PROCESO DE LIXIVIACIÓN 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. Esta transferencia del metal hacia la fase acuosa, permite la separación del metal contenido en la fase sólida, de sus acompañantes no solubles
ASPECTOS BASICOS PARA LA LIXIVIACION La selección de los diferentes sistemas de operación se realiza de acuerdo a factores tcnicos ! económicos, algunos de ellos son"
Le! de la especie de inters a recuperar. #eservas de mineral. $aracterización mineralógica ! geológica. $omportamiento metalúrgico. $apacidad de procesamiento. $ostos de operación ! de capital. #entabilidad económica.
SISTEMAS DE LIXIVIACION %e pueden clasificar de la siguiente manera"
Lixiviación de lechos fi&os" •
'n situ
•
En botaderos
•
En pilas
•
En bateas
Lixiviación de pulpas" •
(or agitación
•
En autoclaves
LIXIVIACION IN SITU
La lixiviación ') %'*+ se refiere a la aplicación de soluciones directamente a un cuerpo mineralizado. %egún la zona a lixiviar subterr-nea o superficial se distinguen tres tipos de lixiviación in situ" •
'" Lixiviación de cuerpos mineralizados fracturados situados cerca de
•
la superficie. sobre las aguas ''" Lixiviación aplicada a !acimientos situados a menos de /00 1 200
•
m de profundidad. ba&o las aguas '''" Lixiviación aplicada a depósitos profundos, a m-s de 200 m. ba&o el nivel de las aguas subterr-neas
Tipos de Lixiviación In Si!
LIXIVIACIÓN EN BOTADEROS Esta tcnica consiste en lixiviar lixiviar desmontes de minas minas de ta&o ta&o abierto.! que debido a sus ba&as le!es 3 0.45 caso del $u no pueden ser tratados por mtodos
La lixiviación ') %'*+ se refiere a la aplicación de soluciones directamente a un cuerpo mineralizado. %egún la zona a lixiviar subterr-nea o superficial se distinguen tres tipos de lixiviación in situ" •
'" Lixiviación de cuerpos mineralizados fracturados situados cerca de
•
la superficie. sobre las aguas ''" Lixiviación aplicada a !acimientos situados a menos de /00 1 200
•
m de profundidad. ba&o las aguas '''" Lixiviación aplicada a depósitos profundos, a m-s de 200 m. ba&o el nivel de las aguas subterr-neas
Tipos de Lixiviación In Si!
LIXIVIACIÓN EN BOTADEROS Esta tcnica consiste en lixiviar lixiviar desmontes de minas minas de ta&o ta&o abierto.! que debido a sus ba&as le!es 3 0.45 caso del $u no pueden ser tratados por mtodos
convencionales. Este material, generalmente es depositado sobre superficies poco perm permea eabl bles es ! las las solu soluci cion ones es perc percol olan an a trav travs s del del lech lecho o por por grav graved edad ad.. )ormalmente,
son
de
gran randes
dimens dimensione iones, s, se requier requiere e de poca poca inversión ! es económico de operar.
LIXIVIACIÓN EN BATEA BATEA *ambi mbin n
llam llamad ada a
lixi lixivi viac ació ión n
por por
percolación consiste en contactar un lecho de mineral con una solución acuosa que percola e inunda la batea o estanque. Los minerales a tratar deben presentar contenidos met-licos altos o mu! altos 6ebe ser posible lixiviar el mineral en un período razonable / a 74 días. *rozos de tamaño medio con tonela&es suficientes de mineral percolable que permitan amortizar la ma!or inversión inicial.
Lixiviación en bateas
LIXIVIACIÓN EN PILAS Este mtodo se usa para tratar minerales de mediana le! que no presentan problemas de extracción. Estos minerales se colocan sobre una superficie de terreno preparada. %e diferencia de la lixiviación de botaderos en que se emplea
mineral extraído de la mina procesado previamente, en vez de materiales de desmonte o marginales. El tiempo de lixiviación es menor ! su recuperación ma!or al de los otros mtodos
OB"ETIVOS DEL PAD O PILA DE LIXIVIACIÓN
$ontener el mineral para su procesamiento mediante lixiviación
%oportar adecuadamente el peso del mineral colocado
Evitar contaminación del suelo ! prdidas por fugas mediante la impermeabilización de la superficie
Esquema de lixiviación en pila
El mineral procedente de la explotación, a cielo abierto o subterr-nea, debe ser ligeramente preparado en una planta de chancado !8o aglomeración. El ob&etivo es
conseguir una granulometría controlada que permita un buen coeficiente de permeabilidad.
9a! dos variables importantes que pueden presentar problemas en la lixiviación en pilas: estas son" la permeabilidad ! la percolación.
