LIXIVIACION Cu EN ZONA SUR
2.1 TECNOLOGÍAS DE LIXIVIACIÓN APLICADA A LOS MINERALES DE
LA ZONA SUR
El tratamiento de los minerales oxidados de la zona sur, se realiza bajo
el criterio de inversión y con costos operativos bajos; esto implica que la
operación y procesos que se tenga que aplicar sea los mínimos posibles
de tal manera que sea rentable para la empresa, en la cual se trata por
dos métodos: la lixiviación de finos en tanques y los gruesos en la
lixiviación de gruesos.
En la hidrometalúrgia los métodos o procesos que mayor desarrollo han
tenido en estos últimos años es la lixiviación en canchas, que significan
lixiviar menas que han sido trituradas o no trituradas (ROM Mining) y
transportadas a plataformas impermeables para lixiviación por riego o
percolación de la solución a través de la mena apilada. Este sistema
permite explotar menas de baja ley al más bajo costo de operación y
mejor costo de la contaminación del medio ambiente.
Básicamente, hay tres tipos diferentes de sistemas de lixiviación en
canchas que pueden ser utilizados:
• Sistemas de lixiviación en “cancha removible”
• Sistemas de lixiviación en “cancha permanente”.
• Sistemas de lixiviación en “cancha celular”.
Podemos decir que la lixiviación en canchas y/o pilas es un proceso
Hidrometalúrgico de disolución del metal mediante un solvente
adecuado, de una mena chancada, sin molienda previa, la cual es
acopiada formando una pila, de una altura determinada en un piso
impermeable. Este piso tiene una pendiente dirigida hacia una canaleta
de recolección de la solución de lixiviación. La cancha se riega por
aspersión mediante una serie de tuberías en los cuales se instalan los
rociadores, la solución al atravesar el lecho de mena, va disolviendo el
18
metal. Esta solución enriquecida escurre desde la base de la cancha
hasta la canaleta de recolección para luego ser llevada al estanque de
almacenamiento de soluciones ricas, de donde es bombeada a la planta
de purificación.
La decisión de elegir la lixiviación en cancha solo debe adoptarse luego
de un análisis concienzudo basado en el estudio del comportamiento
metalúrgico de la mena, en la cual se determine exhaustivamente en
pruebas de laboratorio, el proceso metalúrgico completo necesario para
obtener la recuperación máxima de cobre y determinar cuales son los
costos asociados a las diversas etapas.
En el estudio metalúrgico es de importancia evaluar entre otros aspectos
lo siguiente:
• Relación entre el grado de chancado y la recuperación.
• Cinética y percolación
• Relación entre la inversión o lixiviante versus las recuperaciones
de cobre.
• Influencia y condiciones de curado y aglomerado sobre la cinética
y la recuperación.
Además se realiza, evaluación de:
• Curvas de la cinética de recuperación.
• Concentración de especies en las soluciones obtenidas.
• Influencia de la altura de la pila.
• pH de trabajo.
• Control de impurezas y de manejo de soluciones de descarte y
desmonte.
• Influencias de la recirculación de soluciones en la cancha.
• Tratamiento de soluciones.
Dentro de la hidrometalúrgia, el término lixiviación, comprenderá
disolución del valor metálico de una materia prima en una solución
19
acuosa con agentes químicos apropiados en un espacio limitado, es
decir, aquella fase en la que se efectúa la transferencia de masa
provocada por la disolución preferente de uno o más componentes de
una sustancia sólida con una solución disolvente.
Considerando las especies mineralógicas de Cobre presentes en la zona
Sur del país, a continuación se indica las posibles reacciones químicas
que se darían por la acción de las soluciones de lixiviación:
Con la Cuprita
Cu2O(s) + H2SO4(aq) CuSO4(aq) + Cu(aq) + H2O (l)
Con la Tenorita
CuO(s) + H2SO4(aq) + ½ O2 (gas) CuSO4(aq) + H2O (l)
Con la Azurita
Cu3 (OH)2 (CO3)2 (s) + 3H2SO4 (aq) CuSO4(aq)+ 2CO2(gas)+4H2O (l)
Con la Crisocola
CuSiO3 .2H2O(s) + H2SO4(aq) CuSO4(aq) +SiO3(aq) + 3H2O (l)
Con la Malaquita
CuCO3 .Cu(OH)(s)+2H2SO4(aq) 2CuSO4(aq)+CO2(aq)+ 3H2O (l)
Con la Brocantita
Cu4SO4. (OH)6(s)+2H2SO4(aq) 4CuSO4(aq) + 6H2O (l)
Con la Atacamita
CuCl2.3Cu(OH)2(s)+ 4H2SO4(aq) 4CuSO4(aq)+2CuCl(aq)+6H2O (l)
En el mineral de Cu Oxidados asociados con silicatos, por la acción del
Ácido sulfúrico. Libera la sílice en forma de un compuesto gelatinoso,
20
que tiende a hacer más lenta las reacciones. Otro motivo del alto
consumo de ácido sulfúrico, por la ganga es la presencia de minerales
de CaO y MgO.
A diferencia de los minerales oxidados, se hace difícil disolver las
sustancias valiosas de los sulfuros, especialmente de los primarios.
Generalmente se produce azufre en la superficie, de los sulfuros durante
la lixiviación, lo que ocasiona un retraso en la cinética de las reacciones,
debido a la marcada característica, no conductora del azufre elemental.
Este tipo de minerales sulfurados son lixiviados con ácido sulfúrico
diluido, con una combinación de agentes oxidantes, que ayudan a la
recuperación del Cobre, con un bajo costo de capital, pero con una
cinética baja en la recuperación del Cobre.
A continuación se muestra las siguientes reacciones generales de los
sulfuros con el ácido sulfúrico en medio oxidante:
Con la Bornita
Cu5FeS4(s)+H2SO4(aq) + 13/4 O2 (gas) 5CuSO4(aq)+Fe(OH)3 (s) +4S° 7/2H2O(l)
Con la Chalcocita
Cu2S(s) + H2SO4(aq) + 1/2O2(gas) CuS(s) +CuSO4(aq) + H2O (l)
Con la Covelita
CuS(s) +H2SO4(aq) + 1/2O2 (gas) CuSO4(aq) + S°(s) + H2O(l)
Con la Calcopirita
CuFeS2(s)+H2SO4(aq) + 5/4 O2(gas) + 1/2H2O(liq.) CuSO4(aq)+Fe(OH)3(s)+ 2S°(s)
Con la Pirita
21
2FeS2(s) +H2SO4 +15/2 O2(gas) +H2O(liq.) 2Fe(SO4)3(aq) + H2SO4(aq)
La acción de la pirita sobre le ion Sulfato (aq) envuelve la transferencia
de un total de 16 electrones y existe un alcance considerable para la
formación de especies intermedias.
