lixiviacion de cobre - codelco (1)

8/10/2019 Lixiviacion de Cobre - Codelco (1)

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escuela profesional de ingeniera

Metalrgic UNIC

ING CESAR EDUARDO LUCERO [email protected]

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AREA DE LIXIVIACION


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METODOS DE LIXIVIACION

LIXIVIACION EN BATEAS

Fue uno de los primeros procesos de lixiviacin desarrollados para suministrarsoluciones para electro obtencin directa, en la mayora de los casos, a partirdeminerales de alta ley de cobre. Las plantas actuales son antiguas y es pocoprobable su aplicacin en nuevos proyectos, ahora que la SX es una prcticaestndar. Las bateas se cargan normalmente con mineral chancado a unagranulometra fina; 13-10-6 mm.,despus d lo cual se hace circular solucin enflujo ascendente. Hay varias bateas operando en contracorriente. En MantosBlancos, 10 bateas con 8 en operacin, una en descarga y otra en carga. Cadauna mide 20m x 20m x 7.3m y tiene una capacidad de 4.000 toneladas. Lasolucin de lixiviacin tiene 14 gpl Cu, 17 gpl CI, y 9 gpl H2SO4. El tiempo de

lixiviacin es 60 horas/batea y el ciclo completo de 100 horas(carga/lixiviacin/lavado/descarga). Se usa adems en La Cascada y Mina Sur enChuquicamata.

LIXIVIACION POR AGITACION

La lixiviacin por agitacin es aplicable slo a material finamente molido, ya seamineral, relave, concentrado o calcinas de tostacin. En algunas plantas seprocesan relaves frescos y reciclados de antiguos tranques que se recuperan consolucin refino bombeado a alta presin. Un porcentaje importante de laextraccin de cobre ocurre en el sistema de bombeo y la solucin rica es luegoprocesada por SE-EW. Otros procesos lixivian por agitacin concentrados yrelaves, para separar uranio-cobre, la solucin rica es clarificada y enviada a SXpara remover uranio y recuperar cobre. Tambin para la recuperacin de cobredesde una mata plomo/cobre, producido en la fusin de concentrados de plomo.El proceso es una lixiviacin oxidante a 85C en medio sulfrico clorurado,seguido de neutralizacin y SX-EW. La concentracin de cloruro es 20-25 gpl y semantiene por adicin de NaCI y el pH es 1-2.

Estos procesos se caracterizan por tener recuperaciones altas en tiempos cortos(80-90% en menos de 24 horas) y por ser intensivos en capital y costo deoperacin. Debido a esto ltimo su aplicacin en nuevos proyectos es pocoprobable.

LIXIVIACIN IN SITUMINAS ANTIGUAS

Hay algunas operaciones donde se est lixiviando materiales residuales en minasya trabajadas por el mtodo de hundimiento por bloques. El material yafragmentado, producto de la explotacin de la mina presenta buenascaractersticas de percolacin. La aplicacin de solucin es similar a la usada enbotaderos por aspersores o goteros en la superficie de la zona hundida. La


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coleccin de la solucin emplea el sistema de drenaje subterrneo existente,dirigindolo hacia un pozo apropiado, desde donde se bombea a la superficiepara su tratamiento. Una variacin de este mtodo se presenta en aquellas minasdonde el contenido de cobre de las aguas de mina naturales es suficientemente

significativo para su recuperacin econmica. Para aumentar la recuperacin y/ovelocidad de extraccin se riega solucin cida adicional sobre la superficie de lamina.

LIXIVIACION IN SITU MINERAL NO FRACTURADO

En este proceso el yacimiento es perforado con una matriz de sondajes usandoalgunos como pozos de inyeccin de solucin y otros como pozos derecuperacin. No existe fragmentacin previa del mineral. La percolacin de lasolucin se logra usando presiones de alimentacin muy altas y la creacin defisuras por el ataque cido sobre la estructura de la roca. El uso comercial de este

proceso est en una etapa primaria y la produccin de cobre es por lo tanto baja.

La atraccin de este proceso es el bajo costo de operacin al no haber actividadminera, excepto para proveer acceso al mineral. Sin embargo, en este tipo delixiviacin es difcil predecir la cantidad de solucin requerida para saturar unazona lixiviada y as el tiempo requerido antes de que la recuperacin de lasolucin sea razonable y cercana a la predicha. Existe siempre el riesgo de que larecuperacin final de solucin sea baja debido a prdidas de solucin. Existetambin el riesgo de que estas prdidas contaminen acuferos cercanos.

LIXIVIACION EN BOTADEROS

La lixiviacin en botaderos es una operacin que se realiza amontonando elmineral convenientemente chancado sobre una gran superficie abierta de terrrenoo en una cuenca natural o preconstruida, impermeabilizada, formando terrazascon grandes volmenes de mineral distribuido en toda su rea, dejandoexplanadas apropiadas para el trnsito de camiones y para la instalacin delsistema de riego. Los contornos de la cancha deben conducir la solucin lixiviadaa un valle angosto capaz de ser bloqueado fcilmente con un dique de terrapln,con el fin de poder almacenar grandes cantidades de solucin, asegurandocapacidad de compensacin y estabilidad del proceso. Desde aqu la solucin esbombeada a la planta de recuperacin de los valores metlicos.

Ha sido practicada desde los comienzos de las operaciones hidrometalrgicas decobre. Las primeras plantas recuperaban cobre por cementacin con chatarra dehierro desde soluciones diluidas.

La gran expansin en el nmero y escala de las operaciones de lixiviacin enbotaderos ha sido posible gracias al desarrollo de SX-EW que ha permitidorecuperar cobre a gran escala a partir de soluciones de lixiviacin. Ha sidoconfinada a regiones con yacimientos de cobre porfrico, procesando la


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mineralizacin oxidada y sulfurada en el material marginal que no ha sidoalimentada a la planta concentradora.

En las plantas ms antiguas se acumul material de baja ley en grandes

botaderos, sin prestar atencin a un posible tratamiento posterior. Estos seubicaron normalmente en sitios apropiados, sin considerar las condiciones de lasuperficie base. Estos botaderos se caracterizan por tener grandes alturas dematerial tratado en las primeras operaciones de hasta 150 m. En operacionesdonde no se ha agregado nuevo material a los botaderos an se continalixiviando el material original.

En aquellas operaciones donde la mina produce nuevo mineral marginal, ste seagrega en botaderos ya existentes a alturas de 5-9 m, ya sea antiguos de granaltura o nuevos de baja altura, especialmente preparados. Despus de completarel ciclo de lixiviacin, la superficie es ripiada a profundidades de 1 m varias veces

antes de colocar una nueva capa de material, cuya superficie es tambin ripiadaantes de iniciar el ciclo de lixiviacin.

En las regiones donde se aplica, el terreno se caracteriza generalmente por teneruna superficie relativamente impermeable. En operaciones ms recientes sinembargo ha sido necesario efectuar una preparacin de la superficie paraminimizar las prdidas de solucin. La solucin de lixiviacin se aplica porsistemas de riego usando una matriz dada y la recoleccin de la solucin rica esnormalmente por gravedad a travs del botadero hacia canaletas que descargana una piscina central.

Estas operaciones se caracterizan por tener bajas recuperaciones entre 40-60% ymenor costos de operacin.

LIXIVIACION EN PILAS

En lixiviacin en pilas el mineral es de mayor ley y sufre tratamiento previo,mientras que en lixiviacin en botaderos el mineral es de ley marginal y apiladosin tratamiento. El pretratamiento en la lixiviacin en pilas incluye chancado,seguido de aglomeracin donde se adiciona agua o solucin refino y cidosulfrico concentrado para aglomerar los finos, mejorar la cintica de extraccin einhibir la disolucin de impurezas, especialmente aluminio y slice. El aglomeradoes transportado a las pilas y luego de un tiempo de curado se riega por mtodossimilares a los de lixiviacin en botaderos.

Los mtodos de apilamiento van desde cargadores frontales-camiones en plantasde baja capacidad a apiladores autopropulsados. Para tonelajes mayores se usansistemas de correa, para transportar el mineral desde el aglomerador al apiladormvil que construye las pilas. La altura de carga vara entre 2.5 m para sistemasde camin-cargador hasta 5 m para apiladores en el caso de mineral oxidado y


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hasta 7 m para mineral sulfurado. Mltiples capas pueden ser construidas conestos sistemas.

La efectividad del proceso depende de la calidad de la aglomeracin que se logre

durante la etapa de curado. Adems de optimizar las dosificaciones de agua ycido, es necesario usar un elemento mecnico que haga rodar a las partculassobre si mismas y permita que las ms pequeas se adhieran a las mayores,formando aglomerados esfricos. Los mecanismos preferidos han sido el tamborrotatorio inclinado, discos peletizadores, y tambin correas transportadorasascendentes.

La forma especifica en que se aplica el proceso, varia de un mineral a otro,dependiendo de su mineraloga y ley del mineral. Tambin debe adecuarse a laforma en que se desea recuperar los contenidos metlicos desde las soluciones,altas concentraciones 20-25 gpl de cobre si se usa chatarra de fierro, medias 10-

12 gpl si se desea optimizar la extraccin por solventes y bajas 3-6 gpl si es unproceso convencional de extraccin por solventes.

El mineral es chancado a granulometra fina del orden de 100%-1/2" -3/8" ydespus de aglomerar, forman pilas de 3-7 metros de altura. Las tasas de riegovaran entre 5-30 lts/m2/hra, con una duracin total de la lixiviacin en el caso deminerales oxidados entre 15-45 das y para minerales sulfurados, entre 150-210das. Se logran recuperaciones de cobre en el orden de 80-85%, alcanzandoalgunas veces hasta 90%. Actualmente, la mayora de las operaciones y proyectoshidrometalrgicos para recuperar cobre, hacen uso de los conceptos bsicos de laaglomeracin y la lixiviacin en pilas.

En ambos tipos de lixiviacin, en pilas y en botaderos, se proces inicialmentesolo mineral oxidado. Sin embargo, la prctica ha evolucionado de manera tal queen la actualidad se procesan tambin minerales sulfurados. El ms favorable es lacalcosina, pero tambin s ha procesado algo de calcopirita en botaderos,aunque las velocidades de lixiviacin son significativamente ms lentas. Lalixiviacin econmica de sulfuros de cobre ha llegado a ser posible gracias a unamayor comprensin del rol de la lixiviacin bacterial y a una mayor capacidadpara promover su actividad suministrando las condiciones apropiadas para ello.

