAN (USD)

TIR (%)

OxMo (kg/h)

VAN (USD)

TIR (%)

200 -2.419.000 4,7 -2.177.000 5,5 40 -615.000 3,7

300 153.000 15,5 396.000 16,2 50 132.000 16,8

500 5.813.000 26,9 6.075.000 27,2 100 3.947.000 44,9

800 14.915.000 36,3 15.191.000 36,1 300 20.478.000 82,9

1000 21.182.000 40,6 21.536.000 40,2 500 37.612.000 100,9

1200 27.607.000 44,1 28.008.000 43,5 800 63.831.000 118,3

1400 34.124.000 47,1 34.576.000 46,3 1000 81.461.000 126,8

1600 40.717.000 49,6 41.258.000 48,7 1200 99.213.000 133,9

1800 47.408.000 51,8 47.968.000 50,8 1500 125.957.000 142,8

2.000 54.115.000 53,8 54.733.000 52,6 1800 152.848.000 150,1


84

Por otra parte, se observa que para el caso del trióxido puro, al igual que en el caso anterior, una planta con nivel de producción en base a sólo 300 kg/h de OxMo bastaría para la obtención de un VAN positivo y una TIR mayor al 15%. Para el caso del molibdato de sodio incluso con una producción en base a sólo 50 kg/h de OxMo los indicadores mostrarían que el proyecto debe ser aprobado. b) Relación entre el precio del OxMo y los productos A continuación se presenta la variación de los indicadores, al disminuir o aumentar el precio de los productos en relación al precio del OxMo. Esta relación está dada en dólares por libra de molibdeno contenido por sobre el precio del OxMo.

Tabla 5. 32: Resultados del análisis de sensibilidad (b).

USD/lb Mo VAN

(USD) TIR (%)

USD/lb Mo VAN

(USD) TIR (%)

USD/lb Mo VAN

(USD) TIR (%)

0,80 -5.842.000 7,28 0,80 -9.862.000 2,51 1,00 -5.734.000 6,89

1,00 1.665.000 17,12 1,00 -2.249.000 12,21 1,30 5.350.000 22,33

1,30 12.925.000 30,88 1,30 8.900.000 25,64 1,50 12.739.000 32,30

1,52 21.182.000 40,63 1,64 21.536.000 40,20 2,00 32.213.000 57,16

1,80 31.692.000 52,86 1,80 27.483.000 46,96 3,00 68.160.000 108,13

2,00 39.198.000 61,56 2,00 34.916.000 55,40 3,36 81.461.000 126,82

2,30 50.458.000 74,59 2,30 46.065.000 68,06 4,00 105.107.000 160,33

2,50 57.965.000 83,28 2,50 53.498.000 76,53 4,50 123.580.000 186,67


De la tabla anterior se puede ver que la relación existente entre el precio de los productos finales y el OxMo influencia fuertemente el resultado de los indicadores. Para el caso del ADM, se requiere que el precio de este producto sea por lo menos 1 USD/lb de Mo mayor que el precio del OxMo para que el proyecto resulte conveniente. Además se ve que al aumentar el precio del ADM desde 1 a 2 USD/lb de Mo por sobre el precio del OxMo el VAN aumenta en más de un 1.200% lo cual indica la gran dependencia que tiene el éxito del proyecto de este factor. Con respecto al trióxido puro, se observa que requiere de un precio de venta superior en 1,3 USD/lb de Mo al del OxMo para resultar conveniente. Sin embargo, al tener un mismo precio de venta que el ADM el trióxido presenta un VAN menor, por lo que resultaría más rentable producir ADM en vez de trióxido puro con condiciones de igualdad de precios. Este resultado es esperable, ya que la producción de trióxido puro requiere de una etapa extra de calcinación, lo que encarece el proceso. Finalmente, para el caso del molibdato de sodio se tiene que también con un precio 1,3 USD/lb de Mo mayor que el OxMo se obtienen resultados positivos, pero al comparar este resultado con el de los otros dos compuestos para un mismo nivel de precios, se puede ver que el VAN es menor. Esto de debe a que el proceso del