Particularmente la lixiviación de la Calcopirita bajo las condiciones de
una cancha para un botadero es muy lenta.
El Fe se lixivia desde El CuFeS2 ante la lixiviación del Cobre, dejando
atrás la capa pasiva de la CuS2 meta estable, la lixiviación subsecuente
del Cobre desde CuS2 deja una capa coherente del sulfuro.
Ambas capas inhiben la lixiviación dando a la Calcopirita una baja
velocidad de lixiviación.
2.2 JUSTIFICACIÓN DEL DISEÑO DE UNA CANCHA DE LIXIVIACIÓN EN
FUNCIÓN AL PRODUCTO A OBTENERSE
Como se indico al empezar este trabajo, el motivo principal para aplicar
la lixiviación en canchas a los minerales oxidados de cobre de la zona
sur es su factibilidad de aplicar esta tecnología y por la baja inversión
económica que implica.
Además se considera las siguientes ventajas y desventajas del uso de
una cancha de lixiviación.
Ventajas
• El metal al extraer, por medio del lixiviante ad-hoc, no es
necesario que se encuentre liberado por lo tanto el mineral no
requiere ser molido a granulometría fina.
• Son mínimos los riegos de contaminación ambiental.
• El equipo requerido para el proceso es mínimo.
• Es posible tratar gran cantidad de mineral.
22
Desventajas
• Cuando la ganga del mineral no ofrece la porosidad debida para
la percolación de la solución lixiviante, no es posible aplicar este
método, ya que la recuperación del metal sería muy baja.
2.3 DIAGRAMA DE FLUJOS DEL PROCESO INDUSTRIAL
El diagrama de flujos 2.1, muestra el proceso industrial de la lixiviación
de minerales gruesos de cobre con el uso como lixiviante de ácido
sulfúrico.
DIAGRAMA DE FLUJO
23
Minerales de Cobre
LixiviaciónAcido Sulfúrico
diluido
Soluciones impurasde Cobre
Purificación
Decantación desólidos en suspensión
Solución de Sulfatode Cobre (puro)
Precipitación deCobre
Residuos de sólidos
Ripios
2.4 ANÁLISIS DEL DIAGRAMA PURBAIX DEL SISTEMA
2.4.1DIAGRAMA DE PURBAIX DEL SISTEMA CU – O – H2O
Se presenta a continuación la construcción - simplificada - y uso del
diagrama Eh - pH para el caso del sistema Cu - H2O. Consideramos
actividades unitarias para todas las especies metálicas en solución. Este
diagrama es adecuado para analizar la lixiviación de óxidos simples
como tenorita (CuO) y cuprita (Cu2O) o de cobre nativo.
Cuadro 2.1
Especies consideradas en el diagrama Eh - pH de Cu - H2O.
Especie
Energía libre
de formación
µ° (calorías)
Estado de
oxidación
del Cu
Denominación
Cu 0 0 cobre nativo
Cu2O -34 950 1 cuprita (rojo)
CuO -30 400 22 tenorita (negro)
Cu+ 12 000 1 ión cuproso
Cu2+ 15 530 2 ión cúprico
HCuO2- -61 420 2 ión hidrogenuro de cuprato
Fuente: Texto de la Universidad de Atacama
Se consideran sucesivamente las diferentes reacciones entre las
especies consideradas para el diagrama Eh - pH del cobre. Cada
reacción corresponde a una línea de equilibrio en el diagrama de
Pourbaix.
2.4.1.1 Reacciones en que participan H+, pero no e-
Reacciones químicas propiamente tal, dependen sólo del pH.
CuO + 2 H+ <=> Cu2+ + H2O
24
(
En este caso, se consideran actividades unitarias para todas las
especies metálicas en solución.
Figura 2.1 Representación del equilibrio químico Cu2+/CuO, cuando
[Cu2+]=1mol/l.
La figura 2.1 muestra que si la concentración de Cu2+ es de 1 mol/litro, el
oxido de cobre CuO precipita a un pH igual o superior a 3,8,
independientemente del Eh.
CuO + H2O <=> HCuO2- + H+ Δ G° = 25 670 cal
A partir del ΔG°, se calcula la relación de equilibrio siguiente:
25
del CuO
Zona deestabilidad
Eh
pH3.8
Zona deestabilidaddel Cu(2+)
Este pH es mayor que 14, el límite superior de un diagrama Eh - pH
convencional.
=> El CuO se considera como estable hasta pH 14.
CuO + H2O <=> CuO22- + 2H+
A partir del ∆G°, se calcula la relación de equilibrio siguiente:
Este pH es mayor que 14, el límite superior de un diagrama Eh - pH
convencional.
=> El CuO se considera como estable hasta pH 14.
HCuO2- <=> CuO2- + H+
A partir del ∆G°, se calcula la relación de equilibrio siguiente:
Si hay 2 especies en solución, la línea de equilibrio se define donde las
actividades de las dos especies son iguales.
26
Figura 2.2 Representación equilibrio químico HCuO2- <=> CuO22-+H+
Ese equilibrio no se dibuja en el diagrama de Pourbaix porque HCuO22-
no existe a pH < 18,95. En la construcción del diagrama, algunas líneas
generadas mediante los cálculos termodinámicos deben ser eliminados
total o parcialmente, ya que representan equilibrios que no tienen
significado en la práctica.
Cu2O + 2 H+ <=> 2 Cu+ + H2O
pH = -0,85 Al equilibrio, si [Cu+] = 1 mol/l.
El Cu2O debería existir para todo pH superior a -0,85, pero no es así
porque el Cu+ no existe en solución.
2.4.1.2 Reacciones en que participan e-, pero no H+
Reacciones electroquímicas propiamente tal, dependen sólo del Eh.