PERMEABILIDAD DEL MINERAL
Esta variable se refiere a la capacidad de la solución lixiviante de penetrar a las partículas de mineral, tal penetración puede tener lugar por los límites de grano o travs de las micro fracturas de las partículas del mineral .$omúnmente los minerales exhiben grandes variaciones en permeabilidad algunos parecen ser duros pero son porosos seme&antes a una espon&a ! la solución lixiviante penetra f-cilmente a la roca, obtenindose buenas recuperaciones. %in embargo, con otro tipo de rocas, la penetración de la solución lixiviante puede ser completamente lenta: esto puede requerir chancado mu! fino para exponer el oro, o alternativamente puede requerir periodos de lixiviación largos !8o repetidos.
PERCOLACIÓN A TRAV#S DE LA PILA
Esta variable es completamente diferente a la permeabilidad del mineral. La percolación se refiere a la manera en la cual las soluciones flu!en por gravedad a travs de la pila. +na pila pobre en percolación puede llegar a ser inundada ! las soluciones lixiviantes pueden correr sobre los lados de la pila. La pila puede no permitir suficiente solución para mo&ar el mineral, de modo que la lixiviación ocurre sólo sobre las superficies extremas de las pila.
Este problema est- relacionado al tamaño de las partículas en la pila especialmente los finos contenido de arcillas. Estos finos pueden acumularse en algún nivel dentro de la pila, talone-ndolo. En casos extremos la pila puede ser inundada internamente ! eventualmente puede estallar a travs de las inclinaciones de los lados, desparram-ndose toneladas de mineral a travs de los canales de colección de solución ! en -reas cercanas a la pila.
ASPECTOS T#CNICOS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE UNA PILA El dimensionamiento de la pila es claramente una función de la capacidad de tratamiento, vale decir de las toneladas a tratar. 6eben considerarse como factores de importancia, los siguientes"
A$!%a de $a pi$a& 6eterminada en laboratorio, ba&o par-metros de permeabilidad, fuerza de la solución lixiviación, alcalinidad protectora ! contenido de oxígeno. El oxígeno disuelto debe permanecer en la solución de lixiviación hasta que ha percolado al fondo de la pila. $uando la pila es demasiado alta o gruesa, el oxígeno disuelto puede ser consumido antes de que la solución pueda penetrar a las secciones m-s ba&as.
An'!$o de %eposo de$ (ae%ia$& ;a&o las condiciones de carga a la pila. Es el -ngulo de inclinación entre el talud de la pila ! la base de apo!o piso. Este -ngulo permite la estabilidad de los estratos o pilas de material en función de su peso específico. (ara un talud que est- por encima de su -ngulo de reposo no se podría esperar que tenga cierta estabilidad.
Densidad apa%ene de $a (ena& ;a&o condiciones de carga a la pila
DISE)O DEL PAD DE LIXIVIACIÓN
El pad de lixiviación debe ser impermeable a la solución de lixiviación: debe ser construido de manera que la solución que percola a travs de la pila sea colectada en un punto central. Es necesario que el pad sea impermeable para así poder colectar la solución rica ! eliminar la posibilidad de prdida de soluciones lixiviantes por la base ! que pueda contaminar algunas corrientes o aguas del subsuelo Los materiales utilizados en la construcción de la base de las pilas inclu!en asfalto, hormigón, l-minas de pl-stico, ripio compactada con bentonita ! arcillas, que se escogen según factores tcnicos tonela&e ! altura de la pila, duración del ciclo de lixiviación, etc., pudiendo influir tambin ciertos factores locales disponibilidad de espacio, de materiales, etc. ! económicos.
COMPONENTES DE UN PAD *+,+,+ S!-s%ao Es el terreno preparado con pendientes del orden de / a 45 en una dirección, hacia la poza de colección. En el caso de un pad en valle se puede llegar a tener hasta 405 de pendiente. La superficie del sustrato debe de estar libre de piedras angulosas tanto como sea posible que ocasionaran perforaciones en la capa impermeable.
*+,+*+ .inos de p%oección
*+,+/+ Base i(pe%(ea-$e =eneralmente consiste de un material de pl-stico inerte a la acción de los agentes químicos que mo&ar-n su superficie. %u resistencia mec-nica es suficiente para resistir los esfuerzos a que ser- sometida, tracción ! torque en carga ! descarga ! compresión por el depósito de mineral: sus propiedades físicas ! químicas le
permiten resistir las condiciones ambientales de temperatura ! radiación solar existente.
*+,+0+ T!-e%1as de d%ena2e *uberías corrugadas ! perforadas, las cuales tambin se ramifican de una troncal en subtroncales !
ramales,
estos últimos
se distribu!en espaciados
longitudinalmente sobre la capa impermeable ! enterradas por el mineral, destinadas a permitir una r-pida evacuación de la solución una vez que esta alcanza el fondo de la pila evitando la inundación de la pila capas fre-ticas, ! permite la inoculación de aire por las zonas inferiores. %u espaciamiento se calcula asumiendo que la tubería es una canaleta que a la salida de la pila estllena hasta la >8/ partes de su di-metro con el líquido recogido en su -rea de influencia.