85

molibdato de sodio es el que presenta los mayores costos variables (ver Tabla 5.27), lo que está dado por un mayor costo de las materias primas. c) Precios de las materias primas e insumos Para poder apreciar claramente la relevancia que tiene el precio de cada uno de los insumos y materias primas en la evaluación económica, se utilizó el programa Cristal Ball 7.2.1 y los parámetros variados fueron los siguientes:

- Precio del NH4OH o NaOH - Precio del (NH4)2S o Na2S - Precio del H2SO4 - Precio de la HH - Precio del agua - Precio del gas natural - Precio de la energía eléctrica

El resultado de este análisis se puede ver a partir de las Figuras 5.1, 5.2 y 5.3 (ver supuestos y metodología utilizados en el Anexo D.24).

Figura 5. 2: Resultados de la varianza del análisis de sensibilidad (c) con precios de

venta, ADM.



venta, MoO3 puro.


86

De las Figuras 5.1, 5.2 y 5.3 se observa que el efecto que tienen los precios de las materias primas y los insumos sobre el VAN son prácticamente irrelevante en comparación con la influencia del precio del ADM en los distintos años. En el caso del ADM y el trióxido puro los precios de los años 1 al 4 suman más del 90% de la participación en la varianza, y en el caso del molibdato de sodio suman más del 85%. Según lo anterior, se puede concluir que los factores que más influyen en el resultado de la evaluación económica es el nivel de producción y la relación entre el precio de venta de los productos y el OxMo.


venta, molibdato de sodio.


87

6. PROYECCIONES DE LOS MERCADOS DEL MOLIBDENO

En este capítulo se analizarán los distintos aspectos relevantes que permiten proyectar la evolución futura que tendrán, respecto al molibdeno, los mercados del acero inoxidable, los catalizadores y los pigmentos. Sin embargo, una base importante para realizar este análisis es la proyección del precio del molibdeno para los próximos años. El desarrollo de esta proyección se presenta a continuación.

6.1 Proyección del precio del molibdeno Debido al importante cambio que ha tenido el precio del molibdeno en los últimos años es bastante difícil hacer una proyección razonablemente precisa del precio que tendrá este metal en el futuro. A pesar de esto, al observar la evolución histórica de los precios de los compuestos de molibdeno se puede observar cierto patrón que puede ser de gran utilidad para cumplir dicho objetivo. A continuación se presenta la evolución histórica del precio del principal compuesto de molibdeno (OxMo) en los últimos 29 años.

Figura 6. 1: Precio histórico del óxido de molibdeno (OxMo).

0

5

10

15

20

25

30

35

1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008

Prec

io (U

SD/lb

de

Mo)


Como se puede ver del gráfico anterior, el precio del óxido de molibdeno se ha mantenido bajo los 5 USD/lb durante gran parte del período mostrado. Sin embargo, ha habido grandes saltos en el precio a fines de los años 70, en el año 1995 y a partir del año 2004.