VARIABLES Y CONSIDERACIONES DE PROCESO EN LIXIVIACION

TAMAO DE PARTCULA

El rango es amplio dependiendo de la lixiviacin aplicada. Lixiviacin en botaderostamaos run of mine, lixiviacin en pilas 4-1/4", lixiviacin en bateas 1/2-1/4" ylixiviacin por agitacin 60-80% -200 mallas ty.

AGLOMERACIN Y CURADO


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La aglomeracin y curado ha pasado a ser una etapa ms en el diagrama de flujode la lixiviacin en pilas. Lo que normalmente vara es la cantidad de agua osolucin y cido a agregar en esta etapa. En el caso de minerales oxidados, hastaun 80% del cido consumido se agrega en el curado, lo que normalmente se

efecta en tambores aglomeradores. En lixiviacin de minerales sulfurados, lacantidad de cido es menor, dadas las caractersticas de la lixiviacin bacterial, nosuperando en general los 20 k/ton. Una variante de este esquema lo constituye eltratamiento de mineral oxidado o mixto de granulometra gruesa (4" aprox), en elcual se efecta un precurado una vez que el mineral se encuentra apilado. Esteprecurado consiste en saturar la pila con soluciones concentradas en cidosulfrico (200-250 gpl) en una o dos etapas con un perodo de reposo (3-5 das)entre ambas etapas. Para mineral mixto adems de cido sulfrico la solucinpuede tener entre 5-15 gpl de Fe+3, lo que se conoce como curado frrico.

ALTURA DE PILA

Est determinada por la permeabilidad del material, as como la ley de cabeza, elacceso de cido a las capas inferiores de la pila y la cintica de extraccin. Lapresencia de arcillas consumidoras de cido y la formacin de precipitados puededisminuir la permeabilidad, resultando en canalizaciones y acumulacin desolucin en la superficie, restringiendo de esta manera el acceso de aire y cido aalgunos sectores de la pila. Una buena aireacin de la pilas se requiere para laeficiencia de las reacciones consumidoras de oxgeno. Existe tambin un ampliorango que depende de la lixiviacin aplicada. Lixiviacin en botaderos en uncomienzo hasta 150 m, pero en la actualidad no supera los 15 m. Para lixiviacinen pilas vara entre 2.5-5 m para xidos y entre 5-7 m para sulfuros.

FLUJO ESPECFICO

La tasa de riego vara entre 5-30 l/h/m2dependiendo del tipo de lixiviacin, tamaode partcula y altura de la pila. Generalmente se optimiza la combinacin flujoespecfico altura de pila para minimizar el flujo alimentado a SX. Un caso especiales la lixiviacin en bateas, donde el flujo es ascendente y muy superior al rangoindicado (300 l/h/m2).

CICLO DE LIXIVIACIN

Vara ampliamente siendo 30-60 das para lixiviacin en pilas convencional demineral oxidado, extendindose a 1 ao o ms para lixiviacin en botaderos. Paramineral sulfurado, el ciclo flucta entre 6-9 meses, y para ROM puede extendersepor aos dependiendo de la calcopirita en el mineral. En lixiviacin en bateas losciclones son de 5-7 das y en lixiviacin por agitacin son


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CONSUMO DE ACIDO

El consumo de cido depende del tipo de mineral de cobre y de la ganga. Losminerales oxidados de cobre reaccionan rpidamente con cido sulfrico, y

dependiendo de los contenidos de calcita, montmorrillonita y clorita, la roca matriztambin puede reaccionar. Los sulfuros reaccionan ms lentamente, incluso conbacterias, pero como se genera cido este problema puede ser en gran partereducido. Para xidos este consumo vara entre 20-80 k/ton, mientras que parasulfuros alcanza entre 5-20 k/ton.

EXTRACCIN DE COBRE

La extraccin de cobre es funcin de la ley de cobre y de los parmetros indicadosanteriormente. Los rangos normales son:

Pilas - Sulfuros: > 80%. Pilas - Oxidos: 70 - 85%.

Botaderos: 40 - 60%.

Bateas: 70 - 85%.

Agitacin: 60 - 95%.

CONSUMO DE AGUA

El consumo de agua es bajo en un circuito de lixiviacin especialmente en pilas ybotaderos. Este alcanza entre 0.5-0.7 m

3/ton, siendo los principales consumos la

humedad residual de los ripios y las prdidas por evaporacin y arrastre devientos.

CONSTRUCCIN Y MANEJO DE PILAS

La base de la pila requiere de preparacin y compactacin del terreno, seguida dela colocacin de una membrana impermeable, generalmente de polietileno de altadensidad o PVC de 1-1.5 mm de espesor. Se puede reemplazar por polietileno de

baja densidad de 0.2-0.3 de espesor, que se instala a medida que la pila se vaconstruyendo. En la construccin de la pila, el uso de cargadores frontales-camiones ha sido desplazado, por apiladores autopropulsados de bajo perfil decarga, para tonelajes de 5.000-10.000 ton. Para tonelajes mayores se ha adoptadoel sistema de correas cortas y mviles (grass hoppers) que se articulanflexiblemente en secuencia para transportar el mineral desde el aglomerador alapilador mvil que construye la pila. Con respecto al manejo de pilas, la tendenciase desplaza al uso de pilas permanentes, para evitar los costos asociados a los


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CONFIGURACIN DE PILAS

Para acortar el ciclo de lixiviacin y mejorar recuperacin se ha comenzado a

generalizar el uso de pilas de altura limitada, a expensas del uso de superficiesmayores cuyos costos de preparacin son menores debido al cambio de losrevestimientos impermeables por otros ms baratos. Se recurre a depositarmltiples capas de altura, estando la altura mxima limitada por la estabilidad delapilamiento. Opcionalmente se recurre a impermeabilizacin e instalacin detuberas de drenaje entre capas.

LIXIVIACION FERRICA

Es una lixiviacin oxidante que se efecta mediante la accin de iones frricos en

medio cido. Las sales frricas usadas son el sulfato frrico (Fe2SO4) y el clorurofrrico (FeCl3) como lixidantes y el cido sulfrico (H2SO4) como lixiviante. Suaplicacin principal esta en la lixiviacin de minerales sulfurados, pero tambin sepuede usar para el tratamiento de minerales oxidados de uranio.

La lixiviacin frrica se puede realizar en diferentes circunstancias y condiciones,dependiendo del tipo y ley del mineral. Una ventaja es que el medio oxidante, losiones frricos, puede ser fcilmente regenerado y mantenido en un alto grado depotencial de oxidacin. Otro aspecto interesante de este proceso es l poderrecuperar azufre contenido en el mineral en su forma elemental.

DISOLUCION DE SULFUROS SIMPLES DE COBRE

El diagrama Eh-pH para el sistema cobre-agua a temperatura ambiente, muestralas condiciones necesarias de oxidacin para disolver sulfuros simples de cobrecomo la calcosina (Cu2S) y covelina (CuS).

En medio cido ambos sulfuros son estables en condiciones neutras oligeramente oxidantes. A valor de pH bajos, se requieren potenciales de oxidacinentre 0.2-0.4 volts para convertir los sulfuros de cobre en especie sulfuradas ycobre soluble.

En soluciones bsicas o neutras, se forman productos insolubles del tipo oxidado.Se puede establecer en general que la mayor parte de los sulfuros metlicosrequiere un potencial de oxidacin relativamente fuerte para efectuar su disolucinen medio cido.

En soluciones cidas el azufre elemental es estable en condiciones neutras oligeramente oxidantes. Para potenciales mayores a 0.30 volts, el azufre elementalse hace inestable con respecto a la formacin de bisulfato o sulfato, dependiendodel pH de la solucin.


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Desde el punto de vista puramente termodinmico, se puede asegurar quecuando un sulfuro metlico es oxidado en medio cido, solo se puede obteneriones metlicos solubles y bisulfato o iones sulfato.

Un sulfuro metlico en una solucin de iones frrico en medio cido, de acuerdo adatos termodinmicos se puede predecir la siguiente reaccin:

MS + 8Fe+3 + 4H2O = M+2 + SO4-2 + 8H+ + 8Fe+2

En la prctica sin embargo, la reaccin de disolucin en medio cido frricoproduce azufre elemental y muy poco sulfato, por lo que la ecuacin de lixiviacinreal es:

MS + 2Fe+3 = M+2 + S + 2Fe+2

Una explicacin de este fenmeno lo da J.S. Sallivan para la lixiviacin decalcosina, indicando que la reaccin ocurre en 2 etapas. En la primera se formaun producto intermedio (CuS) y en la segunda se forma azufre elemental, el quetiene una gran estabilidad en un rango variado de condiciones y a temperaturascercanas a su punto de fusin. El S y el sulfato son producidos simultneamentepor procesos de oxidacin separados, cada cual con su propia temperatura.

La siguiente ecuacin nos da el potencial de oxidacin del par Fe+2/Fe+3 a 25 c.

E = 0.771 + 0.059 log (aFe+3)/(aFe+2)

( aFe+3) actividad qumica del Fe+3 ( aFe+2) actividad qumica delFe+2

Esta ecuacin indica que en soluciones que contienen aun una parte de frricopor un milln de partes de ferroso, se tiene un potencial de oxidacin mayor que0.40 volts, y por lo tanto, puede atacar la mayor parte de los sulfuros metlicos.

En las soluciones de lixiviacin el frrico es muy sensible a los cambios de pH yesto representa una dificultad en la prctica, especialmente si se tienen cambiosmuy apreciables de temperatura durante la lixiviacin.

La produccin de ferroso durante la lixiviacin produce molestias en el proceso derecuperacin del metal, debido a que es difcil removerlos de la solucin rica.Utilizando el proceso Sx se minimiza este problema.


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APLICACIONES DE LA LIXIVIACION FERRICA

La lixiviacin in situ o lixiviacin en el lugar es una tcnica que est avanzandosignificativamente debido a su aplicacin para minerales pobres de cobre, plomo,

zinc, uranio y otros, principalmente mediante el proceso de lixiviacin bacteriana yde lixiviacin frrica. El reactivo lixiviante es generado in situ en el fluido solventeinicial, despus que ha entrado en contacto con el mineral.

En la lixiviacin in situ el principal problema es lograr un buen flujo de aire dentrodel mineral fracturado para su disolucin. Con la lixiviacin frrica se ha logradosolucionar este problema, puesto que se usa el ion frrico como medio oxidante.