Cu2+ + e- <=> Cu+ E = 0.15 V
Cu+ + e- <=> Cu E = 0.52 V
27
Eh
pH13.15
HCuO2- CuO2
2-
[HCuO2(-)] >> [CuO2(2-)] [HCuO2(-)] << [CuO2(2-)]
Cu2+ + 2e- <=> Cu E = 0.34 V
Se puede observar el la figura 2.3 que hay un conflicto de equilibrios, no
es posible que un especie se mantenga en 2 campos termodinámicos. El
ion cuproso (Cu+) no es estable en soluciones acuosas,
transformándose en Cu2+ y Cu° según la reacción de DISMUTACION:
2 Cu+ => Cu2+ + Cu°
Figura 2.3 Inestabilidad del ion Cu+ por dismutación
2.4.1.3 Reacciones en que participan e- y H+
Reacciones electroquímicas, dependen del Eh y del pH.
Cu2+ + H2O + 2 e- <=> Cu2O + 2 H+ E = 0,20 + 0,06 pH
2 CuO + 2 H+ + 2 e- <=> Cu2O + 2 H2O E = 0,67 - 0,06 pH
Cu2O + 2 H+ + 2 e- <=> 2 Cu + 2 H2O E = 0,47 - 0,06 pH
El diagrama de Pourbaix el sistema de disolución del CuO en iones
cobre se presenta en el diagrama 2.1 que muestra el sistema Cu-O-H,
elaborado a condiciones normales, es decir 25º C y 1 atm. De presión.
DIAGRAMA 2.1 POURBAIX Cu-H2O
28
Eh
pH
0.52
0.34
0.15
Cu+
Cu °
Cu2+
Cu °
Cu2+
Cu+
14121086420
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
Cu - S - H2O - System at 25.00 C
C:\CuS25.iep:\CuS25.iep
pH
Eh (Volts)
H2O Limits
CuSO4Cu(+2a)
Cu(+a)
ELEMENTS Molality PressureCu 1.000E+00 1.000E+00S 1.000E+00 1.000E+00
HSO4(-a)
Fuente: Realizado en el Programa HSC
2.4.2 DIAGRAMA DE PURBAIX DEL SISTEMA CU – S – H2O
Fuente: Realizado en el programa HSC
2.5 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
La lixiviación en pila, significa lixiviar menas que han sido minadas y
trituradas o no trituradas y transportadas a plataformas impermeables
29
para ocasionar la disolución del elemento que se desea recuperar por
riego o percolación de la solución a través del mineral que contiene la
mena apilada. Este sistema permite explotar minerales con bajo
contenido de menas y/o mineral de baja ley, al más bajo costo de
operación y mejor control de la contaminación del medio ambiental.
Podemos decir que la lixiviación en pilas es un proceso Hidrometalúrgico
de disolución del metal mediante un solvente adecuado, de una mena
chancada, la cual es acopiada formando una pila de una altura
determinada en un piso impermeable. Este piso tiene una pendiente
dirigida hacia una canaleta de recolección de la solución de lixiviación.
La pila se riega por aspersión mediante una serie de tuberías en los
cuales se instalan los rociadores, la solución al atravesar el lecho del
mineral que contiene la mena, va disolviendo el metal. Esta solución
enriquecida escurre desde la base de la cancha hasta la canaleta de
recolección para luego ser llevada al estanque de almacenamiento de
soluciones ricas, de donde es bombeada a la planta de purificación en la
que se obtiene una solución cargada de cobre con poca o casi nada de
impurezas.
En la lixiviación en cancha la disolución del metal es más lenta por tener
menor área superficial de contacto entre las partículas de mena de cobre
y el solvente que lo disuelve.
Se puede tratar grandes cantidades de mineral de baja ley. Para la
aplicación de este método se requiere:
• El porcentaje de metal a recuperar debe ser grande.
• Las partículas útiles deben reaccionar con el agente lixiviante,
debida a la porosidad natural de la mena o como resultado del
chancado para aumentar la superficie externa.
• No contener una excesiva cantidad de finos o arcillas que puedan
impedir la percolación de las soluciones disminuyendo el contacto
metal-solución.
30
ConcentraciónReactante
Distancia de la interfase (x)00
Sólido
C°t=0
t
Cs
2.6 ESTUDIO CINÉTICO DE LA LIXIVIACION.
Si bien la termodinámica nos predice la posibilidad de una reacción, pero
si la reacción procede o no, es determinada por los factores cinéticos.
De ahí su importancia en los procesos hidrometalúrgicos.
El tiempo en el cual se lleva a efecto la reacción, es gran parte, la que
corresponde a la etapa de menor velocidad, dentro de la mecánica de
reacción – llamada etapa controlante – es importante identificar a ésta
para incrementar su rapidez.
Una reacción fisicoquímica en la cual se hallan involucradas una fase
sólida u otra liquida se realiza en las cinco etapas siguientes:
• Difusión de los reactantes desde la solución hasta la interfase
sólido – líquido.
• Adsorción de los reactantes en la superficie del sólido.
• Reacción de los productos de la reacción de la superficie del
sólido.
• Deserción de los productos de la reacción de la superficie del
sólido.
• Difusión de estos productos de la interfase sólido líquido a la
solución.
31
Grafica 2.4 Perfil de concentración de un reactante (que se consume) cerca de la interfase sólido - líquido en función del tiempo y de la
distancia.
La cinética es aquella rama de la fisicoquímica que estudia la velocidad
de las reacciones de energía entre los reactivos y los productos de una
reacción, sin intentar señalar las etapas de paso ni la rapidez con que se
alcanza el equilibrio. La cinética es complementaria a la termodinámica,
al proporcionar información de la velocidad y mecanismos de
transformación de reactivos a productos.
No todas las reacciones se prestan a un estudio cinético. Así las iónicas
proceden con tanta rapidez que parecen instantáneas. Las explosiones
son un ejemplo de reacciones altamente veloces, lo cual impide
determinar los procedimientos cinéticos. Por otra parte, algunas
reacciones son tan lentas que para observar un cambio perceptible en
ellas, es necesario el transcurso de meses o aún años, a la temperatura
ordinaria entre ambos extremos quedan las reacciones cuyas
velocidades resultan favorables. A esta categoría corresponden las
gaseosas, igual que muchas otras en solución que comprende tanto
sustancias orgánicas como inorgánicas.
La velocidad de una reacción depende de la naturaleza de las
sustancias, de las temperaturas, y la concentración de los reactivos. Un
incremento de la temperatura produce casi invariablemente un aumento
de la velocidad; en efecto, en muchas reacciones un aumento de 10º C
duplica la velocidad, a veces el efecto es aún mayor. De igual manera
con excepción de algunas reacciones (como es el de las reacciones de
orden cero, en las cuales no ejerce efecto la concentración), un aumento
32
de la concentración inicial origina una aceleración en la velocidad. Esta
no permanece constante, sino que es máxima al comienzo decrece a
medida que se consumen los reactivos. Teóricamente, es necesario un
tiempo infinito para que la velocidad se haga cero.
