HIDROMETALURGIA
Claudio Vásquez Valdenegro
GENERALIDADES Métodos de LX
LX en Minerales Oxidados LIXIVIACIÓN LX en Minerales Sulfurados
LX Bacteriana de Minerales Sulfurados HIDROMETALURGIA
Absorción por Carbón Activado. Intercambio Iónico por Resinas
PURIFICACIÓN
Extracción por Soiventes
Electrobtención
GENERALIDADES La Hidrometalurgia, es el área de la metalurgia extractiva que utiliza procesos físico-químicos en fase líquida para obtener metales puros. Se desarrolla en tres etapas:
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Lixiviación: Disolución selectiva de los metales en una solución acuosa desde los minerales que los contienen.
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Purificación ó Concentración: Procesa
y transforma,
mediante agentes externos, los metales disueltos producidos en LX. -
Precipitación: Recupera selectivamente los metales disueltos en el medio acuoso. Genera el metal como producto final, ya sea puro o asociado a un compuesto.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN El clásico yacimiento de cobre porfídico en Chile, corresponde a un cuerpo intrusivo del tipo
monzonita/dacita
mineralización
primaria
conteniendo de
calcopirita
(CuFeS2), pirita (FeS2), con subproductos como la molibdenita (MoS2), oro nativo (Au) y plata nativa (Ag).
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN Gravitacional In Situ Forzada Botaderos MÉTODOS DE LIXIVIACIÓN
Pilas Bateas Agitación
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN IN SITU: Es el proceso a través del cual se aplican soluciones directamente sobre el mineral ubicado en su nivel de origen, sin someterlo a labores de extracción minera. Existen dos tipos de LX In Situ de acuerdo al nivel de las aguas subterráneas:
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN Lixiviación In Situ Gravitacional: Aplicable a yacimientos sobre el nivel freático de las aguas subterráneas. La solución lixiviante cae por gravedad, lo que requiere minerales de alta permeabilidad o de yacimientos fracturados previamente. Debe contar con accesos inferiores que permitan la recolección de la solución concentrada.
Lixiviación In Situ Forzada: Se utiliza en yacimientos inaccesibles ubicados bajo el nivel freático de las aguas subterráneas, en donde se utiliza la permeabilidad interna de la roca. Se inyectan soluciones lixiviantes a través de pozos inyectores y se succiona por bombeo. El proceso es ineficiente debido a filtraciones y pérdidas.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN BOTADEROS:
También
llamada
“dump
leaching” se utiliza para minerales de muy baja ley que se generan por la explotación previa de yacimientos y que cuentan con una fracción de mineral bajo la ley de corte (estéril mineralizado).
El botadero se riega con soluciones lixiviantes mediante goteo o aspersión y se recolecta por gravedad en piscinas. ´ Habitualmente el ciclo de operación sobrepasa 1 año de lixiviación, tiene una recuperación de un 50% y es el método más barato.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN PILAS (Heap Leaching): Similar a la operación de botaderos, pero se trabaja con minerales de mayor ley. Cuenta con etapas de chancado primario, secundario y terciario. El mineral debe contar con un tamaño aproximado de 3cm para realizar una correcta lixiviación. El material se transporta mediante correas a los tambores aglomeradores para realizar la aglomeración y curado previos a la lixiviación que permiten una disociación del metal.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN El proceso que combina la lixiviación del mineral chancado, aglomerado con agua y curado con ácido concentrado, se conoce como proceso de lixiviación TL (Thin Layer) debido a que se lixivia con una delgada capa de solución ácida. En un inicio las pilas debían ser de baja altura para evitar la impermeabilización producida por los finos, pero debido a los avances en las técnicas de aglomerado, es posible formar camas de mineral de 3 a 8m de altura.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN La base de la pila se impermeabiliza con membranas de HDPE, LDPE y PVC de espesores entre 0,5mm a 1,5mm. Las pilas pueden clasificarse en dinámicas (on-off) o permanentes. En una pila dinámica, el material se remueve una vez que el proceso de LX termina, reutilizando la membrana. En una pila permanente se carga una nueva pila una vez agotado el mineral anterior. La gran minería cuenta con canchas de LX dinámica.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN BATEA: La lixiviación en bateas inundadas o lixiviación por percolación, se realiza en una batea de hormigón revestida por resina epóxica o aislante asfáltico antiácido con un piso filtrante de madera que se llena de mineral hasta el 75% de su altura y se inunda con solución ácida lixiviante. Desde el fondo, la solución es recirculada y traspasada a la siguiente batea.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN Las sucesivas recirculaciones aumentan la concentración del metal en la solución rica, lo que permite enviarla directamente a electrobtención sin pasar por SX. Al ser un sistema de alta dinámica, sólo es aplicable a minerales con una cinética de disolución rápida, tomando de 6 a 12 días el proceso completo.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN AGITACIÓN: Utilizada en minerales de alta ley o de alto valor comercial. Requiere una molienda húmeda para disminuir el tiempo de lixiviación y aumentar la recuperación. El mineral finamente molido tiene una alta superficie de contacto y la agitación permite reducir el espesor de la capa límite de difusión, maximizando el área de interfase.
BIBLIOGRAFÍA -
Antonio Ballester. “Metalurgia Extractiva“. Tomo 1 y 2
-
Portal Minero. “Manual General de Minería y Metalurgia“
-
Portal Minero. “Guía de Ingeniería en Operaciones Mineras“ Tomo 1 y 2
-
Esteban Domic. “Hidrometalurgia “