En la lixiviacin in situ, pilas o botaderos es muy importante el papel quedesempea la lixiviacin bacteriana. La lixiviacin frrica se est utilizando para eltratamiento de minerales sulfurados concentrados y para minerales complejos por

agitacin.

En el proceso Cymet se combina la lixiviacin con cloruro frrico y la disolucinandica para tratar concentrados sulfurados de calcopirita. En este proceso seregenera el ion frrico por medio electroltico o por medio de gas cloro. Serecupera la mayor parte del azufre en forma elemental.

LIXIVIACION FERRICA DE MINERALES

Se presentan algunos ejemplos de minerales que son susceptibles de ser tratadospor medio de iones frricos, as como las reacciones qumicas correspondientes.

MINERALES DE COBRE

* COVELINA CuS + Fe2(SO4)3 = CuSO4 + FeSO4 + S

La velocidad de reaccin aumenta con la temperatura. La cintica de estareaccin es lineal y con energa de activacin de 14 kcal/mol. La velocidad dedisolucin de la covelina es independiente de la concentracin de cido sulfrico,pero aumenta ligeramente con el aumento de la concentracin de iones Fe+3.

* CALCOSINA Cu2S + 2Fe2(SO4)3 = 2CuSO4 + 4FeSO4 + S

Es el mineral ms comn despus de la calcopirita. Esta reaccin se realiza endos etapas: En la primera se obtiene como producto intermedio covelina y en lasegunda se produce azufre elemental. La energa de activacin es 5-6 kcal/mol.

Cu2S + Fe2(SO4)3 = CuS + CuSO4 + 2FeSO4CuS + Fe2(SO4)3 = CuSO4 + 2FeSO4 + S


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* BORNITA Cu5FeS4 + 6 Fe2(SO4)3 = 5CuSO4 + 13FeSO4 +4S

La cintica de la reaccin es lineal con una energa de activacin de 4-6 kcal/mol.

La velocidad de la reaccin aumenta ligeramente con el aumento de laconcentracin de iones frrico y con el aumento de la concentracin de cido enel rango de pH 1 a 2.

* SELENURO DE COBRE Cu2Se + 4FeCl3 = 2CuCl2 + 4FeCl2 +Se

La disolucin es directamente proporcional a la concentracin del cloruro frrico,con una energa de activacin de 4-5 kcal/mol.

* TELURO DE COBRE Cu2Te + 4FeCl3 = 2CuCl2 + 4FeCl2 +Te

La disolucin es directamente proporcional a la concentracin del cloruro frrico,con una energa de activacin de 4-6 kcal/mol.

* CALCOPIRITA CuFeS2 + 2Fe2(SO4)3 = CuSO4 + 5FeSO4 + 2S

La reaccin ms adecuada para el tratamiento de concentrados de cobre es conel cloruro frrico, debido a la formacin de complejos, ya que muestra una altavelocidad de reaccin y una gran selectividad. La ganga del mineral, incluida lapirita no es atacada por el FeCl3. La reaccin es:

CuFeS2 + 4FeCl3 = CuCl2 + 5FeCl2 + 2S

Esta reaccin es de primer orden con respecto al FeCL3 con una energa deactivacin de 12.3 kcal/mol. La velocidad de reaccin aumenta moderadamentecon la temperatura y depende directamente de la concentracin del FeCl3. Lavelocidad de reaccin aumenta moderadamente con el aumento de temperatura ydepende directamente de la concentracin del cloruro frrico.

En el tratamiento de concentrados de cobre el exceso de ferroso formado durantela lixiviacin y en la cementacin con chatarra de fierro, es extrado de la solucinagotada por cristalizacin.

El cloruro ferroso cristalizado FeCl2*4H2O, es un subproducto que se convierteen xido frrico Fe2O3 de alta pureza y en cido clorhdrico mediante unatostacin oxidante. se puede obtener cloro gaseoso por electrlisis. El cloro asobtenido, se usa para regenerar la solucin lixiviante.

DESCOBRIZACION DE CONCENTRADOS DE MOLIBDENO

Al separar por flotacin desde el concentrado de cobre, el concentrado demolibdeno o molibdenita (MoS2), queda con una cantidad relevante de cobre (2-


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3%). Para ser comercializado adecuadamente debe contener del orden de 0.2-0.3% Cu.

El mtodo tradicional para reducir las especies oxidadas es la descobrizacin con

H2SO4, seguido de tostacin de la molibdenita para transformarla en trixido demolibdeno. A mayor contenido de cobre, mayor es el costo de este procedimiento,realizado generalmente por empresas externas, por el empleo de hornos detostacin.

En aquellos casos en que el cobre este presente como calcopirita, la lixiviacinfrrica presenta ventajas. Este proceso como optimizacin del proceso Brenda,consta de una lixiviacin de la molibdenita con cloruro frrico, descobrizacin yposterior regeneracin del cloruro frrico con cloro lquido.

El proceso se fundamenta en la capacidad del cloruro frrico de disolver

calcopirita y otras especies que contaminan la molibdenita. El cloruro frrico lixiviatodos los sulfuros de cobre pero no lixivia molibdenita y pirita.

CuFeS2 + 4FeCl3 = CuCl2 + 5FeCl2 + 2S

El cobre se recupera por cementacin con chatarra de fierro:

CuCl2 + 5FeCl2 + Fe = Cu + 6FeCl2

La regeneracin del cloruro frrico se realiza a partir del cloruro ferroso por accinde cloro liquido y se retorna al circuito de lixiviacin.

4FeCl2 + 2Cl2(liq) = 4FeCl3

LIXIVIACIN DE CONCENTRADOS

Varios procesos hidrometalrgicos se ha propuesto para la recuperacin de cobrey subproductos desde concentrados en los ltimos 40 aos. El mayor nfasis hasido dirigido a la disolucin de minerales en soluciones acuosas de H2SO4, HCI yamonaco. Los oxidantes principales han sido oxgeno, Fe +3 y Cu++.

LIXIVIACIN CON ACIDO SULFURICO

Los principales minerales sulfurados de cobre se disuelven en cido sulfrico avelocidades aceptables, slo bajo condiciones oxidantes. En cido diluido y encondiciones ambientales, los tiempo requeridos son largos. A mayor temperatura,presin y concentracin de cido la cintica es ms favorable.

En 1971 se desarroll un proceso hidrometalrgico para producir cobre refinado yrecuperar azufre desde concentrados de calcopirita. Se conoce como proceso S-Cy alcanz solamente el nivel piloto. En este proceso el concentrado de cobre es


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peletizado, activado trmicamente en un tostador a 650 - 750C y luego lixiviado a80C.

Se evalu tambin un proceso a escala de laboratorio para lixiviar calcopirita en

cido sulfrico diluido, usando oxgeno como oxidante y temperatura de 110C. Latemperatura se eligi para optimizar la cintica sin exceder el punto de fusin delazufre elemental.

Un anlisis econmico a fines de los 70 no fue atractivo para estos y otrosprocesos hidrometalrgicos, bajo las condiciones existentes en esa poca.

LIXIVIACIN CON ACIDO NITRICO

El cido ntrico es un cido oxidante y por ello tiene algunas ventajas qumicascomo lixiviante. Sin embargo es un cido caro y por lo tanto debe considerarse su

regeneracin y reciclo en un proceso hidrometalrgico. En los aos 70, Kennecottpropuso el proceso NSL, basado en una lixiviacin con una mezcla deH2SO4 - HN03, el cual poda extraer hasta el 99% del cobre y otros metales detodos los concentrados sulfurados.

LIXIVIACIN CON ACIDO CLORHIDRICO

Durante la dcada del 70 hubo inters en sistemas clorurados acuosos pararecuperar cobre desde concentrados, an cuando este sistema es corrosivo encomparacin con la lixiviacin con cido sulfrico. El cido clorhdrico puededisolver varios xidos y sulfuros como cloruros. La cintica de lixiviacin esgeneralmente rpida y la solubilidad de las sales resultantes es alta para variosmetales. En ausencia de agentes oxidantes, el azufre evoluciona como H2S, elcual puede ser tratado para producir azufre elemental. Sin embargo la calcopirita ycovelina no son lixiviados por el HCl bajo condiciones no oxidantes. Para lixiviarcobre se requiere un oxidante como oxgeno, ion cprico o ion frrico. Debido aestas ventajas se han propuesto en los ltimos 20 aos varios procesos, entre loscuales se puede mencionar.

Proceso MinemetLa lixiviacin se lleva a cabo en soluciones cidas de CuCl2 con altaconcentracin de NaCI, 100-300 gpl, seguido de SX-EW. Se report que esefectivo para lixiviar calsocina, covelina y calcopirita con recuperaciones de 98%.Se lixivia en 2 etapas a presin atmosfrica y 90-105C con inyeccin de aire paramantener el ion Cu++. Fue operado a escala piloto por aprox. 300 horas. Poco seha hecho desde mediados de los 80.

Proceso Duval ClearDesarrollado para lixiviar cobre desde sulfuros de cobre incluyendo calcopirita. Esuna lixiviacin en dos etapas, la primera con una solucin de CuCl2/NaCI a 107 Cy la segunda con una solucin de CuCl2/FeCl3/NaCI a 140C en reactores a


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1) Lixiviacin de concentrados con solucin NaCl/FeCl3 en dos etapas paraproducir solucin de cloruro cprico.

2) Extraccin por solventes de cobre en tres etapas con reactivo desarrollado porAcorga.

3) Reextraccin de cobre en tres etapas con agua para producir solucinconcentrada de cloruro cprico.4) Produccin de cobre en polvo por electroobtencin en celdas de diafragma.5) Generacin de cloro gaseoso en el nodo, el cual se usa para reoxidar el

cloruro cuproso generado en electroobtencin.6) Recuperacin del cobre presente en el electrolito por extraccin por solventes y

reciclo a reextraccin.

En general, la lixiviacin de concentrados en medio clorurado necesita resolvervarios problemas antes de su uso comercial, a saber:

Qumica no especifica, ya que disuelve gran parte de las impurezas queacompaan al cobre, necesitndose descartes y recirculaciones.

Cobre producido en forma granular o en polvo con alta probabilidad decontaminacin.

Impurezas como Selenio, teluro y plata son difciles de remover de solucionesde cloruro cprico.

Celdas de electrodepositacin de construccin compleja y cara.

Generacin de cloro gaseoso, que debe ser recuperado debido a su toxicidad ycorrosividad.

Soluciones ms corrosivas.

Costo ambiental alto para descartar relaves de lixiviacin.

