metalurgia extractiva, lixiviacion

58
7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 1/58 Lorena Cortés M . l orena.corté[email protected] METALURGIA EXTRACTIVA MN - 731

Upload: bernardo-javier-villegas-norambuena

Post on 13-Apr-2018

303 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 1/58

Lorena Cortés M

.

l

orena.corté[email protected]

METALURGIA EXTRACTIVA MN

-

731

Page 2: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 2/58

Días de Clases

• Lunes 13:30 a 15:00 hr.

• Martes 13:30 a 15:00 hrs

• Miercoles 13:30 a 15:00 hrs

Page 3: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 3/58

EVALUACIONES

• 1ª Prueba 40 %, 21 de Noviembre 2015

• 2ª Disertación y seminarios 20 %

• 3ª Prueba 40 %, 16 de diciembre 2015

Page 4: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 4/58

Programa Estudios

• OBJETIVO GENERAL

Que el estudiante desarrolle las capacidades para enfrentar problemasexperimentales vinculados a tareas de control operacional y desarrollo de

ingeniería básica en el área de Metalurgia extractiva.

• UNIDAD I: PROCESOS DE CONCENTRACION

Explicar de manera general los procesos, con un enfoque en los balances de planta, ver tipos de circuitos mineros dependiendo del mineral a extraer,

similitudes y diferencias.

• CONTENIDOS

 – 

Describir los procesos utilizados para la obtención de metales u otrostipos de productos

 –  Diagramas de los diferentes tipos de circuitos de procesamiento de

minerales

 –  Realizar un balance del área de conminucion con balance de agua

Page 5: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 5/58

Programa Estudios

• UNIDAD II: HIDROMETALURGIA

OBJETIVOS

• Entregar fundamentos teóricos y características principales de los procesos

de lixiviación. Emplear criterios teóricos-económicos en la selección de un

 proceso determinado, como así mismo en equipos, infraestructura, etc.

Aplicar aspectos teóricos, analizar, diseñar y calcular sistemas o circuitosde purificación de soluciones.

CONTENIDOS

 –  Aspectos básicos de la hidrometalurgia

 – 

Aglomerado, curado y apilamiento –  Tipos de Lixiviación

 –  Parámetros de Lixiviación

 –  Proceso de extracción por solvente

 –  Proceso de electro obtención

 – Diagrama de Mccabe-thiele

Page 6: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 6/58

Programa Estudios

• UNIDAD III: PIROMETALURGIA

OBJETIVOS

• Entregar fundamentos teóricos y características principales de los procesos

de Pirometalurgia. Emplear criterios teóricos-económicos en la selección de

un proceso determinado, como así mismo en equipos, infraestructura, etc.

Aplicar aspectos teóricos, analizar, diseñar y calcular la recuperación delsistema.

• CONTENIDOS

 –  Aspectos básicos de la flotación

 – 

Reactivos de flotación –  Tipos de celdas

 –  Balance metalúrgico

 –  Pirometalurgia

Page 7: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 7/58

Proceso Productivo

Page 8: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 8/58

Page 9: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 9/58

Variables a estudiar en la lixiviación en pila

•Sistema de riego.

 –  La decisión del flujo específico a utilizar es función de diversas variables, tales como

 permeabilidad del lecho, flujo total y concentración adecuada a las condiciones de

diseño del proceso siguiente, tipo de especie minerales presentes, altura de apilamiento,

aireación del lecho, etc.

 –  Asimismo, debe definirse si el riego a de ser por aspersión o goteo, en función de las

consideraciones tales como tasa de evaporación, dureza del agua, regímenes de viento,

 peligro de congelamiento, entre otras.

 –  Final y obviamente la materia de fabricación de estos sistemas de irrigación debe ser 

compatible con la severidad corrosiva de los agentes químicos utilizados en el proceso

de lixiviación, así como en la abrasividad de los fluidos en muchas oportunidades.

Page 10: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 10/58

Sistema de riego

Criterios de elección:

 Riego por goteo  Riego por aspersión 

1.- Si el agua es escasa.2.- Si el pH de trabajo no permite

 precipitación de las durezas del agua.

3.- Peligro de congelamiento.

