lexiviacion cobre

PROCESOS HIDROMETALURGICOS LIXIVIACIN**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA

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LixiviacinLixiviacin: (leaching) Es el proceso hidrometalrgico mediante el cual se provoca la disolucin de un elemento desde el mineral que lo contiene para ser recuperado en etapas posteriores mediante electrlisis.

Este proceso se aplica a las rocas que contienen minerales oxidados, ya que stos son fcilmente atacables por los cidos. En la lixiviacin del cobre se utiliza una solucin de cido sulfrico (H2SO4).

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Proceso aplicado a los minerales oxidados**


Tipos de LixiviacinExiste variados tipos de lixiviacin todas en funcin del material a lixiviar y la complejidad de los procesos.

Se lixivian minerales de plata, oro, cobre oxidado, lo cual depende del agente lixiviante a utilizar. Estos pueden ser: cido sulfrico, cianuro, entre otros.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Los tipos ms conocidos de lixiviacin son:Lix. En Pilas.Lix. Insitu.Lix. En bateas.Lix. en botaderos.Lix. Por percolacin.Lix. Bacterial.



Lixiviacin en PilasPilas de lixiviacin: (heap leaching) son las acumulaciones de material mineralizado que se realiza en forma mecanizada,

formando una especie de torta o terrapln continuo de 6 a 8 m de altura, levemente inclinada para permitir el escurrimiento y captacin de las soluciones,

Sobre la que se riega una solucin de cido sulfrico para extraer el cobre desde los minerales oxidados. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Lixiviacin en Pilas**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Aspectos Constructivos Substrato Finos de proteccin Base impermeable Tuberas de drenaje Ripios de proteccin Mineral Sacos de relleno Anclajes Canaletas de recoleccin**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


SubstratoTerreno con pendiente del orden de 3 a 4% en una direccin, hacia la canaleta. Grado de compactacin corresponde a un ndice Proctor Modificado de 92 a 95%. Libre de piedras, sobre todo punzantes, como sea prcticamente posible. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Finos de proteccin Capas de ridos finos (arena, relaves, etc.) exentos de elementos punzantes dado que deben acomodar suavemente la capa impermeable y defenderla de la agresin mecnica que puede provenir desde cualquiera de sus caras. Sus espesores tpicos varan de 10 a 20 cm. por encima y por debajo de la capa impermeable.



Base impermeable Generalmente consiste en un material plstico inerte a la accin de los agentes qumicos que mojarn su superficie. Su resistencia mecnica es suficiente para resistir los esfuerzos a que ser sometida, traccin en carga-descarga y compresin por el mineral depositado: sus propiedades fsicas y qumicas le permiten resistir las condiciones ambientales de temperatura y radiacin existentes. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Tuberas de drenaje. Tuberas corrugadas y perforadas, colocadas espaciadas longitudinalmente, destinadas a permitir una rpida evacuacin de la solucin una vez que alcanza el fondo de la pila. Cumple el doble propsito de evitar la inundacin de la pila y permite la inoculacin de aire por las zonas inferiores. Su espaciamiento se calcula asumiendo que la tubera es una canaleta que a la salida de la pila est llena hasta 2/3 de su dimetro con el lquido recogido en su rea de influencia; en todo caso no se recomienda espaciamientos mayores que 2 metros. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Ripios de proteccinConstituye la ltima barrera de proteccin del revestimiento. Bsicamente es una capa de unos 20 cm. de material de apariencia diferente de la mena que marca el lmite inferior en la descarga del ripio agotado y que adems reparte las presiones sobre la tubera de drenaje. Si presenta buenas propiedades de escurrimiento, puede llegar sustituir las tuberas de drenaje, aunque con el peligro de embancamiento en el largo plazo y sin el beneficio de aireacin inferior. Su banda granulomtrica debe ir entre 100% -3 y 100% +1,1/2. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