88

Un aspecto importante a considerar es que luego de un período de precios muy altos, se vuelve a los valores históricos en poco tiempo, con lo cual se puede concluir que la evolución del precio del OxMo es cíclica. También es importante notar que el alza de precios de los últimos años ha sido bastante particular, y difiere a las anteriores tanto en sus máximos de precios como en su duración. A pesar de esto, resulta lógico pensar que en el largo plazo se debiera volver a las condiciones históricas en cuanto a precios, una vez que las condiciones que han provocado el alza de precios desaparezcan. La industria minera ha sido lenta en responder al actual crecimiento de la demanda de molibdeno y a los bajos inventarios. Recientemente se han iniciado una serie de proyectos nuevos, tanto primarios como de co-producción, pero dado a la necesidad de estudios financieros y medioambientales, es difícil pensar que alguno de ellos se concrete antes del 2009. Sólo dos proyectos en el mundo podrían entrar en funcionamiento en los años 2007 o 2008 [23]. Por este motivo, de acuerdo a expertos en la industria del molibdeno33 , dado que las condiciones del mercado no han cambiado significativamente, se espera que el precio del óxido de molibdeno se mantenga cercano a los 20 USD/lb de Mo contenido el año 2007, y a de 15 USD/lb de Mo contenido el año 2008, ya que las condiciones del mercado comenzarían a cambiar en esa fecha. Además, debido al comportamiento cíclico de los precios, los expertos esperan que en el largo plazo se vuelva a los precios históricos, bordeando los 5 USD/lb de Mo contenido. En base a esto, la proyección del precio del óxido de molibdeno utilizada contemplará los valores de la Tabla 6.1. Para hacer esta proyección se consideró un precio de 20 y 15 USD/lb de Mo contenido para los años 2007 y 2008 respectivamente, y una disminución lineal hasta los 5 USD/lb de Mo contenido al cabo de diez años. Con esta proyección de precios para el OxMo, y considerando la misma relación con los productos finos que se presenta en el capítulo 3.4, la proyección de los precios para los próximos 10 años es la que se muestra en la Tabla 6.2.

Tabla 6. 1: Precios proyectados del óxido de molibdeno (OxMo). Año Precio (USD/lb) Precio esp. (USD/lb de Mo) 2007 12,0 20,0 2008 9,0 15,0 2009 8,3 13,8 2010 7,5 12,5 2011 6,8 11,1 2012 6,0 10,0

33 Entrevista a Sr. Guillermo Olivares (COCHILCO) y Sr. José Luis Valenzuela (CODELCO).

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2013 5,3 8,8 2014 4,5 7,5 2015 3,8 6,3 2016 3,0 5,0


Tabla 6. 2: Precios proyectados del óxido de molibdeno (OxMo). ADM MoO3 puro molibdato de sodio

Año Precio (USD/lb)

Precio esp. (USD/lb Mo)

Precio (USD/lb)


Precio (USD/lb)


2007 12,1 21,5 14,4 21,6 9,1 23,4 2008 9,3 16,5 11,1 16,6 7,2 18,4 2009 8,6 15,3 10,2 15,4 6,7 17,1 2010 7,9 14,0 9,4 14,1 6,2 15,9 2011 7,2 12,8 8,6 12,9 5,7 14,6 2012 6,5 11,5 7,8 11,6 5,2 13,4 2013 5,8 10,3 6,9 10,4 4,7 12,1 2014 5,1 9,0 6,1 9,1 4,2 10,9 2015 4,4 7,8 5,3 7,9 3,7 9,6 2016 3,7 6,5 4,4 6,6 3,3 8,4

Fuente: Elaboración propia. Gráficamente, la evolución de los precios sería como se muestra en la siguiente figura.

Figura 6. 2: Precios proyectados de los compuestos de molibdeno.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Prec

io (U

SD/lb

)

OxMo ADM Trióxido Molibdato sodio


6.2 El mercado del acero inoxidable El acero inoxidable es un tipo de acero resistente a la corrosión, dado que el cromo que contiene posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro. Sin embargo, esta película