*+,+3+ Ripio de cons%!cción $onstitu!e la última capa superior de protección al revestimiento. ;-sicamente es una capa de unos >0 cm de material, de apariencia diferente a la mena ! que adem-s, reparte las presiones sobre la tubería de drena&e. %i presenta mu! buenas propiedades permeables puede llegar a sustituir las tuberías de drena&e, aunque con peligro de embancamiento en el largo plazo ! sin beneficio de aireación inferior. %u granulometría debe ser entre 7005 ?/@ ! 7005 ?7 78>@.
*+,+4+ Mine%a$ $apa de material a lixiviar depositado en forma razonablemente suave, de preferencia por medios que no produzcan un efecto de compactación ni segregación de tamaños, hasta alcanzar la altura determinada.
Corte esquemático donde se muestran los componentes de un PAD de lixiviación de mineral.
/+ P%epa%ación 5 ca%'!1o de (ine%a$ Algunos minerales son naturalmente permeables a las soluciones de lixiviación, pero la ma!oría no lo son ! tienen que ser chancados antes de ser colocados al pad . =eneralmente cuanto m-s fino se tritura el mineral, ma!or ser- la extracción de oro ! plata en la cianuración. Algunas pilas se impermeabilizan cuando el mineral se tritura m-s fino. La cal debe ser agregada al mineral antes de descargar sobre el pad ! no debe agregarse en capas, pues esto podría impermeabilizar el mineral. El material puede ser depositado sobre el pad con correa, camión o cargador frontal. En los dos últimos casos, el mineral permanece m-s o menos homogneo, pero el carguío con correa produce normalmente una segregación natural de tamaños los fragmentos m-s grandes ruedan hacia aba&o con lo cual, la pila resultante queda con rutas preferenciales de percolación en las zonas de material grueso, ! teniendo escasa penetración de la solución en -reas de ba&a permeabilidad donde se han concentrado los finos. /+,+ Se'%e'ación Es la clasificación natural de tamaños de las partículas de un material durante el apilamiento. %ometidas a un mismo movimiento las partículas responden de distinta manera según su peso específico,forma, tamaño,etc. Los fragmentos grandes ruedan hacia aba&o ! los finos tienden a concentrarse en los declives ! en la base de la pila,con lo cual se tendr- una distribución granulomtrica heterognea. La solución de lixiviación tiende a localizarse en las áreas que tienen buenas características de percolación, es decir el material rueso ! oriinando escasa penetración de la solución en zonas de mala permeabilidad donde se encuentran los "nos.
0+ Sise(a de %ie'o de so$!ciones La solución lixiviante se puede esparcir sobre la pila mediante goteo o aspersión. La densidad de riego varía normalmente en el rango de 2 a 70 l8hr.m>. La densidad de riego se ha definido previamente en laboratorio de acuerdo a la capacidad de drena&e del material, teniendo como consideración secundaria las concentraciones de las soluciones Las condiciones b-sicas de riego son" (ermitir un riego tan uniforme como sea posible. +n tamaño de gota incapaz de provocar el lavado ! arrastre de finos: por e&emplo desaglomerando el material. Belocidades altas de aplicación simplemente dilu!en el grado de la solución rica. +n tipo ! tamaño de gota requerido según las necesidades de evaporación. Estar construido por materiales resistentes a los age ntes químicos ! condiciones de operación.
0+,+ Dise6o de sise(as de %ie'o El sistema de riego debe estar construido con materiales resistentes a" Agentes químicos que se utilizan en la lixiviación como cianuro, cal, etc. 6esgaste por el uso a las condiciones de operación. $ondiciones clim-ticas de traba&o. 6ebe poseer un sistema de control que asegure un funcionamiento continuo, de acuerdo a los est-ndares establecidos, ! adem-s, entregando la m-xima flexibilidad a la operación. El diseño de un sistema de riego debe cumplir con las normas estipuladas para los sistemas hidr-ulicos. (rincipalmente" Las prdidas de carga o presión cañerías, codos, v-lvulas, emisores, otros accesorios.
0+*+ Uni7o%(idad de %ie'o La uniformidad del riego en una instalación depender- de" La distribución de la presión en la red. +niformidad de fabricación de los emisores. Cbturaciones de los emisores aspersor, gotero. #espuesta del emisor a la temperatura ! presión del líquido. Bariación de las características del emisor en función del tiempo. Efecto del viento aspersores. Estado de la superficie a regar, compactación, nivelación, etc.
0+/+ Tipos de %ie'o En la lixiviación de #ro en pilas, los m$todos más importantes son el rieo por aspersión ! oteo.