Además muchas reacciones se ven diluidas por la presencia de
sustancias con capacidad de acelerar o disminuir la velocidad, que se
conocen con el nombre de catalizadores, y las reacciones afectadas se
dice que son catalizadas.
2.6.1 MEDICION DE LA VELOCIDAD DE LA REACCION
Los estudios cinéticos se llevan a cabo a temperatura constante. Se
prepara la mezcla de reacción de composición conocida y se
termostatiza, midiendo la disminución de concentración de los reactivos
y la de aparición de productos en función del campo, por un
procedimiento adecuado. A partir de estos datos de concentración –
tiempo se deduce el comportamiento del proceso. La dependencia de la
velocidad con la temperatura se obtiene al repetir este procedimiento en
cierto número adecuado de temperatura.
La forma más conveniente de seguir los cambios de concentración que
tiene en una reacción, es remover muestras de un sistema en distintos
intervalos de tiempo, detener la reacción y analizar las muestras para
determinar la concentración del reactivo y producto.
La velocidad de una reacción química puede definirse como la velocidad
con que disminuye la concentración de un reactante, o como la
velocidad con que aumenta la concentración de un producto de reacción.
Si reactante de concentración inicial Co tiene una concentración C al
tiempo t, la velocidad se expresa como:
dCdt
Si la concentración del producto es x al tiempo t, la velocidad puede
33
expresarse como:
dxdt
2.6.2 EFECTO DE LA CONCENTRACION SOBRE LA VELOCIDAD DE
REACCION
La velocidad de una reacción química es proporcional a la concentración
de las sustancias reaccionantes. La suma de las potencias (exponentes)
a las cuales las concentraciones de los átomos o moléculas
reaccionantes deben ser elevadas para determinar la velocidad de
reacción se conoce como el “orden cinético de la reacción”. El orden de
reacción no guarda ninguna relación con la molecularidad de las
mismas.
2.6.3 MODELOS SEGÚN SU ORDEN DE REACCION
Estos modelos los podemos mostrar en su forma más sencilla de la
siguiente manera:
Reacciones de orden cero
tkx .=
segL
mol
t
xk
.==
Reacciones de ½ orden
( )[ ]segL
molxCoCo
tk
2/1
2/12/12/12 =−−=
Reacciones de 1º orden
segxCo
CoLog
tk
1.303.2
1 =
−=
34
Reacciones de 3/2 orden
( ) segmol
L
CoxCotk
2/1
2/1
2/12/1
112 =
−
−=
Reacciones de 2º orden
( ) Segmol
L
xCoCo
x
tk
.
1 =
−
=
Reacciones de 3º orden
( ) segmol
L
xCoCo
xxCo
tk
.
..2
2
12
2
22
2=
−−=
x = Concentración t = TiempoCo = concentración inicial
2.7 MODELO DEL NÚCLEO REDUCIDO
Se da en Procesos isotérmicos en que se requiere que el sólido se encuentre
en tamaño grande puesto que implica que se forme un núcleo que no
reacciona.
El tamaño de partícula permanece constante Reacción:
( ) ( ) productossólidosresiduosbBaA sf +→+
A=reactante del fluido
B= reactante del sólido
2.8 MODELO DE REACCIÓN SUPERFICIAL CONTROLADA
35
La velocidad del consumo del sólido, por unidad del área en la interfase
es:
Vdt
dR
dt
dN
AcB =.
1
Donde:
A=área
Rc = radio del núcleo reducido
α = Constante de determinación de la velocidad del consumo
Finalmente tenemos la fórmula general a emplear:
3233 RiRiRi +−=α
Una vez obtenida esta ecuación procederemos a hacer la simulación de
la lixiviación.
a) Lixiviación batch con concentración constante
∑=
=5
5)(
itotal fidαα
( )∑=
+−=5
5
3233i
total fiRiRiRiα
b) Lixiviación batch con concentración variable
2
3/1)1(1)(
Ptdt
bdCA α−−=
)1( fv
fvMb molar
−−= ρ
0ar
fibVkp x=
36
c) Lixiviación continua con concentración constante
∑∫=
=5
10
.).(),(i
b
total fidttEtdαα
Donde:
TtTetE /1)( −=
T= tiempo promedio
Introduciendo el tiempo de residencia y resolviendo las integrales por
partes que se forman se obtiene:
( ) ( )( )∑
−++−−
+++−+−=
−−−
−−−−−
3/2/2/332
/2//22/
6632
2233
TedTTededRiT
eTdTeedRiTTedeRitdTdtd
TdtdTdTddt
totalα
d) Lixiviación continua con concentración variable
( ) ( )( )∑
−++−−
+++−+−=
−−−
−−−−−
3/2/2/332
/2//22/
6632
2233
TedTTededRiT
eTdTeedRiTTedeRitdTdtd
TdtdTdTddt
totalα
totalAA Mba
binCbC α−=)(
Estas ecuaciones se resuelven por interacciones
Simbología:b,a = Coeficientes estequiométricosρ = densidadm = peso molecularCA(b) = concentración bulkKs = constante superficialt = tiempoMb = moles de soluto en el sólido por unidad de volumen de soluciónfv = fracción de volumen de minerald = tiempo de integraciónT = tiempo promedio de residenciaCain = Concentración del lixiviante en la entrada
37
2.9 PARAMETROS OPERACIONALES DE LA LIXIVIACIÓN
En este acápite se indica los principales parámetros que tienen que ver
con la lixiviación y se los detalla en cada uno de los siguientes ítems.
2.9.1 EFECTO DE LA ALTURA DE LA CANCHA
La altura de la pila es influyente en la cinética de extracción del modulo
pero no en la recuperación del cobre total. El ciclo de Lixiviación es el
factor determinante en la recuperación final por lo que ambos
parámetros son determinantes en los diseños de la cancha.
2.9.2 EFECTO DE LA GRANULOMETRIA
El tamaño de la partícula a lixiviar influye en el tipo de proceso a emplear
siendo lógico suponer que a menor tamaño aumenta la cinética de
lixiviación y se produce el incremento de la reactividad del mineral
soluble.
El tipo de operación elegido dependerá finalmente del objeto buscado
(Cu – producción total) y de los costos que se sugiere manejar.
2.9.3 DENSIDAD APARENTE DEL MINERAL Y ASENTAMIENTO DE
LA PILA
El efecto de la altura también modifica la permeabilidad de la pila así
como la densidad de sólidos.