4.- Régimen de viento fuerte y

 permanente.

1.- Recurso agua no es limitante.2.- Aguas muy duras y peligro de

 precipitación de carbonatos.

3.- Condiciones climáticas favorables.

4.- Régimen de viento moderado o

intermitente a ciertas horas del día.

Page 11: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 11/58

Irrigación por goteo

• El riego por goteo se basa en el principio de entregar pequeñas cantidades de

solución, lo que se obtiene a través de goteros especialmente diseñados para este

efecto.

• El ingeniero hidráulico junto con el metalurgista, ejecutan la planificación del riego

y hacen los cálculos hidráulicos correspondientes.

• En general se recomienda los siguientes principios básicos:

 – Debe existir un sistema de filtros que los debe mantener en buenas condiciones.

 –  Deben aplicarse las correctas presiones del sistema.

 –  Las tuberías y líneas de goteo deben ser periódicamente limpiadas.

Page 12: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 12/58

Irrigación por goteo

Se observa una tuberías de distribución de polietileno de alta densidad,estas tuberías llevan el líquido hasta las líneas de goteo.

Por ejemplo en MEL, los goteros se encuentran distanciados a 60 cm y

las líneas a 76 cm entre sí.

Page 13: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 13/58

Irrigación por goteo

Gotero comercial marca Paltro:

Page 14: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 14/58

Vista superior de una pila de material de oro irrigada con una solución de cianuro

Page 15: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 15/58

Irrigación por aspersión

• La modalidad de aspersión tiene la ventaja de proveer una muy buena distribución

del flujo superficial.

• Este aspecto es de importancia cuando se trata de lechos minerales de poca altura,

en los cuales no alcanza a producirse una difusión lateral adecuada del agentelixiviante.

• También es posible lograr una adecuada distribución de flujo con el sistema de

goteo pero a costa de una malla de irrigación sumamente densa de costo

 probamente mayor.

Page 16: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 16/58

Irrigación por aspersión

• En definitiva dadas las condiciones adecuadas en términos de abundancia de aguade modo que la mayor evaporación de la aspersión no perjudique y un régimen de

viento moderado se puede afirmar que la aspersión dado su mejor distribución de

flujo debe proveer recuperaciones superiores a un sistema bien diseñado.

Page 17: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 17/58

Tipos de Pilas

• La pilas puede ser:

 –  Pilas permanentes: en este tipo de pila el ripio no se retira una vez que se

completa el ciclo de lixiviación.

 –  Pilas renovables: en este tipo de pila los ripios se sacan una vez terminado

el ciclo de lixiviación y luego se carga mineral nuevamente sobre la misma

carpeta.

• La elección de uno u otro tipo de pila dependerá del análisis

económico que se debe realizar.

Page 18: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 18/58

 PERMANENTE  RENOVABLE 

Campo de aplicación 1.- Minerales de baja ley.

2.- Minerales de baja extracción.3.- Cinética lenta.

4.- Lixiviación secundaria de

ripios.

5.- Amplio espacio disponible.

1.- Minerales de alta ley.

2.- Minerales de altaextracción.

3.- Cinética rápida.

4.- Lixiviación primaria de

minerales

Características generales 1.- Pilas altas para lograr una alta

densidad de carga dematerial/m

2 de pila.

Generalmente 5 m o más.

2.- Buena resistencia mecánica dela ganga.

3.- Granulometría gruesa.

4.- Comúnmente diseñadas paracargas sucesivas de mineral en

capas.

5.- La altura queda limitada porlas necesidades de oxígeno en

el interior de la pila.

1.- Pilas relativamente bajas

 para permitir una rápidacarga y descarga de

material. Generalmente 2

m.2.- Granulometría más fina.

3.- La altura queda definida

 por el sistema de carga y por la concentración de

las soluciones a obtener.

Page 19: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 19/58

Configuración de la pila.

• Independiente del tipo de pila, la configuración indica si todo el

material esta apilado en la misma etapa de tratamiento o no. Así

una pila puede ser:

 –  Pilas Unitarias: todo el material depositado pasa simultáneamente por las

diversas etapas del ciclo de tratamiento.

 –  Pilas Dinámicas: en una misma pila coexisten materiales que están en

diversas etapas del ciclo de tratamiento.