Proceso tostacin-lixiviacinUna alternativa a la lixiviacin de concentrados es su tostacin y posteriorlixiviacin de la calcina producida. El objetivo de la tostacin es convertir lossulfuros de cobre insolubles en xidos y sulfatos de cobre solubles en solucionesde cido sulfrico, lo cual se lleva a cabo normalmente a temperaturas entre 650-700C y bajo una presin de oxgeno controlda. La calcina producida es luegolixiviada con soluciones de 40-80 gpl de cido sulfrico, el cual puede serproducido a partir de los gases de tostacin.

La solucin puede ser procesada directamente por EW pero el cobre producido no

es de buena calidad. La solucin rica tambin puede ser diluda y procesada porSX-EW. Considerando problemas ambientales no se visualizan nuevasoperaciones.


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LIXIVIACION CON AMONIACO

Proceso Sherritt-GordonDesarrollado para la produccin de polvo de cobre, desde minerales sulfurados decobre usando lixiviacin amoniacal a presin y reduccin con hidrgeno. Fuedemostrado en dos campaas piloto a comienzo de los aos sesenta.

La primera campaa fue con concentrado de calcopirita, producido a partir demineral de cobre-niquel y con sulfuro de cobre obtenido como subproducto de unarefinera de nquel. El concentrado fue lixiviado con amonaco y aire a 800 kPa y93C, en autoclave horizontal de varios compartimentos, mientras que el sulfurode cobre fue lixiviado a 220C y 4200 kPa. Se obtuvieron en 12 horas

recuperaciones de 98% cobre, 90% nquel y 92% azufre.

Con el desarrollo de la extraccin por solventes y electroobtencin, se llevaron acabo estudios adicionales a comienzos de los 70 para reemplazar la reduccin conhidrgeno por SX-EW. Finalmente obtuvo una patente por el proceso de lixiviacinamoniacal a presin SX-EW, el cual ha sido evaluado en algunos casos pero noha sido aplicado comercialmente.

Proceso ArbiterLa primera planta comercial en tratar sulfuros de cobre por lixiviacin a presincon amonaco fue una versin a baja presin y temperatura moderada, conocidacomo proceso Arbiter, el cual oper por varios aos en la dcada del 70 en

Anaconda-Montana. Una caracterstica clave del proceso de lixiviacin fue el usode un sistema agitado de recirculacin de gas y en el uso de oxgeno, el quepermiti lixiviar a temperaturas de 60-90C y 130 kPa. La alimentacin a la plantafue concentrado, el que contena calcosina, bornita, covelina, calcopirita y pirita. Elcobre se recupera por extraccin por solventes- electroobtencin.

Proceso EscondidaProceso desarrollado por BHP para los concentrados de Escondida y consiste enuna lixiviacin con amonaco y sulfato de amonio, extraccin por solvente,electroobtencin y flotacin de los residuos de lixiviacin.

El objetivo central es una disolucin parcial del cobre, aquel fcilmente soluble ensolucin amoniacal levemente oxidante. Controlando el potencial de oxidacin seevita la formacin de iones sulfato y por consiguiente de sulfato de amonio comosubproducto y adems la disolucin de impurezas. La SX se realiza con 75% deLix-54 en un circuito de dos etapas de extraccin, una etapa de lavado y unaetapa de reextraccin, la que se efecta con un electrolito convencional en medio


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sulfrico. La extraccin de cobre es del orden de 40%, con un rango de 25-50%, yel residuo queda apto para la etapa posterior de flotacin. El proceso fue evaluadoa escala piloto y luego a escala industrial, pero actualmente la operacin estaparalizada.

BIOLIXIVIACION DE COBRE

Desde la dcada de los 60 esta tecnologa ha jugado un rol destacado en laindustria del cobre. A comienzo de los 80, se comenz a aplicar comercialmenteen el tratamiento de minerales de cobre secundarios por lixiviacin en pila,quedando demostrado que la biolixiviacin poda constituir, en ciertos mineralessulfurados, una alternativa ms econmica que el tratamiento convencional vaconcentracin-fusin.

La recuperacin de cobre desde un mineral sulfurado va hidrometalrgia requierede la disolucin de las especies sulfuradas contenidas en el mineral. Para ello esnecesario lixiviar el mineral en ambiente cido y con un agente oxidante que alreducirse capta electrones desde el mineral y posibilita as el rompimiento de suestructura. El agente oxidante usado en la disolucin de sulfuros de cobre es el ionfrrico.

Las reacciones de generacin de frrico a partir de sulfuros de fierro puedenocurrir sin la accin bacterial, pero son aceleradas por la catlisis de las enzimasproducidas por las bacterias. La accin cataltica es comnmente atribuida a lasbacterias thiobacillus thiooxidans y thiobacillus ferrooxidans.

Muchas de las aguas de minas de los minerales sulfurados contienen la bacteriaactiva. El uso de esta agua de mina para solucin de lixiviacin con cido sulfricodiluido automticamente provee el cultivo inicial de la bacteria para la lixiviacin.

Para optimizar la accin de la bacteria la lixiviacin debera llevarse a cabo bajolas condiciones donde la bacteria prolifera normalmente. Es decir:

* PH entre 2 a 3.5.

* Temperatura entre 25-40 C, frecuentemente generada en la lixiviacin en pilaspor las reacciones de lixiviacin/oxidacin exotrmica de los minerales sulfurados.

* Adecuada provisin de oxgeno, obtenido por la aireacin de las solucionesdurante el riego y por los periodos de reposo de la lixiviacin en pilas, para permitirque el oxgeno permeabilize a travs del sistema.

La disolucin de los sulfuros minerales en condiciones ambientales estermodinmicamente posible por la presencia de oxigeno del aire. Su utilizacin se


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concreta por incorporacin del par redox intermedio Fe+3/Fe+2 presente en lassoluciones lixiviantes, mediante el siguiente ciclo de reacciones:

(a) Primero se requiere que l oxgeno se disuelva en la solucin lixiviante

(1) O2(aire) ------- O2(solucin)

(b) El oxigeno en solucin oxida al ion ferroso disuelto

(2) O2(sol) + 2Fe+2 + 2H+ ------- 2Fe+3 + H2O

(c) El ion frrico lixivia qumicamente a los sulfuros de cobre presentes

(3) 2Fe+3 + CuS ------- 2Fe+2 + Cu+2 + S

El Fe es continuamente oxidado y reducido, de modo que la reaccin global netaes;

(4) CuS + O2 + 2H+ ------- Cu+2 + H2O + S

La lixiviacin de sulfuros en medios abiticos a presin y temperatura ambientalocurre espontneamente, pero es muy lenta para ser de inters comercial.

Sin embargo el proceso es fuertemente catalizado ante la presencia de ciertosmicroorganismos lixiviantes que aceleran de manera particularmente eficiente laoxidacin del ion ferroso, aumentando su velocidad en relacin con el sistemaabitico.

La lixiviacin de metales ocurre por la oxidacin de azufre, ion ferroso ycompuestos reducidos de azufre, como los minerales sulfurados, por la accin debacterias Thiobacillus, Leptospirrillum y Sulfobacillus, a partir del proceso degeneracin de energa para su sntesis de materia y crecimiento celular.

Las bacterias constituyen un grupo importante de microorganismos de formasimple y cuerpos unicelulares, que viven en colonias y se encuentran en el suelo,agua, materias orgnicas, plantas y animales. Juegan un rol catalizador importanteen las reacciones de lixiviacin de menas de cobre sulfurado, como covelinas,calcosinas, bornitas, piritas y calcopirita.

Las bacterias mesoflicas acidoflicas se encuentran en las aguas cidas quesurgen de depsitos de azufre y minerales sulfurados.

Las Bacterias termoflicas acidoflicas se encuentran en sitios calientes dedepsitos minerales sulfurados y manantiales de aguas termales, donde latemperatura y el pH se sitan en valores mximos de tolerancia para sucrecimiento y sobrevivencia.


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La actividad de las bacterias disminuye bajo 10C y se detiene prcticamente bajo4C. Se destruyen por esterilizacin en autoclaves y por la exposicin a la luzdominio del ultravioleta.

Algunas cepas son capaces de vivir en medios cidos a pH entre 1.5 - 4.0soportando concentraciones elevadas de cationes y aniones gracias a lascaractersticas especiales de sus membranas celulares.

Las principales bacterias usadas en los procesos de lixiviacin de cobre son:

* THIOBACILLUS FERROOXIDANS

Aislada desde aguas de drenaje de una mina de carbn en 1947, utiliza el CO2como fuente de carbono. Presenta una gran variedad fisiolgica y muchasdiferentes cepas han sido identificadas en base a diferencias en el contenido de

AND. Tienen dificultades en tolerar pH


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* SULFOLOBUS

Genero de microorganismos que oxida el ion ferroso, el azufre elemental y

compuestos reducidos de azufre y minerales sulfurados, bajo condicionestermoflicas (45-75) y acidoflicas (pH 1.5-2.0).

De estos microorganismos, aquellos con caractersticas mesoflicas son los queindustrialmente estn en plena aplicacin como en el proceso de biolixiviacinpara concentrados refractarios de oro y concentrados de cobre de origensecundario, en cambio las bacterias termoflicas se usan en la biolixiviacin deconcentrados de cobre de origen calcopiritico o primarios.

En general las bacterias son:

QUIMIOLITOTROFICAS La energa que usan para su crecimiento laobtienen de sustancias inorgnicas como el ion ferroso, azufre elemental ycompuestos de azufre y minerales sulfurados.

AUTOTROFICAS El CO2 es la fuente que abastece el carbono para lasclulas, requirindose nitrgeno y fsforo como fuente de nutrientes junto contrazas de potasio, magnesio, calcio, sodio y cobalto para el crecimiento y

sntesis celular.

AEROBICAS Requieren oxgeno para reaccionar con el H+ y el electrnliberado por la oxidacin de ion ferroso para formar agua dentro de la clula.

Adicionalmente se requiere oxigeno para la oxidacin qumica de los sulfuros.

MESOFILICAS La temperatura para el crecimiento y oxidacin de ferroso sesita entre 20-40. Especies adaptadas pueden sobrevivir a temperaturascercanas a 45. La cintica de la biolixiviacin disminuye rpidamente alreducirse la temperatura.

