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Mineral Processing

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ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA HIDROMETALURGIA

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OBJETIVO

Analizar y comprender los fundamentos de los procesos

Hidrometalúrgicos.

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Exploración Área de Geología

Metalurgia Extractiva Procesamiento de

Minerales Hidrometalurgia Electrometalurgia

Pirometalurgia

Recursos Minerales

Área de Geología

Explotación Área de Mina

Transporte Área de Mina

Voladura Área de Mina

Perforación Área de Mina

PROCESOS PRELIMINARES A LA

METALURGIA EXTRACTIVA

Desmonte Área de Mina

Fuente : Propia

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METALURGIA EXTRACTIVA

METALURGIA

EXTRACTIVA

Se ocupa de la

obtención de los

metales a partir

de sus menas

mediante los

siguientes

procesos

PROCESOS

MINERALURGICOS

PROCESOS

HIDROMETALURGICOS

PROCESOS

PIROMETALURGICOS

PROCESOS

ELECTROMETALURGICOS

Utiliza la conminución,

que permite la

separación eficiente de

los materiales valiosos

de la ganga

Utiliza, procesos que

implica el uso de

soluciones acuosas

para la disolución de

los metales

Utiliza, procesos que

implica el uso de altas

temperaturas para la

refinación de los

concentrados y

purificación de metales

Utiliza, procesos que

implica el uso de

energía eléctrica para

electro obtención y

electro refinación

How´s

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TRATAMIENTO DE LOS MINERALES

MINA (SULFURO DE COBRE)

Mineral insoluble 0.5 – 1.5% Cu

Chancado

Relave

Molienda

Concentración por flotación

Concentrado 25 – 35 % Cu

Fundición

Conversión

Electro refinación

Cobre 99.99%

Escoria

MINA (OXIDO DE COBRE)

Mineral soluble 0.5 – 2.5% Cu

Chancado

Lixiviación

Extracción por Solventes Precipitación

Cristalización

Precipitado 70-80%

Cu

Re-Cristalización

Secado

Sulfato de cobre

Electro-obtención

Cobre 99.99%

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Pad de

lixiviación

Regado H2SO4

Solución rica

PLS

ETAPA DE LIXIVIACIÓN

EJEMPLO: APLICACIÓN DEL PROCESO DE LIXIVIACION A PARTIR

DE UN MINERAL OXIDADO

¿Cuál es el resultado de la lixiviación?

Disolver los metales en forma iónica

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EJEMPLO: APLICACIÓN DEL PROCESO DE LIXIVIACION A PARTIR

DE UN MINERAL OXIDADO

¿Entonces qué es Lixiviación?

Es la disolución total o parcial de un sólido con el objeto de recuperar

alguna especie metálica de valor contenida en él. Que implica el paso

de la(s) especie(s) de valor desde la mena a una solución.

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CuSO4 . 3Cu(OH)2 + 6H+ 4Cu++ + 6H2O + SO4=

Brocantita (CuSO4 . 3Cu(OH)2) Lixivia fácil el ácido sulfúrico

Chalcantita (CuSO4 . 5H2O) Puede lixiviarse naturalmente

CuSO4 + nH2O CuSO4 . nH2O

Azurita (2CuCO3. Cu(OH)2) Consume alto ácido sulfúrico

Cu3 (OH)2 (CO3)2 + 6H+ 3Cu++ + 2CO2 + 4H2O

Cu2(OH)2CO3 + 4H+ 2Cu++ + CO2 + 3H2O

Malaquita (CuCO3 . Cu(OH)2) Consume alto ácido sulfúrico

Fundamento de lixiviación de minerales

oxidados de cobre

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¿Que proceso se emplea para la purificación de

la solución rica (PLS)?

¿Qué es el proceso de Purificación?

Es el proceso transferencia de iones hacia el extractante orgánico en un medio

acido débil, para luego ser enriquecido en un medio acido fuerte que involucra la

separación y/o eliminación de algunos elementos contaminantes desde

la solución. Por lo tanto la solución queda preparada para el siguiente

proceso.

