ANTOFAGA ANTOFAGASTA STA - CHILE CHILE INSTITUTO CARCOP
Leda Hidalgo Vilca Antofagasta, Antofagasta, Junio del 2006
CAPITULO 1: LIXIVIACIÓN 1.1 Concepto La lixiviación es una etapa fundamental en un proceso hidrometalúrgico, que involucra la disolución parcial o total del metal a recuperar desde una materia prima sólida, en una solución acuosa mediante la acción de agentes químico. Para el caso de especies oxidadas de cobre, el agente lixiviante más común es el ácido sulfúrico (H 2SO4), dada su buena selectividad respecto de la ganga. Su disponibilidad y costo en el mercado nacional es relativamente fácil y barato, su manejo y transporte sencillo. Las reacciones de los óxidos de cobre más comunes al lixiviarlos con ácido son: Azurita:
2CuCO3*Cu(OH)2 + 3 H2SO4
Malaquita:
CuCO3*Cu(OH)2 + 2 H2SO4
Atacamita:
CuCl2 * 3Cu(OH)2 + 3 H2SO4
Crisocola: Brocantita:
CuSiO3*2H2O + H2SO4
Cuprita: Cu2O + H2SO4
2 CuSO4 + CO2 + 3 H2O
CuCl2 + 3 CuSO4 + 6 H2O
CuSO4 + SiO2 + 3 H2O
CuSO4 * 3Cu(OH)2 + 3 H2SO4
Tenorita: CuO + H2SO4
3 CuSO4 + 2 CO2 + 4 H2O
CuSO4 + H2O
CuSO4 + Cu + H2O
4 CuSO4 + 6 H2O
1.2 Tipos de Lixiviación Lixiviación por Agitación
Ley de mineral Tonelaje Inversión Granulometría Recuperaciones típicas Tiempo de tratamiento Calidad de las soluciones Tratamiento general posterior Problemas principales
Alta Amplio rango Alta Molienda húmeda 80-90% Horas Medianas 5-10 gpl Cu SX-EW Lavado en contracorriente Tranques de relave inversión
Lixiviación por percolación en bateas
Ley del mineral Tonelaje Inversión Granulometría Recuperaciones típicas Tiempo de tratamiento Calidad de las soluciones Tratamiento general posterior Problemas principales
Media-alta Amplio rango Media-alta media 70-80% Días Concentradas 20-40 gpl Cu Bloqueo por finos Inversión Manejo de materiales
Lixiviación en Botaderos
Ley de mineral Tonelaje Inversión Granulometría Recuperaciones típicas Tiempo de tratamiento Calidad de las soluciones Tratamiento general posterior Problemas principales
Baja Gran Mínima Corrido de mina < 50% Años Diluidas 1-2 gpl Cu Recuperación incompleta Evaporización de soluciones diluidas Perdida de soluciones
Lixiviación en Pilas
Ley de mineral Tonelaje Inversión Granulometría Recuperaciones típicas Tiempo de tratamiento Calidad de las soluciones Tratamiento general posteriores Problemas principales
Baja- media Gran-medio Media Chancado grueso <60% Semanas Diluidas 1-2 gpl Cu ó 3 – 10 gpl Dependiendo de la ley de Cu Recuperación incompleta Gran área Evaporación de soluciones diluidas Perdida de soluciones
CAPÍTULO 2: LIXIVIACIÓN EN PILAS Etapas de la Lixiviación en Pilas El mineral grueso producto del chancado secundario y de la clasificación, es transportado al área de lixiviación en pilas para la obtención de PLS. El proceso de lixiviación en pilas básicamente se ha dividido en 3 etapas: • Aglomeración. • Transporte y apilamiento de mineral. • Lixiviación en pilas.
2.1 Aglomeración La función del tambor de curado es: • Transformar el mineral triturado en un mineral de mayor solubilidad en medio ácido. • Disminuir el contenido de impurezas en un medio de alta acidez. • Formar aglomerados para aumentar la permeabilidad del mineral que se apila en las pilas de lixiviación (los finos que se forman por efecto del chancado secundario se adhieren a las partículas mas grandes y formen aglomerados).
Mecanismo de Aglomeración
2.1.1 Equipos Asociados El equipo asociado a la etapa de aglomeración es básicamente el tambor.
Tambor Aglomerador
2.1.2 Parámetros Operacionales • Alimentación Mineral • Densidad Aglomerado • Humedad mineral • Tiempo de residencia
• Dosificación de ácido • Ángulo de reposo • Velocidad de rotación tambor
2.1.3 Tareas del Operador Inspección de rutina del Tambor Aglomerador El operador debe realizar inspecciones de rutina, informar las observaciones al supervisor y al personal de mantenimiento. Cuando se presentan problemas con los equipos en campo, el operador trabajará para corregir los problemas tan pronto como sea posible. Aplicar todas las normas, regulaciones, pautas y principios de salud y seguridad al realizar todas las tareas laborales, utilizando los equipos de protección personal.
Limpieza del Tambor Aglomerador El interior del tambor aglomerador tiene un revestimiento de caucho que debe ser reemplazado periódicamente. El personal de mantenimiento debe reemplazar el revestimiento, pero el personal de operaciones puede ayudarles de tiempo en tiempo en la limpieza del tambor y otras tareas. Los operadores deben asegurarse de que la limpieza del tambor sea ejecutada en forma segura y con una mínima interferencia de la continuidad de las operaciones. Se debe tener especial cuidado cuando el personal esté trabajando en el interior del tambor.