ACIDOFILICAS

Crecen y sobreviven en rangos de pH de 1.5-2.5.Normalmente no soportan pH>6.5 y pH


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EFECTO DE LA TEMPERATURA

Las bacterias TF y TT mesoflicas presentan buenos crecimientos entre 20-40C,

siendo su temperatura optima entre 30-35C, aunque las bacterias TF puedenmantener cierta actividad entre 5-45C. A temperaturas sobre 40C la actividad delas bacterias decrece fuertemente. Cuando un cultivo se mantiene a temperaturasbajo 5C, la actividad bacterial decrece hasta ser nula. La bacteria no muere peroentra en un periodo de letargo, cesando todas sus funciones internas. Al aumentarla temperatura la bacteria vuelve a su condicin normal. Ha sido reportado quecada 6 grados que la temperatura disminuye, la actividad bacteriana decrece a lamitad.

La velocidad de la biolixiviacin y su dependencia con la temperatura son tpicaspara cada mineral sulfurado. Se debe considerar la especie bacterial y las

caractersticas propias del cultivo. Desde el punto de vista metalrgico vemos laimportancia de las bacterias termoflicas (viven entre 40-120C), dado que esposible mejorar la cintica de las reacciones qumicas por el efecto de latemperatura. Las bacterias termoflicas logran su mayor rendimiento atemperaturas por sobre 55C.

EFECTO DEL pH

Las bacterias involucradas en los procesos de lixiviacin de cobre crecen enambiente cido. El pH optimo es ampliamente variable y caracterstico de cadacepa, sin embargo en la mayora de las operaciones de lixiviacin en pila fluctaentre 1.5-2.5.

Las bacterias TF son activas en el rango de pH 1.5-5.0 con un mximo de 6 ymnimo de 1. El pH optimo para la oxidacin del ferroso, ZnS, CoS, CuFeS2,Cu2S, CuS, PbS, FeS2, corresponde de 1.5 a 2.5. La bacteria TF puede ser bienadaptada a crecer en pH suficientemente bajos para evitar problemas con laprecipitacin de la jarosita.

SUMINISTRO DE AIRE

Indispensable para las bacterias thiobacillus, ya que de el obtienen el oxgeno queusan en su ciclo respiratorio y son estas reacciones oxidativas las que ayudan asolubilizar los sulfuros. Del aire tambin obtienen la fuente de carbono que usanpara multiplicarse, ya que son capaces de fijar el CO2.

POTENCIAL OXIDO-REDUCCION


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El potencial de xido-reduccin es una medida de la tendencia de una sustancia aaceptar o donar electrones u es usado para medir la habilidad oxidante de unambiente dado. Para una solucin dada el potencial electroqumico de esta,corresponder a los iones hidratados en solucin. En este caso la relacin

ferroso/frrico catalizada por las bacterias.

Para los slidos y en particular los sulfuros, el potencial de electrodo esproporcional a la energa para liberar electrones de la red cristalina y correspondeal potencial electroqumico de estos electrones. En cultivos se pueden alcanzarpotenciales de 745 mv a 25C. Este valor es raramente alcanzado excepto a bajasconcentraciones de fierro total disuelto y elevada acidez; el frrico producidoprecipita como jarosita. Potenciales ms reales se ajustan a valores de 190-550mv.

MEDIO LIXIVIANTE

Adems de las fuentes de energa proveniente de las reacciones de oxidacin enque las bacterias estn involucradas (Fe+2, S, S-2), las bacterias requieren desales inorgnicas tales como nitrgeno amoniacal, sulfatos, magnesio, cloruro depotasio, fosfatos, nitratos de calcio y algunos elementos en pequeas cantidades,para su metabolismo.

Los atractivos de la biolixiviacin se resumen en los siguientes aspectosprincipales:

(a) El proceso de catlisis bacteriana posibilita la lixiviacin comercial de lossulfuros minerales en condiciones de presin y temperatura ambientales,sobre la base de la utilizacin de oxigeno, el oxidante ms econmico y demayor disponibilidad.

(b) Los microorganismos que catalizan el proceso de lixiviacin crecen y seregeneran simultneamente sobre la base de la utilizacin de una fuente decarbn econmica e inagotable, como es el dixido de carbono del aire.

El proceso requiere cido sulfrico como insumo principal. Si se fijan condicionesde operacin adecuados, una parte importante del cido requerido se puedegenerar en el mismo proceso mediante la oxidacin bacteriana del azufre residualproducido en la lixiviacin de los sulfuros de cobre y que ocurre segn la reaccin:

(5) S + 3/2 O2 + H2O ------- H2SO4


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La biolixiviacin es un proceso hidrometalrgico que se sustenta en la accincataltica de microorganismos. Por lo tanto el proceso es biotecnolgico, suoperacin es ms compleja que el proceso de lixiviacin qumica, ya que para su

funcionamiento eficiente se deben satisfacer simultneamente las condicionespara un adecuado desarrollo de la actividad bacteriana y una adecuada utilizacinde su poder cataltico.

La actividad de los microorganismos puede ser inhibida si la concentracin deciertos elementos txicos sobrepasa los limites crticos respectivos o la fuerzaionica de la solucin es muy alta.

La reaccin general que representa el proceso es:

SUSTRATO(MINERAL)+BACTERIA INICIAL --- MAS BACTERIAS +

PRODUCTOSEl mecanismo de la biolixiviacin de los sulfuros es usualmente una combinacinde un ataque enzimtico directo y una actividad qumica indirecta de subproductosmetablicos sobre el mineral.

Para la oxidacin enzimtica directa es preciso que las bacterias se adhieran a lasuperficie de las partculas de mineral, atacando y rompiendo los enlacesqumicos, donde actan factores fsicos y qumicos de acuerdo a la reaccingeneral siguiente:

MS + 2 O2 + BACTERIAS ------- MSO4

MSO4 es el sulfato soluble, M es cualquier catin unido a S en forma estable, talescomo Fe ( pirita FeS2 y pirrotina FeS), As (arsenopirita AsFeS2), cobre (calcopiritaCuFeS2, covelina CuS), etc.

La actividad bacterial sobre la pirita provoca la oxidacin del ferroso al estadofrrico como subproducto de su metabolismo, de acuerdo a la reaccin:

4 FeS2 + 15 O2 + 2H2O + BACTERIAS ------- 2Fe2(SO4)3 + 2 H2SO4

Los compuestos de Fe+3 tienen carcter oxidante, aun a temperatura ambiente yse usa como agente lixiviante para minerales sulfurados. Durante el proceso debiolixiviacin, a medida que se producen iones frricos por oxidacin de la pirita,estos atacan a los restantes sulfuros metlicos presentes, dando origen almecanismo indirecto.


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Las reacciones qumicas en la oxidacin directa e indirecta de minerales son:

Arsenopirita2FeAsS + 7 O2 + 2 H2O ------- 2FeAsO4 + 2H2SO4

Enargita

2Cu3AsS4 + 2H2O + H2SO4 + 5 O2 -----4 CuS + 2H3AsO4 + 2CuSO4+ 3S

Calcopirita 4CuFeS2 + 17 O2 + 2H2SO4 -----4 CuSO4 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O

Calcosina Cu2S + 5/2 O2 + H2SO4 -----2 CuSO4 + H2O

Covelina CuS + 1/2 O2 + H2SO4 -----CuSO4 + H2O + S

Bornita Cu5FeS4 + 6 O2 + 4H2SO4 ----5CuSO4 + FeSO4 + 2S

Pirita

FeS2 + Fe2(SO4)3 ----3FeSO4 + 2S

El sulfato ferroso y S producidos son oxidados a frrico y cido respectivamente:

4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 --- 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 2S + 3 O2 + 2H2O ---2H2SO4

Reacciones importantes son la precipitacin de arsnico y jarosita:

2 H3AsO4 + Fe2(SO4)3 ------- 2FeAsO4 + 3H2SO4

3Fe2(SO4)3+12H2O+M2SO4 ---2MFe3(SO4)2(OH)6+6H2SO4 M es K, Na,NH3, H.

Industrialmente, la biolixiviacin utiliza 2 escenarios, lixiviacin en pila o botaderos,y biolixiviacin de concentrados en reactores agitados, como la lixiviacin deconcentrados refractarios de oro y concentrados de cobre.

Billition S.A Limited desarrollo el proceso Biocop para el tratamiento deconcentrados de cobre, el cual se realiza en reactores agitados, aplicandomezclas de poblaciones bacterianas mesoflicas. El proceso se realiza en lascondiciones ambientales que facilitan la accin metablica de estosmicroorganismos, para asegurar el desarrollo de los mecanismos de oxidacin delas especies minerales sulfuradas. El cobre recuperado en solucin continua suprocesamiento aplicando el proceso de extraccin por solventes para separarlo delas restantes impurezas que se disuelven durante la lixiviacin y obtenerloposteriormente disuelto en una solucin con la concentracin y pureza requeridospara su posterior electroobtencin y transformacin en ctodo.Las reacciones de biolixiviacin son exotrmicas y ello obliga a retirar losexcedentes de calor que genera el proceso. Otras dificultades tradicionales eran la


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concentracin de slidos a la cual era posible operar, la cual no superaba el 1%.Hoy se trabaja industrialmente con concentraciones de slidos de 20% paraconcentrados de oro, y tpicamente 12% para concentrados de cobre. Al trabajarcon mayor porcentaje de slido se disminuye el tamao de los reactores y la

inversin en equipos.

Este importante avance tecnolgico se alcanzo con diseo de reactores capacesde mantener la actividad bacterial y al mismo tiempo dispersar equilibradamente elaire quese introduce al proceso en cantidades suficientes para lograr una utilizacin deoxgeno superior al 40%, al mismo tiempo se logra retirar el calor de reaccinexcedente, evitando los daos a la envoltura exterior de las bacterias por efecto dela abrasin de las partculas en movimiento.

La experiencia industrial del procesamiento de minerales de oro, indica que los

mismos conceptos qumicos y la misma tecnologa de biolixiviacin puedenadaptarse al procesamiento de concentrados de cobre, y ello se ha logrado atravs del proceso Biocop desarrollado por Billiton.

