REACTIVOS DE EXTRACCIÓN ACORGA®

CONCEPTO BOOSTER: UN MÉTODO RÁPIDO PARA OPTIMIZAR INVENTARIOS DE ORGÁNICO EXISTENTES.

Edgar Ricce, Alexis Soto and Osvaldo Castro

Cytec Industries Inc.

Agenda1. Introducción.

2. Optimización Extracción por Solventes.

3. Caso Estudio.

4. Concepto Booster

5. Mejoras Metalúrgicas.

6. Beneficios Económicos.

7. Experiencia Industrial.

8. Conclusiones.

Introducción

• Conforme van pasando los años, las plantas de Lixiviación enfrentan nuevos desafíos metalúrgicos debido principalmente a cambios en las características y composición del mineral, lo cual conlleva a ajustes en el proceso de lixiviación.

• Como resultado de estos ajustes, se obtiene un PLS con diferentes características químicas respecto al PLS inicialmente procesado.

Introducción

• Los cambios en las características químicas del PLS pueden ser:

– Incremento o disminución de la concentración de cobre.

– Incremento de la concentración de impurezas, como el Fierro.

– Incremento o disminución del pH.

Introducción

• Consecuencias:

– Aumentos en la concentración de cobre en el PLS, ocasionarían una reducción en la recuperación en SX.

– Reducción significativa del pH en el PLS, podría ocasionar restricciones en la transferencia de cobre.

– Un aumento significativo de impurezas (Fe), ocasionaría una Importante caída de la selectividad Cu/Fe, con lo cual se incrementarían los costos operacionales por mayores purgas de electrolito o por una caída de la eficiencia de corriente en EW.

Introducción

• Acciones ante nuevas condiciones:

– Ajustar la concentración de extractante, según sea el caso.

– Ajustar los parámetros operativos de planta para estos nuevos escenarios.

– Tener una adecuada formulación del extractante para las nuevas condiciones.

Optimizando Extracción por Solventes

Formulación Optima del extractante, significará lograr:

• Mayor recuperación → Metas de Producción de Cobre.

• Mayor selectividad Cu/Fe → menor purga de electrolito → reducir el consumo sulfato de cobalto, mejoras en Eficiencia de corriente.

• Trabajando con la menor concentración de extractante posible.

Caso de Estudio

Caso real donde se logra un mejoramiento dela selectividad Cu/Fe cambiando laformulación del orgánico.

Motivo de la optimización.

El valor de la concentración de fierro en el PLSse duplicó, desde 4,5 gpl a 9,5 gpl.

Caso de Estudio

• Las características de las soluciones fueron las siguientes:

Cu

(gpl)

Fe

(gpl)

Co

(ppm) pH

H+

(gpl)

PLS 2,12 9,79 ----- 1,73 -----

Electrolito Pobre 35,58 4,6 180 ----- 177

Carga Máxima

(gpl)

O. Cargado Cu

(gpl)

O. Cargado Fe

(ppm) Selectividad Cu/Fe

Orgánico de Planta 7,24 5,30 11 482

Caso de EstudioPruebas de Laboratorio Simulaciones (Minchem)

Pilotajes

Formulación óptima

Resultados a Nivel Piloto

Orgánico Planta vs Acorga®M5910Incremento de la selectividad Cu/Fe

647

946

0

200

400

600

800

1000

1200

Orgánico de planta Orgánico 100% M5910

Sele

ctiv

idad

Cu

/Fe

Incremento de Selectividad Cu/Fe

Resultados a Nivel PilotoOrgánico Planta vs Acorga®M5910

Reducción de la transferencia química de Fierro hacia el electrolito.

9,1

2,5

0

2

4

6

8

10

12

Orgánico de planta Orgánico 100% M5910

Tran

sfe

ren

cia

de

Fie

rro

(kg

/hr)

Transferencia Química de Fierro al Electrolito

Decisión de Cambio en la formulación

Optimizar el orgánico mediante el cambio de formulación hacia el Acorga®M5910.

Los beneficios económicos calculados :

750,000 USD/año, para una operación con 100% de Acorga®M5910.

Cambio en la formulación

Orgánico Existente

Orgánico Optimizado (100%Acorga M5910)

Tiempo ???

Cuanto tiempo tomará el cambio de formulación??

Duración del cambio de formulación

El cambio de formulación puede darse de dos formas:

1. Adicionando el nuevo extractante (Acorga®M5910)a una tasa de reposición normal de la planta (tiempoprolongado 2 a 3 años).

2. Adicionando Acorga®Booster (2 – 3 semanas).

Concepto Booster

Acorga®booster

Cytec ofreció la adición de Acorga®booster, como un método para aumentar la velocidad de cambio de formulación, acercándola hacia el punto final de un cambio total de tal manera obtener los beneficios en el plazo más corto posible.

Concepto Booster

• La composición del Orgánico de planta fueanalizado y se preparó una formulación especialpara dicha composición.

• La adición de esta formulación especial trabajacon los componentes del orgánico existente paraproducir una nueva formulación que se acerque alcomportamiento del Acorga®M5910 al 100%.

• Esta formulación específica para cada planta, lallamamos Acorga®booster.

