H3 Lixiviación

8/17/2019 H3 Lixiviación

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Lixiviación


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Universidad de AtacamaDepartamento de Ingeniería en Metalurgia

Tipos de Lixiviación Óxidos

Súlfuros acterial


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Dise!o de un proceso

de lixiviación "# $lección del agente lixiviante %solvente&

'# Tipo de proceso (uímico a usar

)# Tipo de operación física a emplear

*# $lección del e(uipo de lixiviación industrial

+# ,ecuperación del metal disuelto


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"# $lección del agentelixiviante

- Depende de la estructura (uímica del material

- $n metalurgia. normalmente son soluciones acuosas#

Parámetros a considerar:

a) Solubilidad del metal en /l

b) Selectividad 0acia metal de inter/s.

c) Propiedades Físicas

• Tensión superficial1 a 2 3 0umectación sólida

•4iscosidad 1 a 2 3 eficiencia•a5o 6#$7 %89& si se recupera por destilación

d) Estabilidad Térmica : evita p/rdidas por degradación#

e) Peligrosidad1 toxicidad. in:ama7ilidad. no explosivo#

f) Costo1 recicladas son me5ores. por costo ; riesgos am7ientales#


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'# Tipo de proceso

(uímico a usar La lixiviación metalúrgica se puede efectuar tanto enmedio oxidante. neutro o reductor. como


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e& Lixiviación @xidante1 9uando se lixivian ciertossulfuros. mediante acción del ion f/rrico o con


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)# Tipo de @peración=ísica a emplear

Dependen del tipo de reacción ; las características delmineral

4elocidad1 4elocidad de difusión del lixiviante 4elocidad de la reacción (uímica


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9lasiEcación de los

m/todos de lixiviación Lixiviación de lec0os E5os1 In situ

In placeotaderosateas6ilas

Lixiviación de pulpas16or agitación. a presión am7iente$n autoclaves


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a& Lixiviación in situ1

$xtracción de los metales desde el mineral. solu7iliF


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c& Lixiviación en otaderos1 %GDump leac0ingH&

=recuentemente en faenas a Gra5o a7iertoH%90u(uicamata&. las so7re-cargas de est/riles. ripios.escorias o relaves. se disponen en 7otaderosH%amontonados&. los cuales son lixiviados posteriormente#

$sta t/cnica consiste en lixiviar lastres o desmontes. los(ue de7ido a sus 7a5as le;es %2 B#* 9u& no pueden sertratados por m/todos convencionales#

>ormalmente. son de grandes dimensiones. se re(uierede poca inversión ; es económico de operar. pero larecuperación es 7a5a %*B-JB 9u& ; necesita tiemposexcesivos para extraer todo el metal#


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Lixiviación en 7otaderos >ormalmente la lixiviación en 7otaderos es una operaciónde 7a5o rendimiento %pero tam7i/n de 7a5o costo $ntrelas diferentes raFones para ello se puede mencionar 1

• a5a penetración de aire al interior del 7otadero#

• 9ompactación de la superEcie por empleo de ma(uinariapesada#

• a5a permea7ilidad del lec0o ; formación de precipitados• $xcesiva canaliFación de la solución favorecida por la0eterogeneidad de tama!os del material en el 7otadero#


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e) Liiviaci!n en batea

Se dispone material en estan(ues o 7ateas. con el fondo perforado.agregando el lixiviante por arri7a de la camada de partículas# 6rocesolento %varios días

$5# =aena en salitreras. recuperación de sales de K. Li. >a. etc#

Limitado a mediana minería#

Tama!o partícula ideal1 "#$ % f) Liiviaci!n por &gitaci!n 'ecánica

Material mu; Eno es lixiviado mediante agitadores mec


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g& Lixiviación a 6resión6rocesos a elevada temperaturas %B-'+B C9& se suelen realiFar

en autoclaves a presión#

A 3 6 3 Solu7ilidad del mineral %e5# auxita&A 3 6 3 TC 3 4elocidad de disolución

- A veces re(uiere agente gaseoso1 @'. >?)6rocesos cortos1 " o ' 0oras

0& Lixiviación acteriana1$xisten 7acterias (ue viven naturalmente en los minerales de co7re.transformando