0+/+,+ Aspe%sión
(uede decirse que se trata de un sistema en el que la superficie de la pila recibe la solución en forma de lluvia. (r-cticamente todos los terrenos pueden ser regados por aspersión. Es especialmente recomendable en" %uelos de textura gruesa #C<. $uando la disponibilidad del recurso hídrico no es limitante. $uando se tienen aguas mu! duras, ! por lo tanto, incrustaciones. $uando se requiere una buena oxigenación de la solución. Los aspersores pueden ser clasificados por" $apacidad tamaño boquilla. *amaño de gota. Dngulo de riego. Dngulo de influencia. =iratorios o fi&os. %istemas port-tiles o fi&os Benta&as con respecto al riego por goteo"
Desvena2as&
0+/+*+ 8oeo El sistema de riego por goteo consiste de tuberías delgadas, fabricadas de un material de alta densidad, las cuales tienen unos emisores o goteros, las que tienen dos partes, una interior ! una cubierta o funda. El interior es esencialmente un tubo hueco cu!a pared exterior tiene un laberinto de pasa&es ! canales, llamado camino tortuoso. Este l aberinto est- especialmente diseñado para mantener un flu&o determinado a travs de l, que sea poco sensible a las variaciones de presión. La cubierta es tambin un tubo hueco cu!o di-metro interior enca&a exactamente alrededor del camino tortuoso del lado exterior del tubo interior, completando el gotero. $omo la solución flu!e a travs del interior del gotero a una presión de >0 (%'=, solo algo de la solución lograr- atravesar el camino tortuoso ! saldr- hacia el exterior en forma de gota. +na serie de goteros, ubicados a intervalos establecidos en un sistema de tubería de polietileno, conectada a una línea troncal de solución distribu!en el flu&o de solución sobre la superficie del terreno. Estos sistemas aplican solución con caudales ba&os por cada punto de emisión en los cuales se produce la disipación de una gran cantidad de energía por lo que el líquido sale gota a gota. Las características principales que se deben tener presentes en la selección de un emisor son" $audal uniforme ! constante. (oco sensible a las variaciones de presión. (oca sensibilidad a las obturaciones. Elevada uniformidad de fabricación. #esistente a la agresividad química ! ambiental. ;a&o costo. Estabilidad de la relación caudal?presión a lo largo del tiempo. (oca sensibilidad a los cambios de temperatura. #educida prdida de carga en el sistema de conexión. El riego por goteo es recomendable cuando" 6isponibilidad de líquido es escasa. )o existe riesgo de precipitación de sales presentes en el agua 8 solución. Existe rgimen de viento fuerte ! permanente. $ondiciones de temperatura son extremas pueden funcionar enterrados. 6ada la relación caudal?presión, en terrenos de superficie irregular la descarga del
sistema de riego con goteros puede hacerse mu! dispersa.
3+ Sise(a de %eco$ección de so$!ciones 3+,+ Tan9!es 5 po:as de p%oceso En un sistema de lixiviación en pilas se encuentra normalmente los siguientes tanques ! pozas para almacenamiento de líquidos" 3+*+ Tan9!es a!xi$ia%es 3+*+,+ Tan9!e de a'!a de p%oceso )ecesario, en caso de no disponer de una alimentación regular, para mantener una reserva de agua ! poder soportar las siguientes situaciones" (rdidas por evaporación ! arrastres.
(rdidas por humedad residual en los ripios agotados. )ecesidades de proceso, por e&emplo" curado, aglomeración ! purgas de solución.
%u dimensionamiento depende del abastecimiento ! la demanda. 3+*+*+ Po:a de sedi(enación #ecibe solución desde la pila ! alimenta, por rebose, a los tanques de proceso decantando los sólidos suspendidos. %e dimensionan en función del tiempo de retención necesario para obtener una buena decantación. ; Po:as de E(e%'encia (ara almacenar soluciones en caso de emergencias en la operación o de lluvias torrenciales. ; Tan9!e de so$!ción %ica $orresponde al tanque receptor de solución de alta concentración desde la pila previo a su tratamiento en la planta de proceso. ; Tan9!e de so$!ción po-%e o a'oada %ecoe las soluciones tratadas en la planta de procesamiento para su retorno o recirculación a la pila para recuperarse en la especie a lixiviar.
4+ Pe%co$ación de so$!ciones %e llama percolación al descenso de la solución lixiviante a travs del lecho del mineral por efecto de la gravedad, el comportamiento de este descenso estar- afectado por las características de la solución viscosidad, densidad, etc. ! las del mineral 5 espacio vacío, distribución por tamaños,5 finos, afinidad por la solución, aire atrapado, etc.. Cuando se inicia el rieo constante de una pila, inicialmente, la solución quedará atrapada en el mineral, una parte en &orma de películas deladas de solución sobre las partículas, otra parte en las "suras ! porosidad de la roca ! otra "nal en los peque'os intersticios de(adas entre las partículas, este es el momento de la máxima retención de solución que un lec)o de mineral puede tener, la cual es particular para cada tipo de mineral ! distribución ranulom$trica. La *nica &orma en que este líquido sala del mineral será por evaporación. Cuando el mineral )a lleado a este punto, se llama + saturación o )umedad de percolación, !a que si se contin*a a'adiendo solución, esta !a no podrá ser retenida, ! uirá )acia la parte in&erior del lec)o. El porcenta(e de saturación varía desde -+ )asta /+ dependiendo del tipo de mineral ! su composición por tama'os o distribución ranulom$trica de $ste.
