CONSIDERACIONES GEOMETALRGICAS DE LA CALCOSINA EN LA MINA QUEBRADA BLANCA,

I REGIN, CHILE

Nelson Collao Iturra, Santiago Collao Iturra

MINERA QUEBRADA BLANCADEPARTAMENTO CIENCIAS DE LA TIERRA

UNIVERSIDAD DE CONCEPCIN

Quebrada Blanca

La mina Quebrada Blanca, a 4300 msnm, se ubica a 240 Km al SE de la Ciudad de Iquique, I Regin, Chile, y conforma parte de los yacimientos, tipo prfidos cuprferos, alineados en una franja N-S, de edad Eoceno-Oligoceno.

OBJETIVOS El objetivo de este trabajo es mostrar las variaciones

en composicin que constituye una fase mineral de mena importante en la extraccin de unidades geometalrgicas, como lo es la calcosina, presente en casi todos los depsitos de cobre porfdico.

Estas variaciones en la composicin de la calcosina, aparte de afectar en una disminucin de la ley de cobre, en el balance final, influye en el proceso de recuperacin metalrgica, especialmente relacionado a la cintica de la accin de cidos y de bacterias, ya que estas ltimas, obtienen la energa para su metabolismo oxidando al fierro y al azufre.

MARCO GEOLGICO GENERAL, UNIDADES GEOMETALRGICAS

Minera Quebrada Blanca S.A. de Aur Resources Inc., explota el yacimiento a rajo abierto, a razn de 7 millones de tons., anuales con ley de 1 % de Cu, y zonas ricas en Mo, promedio de 0.3 % en brecha de molibdeno (Hunt y Bratt, 1981).

El mineral, que es lixiviado en pilas por accin bacterial con Cu soluble en cido y cianuro, con tecnologa de extraccin solvente electro-obtencin (SW-EW), genera casi 80.000 toneladas de ctodo de Cu de alta pureza, por ao.

La mineralizacin primaria, se relaciona a unidad intrusivacuarzo-monzontica, ocurrida hace 38 millones de aos, seguida de mineralizacin hidrotermal, con brechas mineralizadas, denominadas: BQM, Vuggy, Turmalina y proceso secundario supergnico, que enriqueci al yacimiento.

Unidades Geometalrgicas Investigadas

Se investigaron briquetas pulido-transparentes, mediante un microscopio de luz reflejada Zeiss Universal, para determinar los minerales metlicos y el modo de ocurrencia, de diferentes unidades geometalrgicas ms especficas, codificadas como: IBK 232427, IBK 232428, VBX 232429, IMK 232430, IMB 232431, QzM 232432, FP-1 232433, VBX-IBK 232434, IBB 232435 (Cuadro 1), afectadas por diversos grados de alteracin hidrotermal.

MICROSCOPIO DE LUZ REFLEJADA ZEISS CON FOTOMULTIPLICADOR Y CONTADOR DE PUNTOS, APLICADOS A

LA CUANTIFICACIN DE MINERALES METLICOS

94,9795,4391,569189,2692,7686,1888,7490,12Gangas No Metlicas

0,310,11,70,11,50,770,821,131,35Rutilo0,72Magnetita

0,980,060,020,91,190,71Hematita3,342,283,355,535,734,8210,276,834,61Pirita

Gangas Metlicas:0,05Molibdenita

0,04Bornita0,02Tetraedita

0,060,380,360,250,270,32Digenita0,050,340,040,340,050,13Covelina

0,060,510,06Calcosina (Cv)0,341,920,011,260,231,011,012,210,92Calcosina

0,123,020,112,050,280,360,212,47CalcopiritaMenas Cu:

232435232434232433232432232431232430232429232428232427

IBBVBX-IBKFP-1QzMIMBIMKVBXIBKMINERALES

COMPOSICIN MINERALGICA (% PESO) ESPECIES

RESULTADOS RELEVANTES La mineralizacin de mena cuprfera, minoritaria, en relacin, a

la mineralizacin de gangas, en las unidades geometalrgicas, vara en contenidos tan altos como 3.92 % (muestra IBK 232427), a tan bajos como 0.40 % (muestra IBB 232433) .

La mineralizacin cuprfera, est compuesta mayoritariamente por sulfuros de cobre, en que predomina la calcosina (Cu2S), por sobre la calcopirita (CuFeS2), con excepciones en las muestras: IBK 232427, IMB 232431, FP-1 232433, en los cuales la relacin se invierte fuertemente, a favor de la calcopirita, lo que perjudica a la lixiviacin cida, por el carcter ms refractario de este mineral.

Otros sulfuros de cobre, de relativa ocurrencia, son la digenita(Cu9S5), covelina (CuS), y ms raramente bornita (Cu5FeS4), tetraedrita (Cu12SbS13), calcosina con solucin slida de covelina [Calcosina (Cv)] , adems de molibdenita, como mena de molibdeno.

Recuperacin de Cu Soluble (Cabeza analizada) 13% finos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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95

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Razn de lixiviacin m3/ton

R

e

c

u

p

e

r

a

c

i

n

(

%

)

152151 QMZ 152152 IMK 152153 FP1 152155 VBX 2152156 VBX 1 152157 VBX 2 152158 IMB 152159 IBK - VBX 1152160 IBB 232427 IBK 232428 IBK - VBX 1

LEY DE CABEZA

QMZ (152151) = 1,18 %IMK (15215 = 0,57 %FP1 (152153) = 0,89 %VBX 2 (152155) = 1,83 %VBX 1 (152156) = 1,63 %VBX 2 (152157) = 1,35 %IMB (152158) = 0,68 %IBK - VBX 1 (152159) = 1,22 %IBB (152160) = 1,28 %IBK (232427) = 0,21 %IBK VBX 1 (232428) = 1,31 %

RESULTADOS PRUBAS METALURGICAS DISTINTAS LITOLOGAS

MICROSONDA ELECTRNICA JEOL-JXA-8600 M, CON TRES ESPECTRMETROS DISPERSORES (WDX).