Acción directa en presencia de agua ; oxigeno

Acción indirecta1 generan ?'S@* %lixiviante& ; oxidan =e S@* a =e' %S@*&) %lixiviante&

- a veces se superpone con lixiviación (uímica

$5#. Thiobacillus Ferrooxidans: p? ' N) % 'gL ?'S@*&

)B N )+C9 ; presencia @'

2 2

4S SO− −

→


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6roceso a;er para la o7tención de alúmina#

Autoclave


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Lixiviación en pilas$l mineral procedente de la explotación. a cielo a7ierto o su7terr


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6reparación del mineral $l c0ancado del mineral de7e cumplir con tres o75etivos 1

"# Ser lo suEciente Eno para (ue la ma;oría de la especie

met


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9onceptos generales Densidad aparente1 raFón entre el volumen total delmaterial. incluido los vacíos ; la masa de material#

Lec0o poroso1 lec0o con vacíos entre los sólidos (ue esproducido por la forma en (ue se depositen o se ordenenpor la forma (ue posean los sólidos#

4olumen de 0uecos1 es la sumatoria de los volúmenes detodo los espacios vacíos en el lec0o#

6orosidad del lec0o1 raFón expresada en porcenta5e enporcenta5e entre el volumen total de 0uecos ; el volumendel lec0o#

6orosidad de partícula1 raFón expresada en porcenta5e

entre el total de poros de una partícula ; su volumentotal#


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9onceptos generales

%cont#& ?umedad de impregnación1 volumen de agua (ue poseeuna pila sin (ue drene#

?umedad din


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6ermea7ilidad del lec0o Se necesita (ue el lec0o de partículas (ue conforman lapila sea 7ien permea7le. para asegurar una 7uenapercolación ; dispersión de la solución lixiviante en la pila.sin escurrimiento preferencial# Tam7i/n. las pilas podríanderrum7arse si existe acumulación de solución en la pila#

La permea7ilidad del lec0o de mineral es ma;or si1

• Las partículas son de tama!o suEcientemente grande

• >o 0a; acumulación de partículas Enas

• $l tama!o de las partículas es 0omog/neo en la pila

• >o 0a; compactación de la pila por ma(uinaria pesada


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6ermea7ilidad del lec0o De lo anterior. se deduce (ue se tiene (ue reducir lacantidad de partículas Enas en la pila para aumentar supermea7ilidad#

?o; en día. el proceso m


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$tapas de la lixiviación


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Aglomerado Tiene como o75etivo preparar el material para lalixiviación. de manera de asegurar un 7uen coeEciente depermea7ilidad de la solución#

La etapa de aglomeración es una operación com7inada(ue involucra un aspecto físico. (ue corresponde a laaglomeración de partículas por medio de puentes lí(uidos; fuerFas capilares. ; un aspecto (uímico. como es el

ata(ue del mineral por el agente lixiviante#


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Aglomerado $stos dos procesos se realiFan en una sola operacióncom7inada#

6erspectiva física1 etapa en la cual se produce laaglomeración de Enos en torno a las partículas m


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Aglomeración $l proceso m


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Aglomerado 6erspectiva (uímica1 etapa referida a la adición de unsolvente para producir la disolución de la especie deinter/s# 6or e5emplo en el caso del co7re. utiliFamos


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Aglomeración por

ad0erentes $xisten ciertos materiales (ue pueden me5orar la ad0erencia delas partículas Enas a las gruesas. prolongando esta unión tanto enla manipulación como en la operación de lixiviación#

$n el caso de la lixiviación del co7re. la aglomeración o curado. serealiFa con el mismo lixiviante %


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6rincipales o75etivos de

la aglomeración son - Aumenta la velocidad de extracción

- 9onsigue una ma;or permea7ilidad en el lec0o. me5orando el escurrimiento de la solución

- Disminu;e la segregación de partículas


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$(uipos utiliFados para

aglomerar $l e(uipo m


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9aracterísticas• Largo ) a * m• Di