Page 20: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 20/58

Comparación

 UNITARIA  DINÁMICA 

- Carga de una vez la totalidad de la pila y la

descarga de una vez al término del ciclo de

tratamiento.

- Ventajosa para plantas de baja capacidad.

- Operación más simple.

- En cada período, descarga un módulo y

carga otro, con la condición que no haya

contacto entre el mineral fresco y el ripio.

- Menor inversión unitaria por mejor

aprovechamiento del piso impermeable.

- Ciclos de operación muy regulares.

- Concentraciones muy estables y regulablesen las soluciones de proceso.

- Menor capital de trabajo.

Page 21: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 21/58

Ciclos de lixiviación.

• Carguío de las pilas:

 –  Se realiza por diferentes medios, tales como camiones, cargadores

frontales, correas transportadoras, etc.

 –  Debido a que el rango de tamaño del mineral es relativamente grande y

heterogéneo, al cargar las pilas tiende a ocurrir una clasificación por 

gravedad, donde las partículas más grandes quedan en la parte inferior y las

de menor tamaño arriba.

 –  Por esta razón se realiza un aglomerado con una cierta cantidad de agua

 para que las partículas más pequeñas se adhieran a las más grandes.

Page 22: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 22/58

Ciclos de lixiviación.

Carguío de las pilas:

 –  La carga de la pila se debe realizar por capas, para evitar el problema de

canalizaciones en el lecho mineral.

Sistema de carguío en El Abra

Page 23: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 23/58

Grasshopper en Lomas Bayas

Page 24: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 24/58

Page 25: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 25/58

Ciclos de lixiviación.

• Contacto de soluciones

 –  Ataque químico: La solución entra por la superficie de la pila según una tasa de

riego predeterminada que permita que no se derrumbe la pila.

 –  Manejo de soluciones: Una vez que la solución haya ingresado totalmente a la

 pila en forma secuencial, se empieza a recircular la solución en la pila por un cierto

 periodo de tiempo, que va a depender de la concentración de ácido libre y

concentración de cobre que se encuentre en la solución.

 –  Saliente: comprobado que la solución lixiviante tiene cierta concentración de ácido

y de cobre, además que el mineral de la pila se ha "agotado", se procede a sacar 

dicha solución de la pila, recibiendo el nombre de avance o saliente.

Page 26: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 26/58

Ciclo de lixiviación

• Lavado

 –  Una vez que el mineral se ha "agotado", se retira la última saliente en las

condiciones de concentración en que se encuentre y se procede a lavar el mineral

que ha quedado impregnado de solución, la cual se trata de recuperar al máximo.

 –  El "agua" de lavado es del orden del 30 a 35% en peso del mineral cargado.

Page 27: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 27/58

Ciclo de lixiviación

Descarga –  Es la etapa en la cual se procede a desechar el mineral agotado (ripio),

mediante el empleo de cargadores frontales y/o camiones, o rotopalas.

Page 28: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 28/58

Page 29: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 29/58

OBJETIVOS DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES

El proceso de SX se incorpora como parte integral de un sistema de recuperaciónhidrometalúrgica, para cumplir por lo menos alguno de estos tres objetivos principales:

1- Separación y purificación de uno o más metales de interés de las impurezas que lesacompañan, sea extrayendo el o los metales deseados desde las soluciones, que quedancon las impurezas, o bien extrayendo las impurezas dejando en las soluciones el o losmetales deseados.

2- Concentración de los metales disueltos con el objetivo de disminuir los volúmenes aprocesar y así reducir los costos para el proceso siguiente.

3- Transferencia de los metales disueltos, desde una solución acuosa compleja a otrasolución acuosa diferente.

Page 30: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 30/58

Solución Características

PLSSolución acuosa rica en cobre, que contiene algunos contaminantes,sólidos en suspensión, etc; con una concentración de cobre alrededor de2,5 a 6,0 gpL y un pH que varía entre 1,4 y 1.9, cuya densidad esaproximadamente 1,1 a 1,2 g/cm3 y viscosidad entre 2,20-2,25 cp.