Se determina el coeficiente de permeabilidad y se le relaciona con la
densidad aparente para determinar la altura de la cancha.
A mayor altura la densidad aparente aumenta y eso implica la
disminución de los espacios libres en la cancha, lo cual afectará en la
compactación de los módulos ocasionando la no oxigenación de los
mismos con el resultado de la baja de los iones férricos que son
poderosos oxidantes en la lixiviación ácida lo que ocasionará como
38
consecuencia bajas recuperaciones de cobre total.
2.9.4 TIEMPO DE CONTACTO
En todo proceso de lixiviación el tiempo de contacto entre el mineral y la
solución lixiviante es un factor fundamental y determinante en proceso.
El tiempo de contacto para un tamaño dado de partícula, esta en función
de la velocidad de flujo de la solución lixiviante.
Para que el mineral pueda ser saturado por la solución lixiviante,
dependerá del grado de porosidad, estado de alteración, granulometría.
2.9.5 SISTEMA DE RIEGO
La solución lixiviante se introduce sobre la cancha de mineral que
contiene la mena, regando con tuberías perforadas de plástico. Existe
una gran variedad de dispositivos de riego tales como:
1. Aspersores.
2. Goteros.
3. Boquillas.
4. Los llamados Wingglers, que son mangueras quirúrgicas.
El riego debe ser uniforme. La cancha debe ser mojada con la cantidad
determinada de litros de solución por hora y por metro cuadrado de
superficie, de acuerdo a lo establecido en las pruebas de laboratorio.
El riego por goteo es conveniente cuando el agua es escasa y el viento
es permanente y fuerte, o existe el peligro de congelación de la solución
en la cordillera (3 000 a 4 000 metros de altura). El riego por aspersión
resulta favorable cuando hay agua abundante, las condiciones climáticas
son favorables (temperatura mínima 0° C), las aguas son muy duras y el
peligro de precipitación de carbonatos es evidente, el régimen del viento
es moderado o intermitente a ciertas horas del día y finalmente cuando
haya necesidad de agregar oxígeno a la solución lixiviante.
39
2.9.6 IMPERMEABILIDAD DEL LECHO LIXIVIANTE
Esta impermeabilización se lleva a cabo por diferentes razones:
• Generación de gran cantidad de finos en el proceso de
chancado.
• Incremento de finos, durante el proceso de lixiviación, debido a
la acción disgregante de la cristalización del sulfato de
aluminio, el cual se introduce en la solución dentro de las
microestructuras.
• Presencia de sales de fierro (principalmente jarositas) las
cuales incrementan la impermeabilidad del mineral.
• Formación de capas impermeables de sulfato de aluminio
cristalizado, al haberse saturado las soluciones de este
elemento.
2.9.7 AGLOMERACIÓN
Es la acción aglomerante que se da tanto físico como químicamente al
mineral chancado. Se lleva a cabo cuando el mineral se deja caer en los
tambores con cantidades dosificadas de solución raff (proveniente de la
planta de SX) y H2SO4 concentrado, la producción de mineral
aglomerado ayuda a aumentar la permeabilidad del mineral, en la
cancha para asegurar un buen contacto con el oxigeno y e flujo uniforme
de solución lixiviante dentro de la cancha.
2.9.7.1 PRINCIPIOS DE LA PARTICULA EN LA AGLOMERACIÓN
• Tensión superficial.- Es la fuerza natural entre las gotas
que mantienen unida los millones de diminutas moléculas de
agua, cuando hay una delgada película de agua entre dos
partículas de mineral, estas mismas fuerzas de tensión superficial
ayudan a mantener unidas las partículas.
• Cohesión química entre las partículas.- Si la delgada
película de agua entre las dos partículas contiene ácido sulfúrico,
40
el ácido reacciona con la superficie de las partículas y comienza a
disolverse el cobre.
A medida que continúa las reacciones se genera la cohesión
química lo que permite que las dos partículas se mantengan
unidas, la formación de esta cohesión química a veces se
denomina curado.
2.9.8 COMPACTACION DEL MINERAL
La compactación del mineral, denominada a la junta progresiva del
mineral ocasionada por diferentes causas, lo que impide la recuperación
de Cu y canaliza la solución lixiviante.
Las causas que generan la compactación del mineral son las siguientes:
2.9.8.1 CAUSAS QUÍMICAS
Están ocasionadas principalmente por la influencia del ion Fe ++ y el
ion Fe +++
A) EL ION FERROSO (Fe ++)
El ion ferroso en el proceso de lixiviación forma sulfatos los cuales,
por cambio del pH se hidrolizan:
Fe++ +OH2 Fe (OH)2
El Fe(OH)2 que tiene un comportamiento intermedio entre el estado
sólido y el estado liquido, siendo por lo tanto un compuesto
gelatinoso (GEL), esta es la estructura física que tiene la propiedad
de absorber iones y se forma con mucha facilidad en presencia de
mineral fino, generando una solidificación y por consiguiente la
compactación de la zona.
También el Fe (OH)2 en un medio acuoso y con un pH bajo, tiene la
tendencia de ionizarse formándose radicales.
41
Fe(OH)2 FeOOH- +H+
Este radical favorece la formación de H+ que baja el pH del medio,
ocasionando, un desequilibrio en los rangos operacionales de la
lixiviación. El radical FeOOH – reacciona con iones o radicales
positivos formando compuestos sólidos, de alta compactación.
B) EL ION FERRICO (Fe+++)
Al igual que el ión ferroso forma sulfatos, y también forma
compuestos gelatinosos, que siguen el siguiente proceso:
Fe + H2SO4 Fe SO4 + 2H+
2Fe SO4 + H2SO4 Fe2 (SO4)3 + 2H+
Fe2(SO4)3 Fe+++ +SO4 -2
2Fe+++ + 6OH2 2Fe(OH)3
El hidróxido Férrico se forma en un pH mayor de 2,9 y su estado
gelatinoso es de mayor estabilidad que el Ion ferroso, forma un
cuerpo sólido de alta compactación.
A) FORMACIÓN DE OTROS COMPUESTOS
La formación de otros compuestos, está dado por el tipo de ganga
del mineral depositado en la cancha, el pH y la influencia de los
minerales de fierro que se encuentran dentro del mineral de cobre.
La ganga del mineral en la lixiviación, consume ácido, ayuda a la
precipitación y disolución de impurezas, reduce la cinética de
lixiviación, y ocasiona la formación de nuevos compuestos que
reduce la recuperación de Cu.