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Aspectos pr


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Aspectos pr


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Aspectos pr


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4ideo


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Tipos de pilas de

lixiviación Se denomina canc0a de lixiviación a la superEcie de apo;o de lapila donde se coloca la impermea7iliFación#

6ila 6ermanente %piso desec0a7le&1 su piso no es reutiliFa7le. en el

cual el mineral es depositado en una pila desde la cual al terminarel ciclo de lixiviación no se retira el ripio. sino (ue se a7andona#

6ila renova7le o din


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i id d d


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U i id d d At


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9omparación entre tipos depilas

6ermanentes Din


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Tipos de pilas de

lixiviación Desde el punto de vista de vista de su operación pilasrenova7les o permanentes pueden adaptar suconEguración#

6ila Unitaria1 se impermea7iliFan diferentes sectores de laplanta. todo el material es depositado en los diferentessectores pasa simult


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U i id d d At


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Universidad de Atacama


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9onstrucción de las

pilas $l dise!o de las pilas de7e tener en cuenta los siguientesfactores 1

- La calidad del patio o 7ase de apo;o %impermea7le& - Las facilidades de riego

- ,ecolección o drena5e del e:uente %pendiente de ' a * dela superEcie en sentido del escurrimiento del :u5o

- La esta7ilidad de la pila seca ; saturada en agua - Las piscinas de soluciones ricas ; po7res

- La forma de apilamiento o deposición del material lixivia7le%9ompactación. 0omogeneidad. etc&



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6reparación de la 7ase de

las pilas Se necesita disponi7ilidad de amplias superEcies de terrenorelativamente llanas % menos de "B de pendiente La canc0ade7e ser considerada con su sistema de impermea7iliFación. para

controlar las p/rdidas de soluciones ; evitar contaminaciones delmedio am7iente#

$l sistema consiste en 1

- Una 7ase Erme ; consolidada. de7idamente preparada

- Una capa de lec0o granular so7re el (ue apo;ar suavemente la

l


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6reparación de la 7ase de

las pilas eneralmente. las mem7ranas o l


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T/cnicas de apilamiento

del mineral $l o75etivo de esta etapa del proceso es trasladar ;depositar el material (ue va a ser lixiviado en la Fona deemplaFamiento de las pilas a un ritmo compati7le con los

programas de producción de la 6lanta# Tanto en el transporte. como en el apilamiento. de7en sermantenidas o me5oradas las características del material(ue son re(ueridas para su posterior lixiviación# $steaspecto resulta relevante cuando la calidad física del

material es 7a5a#

$stas etapas son las (ue entregan la condición Enal delmaterial depositado en la pila la (ue esta7lecer


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T/cnicas de apilamiento

del mineral Tanto la etapa de transporte. como de apilamiento. puedeneventualmente ser aprovec0adas para consolidar la preparación delmaterial (ue se re(uiere lixiviar#

6ara (ue la respuesta 0idrodin


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$(uipos de transporte ;

apilamiento Los e(uipos seleccionados para el desarrollo de la operación.de7en estar preparados para transportar aglomerado# 6or lotanto. los e(uipos de7en otorgarle una continuidad operacional

al proceso1

• 9iclos de carga. 0umectación. lixiviación ; descarga#• Tipos de pila• >úmeros de pila en riego. en descarga. etc#•

Rrea de cada pila• $spacio (ue ocupan los e(uipos ; topografía del sitio#• $spacio de seguridad entre pilas en descarga ; carga#



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T/cnicas de apilamientoLa altura de la pila puede fluctuar entre 2,5 m

para sistemas de camión y cargador frontal,

hasta 10 m para apiladores.