2.2 Transporte y Apilamiento de Mineral 2.2.1 Descripción del Sistema
El sistema de transporte y apilamiento de mineral tiene por función transportar y apilar el mineral formando pilas. Luego de la etapa de aglomeración, el mineral es descargado por el chute de descarga del tambor, hacia la correa transportadora tripper. La descarga de mineral de la correa transportadora se realiza por medio de su tripper, ésta descarga es recibida por la correa transportadora transversal, quien se encarga de enviar todo el mineral hacia el apilador radial o stacker, el cual se encarga de formar la pila. La operación del sistema de transporte y apilamiento de mineral se conforma de: • La correa transportadora tripper. • La correa transportadora transversal (Puente). • Apilador radial-stacker.
Correa transportadora tripper Chute de descarga
Plataforma principal
Barandas Soporte de polea Faja
Ruedas del Tripper
Rieles
Durmientes
Correa transportadora transversal Cubierta de la faja
Orugas
Estructura
Panel de control
Bastidor de
Bastidor de cola
Apilador radial Soporte fijo, incluye pin para la regulación de altura de apilamiento Tolva de alimentación
Cabina del operador Telescópica
Cubierta de Faja
Sistema de trans orte
Polín de retorno
Panel de control eléctrico
Unidad de poder hidráulico
Correa transportadora
Tripper
Correa transportadora transversal (puente)
Apilador radia-stacker
2.2.2 Tareas del Operador Inspección de Rutina del sistema de transporte y apilamiento de mineral El operador de campo debe realizar revisiones e inspecciones de rutina antes de iniciar el apilamiento de mineral hacia las pilas de lixiviación, mediante el sistema de transporte de mineral.
Posicionamiento del Apilador Radial y Operación de la Correa Transportadora transversal y el tripper El posicionamiento es un procedimiento que comprende en algún momento que la correa telescópica ha sido completamente retraída dentro de la armadura del apilador radial y el apilamiento no puede continuar. El posicionamiento incluye todos los pasos para el retroceso o retiro del apilador radial y de la correa transportadora transversal pudiendo una y otra vez ser completamente extendida y la secuencia de movimiento del apilador puede empezar otra vez. Después que la telescópica es introducida dentro de la estructura principal, el apilador radial, la correa transportadora transversal y el
tripper son simultáneamente movidos hacia atrás desde la pila. Sobre la realización de posicionamiento, la telescópica se dirige hacia adelante otra vez y la operación de la construcción de la pila.
Limpieza de Correas Transportadoras y Chutes de Descarga Los derrames y las obstrucciones son problemas muy comunes de las correas transportadoras. Para que las correas transportadoras funcionen correctamente y transporten mineral en forma eficiente, deben mantenerse lo más limpias posible. Las correas transportadoras se deben inspeccionar visualmente como funciona durante cada turno.
2.3 Lixiviación en Pilas En éste proceso el mineral de cobre es tratado con soluciones ácidas diluidas, distribuidas en la superficie de la pila a una determinada tasa 2 de riego, expresada en litros por unidad de tiempo y por m de superficie de pila, limitada por la percolabilidad del material, esto es, por la capacidad del mineral chancado a una granulometría dada, para drenar la solución alimentada en ésta superficie por los regadores, sin inundarse o formar capas freáticas en el interior del montón de mineral. Durante el paso a través del mineral, el ácido se consume en el ataque de la mena y de la ganga, incorporando a la fase acuosa las especies solubles para que sean evacuadas por la canaleta recolectora ubicada en el frente de su base. 2.3.1 Clasificac ión de los tip os d e pilas Respecto al piso
• Pila renovable • Pila Permanente • Pila Modular
Respecto a la operación • Pila Unitaria • Pila dinámica 2.3.2 Cons truc ción de la pila de lixiv iación
Para construir un módulo se tiene que tener en cuenta los siguientes factores: • Impermeabilización del piso • Instalación de tuberías de drenaje • Formación de la pila • Drenajes principales • Forma que presenta • Tonelaje promedio • Ángulo de reposo
2.3.3 Sistem a de lix iviación
Se entenderá como ciclo de lixiviación de una pila o módulo, el tiempo medido en días o meses, en que un mineral es depositado en una cancha de lixiviación y es sometido a las siguientes operaciones: Lix iviación o regad ío c on so luc ión lixivian te
• Drenaje .
• Carga y descarga .
2.3.4 Equipos Asociados al Proceso de Lixiviación en Pilas Los equipos y accesorios asociados al proceso de lixiviación en pilas son: • Aspersores. • Sistema de goteo a presión.
2.3.5 Tareas Del Operador Inspección de rutina del circuito de lixiviación en pilas Los operadores de lixiviación deben realizar inspecciones de rutina durante cada turno, en los cuales se debe verificar el funcionamiento de los equipos, el riego de mineral con ácido sulfúrico (dependiendo del ciclo de lixiviación) y la percolación de PLS hacia de la poza de PLS.
Limpieza de Derrames Si se derrama alguna solución fuera del área de contención de debe limpiar de manera aprobada. En particular, los operadores deben revisar las tuberías y los revestimientos regularmente para asegurarse de que no hay filtraciones y que no se haya derramado solución.
Traslado de Colectores y Goteros Al terminar la lixiviación, un módulo se saca de servicio y se pone a lixiviar una nueva celda de lixiviación. Durante un período de tiempo prolongado, todos los módulos de lixiviación en la pila se ponen y se sacan de la lixiviación activa. A continuación se describe el procedimiento de rotación para poner un módulo nueva bajo lixiviación y para sacar de servicio otro.