Los principales elementos de la ganga son:
42
OH-
Oxidante(GEL)
Arcilla, Feldespato, Ferromagnesianos y Óxidos de Fe, dentro de
ellos los más importantes y los que existen en mayor cantidad en el
mineral con SiO2, Al2O3, CaCO3
La ganga influye, cuando el sulfato Ferroso, o Férrico, reacciona con
radicales alquilos de Ca, Na, Al, Si etc. Forma Jarosita que tiene un
estado sólido y precipitan en polvo fino que al reaccionar con Fe
(OH)2 o Fe (OH)3 forman una pasta tipo pintura, que al solidificar
alcanzan un nivel alto de captación llamado COSTRA.
COSTRA
Fe+++ + OH2 Fe(OH)3 + Ganga
Gel
Los sulfatos de Fe en medio ácido pueden reaccionar por acción
química directa, de baja cinética por lo general.
FeSO2+++ + 14Fe+++ + OH2 15Fe+++2SO4
-2Fe + 16H+
El 15Fe+++ producido, además de actuar como agente lixiviante, favorece
a la acción química en combinación con el Ion Fe ++ que disueltos en
medios acuosos pueden generar la formación de jarocitas y otros
compuestos por hidrólisis, originando nuevos precipitados, compuestos
que pueden afectar la precolación de la solución en la pila.
Así tenemos la formación de:
FeSO4 + OH- + 5H2O FeSO4 OH 5H2O
JAROCITAS
K + 3Fe+++ + 2SO4-2+ 6 OH-
KFe3 (SO4)2+ (OH)6
También se forman otros compuestos, que son de menor importancia
pero juntos ocasionan compactación.
43
CuSO4 + Fe SO4 FeCu.SO4
CuSO4 + CaO Cu.SO4 . CaO
CuSO4 + Fe (OH)2 CuFe.H2SO4
2.9.8.2 CAUSAS FISICAS
Las causas físicas están relacionadas a los principios de molienda y
que el caso de lixiviación, significa que el mineral depositado existe
un debilitamiento de la partícula, esto debido a la disolución del
cobre, o sea de la mena a lixiviarse.
Esta disolución de la mena por acción del lixiviante, deja el mineral
poroso, cuando el Cu se encuentra diseminado en el mineral, forma
puntos vacíos o porosos, lo que por acción del lixiviante, el mineral
se fracciona, en residuos finos, lo que hace que estos polvos finos se
concentren, en un espacio menor con la tendencia a una severa
compactación.
2.10 INFLUENCIAS DEL MEDIO CLIMATICO.
En el diseño de las canchas de lixiviación se considera las posibilidades
de precipitaciones fluviales, las mismas que harían variar las
concentraciones del lixiviante.
Otro factor que se considera es la cantidad de solución vaporizada, que
se puede dar debido al incremento de temperatura en las épocas en la
que se incrementa esta; la cantidad de solución de vaporización también
depende de la humedad relativa del medio por lo que esta debe ser
considerada.
En el diseño de la canchas existentes estos factores tomaban cierta
relevancia de importancia, pero esta difícil de controlar hasta que se
estableció que el mejor manejo a realizar para neutralizar estos efectos
era colocando un plástico sobre la cancha de lixiviación.
44
A continuación mostramos como ejemplo un avance en la mina Cerro
Verde.
2.11 INNOVACIONES EN LA LIXIVIACION EN PILAS DE SULFUROS
SECUNDARIOS
La Hidrometalurgia es una disciplina en constante desarrollo de nuevas
aplicaciones. Uno de los recientes campos de aplicación está en la
lixiviación de sulfuros secundarios.
Muchos de los yacimientos de la zona sur de nuestro país tiene esta
característica de minerales al parecer tienen el mismo origen magnatico
y como consecuencia de esta ocurrencia son pórfidos, nosotros no
debemos dejar de lado estos minerales secundarios sulfuros que tiene
una cantidad de cobre que puede ser extraído, en consecuencia, yo
pienso que no debemos quedarnos rezagados en esta dinámica y
aprovechemos de los avances que se están produciendo en los avances
tecnológicos y que ha venido desarrollando nuevas aplicaciones en la
tecnología de la lixiviación como el control de calidad del mineral en los
planes de abastecimiento de mineral, la necesidad y calidad de
aglomeración en tambores, el manejo de solución lixiviante en función de
la reacción global de lixiviación, entre otras. Como consecuencia de
estas innovaciones se obtiene una curva de recuperación optimizada, lo
45
que ha significado reducir el costo de producción de Lixiviación en el
orden del 50%.
Este reporte sobre la lixiviación de sulfuros secundarios de cobre a flujos
variables es la presentación de experiencias operativas y desarrollo
metalúrgico logrados en la última década de las operaciones de esta
parte de nuestra patria.
A) DESCRIPCION DEL PROCESO
Después de haber lixiviado la capa de óxidos y mixtos (MM120’ Tm)
estamos explotando los sulfuros enriquecidos de cobre, los cuales son
abastecidos al área de Chancado donde el mineral es preparado a P(85)
-3/8” apto para la lixiviación.
El mineral a 3/8” es aglomerado en tambores giratorios con adición de
refino hasta la humedad que demanda el mineral y ácido sulfúrico de
acuerdo a los contenidos de Cobre solubles en ácido y cianuro los
cuales son ensayes de rutina.
El mineral aglomerado es acomodado mediante fajas y un apilador radial
en pilas multicapas permanentes en el Pad 4. La irrigación del mineral se
realiza mediante redes de goteo las cuales han venido siendo
modificadas en función a las necesidades de aplicación de las
soluciones lixiviantes. Las soluciones PLS concentradas en cobre son
enviadas a la planta extracción por solventes de (SX) para su
purificación y posterior depositación en la planta de Electrodepositación
(Ew), obteniéndose un cátodo de calidad Grado A.
C) DESARROLLOS EN LIXIVIACIÓN
11.1- CONTROL DEL MINERAL Y CALIDAD DEL AGLOMERADO
Los parámetros del proceso para el control del mineral en el
abastecimiento a lixiviación se muestran en el siguiente cuadro.
Granulometría: chancado fino (15% +3/8”, 8% -malla 200)
46
Control del mineral: análisis secuencial de cobre soluble en acido y en cianuroAglomeración: Tambores (Tambores mas acido)Humedad: Conductividad 140 mv, (4% a 8%)Adición de acido: de acuerdo con el modelo (ecuación) y controles de pH en el
PLSTransporte de mineral: Fajas y sistemas de apilamiento.
