lixiviacion hipoclorito

NUEVO MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN DE NUEVO MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN DE COBRE POR LIXIVIACIÓN DE MINERALES COBRE POR LIXIVIACIÓN DE MINERALES

MIXTOS DE COBRE EN MEDIO BÁSCIO CON MIXTOS DE COBRE EN MEDIO BÁSCIO CON SOLUCIÓN CLOROSOLUCIÓN CLORO--AMONIACAL: AMONIACAL:

EVALUACIÓN TÉCNICO ECONÓMICAEVALUACIÓN TÉCNICO ECONÓMICA.

1

Ing. Álvaro Ordóñez NúñezIngeniero Metalurgista, Consultoralvaroordoes10@hotmail.com

Edmundo Alfaro Delgado; Dr. Ing. Docente Pontificia Universidad Católica del Perúealfaro@pucp.pe

LIXIVIACIÓN CON HIPOCLORITO - AMONIACO

• La lixiviación de minerales de cobre (óxidos y sulfuros), se efectuó alemplear hipoclorito (lejía) y amoniaco en un medio básico.

• El cobre se disuelve fácilmente formando el complejo tetra-amin-cúprico, Cu(NH3)42-.

• Se realiza a presión y temperatura normales.

• La solución de lixiviación resulta libre de impurificantes debido a:

o El carácter selectivo del amoniaco;

o En medio básico con muy pocos iones interferentes en solución.

2

o En medio básico con muy pocos iones interferentes en solución.

• Proceso es apto para:

o Minerales que presentan dificultad a la lixiviación ácidaconvencional, (carbonatos; cobre nativo).

o Minerales con baja recuperación al emplear la concentración porflotación.

o Sulfuros secundarios íntimamente ligados a óxidos.

• La recuperación de cobre metálico se efectúa mediante Electro-deposición directa.

• Se produce la disolución de metales preciosos: oro y plata.

MECANISMO DE LIXIVIACIÓN

� Oxidación mediante el cloro acuoso o hipoclorito, OCl-: CuCl+,AuCl4-.

� Acomplejamiento con amoniaco: NH3(ac):

3

amoniaco: NH3(ac): Cu(NH3)4+2, Ag(NH3)2+.

� Empleo del Cu(NH3)4+2

como agente oxidante secundario

Reacción Cátodica:

Cu(NH3)4+2+ e-=Cu(NH3)2++2 NH3(ac).

Cu(NH3)2+ + e- = Cu° + 2 NH3(ac)

Cu(NH3)4+2 + 2 e- = Cu° + 4 NH3(ac)

ELECTRO DEPOSICIÓN

Cu(NH3)4 + 2 e = Cu° + 4 NH3(ac)

2 H2O + 2 e- = 2 OH- + H2

Reacción anódica:

4 OH- = O2 + 2 H2O + 4 e-

2 Cl- + 2 e- = Cl2(ac)

4

REGENERACIÓN DE HIPOCLORITO

Reacción de formación de hipoclorito:

Cl2 + 2 OH- => OCl- + Cl- + H2O

Requerimientos:-Baja concentración iones Cl--Medio básico-Baja temperatura.

Producción de cobre en polvo.

5

Producción de cobre en polvo.

DESARROLLO DE LA PRESENTACION

DIAGRAMA DEL PROCESO

6

Composición Mineralógica

- Cobre gris: partículas libres y en asociaciones.

-Chalcopirita: dentro de carbonatos y sulfuros secundarios.

-Cobre nativo: inclusiones finas en gangas.

EVALUACIÓN EXPERIMENTAL

gangas.

-Carbonatos de cobre: malaquita, poca azurita.

- Óxidos de cobre: cuprita masiva y en agregados terrosos.

-Sulfuros secundarios: calcosita y digenita.

7

EVALUACIÓN EXPERIMENTAL

Material CuTot CuOx.

Cancha

Mixto

2,02

1,20

1,20

0,90

Composición química

8

Material P80 MallaCancha

Mixto

125

105

-140 – 100

-140 - 100

Distribución granulométrica

4.1 Mineral de Cancha

- Relación solido/liquido = 1/5

- Tiempo = 2,60 horas

- [NH3(ac)] = 3,23 a 5,50 g/L

Mineral de Cancha: Condiciones operativas

-Relación solido/liquido = 1/5

-Tiempo = 2,60 horas.