Diarama donde se observa la aplicación de solución en un PAD, la percolación de la solución ! la captación "nal de la misma en la base del apilamiento.
Esquema eneral de lixiviación en pilas
Esquema de disposición de un Pad de lixiviación
<+ .$!2o de 7$!idos en !-e%1as El diseño de un sistema de tuberías ! selección de una tubería que satisfaga los requisitos del sistema para el caso del armado de troncales de riego, depende de muchos factores entre los que se pueden mencionar los siguientes" el tamaño, el rgimen, de flu&o, solidez, longevidad, carga, exposición, impacto, resistencia química, factibilidad de monta&e, costo inicial, costo instalado, sistemas de unión, etc., que son par-metros determinantes en su an-lisis final. <+,+ Sise(a de dis%i-!ción de so$!ciones (ara tal caso se ha preparado un resumen de diferentes tipos de materiales que se utilizan en el -rea de lixiviación para el armado de troncales de riego, detallando las particularidades de cada una de ellas. <+,+,+ T!-e%1a =DPE Esta tubería est- fabricada de un material polimrico de alto peso molecular, de origen petroquímico. Las siglas G96(EH significa G9igh 6ensit!(ol!EthileneH, en español equivale a G(oloEtileno de Alta 6ensidadH (EA6. Entre sus venta&as, est- el poseer gran resistencia a la corrosión, a los agente químicos ! a la radiación ultravioleta. +na línea de tubería se define comoH una línea de tubos para conducir agua, gas, etc. Estas líneas pueden operar con presión positiva, negativa, o presión atmosfrica dentro de sus par-metros de diseño. Las venta&as de la tubería de polietileno de alta densidad 96(E son"
(ermiten ma!or flu&o si problemas de atoros a su superficie lisa. 'deal donde ha! vibraciones dilataciones #esisten temperaturas desde 0 F$ a 700 F$ en tiempos cortos. 6e f-cil instalación. #esisten los impactos fuertes. =ran estabilidad química. =ran resistencia a los ra!os ultravioleta.
<+,+*+ .aco%es pa%a e$ dise6o de !na $1nea de !-e%1a =DPE P%esión ine%na Las tuberías de 96(E para aplicaciones de industria, minería ! municipal han sido manufacturadas a dimensiones específicas prescritas por las normas A%*< American %ociet! for *esting and
Capacidad de 7$!2o
La superficie interior de una tubería 96(E es mu! suave ! lisa ! es por eso que tiene un ba&o coeficiente de fricción. 9a! un arrastre mínimo sobre la pared de la tubería, debido a la resistencia extremadamente alta a la corrosión ! hasta se podría decir virtualmente que no ha! deterioro de la superficie interna por la presencia de un medio abrasivo. Los par-metros importantes en el diseño de un sistema de tuberías son" el di-metro de la tubería, caída de presión o G9ead LossH ! la velocidad del flu&o del fluido. En la pr-ctica es aconse&able traba&ar dentro de ciertos rangos de velocidad del fluid. Estos rangos varían dependiendo del tipo de fluido que es bombeado ! el di-metro de la tubería. Resisencia 9!1(ica La tubería de 96(E es adecuada para diversas soluciones químicas. Los químicos que se encuentran naturalmente en la tierra no degradar-n la tubería. )o es un conductor elctrico ! no se pudre, enmohece o corroe por acción electrolítica. )o favorece el crecimiento de algas bacterias u hongos ! es resistente al ataque biológico marino. Los hidrocarburos gaseosos no tienen efecto en la vida funcional esperada. Los hidrocarburos líquidos permear-n a travs de la pared ! reducir-n la resistencia hidrost-tica. $uando el hidrocarburo se evapora, la tubería recupera sus propiedades físicas originales.