MineralCapa del material a lixiviar depositado en forma razonablemente suave, deseablemente por medios que no produzcan un efecto de compactacin ni disgregacin mecnica hasta alcanzar la altura determinada **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Mineral**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Sacos de rellenoColocados al borde de la pila y antes de la canaleta. Proporcionan una barrera de contencin de los finos arrastrados por la solucin y un lugar para el paso de personal sin peligro de daos a la base impermeable. Su disposicin tipo ladrillo debe permitir la salida de la tubera de drenaje, se instalan sobre la carpeta plstica y alcanza a una altura tal que sirvan de contencin a todas las capas de ridos protectores bajo el mineral. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Anclajes. Sectores de fijacin de la base impermeable al terreno. Es recomendable realizar pruebas de arreglos de pila, con diversos tipos y espesores de revestimiento y capas de proteccin, bajo las condiciones de operacin, antes de proceder con la construccin de la pila. Tambin debe dejarse un espacio libre entre el pie del mineral y comienzo del anclaje, por si existiesen escurrimientos de solucin por los taludes laterales y posterior, rematando la instalacin con pequeos promontorios en los anclajes. Este espacio libre debiera tener entre 0,3 y 0,5 m. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Canaletas de recoleccinLugar de recuperacin de las soluciones; est integrada al revestimiento impermeable. En el caso de las pilas unitarias es comn para toda la pila y presenta una pendiente del orden de 0,5 a l% hacia el punto de recoleccin. En las pilas dinmicas est nivelada, sectorizada y con salidas para cada sector. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Canaletas de recoleccin**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Sistema de riegoEl sistema de riego debe mojar la pila con la cantidad determinada de litros/hora x metro2 que se ha definido previamente en laboratorio en funcin de la capacidad de drenaje del material, teniendo como consideracin secundaria la concentracin de las soluciones a obtener. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Sistema de riegoSus condiciones bsicas son: Permitir un riego tan uniforme como sea posible. Un tamao de gota incapaz de provocar la aparicin de finos Un tipo y tamao de gota que no sea afectado por las condiciones ambientales esto es arrastres por viento o prdidas por evaporacin. Estar construido con materiales resistentes a los agentes qumicos y condiciones de operacin. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Sistema de riegoSe requiere por lo tanto:

Calcular su distribucin conciliando su rea de influencia y su capacidad de flujo con la tasa de riego deseada**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Dispositivos de riego

Goteros.Aspersores. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Goteros **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Aspersores **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Criterios generales de eleccin **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA

RIEGO POR GOTEO RIEGO POR ASPERSION Si el agua es escasa

Si el pH de trabajo no permite precipitacin de las durezas del agua

Peligro de congelamiento en la alta cordillera

Rgimen de viento fuerte y permanente Recurso agua no es limitante

Aguas muy duras y peligro de precipitacin de carbonatos.

Condiciones climticas favorables, temperatura mnima 0 C

Rgimen de viento moderado o intermitente a ciertas horas del da


Aspersores de riesgo en pilas de Lixiviacin con Tpo. De irrigacin aproximada de 45 das**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Una vista preparacin de tubera de recoleccin de solucin rica**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Qu es la solucin rica?PLS: sigla en ingls de la expresin pregnant leaching solution (solucin de lixiviacin cargada).

Se refiere a la solucin que sale de las instalaciones de lixiviacin (pilas, bateas, etc.) y que ha sido enriquecida por la disolucin del cobre desde el mineral.

Esta solucin tiene una concentracin de hasta 9 gramos por litro (gpl).**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Una vista recoleccin de solucin rica**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Qu es Curado?Curado: (cure) proceso de impregnacin del mineral con una solucin cida antes de ser depositado para su lixiviacin.

Tiene por objeto producir la sulfatacin (transformacin a sulfatos) de los minerales oxidados de cobre, que es la primera etapa de ataque qumico que se produce en los minerales.

Esta etapa facilita el proceso de lixiviacin del cobre que se produce en la pila.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado-AglomeracinCurado AglomeracinMineralH2SO4 CONCH2ONeblina cida al ambienteMineral curado a Proceso**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado-Aglomeracin Etapa, en la cual, el mineral se contacta con cido sulfrico concentrado, Las especies iniciales se transforman en otras de mayor solubilidad en medio cido acuoso,



Curado-AglomeracinEl curado permite acelerar la cintica de extraccin del cobre. Adems, si el chancado genera muchas partculas finas es importante efectuar una aglomeracin de stas alrededor de las ms gruesas. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado-AglomeracinCon curadoEfecto del curado en la cintica de lixiviacin**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Mtodos de curado-Aglomeracin