Un parámetro importante para la lixiviación es la calidad y tipo de mineral
abastecido a la pila debida que a medida que se profundiza la
explotación del tajo la presencia de Sulfuros Primarios (Calcopirita) se
incrementa. El mineral abastecido es controlado por análisis de cobre
soluble en ácido y cobre soluble en cianuro.
A lo largo de los ciclos de lixiviación en los últimos años se ha
acumulado una gran base de datos constituida por más de 3 000
muestras de ripios y cabeza que corresponden a perforaciones a
distintas alturas de las pilas en operaciones. Los análisis efectuados por
cobre soluble en ácido y cobre soluble en cianuro realizados sobre estas
muestras han permitido correlacionar los contenidos de cobre lixiviable
frente al contenido de cobre total obteniéndose con este nuevo ratio (
TSS
Cu
CuCuR
CnAc += ) una nueva herramienta para el control de
producción de cobre basándose en la calidad mineralógica del mineral
abastecido a lixiviación.
Grafica.- recuperación vs. Ratio
47
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.6 0.7 0.8 0.9 1
R atio = ( C uSAc+C uSC N )/C uT
" %
Re
cu
pe
rac
ión
Pil
as
Pa
d 4
"
Aglomerado
Muestreo
ROM
El nuevo ratio también nos sirve como guía en la dosificación de ácido
en aglomeración, numerosas pruebas en botellas roladas, columnas y
pilas han permitido obtener los coeficientes de una ecuación modelo
que se ajusta a los distintos tipos de abastecimiento de mineral.
La ecuación de dosificación de ácido considera un porcentaje de cobre
soluble en ácido, un porcentaje de cobre soluble en cianuro y un
coeficiente por consumo de ganga.
La humedad en el aglomerado es influyente en la hidrodinámica de la
pila y viene siendo controlada por la medición de conductividad
eléctrica, ésta medición se basa en las observaciones hechas de que
para un buen aglomerado es necesario en primer lugar satisfacer la
humedad de absorción y luego el mínimo espesor adecuado de
humedad pelicular interglomérulos. Esta tecnología ha venido a
reemplazar los métodos tradicionales como la prueba del guante,
densidad aparente del aglomerado, medición de distribuciones
granulométricas de glomérulos en función de la humedad.
Grafica.-conductividad eléctrica (ke) vs. Humedad.
11.2.- MANEJO DE LAS SOLUCIONES LIXIVIANTES
Dentro de los parámetros para el control de soluciones en la lixiviación
48
VARIACION DE LA CONDUCTIVIDAD A DIFERENTES % DE HUMEDAD DE LOS GLOMEROS
0
20
40
60
80
100
120
140
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
% HUMEDAD
CO
ND
UC
TIV
IDA
D (
mA
)
de sulfuros, es importante el régimen y tipo de solución aplicada, así
como la identificación de las especies mineralógicas, de acuerdo a la
especie mineralógica se determinará
el tiempo de aplicación continua y los periodos de riego – reposo en la
pila.
Cuadro.- sulfuros de cobre lixiviados en cerro verde
El mineral que se abastece tiene un contenido de 5% en pirita.
11.2.1.- Fases de la Lixiviación en Pilas de Sulfuros Secundarios
De las pilas y columnas experimentales del proyecto se estableció un
régimen de riego continuo hasta alcanzar una razón de lixiviación de 7
m3/Tm de mineral en un ciclo de lixiviación de 240 días a un flujo de 0,13
l/min/m2 (7,8 l/Hr/m2).
Grafica.-curva de recuperación del proyecto.
49
TAZA RIEGO 7,8 lt/Hr/m2
-
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Tiempo (dias)
Rec
up
erac
ión
Cu
T (
%)
0
1
2
3
4
5
6
7
Razó
n d
e L
ixia
ció
n m3 /T
m
Recuperación Razón de Lixiviación
H2SO4 NaCN
Cc Cu2S 62% 3 90 -100Cv CuS 20% 5 90 - 100En 3CuSAs 2S5 4% - 60 - 70
Cpy CuFeS 2 14% 2 5 - 8
LIXIVIABILIDAD (%)MINERAL FORMULA PROPORCION
Los muestreos realizados en las pilas a diferentes profundidades y
pruebas en columna permitieron identificar dos fases en la lixiviación de
sulfuros: la primera que está gobernada por el proceso de transferencia
de masa pasando por una etapa de transición hacia la segunda etapa
gobernada por la velocidad de reacción química.
Grafica.- fases de la lixiviación en cerro verde.
El análisis de la aplicación de soluciones en función de las dos fases
identificó que la primera, hasta concluir, requería un rate de 2 m3/Tm de
mineral llegándose con este rate a una recuperación del 60% del CuT
equivalente al 80% de la recuperación total. La segunda fase al ser
gobernada por la velocidad de reacción química demandaba menores
caudales para remover el cobre producido en estas reacciones,
decidiéndose para esta etapa la aplicación de un rate de 1 m3/Tm de
mineral.
11.2.2 Riego Intermitente
El análisis de la aplicación de las soluciones lixiviantes conceptuó el
riego intermitente a flujos variables para distribuir el volumen necesario
según la demanda de los ratios identificados.
50
FASE I
RECUPERACION DE COBRE EN EL PAD N° 4
-
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
TIEMPO (días)
RE
CU
PE
RA
CIO
N (
%)
Acción: H +, Fe+3
Caudal: Máximo
Vol.aplic.: 2 m 3/TMEsp. lix.: CuSAc, Cu 2S
Extrac.: 60%
FASE II
Acción: Fe +2/Fe+3 (bacterías) Eh = 600 mV TemperaturaCaudal: Mínimo ó CERO
Vol.aplic.: 1 m 3/TMEsp. lix.: CuS, CuFeS 2
Extrac.: 15%
FASE I
Grafica.- Tecnología de aplicación del riego intermitente
11.2.3 Calificación de las Soluciones Lixiviantes de Riego
Cerro Verde inició sus operaciones en 1977 bajo la propiedad de Minero
Perú para la lixiviación de minerales oxidados en tres Pads con
granulometrías de 2” hasta ¾”, Pads que juntamente con el Pad ROM
sirven actualmente como reactores para la calificación de la solución
lixiviante y conversión del ion ferroso a férrico, esta solución lixiviante a
18 ºC con un pH de 1,7 y concentración de 3,0 g/l de Fe3+ y 6,0 g/l de
ácido libre se usa en la primera etapa de transferencia de masa a riego
continuo, luego de concluida esta etapa la pila entra en periodos alternos
de reposo – riego con aplicaciones a flujos variables. En esta segunda
etapa la solución lixiviante fue calificada con solución de cosecha en
proporciones de 25%, 50%, 75% y 100%, obteniéndose incrementos en
el pH, contenido de férrico y temperatura de las soluciones aplicadas a lo
largo del ciclo de la segunda etapa con el fin de lograr el desarrollo
bacterial a rangos progresivos de pH y favorecer la lixiviación de la
Covelita, lo cual permitirá la eliminación de la recirculación de la solución
cosecha, con la consiguiente recuperación del inventario de cobre en la
solución.