Algunos químicos afectar-n la tubería de polietileno. El ataque químico puede estar acompañado por cualquier combinación de los siguientes" dilatación, decoloración, fragilidad o prdida de fuerza. %e realizaron pruebas de laboratorio utilizando especímenes sin tensión ba&o condiciones est-ticas para desarrollar los datos siguientes. Las clasificaciones mostradas est-n basadas en un ataque químico, dilatación con solventes ! cambios en las propiedades físicas. Las tuberías de polietileno de alta densidad 96(E poseen una alta resistencia al ataque de un amplio rango de químicos. Estas tuberías pueden ser usadas con muchos -cidos, bases ! sales al 7005 de concentraciones sin algún efecto deterioro. <+,+/+ Ca%ace%1sicas de $as !-e%1as =DPE Estas son algunas de las características de las tuberías 96(E" Resisencia a $a a-%asión En pruebas, ba&o condiciones controladas, demuestran que las tuberías de polietileno es superior al acero en las aplicaciones de mane&o de sólidos en suspensión. Los productos 96(E han demostrado un excelente desempeño en el mane&o de desechos de mina, cenizas vol-tiles, fango ! rocas de aplicaciones de dragado ! otros materiales abrasivos. .$exi-i$idad La flexibilidad del tubo de polietileno la permite ser curvado sobre, deba&o ! alrededor de obst-culos así como tambin hacer elevaciones ! cambios direccionales. En algunos casos la flexibilidad del tubo puede eliminar la necesidad de conexiones ! reducir los costos de instalación. Expecaiva de vida Las bases del diseño hidrost-tico para la tubería pro!ectan una expectativa de vida de aproximadamente 20 años para el transporte de agua a temperatura ambiente. Las condiciones ambientales internas ! externas pueden alterar la vida esperada o cambiar las bases de diseño recomendadas para una aplicación determinada. Poco peso Los tubos de polietileno son mucho m-s ligeros que las tuberías de concreto, hierro colado o acero. %on m-s f-ciles de mane&ar e instalar. La reducción de los requerimientos de mano de obra ! equipo pueden dar como resultado ahorros en la instalación. Ca%ace%1sicas >%(icas El polietileno es un material termopl-stico. Algunos cambios en las propiedades físicas ! químicas ocurren cuando la temperatura del sistema se incrementa o decrece. (or e&emplo, la tubería se expandir- o contraer- cuando es calentada o enfriada respectivamente. La temperatura debe ser considerada cuando se diseña un sistema de 96(E. Las características de los tubos de polietileno son establecidas a temperatura ambiente. $onforme aumenta la temperatura, la resistencia alargo plazo decrece ! viceversa. La temperatura de operación m-xima recomendada para los productos 96(E es de > F$. el coeficiente de expansión trmica lineal para las tuberías de 96(E es aproximadamente 7.>x70?4 pulg8pulg8FI. Es decir, que una tubería de 700 m de largo, al calentar 2.2 F$ aumentar- en 7> cm. Resisencia
El polietileno tiene un ba(o rado de sensibilidad al impacto, alta &uerza contra ra(amientos ! una excelente resistencia contra los rasu'os o la abrasión. 2u resistencia a quebrarse por el ataque ambiental del terreno es sorprendente. P%oección !$%avio$ea
La tubería de polietileno negro, que contiene de > a >.25 de negro de humo finamente molido, puede ser almacenada con seguridad en los exteriores de la ma!oría de los climas por muchos años sin que sufra daños por exposición a los ra!os ultravioleta. El negro de humo es el aditivo m-s efectivo para proteger de efectos climatológicos a los materiales pl-sticos. $uando el negro de humo es utilizado no se requiere de otros estabilizadores o absorbentes de ra!os ultravioleta. P%eca!ciones Los tubos ! accesorios de 96(E han sido utilizados en miles de aplicaciones de manera segura. Aunque existen algunas precauciones que se deben tomar en cuenta como en cualquier otro producto. A continuación se presenta una lista de algunas precauciones que deben ser consideradas cuando se usen estos productos .!sión 6urante el proceso de fusión por calor el equipo alcanzar- temperaturas de 7J0 F$ a >0 F$. %e deben tomar precauciones para evitar quemaduras. Peso A pesar de que la tubería de polietileno no es tan pesada como otras tuberías, existe un peso significativo involucrado. %e debe tener cuidado cuando se mane&a o se traba&a alrededor de tuberías 96(E P%esión de ai%e )o se recomienda una alta presión de aire para probar lis sistemas de 96(E. Los productos no deben ser utilizados para aire de proceso. E$ec%icidad es?ica Altas cargas elctricas est-ticas pueden ser asociadas con los productos de tubería 96(E. El uso inadecuado del equipo de prensado ! otro procedimiento en presencia de gases inflamables o explosivos puede ser extremadamente peligroso. Desca%'a Asegurarse de estar utilizando el equipo adecuado cuando se descarga tubería. El equipo debe ser del tamaño adecuado para mane&ar las cargas. I(paco o 'o$pe La tubería 96(E es resistente a los impactos. El golpear la tubería con un instrumento, como martillo, puede producir un rebote peligroso del instrumento. <+*+ Ca%ace%1sicas de$ (ona2e 5 acceso%ios La tubería de polietileno puede ser unida de dos formas" Uniones des(ona-$es Ilange adapter m-s bridas ! pernos 8 esp-rragos Iitting (lasson Uniones 7i2as
*ermofusión soldadura
de tope
Así mismo existen uniones de tubería 3DPE ! otra de 6EL#147E, con una válvula intermedia.