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puede ser afectada por algunos ácidos dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Contiene, por definición, un mínimo de 10,5% de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno (ver tipos de aceros inoxidables en el Anexo E.1). El molibdeno es usado en los aceros inoxidables en cantidades bajo el 8%, pero más comúnmente en rangos entre el 2 y el 4%. Incluso estos porcentajes relativamente pequeños de molibdeno tienen efectos poderosos en incrementar la resistencia al agrietamiento en ambientes con cloruros, tanto en las aleaciones de Fe-Cr como en las de Fe-Cr-Ni. El molibdeno reduce la intensidad del efecto oxidante, lo que se requiere para asegurar la pasividad y disminuir la tendencia al quiebre de las películas pasivas que se formen posteriormente [15]. El mercado de los aceros genéricos y, especialmente, de los aceros inoxidables ha presentado un importante desarrollo en los últimos años (ver detalles del mercado del acero en el Anexo E.2). Con respecto a los aceros genéricos, a partir del año 1995 se ha presentado un aumento importante en la producción de acero crudo, con crecimientos aproximados del 4,7% anual. El año 2005 los principales países productores de acero crudo fueron China (30,9%), Japón (9,9%) y Estados Unidos (8,4%), mientras que los principales consumidores de acero en el mundo fueron China (31,1%), Europa (18,7%), otros países de Asia (15,2%) y los países del NAFTA (13,4%). Con respecto al precio del acero, después de un período donde el índice global osciló en torno a valores bajo la referencia 100 (entre diciembre de 1997 y octubre de 2003), los precios de productos de acero han aumentado considerablemente de nivel en el período comprendido entre los años 2004 a 2006 (ver definición del índice global y su evolución en el tiempo en el Anexo E.4). El IISI34 estima el crecimiento en el consumo de productos finales de acero para los próximos años. A partir del sostenido crecimiento del consumo de China y un crecimiento moderado del resto del mundo, se proyecta una tasa de crecimiento en el consumo mundial de 7,3% en el período 2005-2006 y de 5,8% en el período 2006-2007. Esto permite afirmar que la demanda por acero en el corto plazo seguirá sólida, asignando a China una fuerte influencia en las perspectivas futuras de la industria [14] (ver el detalle de los hechos, perspectivas y tendencias del mercado del acero en el Anexo E.5).

34 Internacional Iron and Steel Institute, Referencia 16.

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Por otra parte, el mercado del acero inoxidable también ha presentado un desarrollo importante en el último tiempo, dado principalmente por una fuerte demanda de parte de China, país que ha presentado un rápido crecimiento en los últimos años. Todo esto, junto con el desarrollo de importantes proyectos que demandarían grandes cantidades de acero inoxidable, hace suponer que este material presentará una importante demanda en los próximos años, lo cual generaría una también importante demanda de molibdeno (ver el detalle de los hechos, perspectivas y tendencias del mercado del acero inoxidable en el Anexo E.6).

6.3 El mercado de los catalizadores La función de un catalizador es tanto aumentar la velocidad de una reacción química como conducirla hacia la obtención de un producto deseado. Los catalizadores que tienen molibdeno como componente se muestran en la Tabla 6.3.

Tabla 6. 3: Compuestos de molibdeno en los catalizadores. Catalizador Aplicación Reacción Importancia Sulfurados

Co-Mo o Ni-Mo en alúmina

Hidrotratamiento, hidrodesulfurización

Remover el azufre del petróleo crudo

Refinería del Petróleo

Óxidos Bi-Mo Oxidación selectiva del propeno

Sintetizar acroleina, acrilonitrilo

Elaboración de polímeros y plásticos

Óxidos Mo-V Oxidación de acroleína

Sintetizar ácido acrílico Elaboración de polímeros y plásticos

Óxidos Fe-Mo Oxidación del metanol

Sintetizar formaldehído Elaboración de formalina, polímeros

y resinas Óxido de Mo en alúmina

Metátesis de olefinas Propeno a eteno y buteno

Síntesis de olefinas

Complejos de Mo

Epoxidación Olefina a epoxida Síntesis de poliéter

Fosfomolibdato de Heteropoliacidos

Hidratación de propeno

Propeno a alcohol Síntesis de alcoholes

Fuente: IMOA [17]. Sin duda, una de las mayores aplicaciones de los catalizadores con molibdeno es en la hidrodesulfuración (HDS) del petróleo, petroquímicos y combustibles líquidos derivados del carbón. Como la oferta mundial del petróleo crudo está ampliamente extendida y los crudos con bajo contenido de azufre son cada vez más escasos, el uso de los catalizadores en base a molibdeno se incrementará. El molibdeno no sólo permite una refinación económica de los combustibles, si no que también contribuye a un ambiente más limpio a través de menores emisiones de sulfuros [17]. En el Anexo E.7 se presentan importantes antecedentes, referentes a la demanda de energía primaria y a las tendencias en la industria de los combustibles, que sustentan las bases de la afirmación anterior.