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Luego del proceso de lixiviación y purificación

Precipitación: Es decir, obtener la(s) especie(s) o elemento(s) de

valor desde la solución. Ejemplos electro-obtención

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AOOA HCuRHRCu 22

ACu AH

Reactivo orgánico

LIX 64N

MOLECULA

ORGANICA

PLS

ACUOSO con

Iones Cu

Catión que

Sera extraído

MOLECULA

DE COMPLEJO

ORGANICA-METAL

IONES DE HIDROGENO

LIBERADO

LA REACCION DE EQUILIBRIO DEL PROCESO DE

EXTRACCION CON HYDROXY OXIME LIX 64N

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HIDROMETALURGIA DE LOS

CONCENTRADOS

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CHANCADO MOLIENDA Y

CLASIFICACION

FLOTACION Y SEPARACION DE

CONCENTRADOS COBRE Y MOLIBDENO

CONCENTRADO

BULK DE

COBRE

MOLIBDENO

RELAVE

Integración del PROCESAMIENTO DE MINERALES con hidrometalurgia

CONC.

Cu

25%

CONC.

MoS2

20%

Fuente : Propia

Pasa al proceso

hidrometalurgico

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PRODUCCION DE Cu Y MoO3 A PARTTIR DE UN CONCENTRADO DE Mo 20%

Purificación

Cristalización/

calcinación

Separación

Sólido/Liquido

Neutralización

Del SX Refinado

Extracción por

Solventes SX Cu

Electrowinning

Cu

Sólido

Residual

H2SO4

SX Refinado

Con. Mo

20%

Oxidación a

Presión (autoclave)

Lixiviación Alcalina

Extracción por

Solventes SX Mo

Separación

Sólido/Líquido

Separación

Sólido/Liquido

Sólido

Residual

NH4OH

Recuperación

De NH3

Al2(SO4)3

MgSO4

Lechada de

Cal

Soda

Cáustica

NaOH

MoO3

65%

Cu

CATODICO

> 99%

SX Refinado

Solución Ácida

Solución Alcalina

INTEGRACION PROCESAMIENTO DE MINERALES

CON HIDROMETALURGIA

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51.15% Mo 3.64% Cu

Concentrado Flotación Moly ESPESADOR TK-056 50ft

Estanque

TK-068 30m3

Reactor de Lixiviación

RE-001, 002 6.1 m3 x2

Reactor

RE-005

12.2 m3

Filtro Prensa

FL-022 Humedad 10%, 2.5 t/h

Secador DR-015 Humedad < 7%

BN-016, 017, 018 50 ton/silo

Cementador

RE-008

Piscina de Decantación

Norte, Sur 12 m3/Piscina Cemento Cu

90% - 95%Cu

Descarte (Tranque de Relaves)

Clorador

RE-004 9.4 m3

Estanque

Solución Rica TK-083,083-01

6 m3, 16m3

Estanque

Solución Férrica TK-086, 086-01

32m3, 25 m3

Cu+2

Fe+2

Fe+2

Cl2

Fe+3 : 100 gpl

Fe+2 : 2 gpl

Cu+2 : 17 gpl

Filtro de Disco

FL-020 1.8 m , 28 m2, 7 t/h

Estanque

Solución Ferrosa TK-087 25 m3

Fe+3 : 1 gpl

Fe+2 : 117 gpl

Cu+2 : 1 gpl

Fe+3 : 1 gpl

Fe+2 : 82 gpl

Cu+2 : 42 gpl

Chatarra

Tiempo : 2.5hr Temp. : 110Cº

Tiempo : 1.0hr Temp. : 70Cº

Tiempo : 50min Presión : 80 psi

Tiempo : 0.5hr Temp. : 95Cº

Tiempo : 1.0hr

Tiempo : 1.0hr

Preparación

Filtración

Enfriamiento Lixiviación

Secado Envasado

Concentrado Molibdeno

56.50% Mo 0.14% Cu

Cementación

Cloración

Cu+2

Fe+2

Cu+2

Fe+3

Filtro Prensa

FL-023

Estanque

TK-065 30m3

Estanque

TK-099 30m3

Estanque

TK-069 30m3

Estanque

Solución Rica TK-084, 7 m3

PRODUCCION DE CEMENTO DE Cu Y INCREMENTO DE GRADO DE

CONCENTRADO DE MOLIBDENO EMPLEANDO HIDROMETALURGIA

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PROYECTO TOROMOCHO:

INTEGRACION DE MINERAL PROCESING Y HIDROMETALURGIA

LIXIVIACION A ALTA PRESION EN AUTOCLAVES

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PRODUCCION

DE ZINC

METALICO

CON

PROCESOS

DE

LIXIVIACION

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TOSTACIÓN

Tratamiento

Para

reciclado

LIXIVIACIÓN

Neutralización y

Precipitación de

hierro

PURIFICACIÓN

ELECTRÓLISIS

FUNDICIÓN

H2SO4

A planta

de ácido

SO2

Venta de

Ácido

SULFURICO Hierro insoluble

Y precipitado

Zn Cu, Cd, Co

precipitado

Zn 175 g/l pH 4.5

óxidos

LINGOTES ALEACIONES

Electrólito

Gastado

Zn 56 g/l

H2SO4 190 g/l

Polvo de zinc

Concentrado de Zinc

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The IsaMill™ is available in the following models:

M500 (300 kW), capable of throughputs in the range 2 – 6 tonnes per hour

M1000 (500 kW), capable of throughputs in the range 10 – 16 tonnes per hour

M5000 (1200 and 1500kW), capable of throughputs in the range 20 – 60 tonnes per hour

M10000 (3000kW), capable of throughputs in the range 60 – 100 tonnes per hour

MOLIENDA ULTRA FINA The IsaMill™

Isa mill

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Albion Process

Albion Leach Reactor

HyperSpargeTM supersonic

oxygen injection lances

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TK- de solución cianurada

[CN] = 50 ppm

Poza de menores eventos

Solución ley de [CN] = 12 ppm

Solución para lixiviar el mineral

[CN] = 50 ppm 4,500 m3/h

Merrill-

Crowe

CIANURACIÓN EN PILAS DE MINERALES DE ORO

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PROCESO MERRILL CROWE DE BOMBA

SOL. BARREN

50-FL-002

50-FL-001

DE BOMBA

SOL. BARREN

DE FILTROS

CLARIFICADORES

SOL.UCION

PREGNANT

TANQUE

SOLUCION

PREGNANT

DE BOMBA

SOL. BARREN

TANQUE BODY FEED 50-PU-0054

50-PU-053

50-PU-052

900-PU-001A

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PROCESO HIDROMETALURGICO PRODUCCION DE ORO

LIXIVIACION EN PADS Y PURIFICACIÓN POR CIC

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Lixiviación

Purificación de soluciones

Precipitación

Hidrometalurgia: Rama de la metalurgia extractiva que comprende los

procesos de obtención de metales y compuestos mediante reacciones que

tienen lugar en SOLUCIONES ACUOSAS.

Operaciones

fundamentales de la

hidrometalurgia

HIDROMETALURGIA

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Minimiza la contaminación atmosférica.

Bajos costos de inversión por unidad de capacidad de la

planta.

Posibilidad de expansión de una operación pequeña a otra de

tamaño mediano.

Técnica adecuada en procesar minerales complejos y no

sulfurados de gran reserva a nivel mundial.

Permiten un ahorro considerable de energía (ejem. Procesos

de lixiviación tamaño ROM)

Procesos selectivos en lixiviación.

Es posible gran automatización.

VENTAJAS DE LA HIDROMETALURGIA

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Las nuevas investigaciones en hidrometalurgia deben

dirigirse a:

Aumentar aún mas la selectividad en cada una de las

operaciones. Desarrollo de reactivos de extracción por

solventes altamente específicos.

Desarrollo de materiales capaces de resistir todo tipo

de condiciones de operación.

Desarrollo de nuevos métodos de precipitación de

metales que impliquen un menor consumo de energía

(electrodeposición)

FUTURO DE LA HIDROMETALURGIA

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PIROMETALURGIA VERSUS HIDROMETALURGIA

Pirometalurgia :Practica común de procesar concentrados de

flotación

Leyes de minerales altos, fletes baratos y mínimas restricciones

ambientales

Agotamiento de yacimientos de minerales altos y desarrollo de

nuevas técnicas para el tratamiento de minerales sub-marginales

(pilas, autoclaves, intercambio iónico, carbón activado etc.)

Procesos hidrometalúrgico: menor consumo energético y

ambientalmente mas limpios

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GRACIAS