Acorga®boosterPara analizar el efecto del Acorga®booster se realizó pruebas a nivel laboratorio y se consideró los siguientes escenarios:

– Orgánico de planta.

– Orgánico de planta más la adición de 50% del Acorga®booster.

– Orgánico de planta más la adición de un 100% del Acorga®booster.

– Orgánico 100% M5910.

Acorga®booster

• Se consideró la misma carga máxima para todos los escenarios.

Escenario Carga Máxima (gpl)

Orgánico Planta 7,24

Orgánico Planta+ 50% Acorga®Booster 7,20

Orgánico Planta+ 100% Acorga®Booster 7,24

Orgánico 100% M5910 7,32

Acorga®booster

Con las isotermas de extracción y re-extracción obtenidas y mediante nuestro software de simulación Minchem se obtuvo el comportamiento para cada escenario.

Acorga®boosterSimulaciones

Resultados de Recuperación de Cobre

Para este caso, al considerar la misma carga máxima, la Transferencia de Cobre es prácticamente la misma.

Escenarios Recuperación de Cu

(%)

Orgánico Planta 96,7

Orgánico Planta + 50% Acorga®Booster 97,4

Orgánico Planta + 100% Acorga®Booster 97,3

Orgánico 100% M5910 97,6

Análisis de Selectividad Cu/Fe

• Para saber el comportamiento de cada muestra de orgánico con respecto a la selectividad Cu/Fe , se procedió a medir la concentración de cobre y fierro en cada punto de las isotermas.

Resultados en Selectividad Cu/Fe

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00

Fe L

oad

ed

Org

anic

(p

pm

)

Cu Loaded Organic (gpl)

Iron Co-extracción in the Loaded Organic.

OrganicPlant Organic Plant + 100% ACORGA®booster.

Organic 100% ACORGA®M5910 Organic Plant + 50% ACORGA®booster.

Mejoras en la Razón de Transferencia Cu/Fe

0

200

400

600

800

1000

1200

Orgánico Planta Org. Pta + 50% Acorga®booster

Org. Pta + 100% Acorga®booster

Orgánico 100% M5910

366421

590

1045

Raz

ón

de

Tra

nsf

ere

nci

a C

u/F

e

Evolución de la Razón de Transferencia Cu/Fe con la adición de Acorga® Booster

Reducción de Transferencia química de Fierro

60% de reducción de la transferencia química de fierro hacia elelectrolito para un escenario final de 100% Acorga®M5910.

Mejoras parciales con el Acorga®Booster .

0

100

200

300

400

500

600

Orgánico Planta Org. Pta + 50% Acorga Booster

Org. Pta + 100% Acorga Booster

Orgánico 100% M5910

480420

300

180

Tran

sfe

ren

cia

Fe (

kg/d

ía)

Tranferencia Química de Fe hacia el electrolito

Beneficios Económicos

Los beneficios económicos son calculados en base a la reduccióndel consumo de Sulfato de Cobalto, al disminuir el flujo de purgade electrolito.

Transferencia

Química de Fe

Flujo de Purga

calculado

equivalente a

transferencia

química de Fe

Perdida

Sulfato de

Cobalto

Costo Anual

por adición

CoSO4.7H2O

Ahorro Anual

en reducción de

consumo

CoSO4.7H2O

(kg/día) (m3/hr) (Kg/día) (KUSD/año) (KUSD/año)

Orgánico Planta 480 8,0 183,13 1003 0Org. Pta + 50%

Acorga®booster 420 7,0 160,24 877 125Org. Pta + 100%

Acorga®booster 300 5,0 114,46 627 376Orgánico 100%

Acorga®M5910 180 3,0 68,68 376 627

Escenarios

CoSO4.7H2O price = 15 USD/kg

Duración del cambio de formulación

Inventario de Orgánico 2600 m3

Consumo de extractante 14 m3/mes

Concentración Extractante 12,8 % vol.

Inventario 2600 m3

Consumo de extractante 14 m3/mes

Concentración Extractante 12,8 %

Volumen de Acorga Booster necesario. 107 m3

Comportamiento del Beneficio económico usando Acorga®booster

Una vez adicionado el Acorga®booster, se podrá acceder a unaimportante fracción del beneficio económico esperado, en uncorto plazo.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 12 24 36 48 60 72 84

KU

SD /

año

Months

Comportamiento del Beneficio Económico

Through monthly make-up (KUSD)

Using ACORGA®booster

Experiencias en la Industria• Caso 1: Kansanshi Mining Plc en Zambia. (OPT5510)

Incremento de la selectividad Cu/Fe.

OS Tinkler, I Cronje, A Soto, F Delvallee & M Hangoma, The ACORGA® OPT® Extractant Series: Industrial Performance vs. Aldoxime: Ketoxime Reagents.Cytec Industries Inc., Johannesburg, South Africa, *Mitec Limited, Kitwe, Zambia, Alta 2009, Perth, Australia.

Conclusiones

• Se podrán obtener importantes beneficios económicos al mejorar la recuperación de cobre y/o de la selectividad Cu/Fe con un extractante optimizado para condiciones actuales de su PLS.

• Es posible acelerar la mejora en el desempeño metalúrgico de extracción por solventes a través del uso de Acorga®booster.

Muchas Gracias.