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6.4 El mercado de los pigmentos Los pigmentos basados en molibdatos son usados por dos propiedades: formación estable del color e inhibición de la corrosión. El naranjo molibdeno se prepara mediante la co-precipitación de cromato de plomo, molibdato de plomo y sulfato de plomo. Éstos son pigmentos ligeros y estables al calor, con colores desde el rojo-anaranjado brillante hasta el rojo-amarillento y son usados en pinturas y tintas, productos de plástico y caucho, y cerámicos. En la Tabla 6.12 se muestra el uso de los molibdatos como inhibidores de corrosión y pigmentos (ver descripción detallada de los usos en el Anexo E.8.

Tabla 6. 4: Inhibidores de corrosión y pinturas en base a molibdeno. Aplicación Molibdatos

Acero, aluminio, cobre Sistemas centrales de calefacción Enfriadores de motores de automóviles

molibdato de sodio

Pinturas Plásticos Caucho Cerámicos

molibdatos de zinc, calcio y estroncio naranjo molibdeno: molibdato de plomo más cromato de plomo fosfomolibdatos

Fuente: IMOA [17]. El naranjo molibdeno, principal pigmento en base a molibdeno, pertenece al grupo de los pigmentos inorgánicos, los cuales poseen una gran porción del volumen total de ventas de los pigmentos a color. Entre los principales productores de pigmentos inorgánicos se encuentran Estados Unidos y Europa (ver detalle de los grupos de pigmentos y los productores de pigmentos inorgánicos en el Anexo E.9). El mercado de los pigmentos se ha convertido en uno de los más globalizados, debido a: mayor comercio hacia y desde los países en desarrollo, traslado de la producción a Asia (China e India), expansión de la producción en China e India, crecimiento de la demanda doméstica de Asia y crecimiento de las exportaciones de Asia (ver detalle de los cambios en el mercado de los pigmentos y el comercio global en el Anexo E.10).

Como antecedente se puede mencionar que el consumo estadounidense de pigmentos con molibdeno disminuyó de manera importante a partir del año 200435, lo cual, junto con el aumento en el consumo total de pigmentos de Estados Unidos36, indica que puede haber una utilización de sustitutos de pigmentos de molibdeno de menor precio, como el naranjo-cromo, rojo-cadmio y naranjos orgánicos [28].

35 Ver detalles en el Anexo E.11. 36 Ver cifras en el Anexo E.10.

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7. ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE LOS PROCESOS ESTUDIADOS

En el presente capítulo se analizarán y compararán los tres procesos estudiados, mediante la utilización de herramientas del análisis FODA. Primero se determinarán las principales oportunidades y amenazas en el mercado de cada compuesto, gracias a los antecedentes estudiados en el análisis de mercado y de las proyecciones. Posteriormente se determinarán las principales debilidades y fortalezas de cada proceso estudiado, con los antecedentes del estudio de los procesos y de la evaluación económica de cada uno.

7.1 Dimolibdato de amonio Oportunidades Con respecto a la industria, para las empresas ya establecidas una oportunidad que se presenta es la baja amenaza de nuevos participantes. Esto se explica por las altas barreras de entrada presentes en la industria del molibdeno, y en el caso de las empresas procesadoras de concentrados éstas están dadas principalmente por las economías de escala, el alto requerimiento de capital, el alto costo de cambio de proveedor y accesos a canales de distribución, entre otros. Para esto, las compañías deben establecer contratos de largo plazo con los proveedores de concentrados, lo cual es un punto muy relevante para el éxito del proyecto [6]. Otra oportunidad que presenta la industria es el bajo poder de los proveedores una vez establecidos los contratos, ya que éstos se realizan a largo plazo y las condiciones deben ser respetadas por ambas partes. Finalmente, una oportunidad muy importante es que no hay sustitutos relevantes del molibdeno para su aplicación en los catalizadores, debido a la gran afinidad que tiene éste elemento con el azufre. Este factor, ante el gran crecimiento experimentado por este mercado, se traduciría en un aumento considerable en la demanda de molibdeno. Amenazas Del estudio de mercado se pudo observar que un balance global en la comercialización del ADM indica una baja en 350 T.M. de Mo contenido considerando