PROCESO BIOCOP

El proceso para concentrados de cobre se realiza con la preparacin de la pulpa auna acidez predeterminada con un pH cercano a 1.5 y una dilucin de 7.5 partesde solucin por una parte de slido inicial. Para ello se debe adicionar cidosulfrico y agua o bien refino proveniente de la extraccin por solvente ajustada alos valores predeterminados de acidez. En el proceso de oxidacin global hay

especies mineralgicas que son consumidoras de cido sulfrico, como lacalcosina y la calcopirita:

Cu2S + 5/2 O2 + H2SO4 -----2 CuSO4 + H2O4CuFeS2 + 17 O2 + 2H2SO4 -----4 CuSO4 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O

Otras especies mineralgicas como la pirita y arsenopirita son productoras decido:

4FeS2 + 15 O2 + 2H2O -----2Fe2(SO4)3 + 2H2SO42FeAsS + 7 O2 + 2 H2O ------- 2FeAsO4 + 2H2SO4

El balance de cido estar influenciado por la mineraloga presente en elconcentrado.Durante la lixiviacin se alimenta aire en forma continua y la pulpa se mantienepermanentemente agitada, adicionando las cantidades de nutrientes (N, K, P) quesean necesarias. El proceso se mantiene controlando la acidez, la cantidad deoxgeno disuelto, la temperatura y retirando el calor excedente con un circuito deenfriamiento.


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El diseo debe considerar el contenido de slidos en la pulpa alimentada y la leydel concentrado, las cuales determinan la concentracin de cobre de lassoluciones, que posteriormente alimentaran la etapa de extraccin por solventesen forma directa o en combinacin con otras soluciones de cobre de diversa

composicin.

Al completar la etapa de lixiviacin, la pulpa es sometida a separacin slido-lquido para obtener la solucin rica que alimenta la planta de SX. Los residuosslidos son lavados con agua en contracorriente y filtrados para ser reprocesadosy recuperar valores residuales de inters como cobre, oro, plata etc. o depositarlosen botaderos.

Es comn la presencia de especies minerales con contenidos de arsnico en losconcentrados de cobre obtenidos de minerales porfricos. El arsnico es altamentetxico y cancergeno, su presencia impone una traba a su comercializacin.

En el caso de los concentrados de cobre arsenales, la biolixiviacin disuelve juntoal cobre, arsnico y fierro. Esto hace posible producir la precipitacin del arsnicocomo ESCORODITA (FeASO2H2O), sustancia que tiene una alta estabilidad,permitiendo su confinamiento para dar cumplimiento a la normativa ambientalinternacional.

La aplicacin del proceso Biocop ofrece una amplia flexibilidad respecto a lasleyes de concentrado, haciendo posible su procesamiento siempre que elcontenido de azufre como sulfuro sea mayor de 5%. En este caso, un concentradode cobre primario bastara para convertirse en una buena alimentacin para unaplanta Biocop.

PROYECCIONES

El proceso Biocop que en la actualidad se prueba en la Divisin Chuquicamata deCodelco-Chile, esta basado en bacterias mesoflicas y se orienta principalmente ala lixiviacin de las especies mineralgicas secundarias de cobre como calcosinay covelina, lixiviando tambin las especies pirita, arsenopirita y parcialmentecalcopirita.

El concentrado de la divisin Andina de Codelco-Chile, se obtiene a partir demineralizacin primaria y su principal componente mineralgico es la calcopirita.

Con este concentrado s esta ensayando el proceso de biolixiviacin en unaplanta piloto con bacterias termoflicas, con conversiones superiores al 90%. Esteprograma de pruebas se realiza en Billiton Sudfrica.

Los estudios de biolixiviacin por el proceso Biocop de concentrados de Codelco,estn recin comenzando y muestra un gran potencial para el procesamientoindustrial de concentrados, especialmente aquellos provenientes de menas decomposicin compleja y que contienen elementos contaminantes. Las condiciones


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de operacin bajo las cuales funciona este proceso permiten un eficiente controlambiental de los diversos flujos de materiales involucrados y confinar en formasegura sustancias cuya toxicidad obliga a manejarlas alejadas del contactohumano, de otros seres vivos y de las comunidades vecinas a las operaciones

mineras.

LIXIVIACION CON ACIDO CLORHIDRICO

Beneficio de menas oxidadas de cobre de baja ley. Utiliza cido clorhdrico comolixiviante. La caracterstica fundamental del proceso es que, aplicado a medianaescala, requiere de materias primas como cloruro de sodio, carbonato de calcio yazufre. El mtodo consta de etapas de lixiviacin, limpieza de soluciones,precipitacin, regeneracin del lixiviante y fusin. Queda definido por el sistemade reacciones:

LIXIVIACION CuO + 2HCl = CuCl2 + H2OPRECIPITACION CuCl2 + CaCo3 = CuCo3 + CaCl2

CuCl2 + CaCo3 + H2O = Cu(OH)2 + CaCl2 + CO2FUSION Cu(OH)2 + CuCO3 + C = 2Cu + H2O + 2CO2Regeneracin del lixiviante CaCl2 + SO2 + 1/2O2 + H2O = CaSO4 + 2HCl

Puesto que el circuito es cerrado, respecto al lixiviante, se registraran perdidas decido clorhdrico, por impregnacin de los ripios o descarte de las soluciones paraevitar la saturacin con otras sales solubilizadas de la mena. Es de esperar portanto, que cada cierto tiempo se debe reponer agua y cloro. Esto se lograaintroduciendo cloruro de sodio. La cantidad ha emplear, lo indicara solo laexperiencia y estar sujeto, naturalmente a la naturaleza de la mena quien puedeaportar mas o menos cloruros solubles.

LIXIVIACIONEl proceso emplea cido clorhdrico como lixiviante. Como punto de partida, estepuede prepararse en la misma faena usando cido sulfrico y cloruro de sodio.

H2SO4 + 2NACl = Na2SO4 + 2HCl

Se trabaja con soluciones a 36 gpl HCl, para tener acidez libre equivalente a 50gpl de H2SO4. Un exceso de NaCl es recomendable para evitar presencia deH2SO4 libre, el que provoca dificultades en el proceso. El comportamiento de lasolucin lixiviante, frente a las especies cuprferas, se puede representar por elsistema de reacciones:

CuO + 2HCL = CuCl2 + H2OCu2O + 2HCl = Cu2Cl2 + H2OCuO*CuCO3*H2O + 4HCl = 2CuCl2 + 3H2O +CO2CuSiO3*2H2O + 2HCl = CuCl2 +3H2O + SiO2


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El precipitado obtenido en forma de pulpa y cuya densidad depende de la dilucinempleada, es un polvo de color verde, que corresponde a una malaquitamezclada con carbonato e hidrxido cprico. Dicha pulpa responde bien a la

accin de floculantes o puede ser filtrada al vaco o por centrifugacin. Ademsbasta mezclarlo cuantitativamente con coke para llevarlo a la etapa de fusinpreviamente peletizado.

REGENERACION DEL LIXIVIANTELa solucin residual de la precipitacin contiene, fundamentalmente, cloruro decalcio y cloruro de sodio. La regeneracin del cido clorhdrico se fundamenta enla reaccin:

2CaCl2 + 2SO2 + O2 + 2H2O = 2CaSO4 + 4HCl

La reaccin se realiza aprovechando la accin catalizadora del ion ferroso a latemperatura ordinaria.PROCESO CUPROCHLOR

Lixiviacin de minerales mixtos y secundarios sulfurados de cobre, comocalcosina, covelina y bornita. Hace uso del conocimiento terico de la qumica delos cloruros. Al tambor el cloruro de calcio se agrega disuelto en el agua ysimultneamente con el cido sulfrico. El cloruro de calcio reacciona en formainstantnea con el cido sulfrico a travs de la siguiente reaccin y produciendolos siguientes efectos:

CaCl2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H+ + 2Cl-

* Formacin de yeso que acta como agente adherente de las partculas,mejorando notablemente la permeabilidad liquida y gaseosa del mineralaglomerado.

* El cloruro de calcio adems de mejorar la estabilidad y permeabilidad liquido-gaseosa, provee el cloro para la oxidacin de ferroso catalizada por el cobrecprico. La alta concentracin de iones cloruro que se forman en la fase hmedadel aglomerado permite crear condiciones altamente oxidantes y autocatalticas,logrando una rpida solubilizacin de un alto porcentaje del cobre sulfurado,durante la etapa de lixiviacin. Adicionalmente, la alta concentracin del cobredisuelto permite mejorar aun ms la cintica de disolucin de la especie sulfurada.

El ion cloruro Cl- estabiliza el cobre cuproso, formando complejos con el clorotales como; CuCl2-, CuCl3--, CuCl4--- y Cu2Cl4--.

El Cu+ se oxida fcilmente con aire formando Cu++, el cual oxida al ion ferroso.2 Cu+ + 1/2O2 + 2H+ = 2Cu++ + H2OFe++ + Cu++ = Cu+ + Fe +++


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El oxidante es el ion frrico, pero es el ion cprico, que en medio cloruro esaltamente oxidante, el que va regenerando ion frrico por oxidacin del ionferroso. Estas reacciones son muy rpidas en medio cloruro.

Una vez que se deja reposar el aglomerado, durante un tiempo razonable de 24-48 horas, el aglomerado se lixivia en una pila con una solucin de regado con altaconcentracin de cloruro y cobre.

La pila es regada en forma continua con una solucin intermedia de alto contenidode iones cobre y cloruro. Esta solucin se forma por combinacin de distintasproporciones de solucin refino y solucin rica, que a su vez esta formada por unamezcla de soluciones provenientes de la pila de lixiviacin y de la pila de lavado.

Los iones cloruro y cobre son la base de los mecanismos de xido-reduccin, ya

que permiten la formacin de iones complejos clorocuprosos y clorocpricos queactan a su vez sobre los iones ferrosos y frricos, regenerando los reactivos queoxidan los sulfuros de cobre. Estos complejos reemplazan con marcada eficienciala accin metablica de las bacterias que oxidan el ferroso a frrico y que ademsno pueden desarrollarse en soluciones de cloruro con concentraciones superioresa 2-3 gpl.


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PROCEDIMIENTO OPERACIONAL

LIXIVIACION EN PILAS


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INTRODUCCION

El presente procedimiento de operaciones para la Planta de Lixiviacin, es una

gua para Operadores, maestros superiores y Supervisores de Planta. En l sedan a conocer conceptos bsicos involucrados en las operaciones de lixiviacin,dando nfasis, a las inspecciones que deben realizarse para la deteccin defallas antes de operar los equipos. Se presentan los principales problemas deoperacin y se analizan los riesgos a que est sometido el personal que alllabora.

Es una primera aproximacin para compatibilizar criterio entre operadores y lasupervisin, estando sujeto a modificaciones futuras que lo enriquezcan ymejoren.

El objetivo final de este procedimiento de operaciones es lograr una operacincada vez ms segura, alcanzando un funcionamiento ms eficiente de los equiposy el personal responsable de ellos.

Segn la rotacin de personal que se produzca por las necesidades propias dela operacin, todo operador que sea trasladado a esta rea, deber estar enconocimiento de este procedimiento de operaciones.