RESULTADOS DE LIXIVIACIÓN

- [NH3(ac)] = 3,23 a 5,50 g/L

- [OCl-] = 3,00 a 5,02 g/L

- pH 9,40 a 9,69

-Recuperación 89,52 %

-[NH3(ac)] = 3,23 a 5,50 g/L

-[OCl-] = 3,00 a 5,02 g/L

-pH 9,40 a 9,69

- Recuperación 89,52 %

9

Mineral Mixto-Prueba 1

- Relación solido/liquido = 1/5

- Tiempo = 3,90 horas

- [NH3(ac)]=3,50 a 5,50 g/L

RESULTADOS DE LIXIVIACIÓN

- [NH3(ac)]=3,50 a 5,50 g/L

- [OCl-] = 1,40 a 5,00 g/L

- pH 9,49 a 9,74

Recuperación 96,36 %

10

Mineral Mixto-Prueba 2

- Relación solido/liquido = 1/5

- Tiempo = 2,60 horas

- [NH3(ac)] = 3,50 a 5,50 g/L

RESULTADOS DE LIXIVIACIÓN

3

- [OCl-] = 1,54 a 5,40 g/L

- pH 9,50 a 9,80

Recuperación 93,25 %

11

Prueba EW 1- Mixto

- Electrolito = 0,9216 g Cu/L

RESULTADOS DE ELECTRODEPOSICIÓN

- Voltaje = 2,35 V

- Tiempo 13,50 h

-Cu depositado 55,50 %

12

Prueba EW 2 - Mixto

- Electrolito = 0,8448 g Cu/L

- Voltaje = 2,35 V

- Tiempo 23,15 h

- Cu depositado 54,50 %

RESULTADOS DE ELECTRODEPOSICIÓN

- Cu depositado 54,50 %

13

Prueba EW 3 - Cancha

- Electrolito = 0,900 g Cu/L

- Voltaje = 2,42 V

- Tiempo 18,50 h

- Cu depositado 71,44 %

RESULTADOS DE ELECTRODEPOSICIÓN

- Cu depositado 71,44 %

14

Prueba 1- [OCl-] inicio 0,758 g/L

- [OCl-] final 1,684 g/L

- Tiempo 13,65 horas

- pH 9,05

- Regeneración: 119,90%

REGENERACIÓN DE HIPOCLORITO

PRUEBA 2- [OCl-] inicio 1,607 g/L

- [OCl-] final 3,215 g/L

- Tiempo 16 horas

- pH 8,80

-Regeneración: 100,00%

15

Mineral a tratar: 50 TM/día

Contenido CuTotal = 1,50 %

Recuperación 93,50 %

Cu Fino = 0,7012 TM/dia =1 524,45 Lb/día

Periodo 5 años

Tiempo de implementación 6 meses

EVALUACIÓN ECONÓMICA

Tiempo de implementación 6 meses

Depreciación 12,5%

Intereses 8,0 % anual

Tasa impositiva 30,0 %

Días operativos por año 335

Precio de venta US $ 3,75/Lb

Regalía 0,80%

16

Ítem Costo, US $/Lb

Reactivos Energía LaborVariosTOTAL

1,564

0,180

0,248

0,056

1,906

Costo de Producción

Precio del Cobre

EVALUACIÓN ECONÓMICA

Ítem Bajo Alto

Precio del Cobre, US $/Lb 3,750 4.200

Costo del cobre, US $/Lb 1,906 1.906

Utilidad bruta, US $/Lb 1,844 2,294

Precio del Cobre

17

Año Utilidad neta, US $/Lb

12345

0,726

0,890

0,912

0,933

0,866

Utilidad Neta Especifica

EVALUACIÓN ECONÓMICA

Flujo de Caja Especifico

Año Flujo de Caja Especifico, US $/Lb

12345

1,283

1,211

1,201

1,192

1,221

18

CONCLUSIONES

� El empleo de un lixiviante compuesto de cloro acuoso-amoniacopermite obtener extracciones de cobre superiores al 90 % conlixiviación en tanques agitados.

� Es adaptable a minerales sulfurados y mixtos; especialmente losminerales mixtos de procesos de flotación, en los cuales se pierdecantidades significativas de cobre oxidado.

� Se logró obtener cobre en cátodos directamente de la solución delixiviación; esto obvia la etapa de extracción por solventes que seemplea en la lixiviación acida.

Debido al carácter selectivo del amoniaco para el cobre y al pH del

19

� Debido al carácter selectivo del amoniaco para el cobre y al pH delmedio lixiviante se obtienen soluciones puras, sin interferentes quefacilitan la electrodeposición.

� El proceso es adecuado para todo tipo de operaciones con rentabilidadeconómica demostrada.

� Con el empleo amoniaco como medio lixiviante, los desechos sonambientalmente compatibles: el amoniaco se degrada a nitritos, losque forma parte de fertilizantes.

� En los proceso de lixiviación ácida los residuos son mucho máscontaminantes.