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a EE.UU. y Chile en el período 2001-2004, lo que indicaría que los mercados de este compuesto no están presentando demandas importantes. Con respecto a la industria, para las empresas nuevas que quieran ingresar, hay altas barreras de entrada, como se mencionó anteriormente. Debilidades La principal debilidad del proceso del ADM es que durante distintas etapas hay evaporación de amoniaco, que es una de las materias primas importantes de este producto. Esta evaporación de amoniaco obliga a incorporar en el proceso una etapa de tratamiento de gases, ya que el amoniaco no puede ser liberado directamente a la atmósfera. La incorporación de esta etapa en el proceso encarece en forma considerable la inversión de la planta (ver sección 5.1.3). Fortalezas La principal fortaleza de este proceso también está relacionada con el uso de amoniaco como materia prima. El primer motivo, es que este compuesto tiene un valor relativamente bajo (comparado con el NaOH), lo cual ayuda a que los costos variables no sean tan altos. El segundo motivo es que, debido a la evaporación de amoniaco en el proceso, parte de este compuesto se puede recuperar y recircular en el proceso, lo cual hace disminuir los costos variables. De la evaluación económica realizada para el proceso productivo de ADM se llegó a que los indicadores de evaluación de proyectos utilizados (VAN y TIR) mostraron buenos resultados, lo que indicaría que el proyecto se debiera realizar, bajo los supuestos considerados. Por otra parte, del estudio de las proyecciones de los principales mercados del molibdeno se pudo observar que hay un importante crecimiento en el mercado de los catalizadores a base de molibdeno, los cuales son uno de los usos importantes del dimolibdato de amonio.

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7.2 Trióxido de molibdeno puro Oportunidades Del estudio de mercado se observa que todas las cifras indican un importante aumento en la comercialización de este producto en los últimos años. Es así como en el período 2001-2004 el balance global considerando a EE.UU. y Chile muestra un aumento en 509.000 T.M. de Mo contenido en este compuesto. Del análisis de las proyecciones de los distintos mercados, una oportunidad importante para este compuesto está dada por un alto crecimiento pasado y proyectado, tanto para el mercado de los catalizadores como para el mercado de los aceros inoxidables. Estas proyecciones generan una gran oportunidad, ya que justamente los catalizadores y aceros inoxidables son los dos principales usos del trióxido de molibdeno puro, y es lo que explica el aumento en su demanda en el último tiempo. Con respecto a la industria, para las empresas ya establecidas una oportunidad es la baja amenaza de nuevos participantes y el bajo poder de los proveedores, al igual que en el caso del ADM. Otra oportunidad importante es que no existen sustitutos para el uso del molibdeno en los catalizadores, ni menos aún en los aceros. De hecho, debido a la disponibilidad y versatilidad del metal, la industria ha tratado de desarrollar nuevos metales con propiedades similares a las del molibdeno, no obteniendo resultados satisfactorios. Amenazas La única amenaza relevante para este compuesto afectaría a las empresas nuevas que quieran ingresar, debido a las altas barreras de entrada. Debilidades Al igual que para el caso del ADM, la principal debilidad del proceso está relacionada con la evaporación de amoniaco, y la respectiva incorporación de una etapa de tratamiento de gases, lo que encarece la inversión. Otra debilidad es que la obtención del trióxido puro requiere de una etapa extra de tratamiento, después de la elaboración del dimolibdato de amonio, que es la calcinación. Aunque esta etapa reemplaza a la etapa de secado que se realiza para

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obtener un ADM comercializable, sin duda es un proceso más complejo, ya que involucra reacciones químicas y necesita de un mayor control. Fortalezas La fortaleza de este proceso, también tiene relación con la calcinación. Al llevar a cabo esta etapa, se aumenta de manera considerable la pureza del producto final, obteniendo un 66,6% de Mo contenido, versus el 56,4% de Mo contenido en el ADM. Esto hace que el trióxido puro tenga un valor mayor en el mercado, mientras que su costo de producción sólo aumenta en forma leve, como se vio en la evaluación económica. Por otra parte, de la evaluación económica se observan buenos resultados dados por los indicadores VAN y TIR, que incluso superan a los resultados obtenidos en el proceso del ADM.

