ANTOFAGASTA - CHILEINSTITUTO CARCOP

Leda Hidalgo Vilca

Antofagasta, Junio del 2006

CAPITULO 1: LIXIVIACIÓN

1.1 Concepto

La lixiviación es una etapa fundamental en un procesohidrometalúrgico, que involucra la disolución parcial o total del metal arecuperar desde una materia prima sólida, en una solución acuosamediante la acción de agentes químico.

Para el caso de especies oxidadas de cobre, el agente lixiviante máscomún es el ácido sulfúrico (H2SO4), dada su buena selectividadrespecto de la ganga. Su disponibilidad y costo en el mercado nacionales relativamente fácil y barato, su manejo y transporte sencillo.

Las reacciones de los óxidos de cobre más comunes al lixiviarlos conácido son:

Azurita: 2CuCO3*Cu(OH)2 + 3 H2SO4 3 CuSO4 + 2 CO2 + 4 H2O

Malaquita: CuCO3*Cu(OH)2 + 2 H2SO4 2 CuSO4 + CO2 + 3 H2O

Atacamita: CuCl2 * 3Cu(OH)2 + 3 H2SO4 CuCl2 + 3 CuSO4 + 6 H2O

Crisocola: CuSiO3*2H2O + H2SO4 CuSO4 + SiO2 + 3 H2O

Brocantita: CuSO4 * 3Cu(OH)2 + 3 H2SO4 4 CuSO4 + 6 H2O

Tenorita: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O

Cuprita: Cu2O + H2SO4 CuSO4 + Cu + H2O

1.2 Tipos de Lixiviación

Lixiviación por Agitación

Ley de mineral AltaTonelaje Amplio rangoInversión AltaGranulometría Molienda húmedaRecuperaciones típicas 80-90%Tiempo de tratamiento HorasCalidad de las soluciones MedianasTratamiento general posterior 5-10 gpl Cu SX-EWProblemas principales Lavado en contracorriente

Tranques de relaveinversión

Lixiviación por percolación en bateas

Ley del mineral Media-altaTonelaje Amplio rangoInversión Media-altaGranulometría mediaRecuperaciones típicas 70-80%Tiempo de tratamiento DíasCalidad de las soluciones ConcentradasTratamiento general posterior 20-40 gpl CuProblemas principales Bloqueo por finos

InversiónManejo de materiales

Lixiviación en Botaderos

Ley de mineral BajaTonelaje GranInversión MínimaGranulometría Corrido de minaRecuperaciones típicas < 50%Tiempo de tratamiento AñosCalidad de las soluciones DiluidasTratamiento generalposterior

1-2 gpl Cu

Problemas principales Recuperación incompletaEvaporización de solucionesdiluidasPerdida de soluciones

Lixiviación en Pilas

Ley de mineral Baja- mediaTonelaje Gran-medioInversión MediaGranulometría Chancado gruesoRecuperaciones típicas <60%Tiempo de tratamiento SemanasCalidad de las soluciones DiluidasTratamiento generalposteriores

1-2 gpl Cu ó 3 – 10 gplDependiendo de la ley de Cu

Problemas principales Recuperación incompletaGran áreaEvaporación de solucionesdiluidasPerdida de soluciones

CAPÍTULO 2: LIXIVIACIÓN EN PILAS

Etapas de la Lixiviación en Pilas

El mineral grueso producto del chancado secundario y de laclasificación, es transportado al área de lixiviación en pilas para laobtención de PLS.

El proceso de lixiviación en pilas básicamente se ha dividido en 3etapas:

• Aglomeración.• Transporte y apilamiento de mineral.• Lixiviación en pilas.

2.1 Aglomeración

La función del tambor de curado es:• Transformar el mineral triturado en un mineral de mayorsolubilidad en medio ácido.• Disminuir el contenido de impurezas en un medio de altaacidez.• Formar aglomerados para aumentar la permeabilidad delmineral que se apila en las pilas de lixiviación (los finos que seforman por efecto del chancado secundario se adhieren a laspartículas mas grandes y formen aglomerados).

Mecanismo de Aglomeración

2.1.1 Equipos Asociados

El equipo asociado a la etapa de aglomeración es básicamente eltambor.

Tambor Aglomerador

2.1.2 Parámetros Operacionales

• Alimentación Mineral

• Densidad Aglomerado

• Humedad mineral

• Tiempo de residencia

• Dosificación de ácido

• Ángulo de reposo

• Velocidad de rotación tambor

2.1.3 Tareas del Operador

Inspección de rutina del Tambor Aglomerador

El operador debe realizar inspecciones de rutina, informar lasobservaciones al supervisor y al personal de mantenimiento. Cuandose presentan problemas con los equipos en campo, el operadortrabajará para corregir los problemas tan pronto como sea posible.

Aplicar todas las normas, regulaciones, pautas y principios de salud yseguridad al realizar todas las tareas laborales, utilizando los equiposde protección personal.

Limpieza del Tambor Aglomerador

El interior del tambor aglomerador tiene un revestimiento de cauchoque debe ser reemplazado periódicamente. El personal demantenimiento debe reemplazar el revestimiento, pero el personal deoperaciones puede ayudarles de tiempo en tiempo en la limpieza deltambor y otras tareas.

Los operadores deben asegurarse de que la limpieza del tambor seaejecutada en forma segura y con una mínima interferencia de lacontinuidad de las operaciones. Se debe tener especial cuidadocuando el personal esté trabajando en el interior del tambor.