OrgánicoCompuesto por un extractante y un diluyente por ejemplo ( LIX 984 NCOrfom SX-12 respectivamente), en una proporción alrededor del 13 a 18 %

v/v, con una gravedad específica de 0,835 a 0,84 g/cm3

y viscosidad entre4,9-6,0 cp.

Refino  Solución acuosa pobre en cobre proveniente de la última etapa de

extracción, con una concentración de cobre alrededor de 0,1 a 0,6 gpL decobre más 4,5 a 7 gpL de ácido sulfúrico.

Electrólito rico   Solución acuosa rica en cobre con una concentración alredor de 50 a 55

gpL de cobre más 140 a 150 gpL de de ácido sulfúrico.

Electrólito pobre   Solución acuosa pobre en cobre con una concentración alredor de 38 a 42gpL de cobre más 150 a 160 gpL de de ácido sulfúrico.

 Agua de lavado   Solución acuosa con una concentración de cobre alrededor de 0,4 a 1,1gpL de cobre más 4 a 8 gpL de ácido sulfúrico.

Definiciones de soluciones orgánicas y acuosas en SX

Page 31: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 31/58

Etapas de Extracción y Reextracción

El proceso de SX, en su esencia, consiste fundamentalmente de dos

operaciones secuenciales: la de extracción, en que el orgánico

captura el (o los) metal (es) desde la fase acuosa y la de descargadel orgánico, en que se realiza el proceso inverso y se regenera la

capacidad extractiva del reactivo orgánico.

Page 32: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 32/58

Fase Orgánica y Acuosa

Page 33: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 33/58

Características del Reactivo Extractante Orgánico

El componente activo de la fase orgánica que interactúa químicamentecon el metal es denominado extractante, sin embargo, es más común quese le llame simplemente como reactivo, solvente u orgánico. Para que unreactivo pueda ser económicamente aceptable en Hidrometalurgia, debecontar con una combinación de las siguientes características ideales paraun reactivo orgánico:

1.Extraer el o los metales deseados con una alta selectividad2.Ser descargable a una solución desde donde se pueda recuperar elmetal.3.Fácil regeneración en sus características físico-químicas

4. Ser inmiscible con las soluciones5. Ser químicamente estable frente ambientes ácidos o alcalinos.6. No ser inflamable, tóxico, volátil, cancerígeno, contaminante.

Page 34: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 34/58

Características del Reactivo Extractante Orgánico

7. Ser soluble en diluyentes orgánicos económicos8. Poseer una capacidad de carga para lograr una transferencia netaeficaz del metal.9. Cargar y descargar el metal lo bastante rápido10. Separarse fácilmente de la fase acuosa, y que la separación se logre

en tiempos breves.11. No debe promover emulsiones estables.12. No debe transferir especies nocivas desde la descarga a la extraccióny viceversa.13. Debe tener un costo económicamente aceptable.

El comportamiento de los reactivos comerciales en relación a losrequerimientos impuestos por el listado anterior no es nunca decumplimiento completo, lo usual es una situación de compromiso. Losreactivos comercialmente exitosos cuentan con un equilibrio de laspropiedades enumeradas

Page 35: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 35/58

Reacción de Extracción

El extractante de fase orgánica es un componente químicamente activo que extrae

el cobre (Cu+2

) de la solución rica de lixiviación (PLS) por la reacción:

2RH + Cu+2 + SO4 –2 R2Cu + 2H+ + SO4

 –2

Extractante

de fase

orgánica

descargada

Solución rica de

lixiviación de la

fase acuosa con bajo

contenido de ácido

Extractante de fase

Orgánica cargada

Fase acuosa

Reacción de Reextracción

2H+ + SO4 –2 + R2Cu 2RH + Cu+2 + SO4

 –2

electrolito agotado deCu +2, con alto

contenido de ácido(electrolito pobre).

extractante defase orgánica

cargada.

extractante defase orgánica

descargada.

electrolitoenriquecido

(electrolito rico).