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6ro7lemas operacionales en

apilamiento



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6ro7lemas operacionales en

apilamiento



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Departamento de Ingeniería en Metalurgia

,iego de la pila $l riego es la aplicación oportuna ; uniforme deaguasolución a un lec0o de lixiviación a o75eto deproducir la m


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,iego de la pila $l riego de las pilas se puede realiFar fundamentalmentepor dos procedimientos1 por aspersión o por distri7uciónde goteo

$l riego por goteo es recomenda7le en caso de escaseFde lí(uidos ; 7a5as temperaturas#

$n la industria. se utiliFa generalmente una tasa de riegodel orden de "B - 'B L0 m'#

Lo principal es (ue el riego de7e ser 0omog/neo en todala corona de la pila#



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,iego por goteo Descripción1 Se les llama así a los sistemas (ue aplicansolución a raFón de caudales 7a5os por puntosindividuales de emisión. en los (ue en 7ase a un dise!o

de terminado. se produce una gran disipación de energíapara (ue el lí(uido salga gota a gota#



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,e(uisitos de un 7uen

sistema de riego por goteo• Alta uniformidad de distri7ución de los :u5os#

• De7e poseer un dise!o (ue evite las o7strucciones#

• Larga vida útil. al ser fa7ricado de materiales resistentesa la corrosión (uímica ; a las :uctuaciones detemperatura#

• $sta7ilidad de la relación presión 4S caudal en eltiempo#

• a5o costo#

• MinimiFar las p/rdidas de carga#



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Aspersión A trav/s de un riego tipo rocío. la solución es in;ectada allec0o de lixiviación#

9onsta de1

• rupo de om7eo

• Tu7erías de Transporte

• Tu7erías de Distri7ución

• Aspersores

• $lementos auxiliares

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$s especialmente recomenda7le1

• Suelos de textura gruesa %arenosos• 9uando la disponi7ilidad del recurso 0ídrico no es limitante#

• 9uando se tienen aguas mu; duras ; 0a; peligro de incrustaciones#

• ,e(uiere una 7uena oxigenación de la solución#

Los aspersores pueden ser clasiEcados por1

• 9apacidad %tama!o 7o(uilla&

• Tama!o de gota

•Rngulo de riego

• Rngulo de in:uencia

• iratorios o E5os

• Sistemas port


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9onEguraciones de

riego $n tri


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9iclos de lixiviación $l material es transportado a la pila con o sin curado para (uesea regado secuencialmente 0asta con tres tipos de soluciones1

Solución intermedia:

Durante los primeros días del ciclo de tratamiento. la mena esregada con soluciones provenientes del riego de menas semiagotadas. (ue ;a 0an permanecido en la pila por algún tiempo; cu;as soluciones e:uentes son de 7a5a concentración delmetal#

La concentración de


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Solución refno1

$n la segunda etapa del tratamiento de los minerales apilados.cuando una parte importante del co7re ;a 0a sido removido porla solución intermedia. el mineral se riega con soluciónretornante desde la planta de extracción por solventes %SV&.conocida como reEno#

$n esta etapa de tratamiento. esta solución reEno puede1• aumentar su concentración de


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Agua de lavado:

Dependiendo de la presencia de impureFas en el mineral ; en lassoluciones. el mineral ;a lixiviado de las pilas. puede ser lavadocon agua luego (ue e ciclo de lixiviación se 0a completado ; larecuperación o75etivo se 0a logrado#

$l propósito del lavado. es recuperar los últimos contenidos delelemento a extraer ; de agente lixiviante retenidos en la 0umedadde impregnación de los ripios e introducir el agua de reposiciónpara recuperar las p/rdidas ocasionadas por la evaporación ; porla impregnación de los ripios (ue salen conceptualmente delsistema#

La solución e:uente del lavado es considerada como intermedia. ;va a ese estan(ue de procesos#

Si el contenido de impureFas del mineral o de las soluciones esalto. se preEere o7viar este lavado#



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9iclos de lixiviación

6rimeros días Wltimos días

6iscina 6LS 6iscina ,eEno

SV

SV

Rcido

B#+ gpl 9uP- "* gpl ?P

6iscina ILS

) gpl 9uRcido d/7il

P- J gpl 9u



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6iscina 6LS %iF(uierda& ; piscina de reEno %derec0a



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4aria7les del proceso de

LIV Se pueden estudiar el efecto de varias varia7les operacionalesso7re la recuperación del metal valioso ; la cin/tica realiFandoprue7as de la7oratorio en columnas# Las principales varia7les

son 1 La granulometría

La altura de la pila

La tasa de riego XL0 m'Y o XL0 tY

La concentración en


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=actores est

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