Mineral y Punto Elementos Analizados (% en peso), normalizados a 100 % (Asociacin) Anlisis Cu S Fe Au Ag Bi Mn Sb Zn As TotalCalcosina (Cc) 1-1. Cc 74.26 20.56 4.83 0.32 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100 reemplazando a 1-3. Cc 74,50 20,79 4,67 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,00 0,01 100 pirita (Pi) 1-4. Cc 75,87 20,96 2,94 0,00 0,02 0,15 0,01 0,01 0,00 0,05 100 1-5. CcP 78,46 20,84 0,61 0,00 0,01 0,03 0,01 0,01 0,00 0,03 100 1-2. Pi 0.50 54,11 45,32 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,07 100 Calcosina (CcH) 2-6. CcH 78,45 21,41 0,046 0,08 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 100 homognea 2-7. CcH 78,51 21,31 0,018 0,03 0,03 0,10 0,00 0,00 0,00 0,00 100 Calcosina 3-8. CcAz 69.50 23.73 6.70 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.06 100 Azul (CcAz) 3-9. CcAz 71,55 23,15 4,87 0,23 0,03 0,16 0,00 0,01 0,00 0,00 100 3-10. CcAz 71,54 20,67 7,69 0,02 0,01 0,00 0,00 0,02 0,00 0,06 100 Calcosina (Cc) 4-11. Cc 72,63 23,21 4,13 0,00 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100 reemplazando a 4-12. Pi 0,15 53.92 45,86 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,05 100 pirita (Pi) 4-13. CcP 76,10 22,44 1,39 0,00 0,04 0,00 0,01 0,02 0,00 0,00 100 Calcosina clara 5-14. CcP 78,94 20,92 0,08 0,06 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100 (Cc) y azul (Az) 5-15 CcAz 75,04 22,26 2,53 0,00 0,01 0,16 0,00 0,00 0,00 0,00 100 reemplazando a 5-16 Cp 35,26 35,08 29,56 0,00 0,00 0,03 0,01 0,00 0,00 0,07 100 Calcopirita (Cp) 5-17 CcAz 75,81 21,14 2,89 0,03 0,01 0,11 0,00 0,00 0,00 0,00 100 Calcosina clara 6-18. CcP 78,14 21,09 0,32 0,03 0,00 0,42 0,00 0,00 0,00 0,00 100 (Cc) y 6-19. CcP 78,19 21,12 0,66 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 100 y azul (Az) 6-20. CcAz 61,05 34,58 3,90 0,15 0,01 0,28 0,00 0,00 0,00 0,03 100 reemplazando a 6-21. CCAz 70,51 23,66 5,53 0,00 0,01 0,23 0,00 0,01 0,00 0,05 100 calcopirita (Cp) 6-22. Cp 38,73 32,12 29,11 0,04 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 100

45,3254,110.501-2. Pi

0,6120,8478,461-5. CcP

2,9420,9675,871-4. Cc

4,6720,7974,501-3. Cc

4.8320.5674.261-1. Cc

FeSCu

2,8921,1475,815-17 CcAz

29,5635,0835,265-16 Cp

2,5322,2675,045-15 CcAz

0,0820,9278,945-14. CcP

Cu S Fe

CONCLUSIONES

La mineralizacin de mena cuprfera, minoritaria, en relacin, a la mineralizacin de gangas, en unidades geometalrgicas de la mina Quebrada Blanca, vara en contenidos tan altos como 3.92 % (muestra IBK 232427), a tan bajos como 0.40 % en peso (muestra IBB 232433) .

La mineralizacin cuprfera, est compuesta mayoritariamente por sulfuros de cobre, en que predomina la calcosina (Cu2S), por sobre la calcopirita (CuFeS2), con excepciones en las muestras: IBK 232427, IMB 232431, FP-1 232433, en los cuales la relacin se invierte fuertemente, a favor de la calcopirita, lo que perjudica a la lixiviacin cida, por el carcter ms refractario de este mineral.

Otros sulfuros de cobre, de relativa ocurrencia, son la digenita(Cu9S5), covelina (CuS), y ms raramente bornita (Cu5FeS4), tetraedrita (Cu12SbS13), calcosina con solucin slida de covelina [Calcosina (Cv)] , adems de molibdenita, como mena de molibdeno.

CONCLUSIONES

Las variaciones en la composicin de la calcosina, especialmente de tonos ms azules y de reemplazo de otros sulfuros como calcopirita y pirita, aparte de afectar en una disminucin de la ley de cobre, en el balance final, influye en el proceso de recuperacin metalrgica, especialmente relacionado a la cintica por accin de cidos y bacterias. Estas, obtienen la energa para su metabolismo oxidando al fierro y al azufre, y aceleran la oxidacin de sulfuros de cobre a sulfatos de cobre.

Reconocer estas variantes de calcosina es significativo, ya que este mineral est presente en casi todos los depsitos de cobre porfdico, y en otros tipos de yacimientos cuprferos en el pas, e inciden directamente en el proceso de la metalurgia extractiva.