El rea de lixiviacin en pilas tiene una dotacin mnima de 4 operadores, que sedistribuyen en sistema rotativo de turnos, considerando un operador por turnopara cubrir la operacin de carga de minerales y el riego de pilas. Eventualmentey de acuerdo a las necesidades, se cuenta con apoyo de personal externo.

Para el desempeo de sus funciones, los operadores cuentan con un libro denovedades, el cual deber registrar todos los acontecimientos que sean deimportancia para el normal desarrollo de la operacin. Este libro de novedadesser de consulta habitual por parte del maestro superior o el Jefe de Area, por loque debe explicar claramente las situaciones anormales detectadas y queameriten ser corregidas.

El presente documento constituye el procedimiento de operaciones del rea delixiviacin en pilas, que todo operador debe conocer y aplicar en conceptos ytcnicas en forma adecuada.

El procedimiento se desglosa de la siguiente forma:

I - Preparacin de la cancha.II - Formacin de una pila.III - Impulsin de soluciones.IV - Regado de pilas.V - Percolacin de soluciones.


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VI - Trmino del riego de una pila.VII - Descarga de una pila

DESCRIPCION GENERAL DEL PROCESO DE LIXIVIACION EN PILAS

El mineral chancado y aglomerado, es transportado en camiones hasta lascanchas de lixiviacin, donde con cargador frontal se carga para la formacin delas pilas. La secuencia de formacin de pilas es en aumento de la gradiente haciala cota ms elevada (3% de pendiente) de la cancha impermeabilizada conrevestimiento de polietileno de alta densidad y protegida por capas de arena-ripio.Para asistir en la recuperacin de las soluciones desde la base de las pilas enriego hacia la canal recolectora, se instalan en el piso de la cancha tuberascorrugadas de drenaje por lo general de 63 mm de dimetro, separadas 1-2 m

entre s, que se ubican en la misma direccin de la gradiente y a lo largo de lasuperficie cargada.

La superficie total de lixiviacin esta distribuida en mdulos o sectores. Contemplapilas a una determinada altura. Como estrategia de riego se utiliza dos ciclos deriego de igual periodo cada uno, lo que conduce a disponer de 3 canaletas derecoleccin; colectora general, colectora de solucin intermedia y colectora desolucin rica.

El circuito de soluciones funciona en contracorriente con el mineral fresco, es decirel mineral agotado es regado con solucin refino para generar solucin intermediay desde este se alimenta al mineral fresco generando solucin rica que va a SX.

El primer ciclo de riego comprende la irrigacin con solucin intermedia y estaorientada a la recuperacin de las especies oxidadas de cobre para cumplir conlos requerimientos de concentracin de cobre y volumen de soluciones ricas en laalimentacin al proceso de extraccin por solventes. Se riega solucin intermediadesde el pozo acumulador con una bomba en operacin y una en reserva. Estasolucin es enviada por una tubera matriz. Un medidor de flujos que esta ubicadoen la lnea controla y totaliza el volumen de solucin de riego, con un caudal quedepender del numero de pilas en este ciclo.

La dosificacin de cido a la solucin de regado se realiza en la lnea y se controlay totaliza a travs de un medidor de flujos. El cido sulfrico es suministrado poruna bomba desde el estanque de almacenamiento ubicado en el rea deestanques.

La solucin intermedia regada en el primer ciclo percola a travs del mineralaglomerado para extraer el cobre y consumir cido sulfrico, pasando a la canalde recoleccin y enviada al pozo de solucin rica, segn el tiempo del ciclo yconcentracin de cobre que contenga.


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La solucin rica es posteriormente bombeada desde este pozo a la planta deextraccin por solventes, mediante bomba que opera en forma continua y a unflujo constante. Se dispone de otra bomba en reserva de similares caractersticas.

El segundo ciclo de riego comprende la irrigacin con solucin refino y percolacina solucin intermedia. Esta orientada a la recuperacin de especies oxidadas decintica ms lenta y a las especies sulfuradas lixiviables. Se bombea solucinrefino desde el pozo acumulador con una bomba en operacin y otra en reserva.La solucin es enviada por una tubera matriz. Un medidor de flujos que estubicado en la lnea, controla y totaliza el volumen de solucin regada, con caudalque depender de las pilas en riego. En pozo refino se agrega agua industrial parareponer prdidas por evaporacin. La solucin refino regada a las pilas percola atravs del lecho aumentando su concentracin en cobre y consumiendo cidosulfrico, es conducida hasta la canal de recoleccin y luego enviada por tuberas

hasta el pozo de almacenamiento de solucin intermedia.

La solucin lixiviante se bombea a las pilas por una red de tuberas de polietilenode alta densidad desde pozos acumuladores de solucin refino e intermedia, paraproceder a la lixiviacin del mineral aglomerado, empleando aspersores ubicadosen la base superior de cada pila. Cada pila dispone de lneas de regado conaspersores que generan gotas favorables para aplicacin en zonas abiertas conviento, su alcance de regado es variable y de acuerdo a las condiciones deoperacin de la planta.

Existen 4 pozos de acumulacin de soluciones de proceso destinados a solucinrica, solucin intermedia, solucin refino y pozo de emergencia. Los pozosexcavados en terreno e impermeabilizados con polietileno de alta densidad,permite controlar todos los sobreflujos de almacenamiento en los pozos porexceso de aguas lluvias, desbalances en las soluciones o corte de energa, debidoa la diferencia de cota entre s, permitiendo traspasar flujos de soluciones pordrenaje desde el pozo de solucin rica al pozo de emergencia.


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CONSIDERACIONES PRACTICAS EN LIXIVIACION

Varios son los parmetros a controlar, para lograr los mejores resultados

operacionales, entre ellos los relacionados con el comportamiento metalrgico delmineral y los que estn relacionados con la configuracin de las pilas y ciclos deriego.

La solucin rica, debe cumplir exigencias de flujo, concentracin de cobre, cido ycontenidos de impurezas que de no controlarse perjudican las etapas posterioresde extraccin por solventes y electroobtensin.

El aumento en el consumo de cido incentivara la disolucin de impurezasprovenientes del mineral, por lo que lleva implcito un desplazamiento del equilibriode impurezas, las cuales ocasionan problemas en lixiviacin al producir un cambio

en las propiedades fsicas de las soluciones y producir precipitados por cambiosen el pH de las soluciones. El equilibrio de impurezas de las soluciones seestablece mediante la regulacin de los sulfatos del sistema. La eliminacinnatural de impurezas se realiza en l estruje de los ripios, por lo que se debe evitarel lavado final con agua de ellos.

Es importante entonces controlar que el pH de la solucin recolectada este en elrango de 1.7-1.8. Este control es importante cuando existe slice coloidal ehidrxidos, ya que ellos son los principales causantes de la formacin de borradispersa en la Sx. La slice coloidal se produce por el ataque con cido sulfricode la crisocola y se comporta como cido dbil igual que las Oximas delextractante.

Es practica habitual en operaciones de lixiviacin efectuar seguimiento, evaluaciny control de parmetros relevantes del proceso que determinan el mayor o menorxito en los resultados metalrgicos y econmicos del proceso global. Se debeprestar especial atencin a actividades como:

Anlisis de las soluciones ricas generadas con relacin a la presencia deslidos en suspencin, coloides, fierro, cloro, manganeso, aluminio y sulfatostotales, para minimizar la formacin de borras y arrastres en la Sx.

Anlisis de las recuperaciones metalrgicas, consumo de cido, extractante,diluyente, aditivos, agua de proceso, descarte de electrolito y consumo de energa.

Anlisis de las soluciones ricas, en relacin con las condiciones deconcentracin de cobre y cido que le impone la Sx para mantenerse en sueficiencia mxima.


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Estudiar el comportamiento del fierro de modo que: Se mantengan en solucinlas cantidades necesarias para el comportamiento adecuado en la lixiviacin desulfuros y las cantidades y proporcin frrico/ferroso para producir lasinteracciones deseadas, en cuanto a la regeneracin de cido, creacin de

condiciones oxidantes y a la coprecipitacin de impurezas. Evitar formacin deprecipitados frricos coloidales que fomentan canalizaciones de soluciones y si seforman, debe permitirse l estruje del agua de esas precipitaciones

Evaluacin del manejo por zonas de la pila y de la solucin intermedia, quepermite ajustar el ciclo de lixiviacin segn los requerimientos especficos de cadamodulo y que tambin permite el control de las concentraciones de cobre y cido,para ajustarlas a los requerimientos de la Sx.

Evaluacin de los mdulos de pilas, para disponer de la posibilidad de unmanejo discreto de mineral, de riego y efluentes. Se debe evaluar el perfilamientode pisos previo a la carga de mineral aglomerado, la altura de carga, tasa de riego,

disposicin de las lneas de riego, distribucin de aspersores y terminacinsuperficial de la pila.

Anlisis de la formacin de capas freticas e inundaciones localizadas, que setraducen en canalizaciones y deslizamiento del apilamiento. En especial se debenevaluar la disposicin de las tuberas de drenaje de las soluciones efluentes, conrelacin a dimetros usados y separacin entre ellas, adems de permitir el libredesplazamiento de las soluciones efluentes para su rpida evacuacin hacia lascanaletas recolectoras, evitando el arrastre de slidos y coloides que perjudicanlas etapas posteriores del proceso.

Evaluacin de las canaletas de efluentes, que permitan recolectar solucionesen una canaleta decantadora general y dos canaletas para conducirseparadamente soluciones intermedia y rica a sus respectivos pozos dealmacenamiento.

Comportamiento de los pozos de almacenamiento y administracin de lassoluciones intermedia y rica, con relacin al traspaso de slidos en suspencindesde las pilas. En especial el pozo de solucin rica debe permitir la clarificacinde las soluciones, tanto por su configuracin como por la disponibilidad de tiempode residencia.

Evaluacin de los sistemas dosificadores de cido y reposicin de agua alrefino y solucin intermedia, usadas en el riego del mineral. El cido debeagregarse rutinariamente en el circuito de intermedia y eventualmente en elcircuito de refino.

Anlisis de los sistemas de riego que permita aplicar soluciones refino ointermedia en forma individual o mezclados a los mdulos que se desee.


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Evaluacin de la capacidad de bombeo de solucin intermedia al riego de pilas.Es recomendable tener siempre una capacidad holgada de bombeo.