Acople de tubería 3DPE con 6EL#147E
8ubería de 6EL#147E
T!-e%1a de 5e$o(ine Estas tuberías son utilizadas en los sistemas de riego tanto de goteo como de aspersión para la distribución de la solución lixiviante. %u venta&a radica en que permite instalaciones r-pidas ! din-micas, es decir, permite aumentar o disminuir el -rea de riego durante la operación sin que esto signifique parar completamente la celda de riego.
%in embargo su uso m-s común es para el armado de sistemas de riego por aspersión para las cuales se utilizan comúnmente tuberías de KH con sus respectivos accesorios, dentro de los cuales encontramos acoples sin hueco de KH así como acoples con hueco de KH de los cuales se desprenden ramales de tuberías de !elomine de >H en cu!os acoples son hueco se instalaran los GbushingH donde ir-n instalados los aspersores, obbler, super spra!, fog nozzle, etc. (resenta alta resistencia al impacto %e monta r-pidamente ! se ahorra mano de obra por el tipo de acople por medio de un pasador pl-stico a travs de un orificio en su acoplamiento. (resenta ba&a flexibilidad. Es de peso ligero.
Ca%ace%1sicas de $as !-e%1as 5e$o(ine Resisencia a$ i(paco Las tuberías de !elomine exceden sobradamente la resistencia al impacto del (B$ convencional. No co%%osivos @ Resisene a $os ?cidos Las tuberías de !elomine son productos excelentes para condiciones severas. Las condiciones intrínsecas del P9C proveen un producto no conductor que no se oxida ni correo, no requiere protección catódica, recubrimientos, envolturas u otra protección contra la corrosión, es mu! resistente a los ácidos, a la ma!oría de los productos químicos ! no es a&ectado por los suelos contaminados :aresivos;, o&rece una ran resistencia a la &ormación de incrustaciones ! si &uera necesario se puede limpiar raspando las paredes. .$!2o de a$a capacidad
Cfrecen una superficie interior impermeable ! uniforme que mantiene un flu&o constante. Liviano La ma!oría de los tamaños de tubería !elomine puede transportarse manualmente, eliminando así la necesidad de equipos para cargas pesadas ! facilitando su traba&o en terrenos pesados como lo es en las minas. .$exi-i$idad (ueden doblarse f-cilmente alrededor de muchas obstrucciones, reduciendo el número de accesorios. Aunque los acoplamientos ensamblados conexiones no son afectados por el doblado de la línea de tubería est-ndar. Esta debe doblarse en un radio menor determinado por el fabricante.
+ Ap$icación de $os sise(as de %ie'o Los sistemas de riego est-n conformados por tuberías ! accesorios de !elomine ! 96(E: aspersores tipo miniobler, super spra! ! nebulizadores fog nozzle, líneas de riego por goteo ! flu&ómetros digitales ! mec-nicos, por lo tanto en el mantenimiento preventivo se considera cada uno de sus partes En la lixiviación de oro en pilas, los mtodos m-s importantes son el riego por aspersión ! goteo
+,+ Sise(a de %ie'o po% aspe%sión (uede decirse que se trata de un sistema en el que la superficie de la pila recibe la solución en forma de lluvia. ;-sicamente, un sistema de riego por aspersión consta de" =rupo de bombeo *uberías de transporte *ubería distribución Aspersores (r-cticamente todos los terrenos pueden ser regados por aspersión. Especialmente recomendable en" %uelos de textura gruesa #C< $uando la disponibilidad del recurso hídrico no es limitante $uando se tienen aguas mu! duras ! por lo tanto peligro de precipitación de carbonatos incrustaciones $uando se requiere una buena oxigenación de la solución $ondiciones clim-ticas favorables temperatura mínima de 0 F$ Biendo moderado o intermitente a ciertas horas del día Los aspersores pueden ser clasificados por" $apacidad tamaño de boquilla *amaño de gota Angulo de influencia =iratorios o fi&os %istemas port-tiles o fi&os
Vena2as con %especo a$ %ie'o po% 'oeo
(ara disminuir el efecto del viento se puede"
a. 6isminuir el espacio entre los aspersores. b. Aumentar el tamaño de la gota. c. Establecer ciclos de riego en función del viento. d. #egar sólo de noche. El número de aspersores deben limitarse de forma que la diferencia de caudal de entrega entre los aspersores extremos no exceda el 705. Es recomendable comprobar la uniformidad del riego empíricamente. Lo que indican los fabricantes est- medido sin viento ! en condiciones que pueden ser distintas a las reales de cada caso.