La reacción de reextracción es lo opuesto a la reacción de extracción:

Page 36: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 36/58

Coeficiente de Distribución

La extracción de una determinada sustancia se suele medir por la razón o coeficiente dedistribución, D, que es la relación entre las concentraciones en condiciones de equilibrio, de

esa sustancia en la fase orgánica versus la misma en la fase acuosa, para condiciones fijasde temperatura y presión. Cuanto mayor sea el valor de D, más eficiente será latransferencia.

extraesequeacuosafaselaeniónconcentrac

cargasequeorgánicafaselaeniónconcentrac D

Para la operación de descarga, la relación anterior se invierte, quedando siempre la fasereceptora en el numerador y la fase portadora de la transferencia en el denominador. Deesta manera, dado que ahora la fase receptora es la fase acuosa, El coeficiente para ladescarga será:

descargasequeorgánicafaselaeniónconcentrac

 descargaladereceptoraacuosafaselaeniónconcentrac' D

Page 37: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 37/58

Efecto del pH sobre el coeficiente de distribución, D

 Al existir un intercambio del catión metálico por dos protones (caso de valencia dos) laextracción está siendo directamente afectada por el pH, además, el pH irá variando a medida

que se ejecuta la transferencia. Así, la variación del coeficiente de extracción, D, estádeterminada por la variación del contenido del reactivo en la fase orgánica y muysignificativamente, por el pH de la fase acuosa.

Si se gráfica la variación de dicho coeficiente de extracción con el pH, en un sistema dado, seobtiene una curva como la de la Figura. Donde se observa que, a medida que varía el pH, hayun aumento sostenido del coeficiente de extracción. Además, se produce un punto de inflexión

de la curva al alcanzar el valor de D = 1,0, es decir un 50% del metal se encuentra en equilibrioen cada una de ellas. El pH correspondiente a ese valor se denomina pH50. A pH mayores que elpH50   predominará el proceso de extracción, mientras que a pH menores se producirá ladescarga desde la fase orgánica.

Page 38: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 38/58

Capacidad de carga

En concepto de capacidad de carga de un reactivo, se refiere no sólo al metal que esfactible de ser cargado por el extractante en un tiempo razonable, sino más bien, a la

transferencia neta que se logra al descontar el retorno que trae ese mismo extractantedesde la descarga, en calidad de carga circulante. En la Figura se muestra un esquemaque describe gráficamente la capacidad de carga operacional práctica, o transferenciaefectiva de carga neta de un reactivo.

Page 39: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 39/58

Características del Diluyente para SX

En un circuito de SX la fase orgánica está conformada por uno, dos o tres componentes:el extractante, diluyente y modificador. En la mayoría de los casos los extractantesrequieren ser diluidos antes de poder usarlos. Existen algunas excepciones,

particularmente con los extractantes neutros o solvatantes, donde el extractante tambiénpuede funcionar como diluyente.

El diluyente se usa, tanto, para reducir la viscosidad de la fase orgánica permitiendo quefluya fácilmente, además, para reducir la excesiva concentración del extractante orgánicoactivo y, de esta manera, poder adecuar la concentración de dicho extractante con el

contenido de metal de la solución de lixiviación. El diluyente es, por lo general, elcomponente mayoritario de la fase orgánica

Un diluyente debiera cumplir con la mayoría de las siguientes características:

1- Solubilizar al extractante y al complejo organometálico formado por la reacción delmetal con el extractante.

2- Ser insoluble en la fase acuosa.3- Tener una baja viscosidad y una densidad adecuada para favorecer la separación defases y reducir los arrastres de una fase en la otra.4- Libre de componentes extraños, con el objeto de minimizar la formación de borras(crud).5- Ser químicamente estable bajo todas las condiciones del circuito.6- Tener un alto punto de inflamación (flashpoint) de 25ºC o más, por encima de latemperatura más alta prevista para la operación del circuito SX.

Page 40: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 40/58

Modificadores

Cualquier producto orgánico que al ser añadido a la fase orgánica altera el comportamientodel reactivo de SX, puede ser considerado un modificador. La alteración delcomportamiento puede ser de diversa naturaleza.

 Así, se tienen modificadores que intervienen desplazando los equilibrios de extracción ydescarga. Otros actúan sobre la separación de fases, facilitando la coalescencia ydisminuyendo los arrastres. En otros casos su acción está dirigida al control de lageneración de crud y/o terceras fases, favoreciendo la solubilidad del complejoorganometálico en la fase orgánica cargada. También existen modificadores queestabilizan la molécula del reactivo, permitiendo su utilización indefinida al reducir sudegradación.