7.3 Molibdato de sodio Oportunidades Una oportunidad importante que se observa del estudio de las proyecciones de los mercados, es el crecimiento de la industria automotriz en China, lo cual requerirá de materias primas de alta calidad, a las que pertenecen los pigmentos hechos con molibdeno Con respecto a la industria, para las empresas ya establecidas hay una baja amenaza de entrada de nuevos participantes, y bajo poder de los proveedores. Amenazas Del análisis de mercado se vio que el balance global en el período 2001-2004 considerando a Chile y EE.UU. muestra una baja en la comercialización de molibdato de sodio, lo que indicaría que los mercados no están requiriendo grandes cantidades de este producto, a diferencia del trióxido puro. Esto se puede explicar mediante el análisis de las proyecciones de los mercados de los pigmentos, en donde se ve un fuerte crecimiento general en los últimos años, pero no así en la demanda de pigmentos a base de molibdeno.

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Una explicación para este hecho, es que en el mercado de los pigmentos existen sustitutos relevantes para el molibdeno, como el naranjo-cromo, rojo-cadmio y naranjos orgánicos. Estos podrían estar siendo utilizados en reemplazo del naranjo-molibdeno, debido a los altos precios presentados por este metal en el último tiempo, lo cual significa una importante amenaza para este producto. Debilidades La principal debilidad de este proceso tiene que ver con la utilización de hidróxido de sodio, que es una de las materias primas principales. El primer motivo es que este compuesto tiene un precio relativamente mayor que el del amoniaco que se utiliza en el proceso del ADM. El segundo motivo es que el hidróxido de sodio no se puede recuperar y reciclar durante el proceso, lo cual encarece los costos variables. Finalmente, la utilización de este compuesto obliga a la utilización de equipos más caros, ya se trabaja a mayor alcalinidad y es necesario prevenir la corrosión. Fortalezas La principal fortaleza de este proceso es que no es necesario incorporar una etapa de tratamiento de gases, por lo cual la inversión es menor que en los otros dos procesos. Además, de la evaluación económica realizada para el proceso productivo de molibdato de sodio se llegó a que los indicadores de evaluación de proyectos utilizados (VAN y TIR) mostraron muy buenos resultados, superando ampliamente a los del ADM y trióxido puro, lo cual resulta ser una gran fortaleza.