2.2 Transporte y Apilamiento de Mineral

2.2.1 Descripción del Sistema

El sistema de transporte y apilamiento de mineral tiene por funcióntransportar y apilar el mineral formando pilas. Luego de la etapa deaglomeración, el mineral es descargado por el chute de descarga deltambor, hacia la correa transportadora tripper. La descarga de mineralde la correa transportadora se realiza por medio de su tripper, éstadescarga es recibida por la correa transportadora transversal, quien seencarga de enviar todo el mineral hacia el apilador radial o stacker, elcual se encarga de formar la pila.

La operación del sistema de transporte y apilamiento de mineral seconforma de:

• La correa transportadora tripper.• La correa transportadora transversal (Puente).• Apilador radial-stacker.

Correa transportadora tripper

Chute dedescarga

Plataformaprincipal

Barandas

Faja

Soporte de polea

Ruedas delTripper

Rieles Durmientes

Correa transportadora transversal

Apilador radial

Cubierta de la faja

Bastidor de cola

Orugas Estructura Panel de controleléctrico

Bastidor demano

Tolva dealimentación

Polín de retornoPanel de controleléctrico

Unidad de poderhidráulico

Sistema detransporte

Telescópica

Cabina deloperador

Cubierta de Faja

Soporte fijo, incluye pin para laregulación de altura de apilamiento

2.2.2 Tareas del Operador

Inspección de Rutina del sistema de transporte y apilamiento demineral

El operador de campo debe realizar revisiones e inspecciones derutina antes de iniciar el apilamiento de mineral hacia las pilas delixiviación, mediante el sistema de transporte de mineral.

Posicionamiento del Apilador Radial y Operación de la CorreaTransportadora transversal y el tripper

El posicionamiento es un procedimiento que comprende en algúnmomento que la correa telescópica ha sido completamente retraídadentro de la armadura del apilador radial y el apilamiento no puedecontinuar. El posicionamiento incluye todos los pasos para el retrocesoo retiro del apilador radial y de la correa transportadora transversalpudiendo una y otra vez ser completamente extendida y la secuenciade movimiento del apilador puede empezar otra vez.

Después que la telescópica es introducida dentro de la estructuraprincipal, el apilador radial, la correa transportadora transversal y el

Tripper

Correatransportadora

Correa transportadoratransversal (puente)

Apilador radia-stacker

tripper son simultáneamente movidos hacia atrás desde la pila. Sobrela realización de posicionamiento, la telescópica se dirige haciaadelante otra vez y la operación de la construcción de la pila.

Limpieza de Correas Transportadoras y Chutes de Descarga

Los derrames y las obstrucciones son problemas muy comunes de lascorreas transportadoras. Para que las correas transportadorasfuncionen correctamente y transporten mineral en forma eficiente,deben mantenerse lo más limpias posible.

Las correas transportadoras se deben inspeccionar visualmente comofunciona durante cada turno.

2.3 Lixiviación en Pilas

En éste proceso el mineral de cobre es tratado con soluciones ácidasdiluidas, distribuidas en la superficie de la pila a una determinada tasade riego, expresada en litros por unidad de tiempo y por m

2de

superficie de pila, limitada por la percolabilidad del material, esto es,por la capacidad del mineral chancado a una granulometría dada, paradrenar la solución alimentada en ésta superficie por los regadores, sininundarse o formar capas freáticas en el interior del montón demineral.Durante el paso a través del mineral, el ácido se consume en el ataquede la mena y de la ganga, incorporando a la fase acuosa las especiessolubles para que sean evacuadas por la canaleta recolectora ubicadaen el frente de su base.

2.3.1 Clasificación de los tipos de pilas

Respecto al piso

• Pila renovable• Pila Permanente• Pila Modular

Respecto a la operación

• Pila Unitaria• Pila dinámica

2.3.2 Construcción de la pila de lixiviación

Para construir un módulo se tiene que tener en cuenta los siguientesfactores:

• Impermeabilización del piso• Instalación de tuberías de drenaje• Formación de la pila• Drenajes principales• Forma que presenta• Tonelaje promedio• Ángulo de reposo

2.3.3 Sistema de lixiviación

Se entenderá como ciclo de lixiviación de una pila o módulo, el tiempomedido en días o meses, en que un mineral es depositado en unacancha de lixiviación y es sometido a las siguientes operaciones:

Lixiviación o regadío con solución lixiviante

• Drenaje.

• Carga y descarga.

2.3.4 Equipos Asociados al Proceso de Lixiviación en Pilas

Los equipos y accesorios asociados al proceso de lixiviación en pilasson:

• Aspersores.• Sistema de goteo a presión.

2.3.5 Tareas Del Operador

Inspección de rutina del circuito de lixiviación en pilas

Los operadores de lixiviación deben realizar inspecciones de rutinadurante cada turno, en los cuales se debe verificar el funcionamientode los equipos, el riego de mineral con ácido sulfúrico (dependiendodel ciclo de lixiviación) y la percolación de PLS hacia de la poza dePLS.

Limpieza de Derrames

Si se derrama alguna solución fuera del área de contención de debelimpiar de manera aprobada. En particular, los operadores debenrevisar las tuberías y los revestimientos regularmente para asegurarsede que no hay filtraciones y que no se haya derramado solución.

Traslado de Colectores y Goteros

Al terminar la lixiviación, un módulo se saca de servicio y se pone alixiviar una nueva celda de lixiviación. Durante un período de tiempoprolongado, todos los módulos de lixiviación en la pila se ponen y sesacan de la lixiviación activa. A continuación se describe elprocedimiento de rotación para poner un módulo nueva bajo lixiviacióny para sacar de servicio otro.