En el proceso de SX para cobre, existen varios ejemplos del beneficio de los

modificadores. Así se han añadido a la oxima, diversas sustancias que actúan comomodificadores. Por ejemplo, se tiene el caso de modificadores que pueden ser: otra oxima,alcoholes de cadena larga, fenoles o ésteres.

Mezclador de orgánico con la fase acuosa

Page 41: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 41/58

Mezclador de orgánico con la fase acuosa

Page 42: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 42/58

Continuidad Acuosa

Continuidad de fase

Continuidad Orgánica

Page 43: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 43/58

Decantador

Page 44: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 44/58

Decantador 

Page 45: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 45/58

Picket fence tipo distribuidor de flujo

Barrera en decantador que favorece la

Page 46: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 46/58

Barrera en decantador que favorece lacoalescencia

Coalescencia: Es cuando la mezcla comienza a deshacerse juntándose las gotas de la fasedispersa, las que al crecer, aumentan de tamaño y peso como para desplazarse hacia la

interfase y unirse con el resto de la fase.

A t Fí i

Page 47: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 47/58

 Arrastres Físicos

Son microgotas dispersas de una fase que está atrapada en la otra, formando una emulsiónestable. Se produce debido a una separación de fase incompleta.

Los efectos más importantes que traen consigo son esencialmente: contaminaciones de electrolito,contaminaciones de los cátodos (en el caso del cobre) y pérdidas de orgánico.

Borras (Crud)

La presencia de sólidos finos coloidales, presentes en las soluciones de lixiviación,

generan una emulsión estabilizada denominada borra, la cual se ubica preferentementeen la interfase orgánico-acuoso.

Esta emulsión estable debe ser retirada de los decantadores ya que produce problemasde separación de fases, incrementan los arrastres y si no se tiene un tratamientoadecuado, ésta borra representa una pérdida neta de reactivo

Page 48: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 48/58

Page 49: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 49/58

Page 50: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 50/58

Crud tras aplicar centrifugación

orgánicoFase intermedia

Acuoso

 precipitados

Page 51: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 51/58

Microscopía de fase intermedia, tras centrifugar 

Page 52: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 52/58

Presencia de hongos en el Crud

Page 53: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 53/58

Page 54: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 54/58

Page 55: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 55/58

Operación de una planta de SX

Page 56: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 56/58

E 1 S 1 LREFINO

T K 

O C

OC

OD

AGUA

PILAS

PLSER 

NAVE

E O

EP

O L

PISCINA REFINO

H2SO4

REFINO Operación de una planta de SX

Page 57: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 57/58

E 1 E 2 S 2 S 1 L

PISCINA REFINO

Refino

Osc

SemR 

T K 

O C

OC

OD

EP

NAVE

E WER 

AGUA

OSD

ESemR OCL

PILAS

PLS

Page 58: Metalurgia extractiva, Lixiviacion

7/26/2019 Metalurgia extractiva, Lixiviacion

http://slidepdf.com/reader/full/metalurgia-extractiva-lixiviacion 58/58

RESUMEN

La SX tiene como funciones:

• Contactar el PLS que contiene Cu+2 con la fase orgánica de tal manera que el Cu+2 es extraído

hacia el extractante orgánico.

•Separar por diferencia de gravedad específica la solución de lixiviación de fase acuosa agotada

de cobre (refino), del orgánico cargado de cobre.

•Recircular el refino a las pilas de lixiviación.

•Enviar el orgánico cargado para que se contacte con el electrolito pobre de EO, esto re-extrae el

Cu+2 desde el orgánico cargado hacia el electrolito convirtiéndose en electrolito rico.

•Separar por diferencia de gravedad específica la fase orgánica del electrolito (fase acuosa).

•Circular el orgánico descargado, para que contacte con la solución rica de lixiviación (PLS).

•Enviar el electrolito rico hacia la zona de tanques para su limpieza y elevación de temperatura.

•Recepcionar el electrolito pobre en re-extracción que viene de las celdas de EO para contactarse

con la fase orgánica cargada y se enriquezca de Cu+2.