51
434444454546464747484849495050515152525353
TASAS DE RIEGO - RECUPERACION DE COBRE PAD N° 4
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
TIEMPO (días)
TA
SA
DE
RIE
GO
(L
t/m
in.m2)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
RE
CU
PE
RA
CIO
N (
%)
RECUPERACION DE DISEÑO
RECUPERACION ACTUAL
75%
AV
AN
CE
50%
AV
AN
CE
25%
AV
AN
CE
0%
AV
AN
CE
Grafica.- Variación del pH en el Ciclo de Riego.
11.3.- INCREMENTO DE FLUJO DE PLS A EXTRACCIÓN POR
SOLVENTES (SX)
La planta original de Extracción por Solventes de Minero Perú fue
diseñada con 4 trenes y configuración 3E, 2S para tratar un flujo máximo
de 5 200 gpm. En el proceso de privatización ésta fue modificada a flujos
paralelos a la configuración 2E, 1P, 2S, mientras se realizaba la
construcción de la nueva planta de configuración 2E, 2S. Ambas
permitirían garantizar la transferencia y producción de 48 000 TM de
cobre al año a un flujo de tratamiento de PLS de 10 500 gpm.
Las continuas mejoras y prácticas operativas en la lixiviación del mineral
permitieron incrementar la producción de cobre a 60 000 TM al año,
luego a niveles progresivos de 68 000; 75 000 y para el presente año 85
700 incrementos obtenidos por la mejora en la recuperación de cobre,
calidad de mineral, un mayor abastecimiento de 28 000 a 38 000 TM/día
al Pad 4 y el nuevo aporte en la producción del pad de mineral ROM.
Para lograr estos nuevos niveles de producción; el Pad 4 conceptuado
para el tratamiento de multicapas de mineral a lixiviación permanente
con un flujo de avance de PLS a SX de 10 500 gpm; se exigía
52
pH RIEGO AL PAD 4
05
101520253035404550556065707580
0 30 60 90 120 150 180 210 240
Dias
% R
ecu
pera
ció
n
1.50
1.55
1.60
1.65
1.70
1.75
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
pH
% Recuperación pH Riego Continuo pH Riego Discontinuo
concentraciones de PLS mayores a 3,0 g/l hasta 4,5 g/l de cobre y un
sobreabastecimiento de mineral para mantener esta nueva
concentración. La operación del tercer nivel de pilas demostró que para
el cambio a una nueva capa se requería un mayor inventario de mineral
fresco que compensara las demoras así como mayores inventarios
estáticos y dinámicos de Cu en las soluciones.
Como resultado de la aplicación de flujos intermitentes riego - reposo
que demandaban menores caudales de aplicación, quedaron fuera de
operación bombas y líneas del Pad 4, bombas que fueron reubicadas
para el retorno del refino así como también se optimizo los sistemas de
bombeo ( líneas de tubería, cabezales y bombas), con lo cual se
incremento el flujo de riego al Pad 4 y el de avance de PLS a SX a 17
500 gpm a una concentración de 2,85 g/l de Cu, este cambio de
concentración permitió recuperar 2 500 Tm de Cu de los inventarios de
soluciones, así como también ganar un inventario de 2,5 Tm/día de Cu
por la menor concentración de PLS (lo que representa un menor
abastecimiento de mineral fresco de mina); ya que las flexibilidades de
la vieja planta y de la nueva permiten operar éstas en paralelo a un flujo
de tratamiento de 20 000 gpm.
Diagrama de Flujos de Lixiviación
53
COBRE RECUPERABLE NECESARIO PARA EL CAMBIO DE NIVE L10500 GPM
y = 99.571x 2 - 257.43x + 137.6
R2 = 0.9881
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1 2 3 4 5 6 7
CAPAS
TO
NEL
AD
AS
CU
REC
UP
.
Curva Real Curva Ajustada
RAFF
R O M PAD 2C PAD 2 PAD 3
MIX BOX2708 msnm
BOOSTER
Mine
Pond 1Pond 2
Pond 3
Crushing
Aglomeration
Pad 4
Pond 4
PLS
Water
SX - EW
RAFFTKÁcid
RAFF
PAD 1 PAD 2A PAD 2DPAD 2B
11.4.- Evaluación Metalúrgica Económica.
La incidencia económica de los cambios metalúrgicos introducidos en el
proceso así como el manejo de soluciones en la operación de estos
reactores es muy notable, esto ha permitido el incremento de la
recuperación de cobre así como la reducción de los costos de
producción por la disminución principalmente en los consumos
específicos.
- Energía de bombeo.- El consumo de energía por bombeo de
soluciones en los diferentes circuitos de Lixiviación para la producción
de cobre en 1994 fue de 0,38 kw-h/libra de cobre. Al optimizar la
aplicación intermitente del Leach Rate de Flujo Variable este consumo
fue de 0,28 kw-h/ libra de cobre producido, lo que representa una
reducción del 26 % (manejo del lixiviante y sistemas de bombeo) en el
consumo unitario de energía.
- Consumo de ácido.- Un logro importante ha sido la reducción en 53 %
del consumo unitario de ácido sulfúrico de 1,37 kg Acido/libra de cobre
en diciembre de 1994 a 0,64 kg Acido/ libra de cobre al optimizar la
aplicación de Leach Rate. Lo cuál se debe a dos causas principales, la
reducción del volumen de riego y la dosificación de ácido en
aglomeración.
- Consumo de agua.- El Leach Rate de riego intermitente permite la
utilización del stock dinámico de soluciones con su consecuente
aprovechamiento del contenido de cobre y agua, refiriéndonos al
consumo unitario de agua tenemos que este ha sido reducido en 50 %
de 0,026 m3/libra de cobre a 0,013 m3/libra de cobre.
54