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8. CONCLUSIONES GENERALES

A partir del estudio de mercado se puede concluir que los productos de molibdeno han presentado un fuerte aumento en su consumo en los últimos años, y principalmente a partir del año 2004. Este aumento está dado básicamente por los concentrados de molibdenita y el óxido de molibdeno grado técnico (o concentrados tostados), y de los productos finos estudiados sólo el trióxido de molibdeno puro ha presentado un aumento claro en su consumo. Con respecto a los precios de comercialización del principal compuestos de molibdeno (trióxido grado técnico, OxMo), se nota un claro aumento a partir del año 2004, subiendo desde los 2,5 USD/lb de molibdeno contenido en el 2000 hasta el precio histórico de 31,7 USD/lb de Mo contenido el 2005. Esto se ha visto reflejado en los precios de los productos finos, pero la diferencia entre los contratos de los compuestos que van dirigidos a la industria de la metalurgia (trióxido puro) y los que van dirigidos a la industria química (ADM y molibdato de sodio), hace que el efecto de la subida de precios sea distinto, notándose un cambio retardado en los productos dirigidos a la industria química. Según la información recopilada, el aumento de consumo de molibdeno y su consiguiente aumento de precios está dada por tres factores fundamentales: el aumento de la demanda china producto del cierre de varias minas en ese país, la recuperación de la industria de los aceros y los catalizadores, y la restricción en la capacidad de tostación, principalmente en el mundo occidental. Debido a que la respuesta de la industria frente a estos factores ha sido lenta, y las condiciones generales no han tenido grandes modificaciones, se espera que el 2007 el precio se mantenga alrededor de los 20 USD/lb de Mo contenido (por debajo de los 24,8 USD/lb de Mo que promedió el año 2006) y el 2008 cerca de 15 USD/lb de Mo contenido, volviendo en el largo plazo a los precios normales de 5 USD/lb de molibdeno contenido. Del estudio de los procesos de tres compuestos (dimolibdato de amonio (ADM), trióxido puro y molibdato de sodio) se puede concluir que la principal diferencia está en las materias primas utilizadas. Mientras que en los procesos para la obtención de ADM y trióxido puro se utiliza hidróxido de amonio para la lixiviación, lo que implica la incorporación de una etapa de tratamiento de los gases evaporados, en el proceso del molibdato de sodio se utiliza hidróxido de sodio, con lo cual no es necesario incorporar una etapa de tratamiento de gases, pero sí la instalación de equipos más costosos que resistan a la corrosión, ya que se trabaja a mayor alcalinidad. De la evaluación económica se concluye que los procesos de los tres compuestos estudiados presentan buenos resultados, como lo muestran los indicadores utilizados (VAN y TIR). Sin embargo, de los tres proyectos el que resultaría más

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rentable es el de la producción de molibdato de sodio, ya que tanto el VAN como la TIR tienen valores bastante más altos que el de los otros dos proyectos, siendo aún mejor la opción con 50% de préstamo bancario para la inversión, como se muestra en la tabla siguiente.

Tabla 8. 1: Comparación de los resultados de la evaluación económica. ADM MoO3 puro Molibdato de sodio

Indicador Capital Propio



Préstamo

VAN (USD) 21.182.000 23.561.000 21.537.000 23.867.000 81.461.000 83.566.000 TIR (%) 40,6 68,1 40,2 66,0 126,8 239,3

Fuente: Elaboración propia. El análisis de sensibilidad también arrojó datos importantes, ya que mostró que el éxito de los tres proyectos está fuertemente determinado por dos factores: el nivel de producción y la relación entre el precio del OxMo y el precio de los productos finales. Con respecto al nivel de producción, se encontró que la producción mínima, en base al consumo de OxMo es de 300, 300 y 50 kg/h para los procesos del ADM, trióxido puro y molibdato de sodio, respectivamente. Con respecto a la relación de los precios, el proyecto de producción de ADM requiere como mínimo un precio de venta superior en 1,0 USD/lb de Mo al precio del OxMo, mientras que para la producción de trióxido puro y molibdato de sodio se requiere un precio de venta superior en 1,3 USD/lb de Mo al precio del OxMo para que el proyecto sea rentable. Por otra parte, del estudio de las proyecciones de los principales mercados del molibdeno se puede ver que los mercados que presentan el mayor crecimiento esperado para los próximos años son el de los catalizadores en base a molibdeno y el de los aceros inoxidables. En ambos mercados el molibdeno tiene una participación relevante, ya que actualmente no tiene sustitutos en dichas aplicaciones, lo cual indica que habrá un aumento en su demanda en los próximos años. El mercado de los pigmentos también muestra un importante crecimiento, sin embargo, las aplicaciones en pigmentos del molibdeno sí tienen sustitutos, por lo cual el molibdeno puede ser reemplazado, sobretodo al presentar un alto precio. Finalmente, se puede concluir que al comparar las tres alternativas de producción el proyecto que podría presentar los mejores resultados bajo las condiciones actuales del mercado es la producción de trióxido de molibdeno puro. Esto debido a que, por un lado presenta buenos resultados económicos y mejores que los del ADM, y por otro lado está dirigido a dos mercados que tendrán importantes crecimiento en el próximo tiempo (catalizadores y aceros inoxidables), y en los cuales el molibdeno juega un rol fundamental.

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