Aplicacin directa sobre un sistema de correas transportadoras adecuadas para tal fin.Tambor aglomerador convencional. Manual**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado sobre correas transportadoras

Consiste en agregar el agua y el cido como duchas sobre el mineral mientras ste viaja en la correa transportadora. El mtodo puede ser mejorado si el lecho de mineral es removido mediante bafles en la medida que sube a travs de la correa y se le da una segunda ducha de agua y cido. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado sobre correas transportadoras

El efecto de rolear el mineral, para producir la aglomeracin, se obtiene si ste se deja caer por un chute inclinado desde la correa transportadora hasta la cancha de lixiviacin.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado en tambor aglomerador El porcentaje de humedad y la inclinacin del tambor son factores muy importantes en la calidad del aglomerado. Un 7 a 10% de humedad puede lograr un excelente aglomerado, as como un tiempo de residencia del mineral en el tambor, del orden de 1 a 3 minutos. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado en tambor aglomerador**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Curado Manual

La mezcla se prepara del mismo modo como cemento-arena-agua para obras civiles, con palas y carretillas. Experiencias realizadas en este aspecto indican que con cuatro operarios es posible aglomerar y cargar en la pila unas 15 toneladas de mineral al da; conformndose un aglomerado muy homogneo y esponjado. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Tipos bsicos de pilas de lixiviacin

Pila permanente (Piso desechable) Pila renovable (Piso reutilizable)**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Pila permanente

El mineral se deposita en una pila desde la cual no se retirar el ripio una vez completada la lixiviacin**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Pila renovable

En la cual se retira el ripio al final de la lixiviacin para reemplazarlo por mineral fresco**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Diagrama de flujo de la lixiviacin en Pilas**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Configuracin de las Pilas

Pilas unitariasPila dinmica**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Pilas unitarias1a Etapa2a Etapasolucin ricasolucin intermediasolucin fresca**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Pila dinmicasolucin frescasolucin ricasolucin intermediaripiosmineral fresco**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Pilas unitarias Carga de una vez la totalidad de la pila y la descarga de una vez al trmino del ciclo de trata miento. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Pilas dinmicas En cada perodo, que puede ser diario o mltiplos de la alimentacin diaria, descarga un mdulo y carga otro mdulo, los cuales adems van directamente adosados a sus respectivos sectores de la pila, con la condicin que no haya contacto entre la mena fresca y el ripio agotado. De esta forma la camada queda formada por Sub pilas internas.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Proceso aplicado a los minerales oxidados**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Celdas de electroobtencin**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Cosecha de ctodos**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Diagrama de celdas**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Celdas electrolticas**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Comercio: mercado del cobre En la cadena de la industria del cobre las empresas mineras extraen el mineral desde los yacimientos y lo procesan para obtener un metal de alta pureza que venden a sus principales clientes, los fabricantes de semielaborados, quienes a su vez lo transformarn para ofrecerlo en forma atractiva a productores de artculos de consumo.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Las empresas mineras productoras de cobre como materia prima y sus clientes mantienen un mercado de unos 30.000 millones de dlares anuales. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Los productores de cobre y sus clientes realizan las transacciones del metal rojizo en tres mercados internacionales: la Bolsa de Metales de Londres, el COMEX de la Bolsa Mercantil de Nueva York y la Bolsa de Metales de Shanghai. **Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Al converger en estos tres escenarios los productores y consumidores cuentan con todas las facilidades necesarias para realizar sus operaciones de compra y venta, y al mismo tiempo participan de un mecanismo que facilita las operaciones de fijacin de precios basados en la oferta y la demanda.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


El precio del cobre depende de las condiciones del mercado internacional, y tiende a subir cuando la demanda es ms fuerte.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA


Las amenazas para el cobre en los mercados internacionales surgen por el uso de materiales sustitutos como el plstico, por el desarrollo tecnolgico que conlleva la miniaturizacin y la llegada de nuevas aplicaciones como las comunicaciones inalmbricas, y por presiones ambientales y de salud.**Orlando Acua Sarria Docente CFT- UDA




*En la lixiviacinen pilas TL ocurren ciclos de menos de 90 das para minerales oxidados y de 4 a 18 meses para lossulfurados, mientras en la lixiviacin en botaderos los ciclos pueden durar entre 2 y 25 aos conrecuperaciones muy inferiores.

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