Evaluacin para tratamientos adicionales como por ejemplo adicin de

floculantes a la solucin rica que sean compatibles con la fase orgnica, adicinde tensoactivos a la lixiviacin para favorecer la permeabilidad del lecho,incorporacin de filtros en lnea de solucin rica a Sx, etc..

I. - PREPARACION DE LA CANCHA

Es habitual que en algunas faenas, el perfilamiento superficial de los mdulos

disponibles para cargar una nueva pila de lixiviacin no se realice.

Por lo general durante la operacin de descarga de una pila por medio de uncargador frontal, este equipo efecta un emparejamiento final de la cancha.

El cargador frontal no es l mas adecuado para efectuar esta operacin y lo querealiza es un emparejamiento irregular y parcial, con lo que la cancha queda condesniveles que finalmente conducen a aumentar el nivel de la capa fretica al noevacuar oportunamente los efluentes desde la base de la pila hacia las canaletasrecolectoras.

El mayor nivel de la capa fretica, producir canalizaciones, inundacioneslocalizadas y deslizamiento de taludes, que conducen a una serie de alteracionesoperacionales con perdida de la eficiencia en esta etapa y las posteriores de Sx-Ew. Incluso se puede llegar a bajar la tasa de riego para permitir el adecuadodrenaje de las soluciones, que altera la razn de lixiviacin y los tiempos delixiviacin establecidos.

La recomendacin, es que se implemente como procedimiento rutinario el empleode una motoniveladora para efectuar el perfilamiento superficial y terminacin finalde la cancha de lixiviacin previa a la carga de una nueva pila.

El operador debe solicitar la preparacin de la cancha de carguio antes deingresar una nueva pila. La cancha debe presentar una superficie pareja, conadecuada pendiente hacia la canal recolectora de soluciones y que incluye unazanja por el costado de la pila en carga para conducir las soluciones que afloranen la base del talud.


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II. - FORMACION DE UNA PILA

La carga del aglomerado para formar una pila, hasta la altura previamenteestablecida por los estudios metalrgicos, puede realizarse con apiladorautopropulsado, correas transportadoras o cargador frontal. La terminacinsuperficial que se alcance depende del equipo que se utilice y del control en laoperacin de carga.

Desde un punto de vista practico, la formacin de una pila mediante el uso decargador frontal en reemplazo de un apilador o correas transportadoras, nopermite la formacin de una superficie pareja, pero al menos se debera evitar laformacin de protuberancias y valles que impiden posteriormente una adecuadadistribucin de las soluciones y su percolacin a travs del lecho.

Una deficiente terminacin conduce a inundaciones localizadas y canalizacionesque debilitan los taludes e impiden una operacin eficiente de las parrillas deriego, manifestadas en filtraciones en los acoples y mal funcionamiento de losaspersores de riego, lo que produce no solo alteraciones operacionales severassino que obligan a un control e intervencin frecuente del operador, desviando suatencin de controles en otras reas que perjudican la operacin general y alteranlos procesos posteriores. La solucin recomendada es exigir que no sesobrepase la altura establecida de carga, que permitir al cargador frontalalcanzar una terminacin superficial de mejor calidad.

El operador asignado a la operacin en la carga de una pila, deber efectuar en eltranscurso de su turno las siguientes actividades:

Limpiar todos los tubos ubicados bajo el muro a lo ancho de la pila.

En inicio los camiones depositan aglomerado a lo largo de la pila y sobre eldrenaflex.

Realizar un control riguroso de esta operacin.

Instalacin y proteccin de tuberas de drenaje.

Control de la carga y altura de la pila.

Control de descarga de camiones.

Tendido de tuberas de riego.

Retiro de tuberas de riego de pilas a desripiar.

Construccin tazas y canales conductoras de soluciones de percolacin.

Ser responsabilidad del operador de lixiviacin verificar la calidad delaglomerado en cuanto a su granulometra, temperatura, aglomeracin yproporcin de finos, dosificacin de agua y continuidad del circuito de transporte.Cualquier observacin deber ser comunicada al maestro superior para suconocimiento y accin.


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Antes de iniciarse la carga de una nueva pila, se recomienda demarcar el rea acargar para mantener uniformidad respecto de las otras pilas, considerando comolimite las placas divisorias de la canal recolectora de soluciones de percolacin yuna distancia mnima de 3 m. desde el frente de la pila. Posteriormente se

proceder a la instalacin de la tubera de drenaje en un largo inicial de 10 metrosy una separacin entre ellas de 1 metros. Deber fijar adems su alineacin yproteccin, cubrindola cada 2 metros con aglomerado para evitar la obstruccincon derrames del cargador.

Los parmetros iniciales de formacin de la pila, deben ser registrados en el librode novedades, indicndose la distancia entre tuberas de drenaje, altura de la pila,tipo de mineral y hora de inicio de la carga.

El cargador debe tomar el aglomerado desde la cancha, no llenando el balde paraevitar cada del aglomerado. Se acerca al talud de la pila sin pisarlo y lo descarga

cuidadosamente para no romperlo. La construccin se realiza manteniendo unfrente homogneo. Se debe evitar derrames del aglomerado y su remanejo.

La carga del mineral aglomerado por medio del cargador frontal debe ser de talforma que no genere valles distanciados que signifiquen canalizaciones de riego yacumulacin de finos una vez puesta en riego la pila. Para asegurar la alturamxima de carga de la pila se debe mantener balizas de altura en la zona decarga.

Al segundo turno de iniciada la carga de la pila, deben instalarse las tuberas deriego con sus respectivos aspersores y tipo de boquilla, los cuales se fijan a travsdel programa de riego o por instrucciones directas del maestro superior.

El mineral cargado en la pila, entra en riego con solucin intermedia despus de24 horas de reposo, en esta etapa el operador debe tener especial cuidado delograr a travs de la regulacin de la vlvula el caudal y presin necesarias aobjeto de no presentar zonas secas y regar slo a mitad de talud, evitndose laperdida de solucin. En caso de presentar zonas secas, debe detener el riego ymover las tuberas, ajustando finalmente la verticalidad de los aspersores. Elaumento de la tasa de riego del sector podr efectuarse de acuerdo ainstrucciones del maestro superior.

Las indicaciones de habilitacin de aspersores y puesta en riego del sector de lapila deben registrarse en libro de novedades, indicando hora, nmero deaspersores instalados en la pila y tipo de boquillas usadas. El trmino de la cargade una pila debe registrarse y comunicar al operador de chancado, para queregistre el tonelaje de acuerdo al pesmetro, el totalizador final de agregado decido y agua, procediendo finalmente a resetear el pesmetro en el chancadopara el inicio de una nueva pila.


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III. - IMPULSION DE SOLUCIONES

Las bombas de riego tienen un papel importante en el proceso de lixiviacin, porlo que es de responsabilidad del operador de lixiviacin que operen en formaeficiente y adecuada. Las actividades normales en la operacin de las bombasdebe considerar:

POZOS ACUMULADORES

Realizar limpieza en los pozos acumuladores de solucin, retirando cualquiermaterial contaminante que pueda afectar el normal funcionamiento de las bombasde impulsin.

OPERACIN DE BOMBAS DE RIEGO

Una vez instalada las bombas en el pozo acumulador, y efectuada su conexinelctrica con prueba de sentido de giro por parte de personal mecnico y/oelctrico, el operador deber abrir las vlvulas de riego y coordinarse con elelctrico a fin que una vez se pongan en servicio las bombas, se realice la pruebade mxima abertura de vlvula permitida segn el amperaje mximo de lasbombas, datos que debern registrarse en el libro de novedades.

El caudal de operacin de las bombas se ajustar segn lo dispuesto en elprograma de riego o por instrucciones directas del maestro superior o el Jefe de

Area.

En caso que una bomba falle en forma imprevista, o que se detecte una operacinanormal y se decida su detencin, el operador de lixiviacin deber cerrar lasvlvulas de riego y registrar la situacin en el libro de novedades.

Todo operador de lixiviacin deber registrar al inicio y al final de su turno laslecturas acumuladas e instantneas de los flujmetros en los riegos de solucinrefino, intermedia y agregado de cido.

El operador de lixiviacin deber chequear y ajustar de acuerdo al programa deriego los caudales de operacin de los riegos con solucin refino y solucin

intermedia. Es su responsabilidad el inspeccionar durante su turno la operacinde las bombas de riego para detectar anormalidades.


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ACIDO EN SOLUCIN INTERMEDIA

Una Vez efectuado el anlisis en laboratorio de las soluciones de riego, eloperador deber ajustar la adicin de cido en solucin intermedia, segndosificacin especificada en el programa de riego.

IV. - REGADO DE PILAS

Como actividad prioritaria, el operador de lixiviacin deber verificar y ejecutar lasinstrucciones segn el programa de riego, a fin de darle cumplimiento, a travs deun recorrido e inspeccin en terreno.

Deber prestar especial atencin en la inspeccin a los siguientes aspectos paracada pila, comenzando siempre por aquellas pilas ms nuevas hasta las pilasms antiguas.

Etapa de lixiviacin - Si la pila esta con riego de solucin refino ointermedia, si esta en reposo o en estruje.

Percolacin de soluciones - Si la pila est percolando a solucin rica ointermedia.

Operacin de aspersores- Verificar el correcto funcionamiento de todos losaspersores de la pila, evitando su obstruccin, filtraciones o riego sectorizado.

Tasa de riego - Verificacin de las presiones de riego, a travs del controldel manmetro ubicado en la tubera de riego para una pila determinada.

Alineamiento lneas de riego - Controlar el alineamiento de las lneas deriego de la pila y la verticalidad de los aspersores en cada pila.

Anegamientos - Inspeccionar la superficie de las pilas, para detectar ycorregir los anegamientos localizados que se produzcan.

Riego de taludes y su estabilidad- Controlar el riego de taludes, evitando

que la solucin sobrepase la mitad del talud, con el fin de impedir derrumbesposteriores.

Filtraciones en lneas de riego - Detectar y corregir filtraciones que seproduzcan en los acople de las lneas de riego, como en las conexiones a losaspersores.


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Arrastres de slidos - Evitar que soluciones arrastren slidos ensuspencin, para lo cual se debe construir tasa y canales conductoras hasta lacanal de recoleccin.

Vlvulas de alimentacin de soluciones - Verificar el estado de lasvlvulas que regulan el flujo de solucin de riego, para evitar filtraciones quecorroen las vlvulas.

Es de responsabilidad del operador de lixiviacin - detectar y corregircualquier anormalidad, informando al maestro superior actividades pendientes o elno cumplimiento del progra

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