Esquema de armado de una celda de rieo por aspersión con tuberías de !elomine
%ieo por aspersión en un Pad de lixiviación
+*+ Sise(a de %ie'o po% 'oeo El sistema de riego por goteo consiste de tuberías delgadas, fabricadas de un material de alta densidad, las cuales tienen emisores o goteros. Estos emisores son esencialmente un tubo hueco cu!a pared exterior tiene un laberinto de pasa&es ! canales, llamado $amino tortuoso. Este laberinto est- especialmente diseñado para mantener un flu&o determinado a travs de l, que sea poco sensible a las variaciones de presión, el lado exterior es envuelto por la manguera completando el gotero. $omo la solución flu!e a travs del interior del gotero a una presión de >0 psi, solo algo de la solución lograr- atravesar el camino tortuoso ! saldr- hacia el exterior en forma de gota. +na seria de goteros, ubicados a intervalos establecidos en un sistema de tubería de polietileno, conectada a una línea troncal de solución distribu!e el flu&o de solución sobre la superficie del terreno. Estos sistemas aplican solución con caudales ba&os por cada punto de emisión en los cuales se produce la disipación de una gran cantidad de energía por lo que el líquido sale gota a gota. 6entro de las venta&as que nos brinda el riego por goteo podemos mencionar las siguientes" )os ofrecen una operación de riego durante todo el año. #educe la degradación química ! las prdidas de solución. Elimina el problema de vientos. %eguro para el medio ambiente.
Elimina estanques, desbordamientos ! canalizaciones. I-cil instalación, las líneas con goteros no se pegan o separan.
Las características principales que se deben tener presentes en la selección de una manguera de goteo son" 6i-metro interno de la manguera, espaciamientos entre goteros ! flu&o por gotero. $audal uniforme ! constante a lo largo de una línea de goteo. (oco sensible a las variaciones de presión. (oca sensibilidad a las obturaciones. +niformidad de funcionamiento de los goteros. #esistente a la manipulación ! transporte. #esistente a la agresividad química ! ambiental. ;a&o costo. Estabilidad de relación caudal 1 presión a lo largo tiempo. (oca sensibilidad a los cambios de temperatura. #educida prdida de carga en el sistema de conexión. El riego por goteo es recomendable cuando" 6isponibilidad escasa de solución. )o existen sólidos suspendidos que puedan tapar los goteros. )o existen riesgos de precipitación de sales presentes en la solución. Existe rgimen de viento fuerte ! permanente. $ondiciones de temperaturas ba&as, !a que pueden funcionar enterrados. En terrenos de superficie irregular, pero con emisores autocompensantes. 8oe%os Los emisores son goteros en forma cilíndrica, diseñado con un laberinto largo ! amplio para lograr un flu&o turbulento que reduzca el riesgo de taponamiento. %e diseñó inicialmente para la irrigación agrícola, el emisor est- hecho de un termopl-stico de alta densidad ! consta de dos partes" El núcleo. Envoltura externa o manga El núcleo es esencialmente un tubo hueco que en las paredes tiene una serie agu&eros ! ranuras. La envoltura es tambin un tubo hueco con un di-metro interno igual que el di-metro externo del núcleo. El núcleo va instalado dentro de la envoltura para formar el emisor completamente ensamblado. +na serie de emisores se ensamblan a intervalos establecidos en el tubo del emisor de polietileno ! se dispersan sobre la superficie de la pila. A medida que la solución flu!e por el núcleo del emisor a una presión de >0 psi parte de la solución pasa por la serie de orificios ! ranuras llamada vía tortuosa de la pared del núcleo. La presión de la solución disminu!e al nivel ambiente a medida que la solución pasa por la vía tortuosa. +n flu&o pequeño de la solución sale del emisor por un espacio en el flange ubicado en el núcleo ! en la envoltura. Fig.
Esquema de un otero
Los goteros pueden clasificarse en" %egún su diseño ! acabado" %ellados 6esmontables $on la tubería como carcasa 'ntegrados %egún la configuración de los conductos de paso del líquido" 6e conducto largo 6e laberinto 6e orificio *ipo vortex Autocompensantes Autolimpiantes
(ad de lixiviación CAPTULO *& LIXIVIACIÓN EN PILAS Eapas de $a Lixiviación en Pi$as El mineral grueso producto del chancado secundario ! de la clasificación, es transportado al -rea de lixiviación en pilas para la obtención de (L%. El proceso de lixiviación en pilas b-sicamente se ha dividido en / etapas" M Aglomeración. M *ransporte ! apilamiento de mineral. M Lixiviación en pilas. *+, A'$o(e%ación La función del tambor de curado es" M *ransformar el mineral triturado en un mineral de ma!or solubilidad en medio -cido. M 6isminuir el contenido de impurezas en un medio de alta acidez. M Iormar aglomerados para aumentar la permeabilidad del mineral que se apila en las pilas de lixiviación los finos que se forman por efecto del chancado secundario se adhieren a las partículas mas grandes ! formen aglomerados.
*+,+, E9!ipos Asociados El equipo asociado a la etapa de aglomeración es b-sicamente el tambor. Ta(-o% A'$o(e%ado%
*+,+* Pa%?(e%os Ope%aciona$es M Alimentación
Inspección de %!ina de$ Ta(-o% A'$o(e%ado% El operador debe realizar inspecciones de rutina, informar las observaciones al supervisor ! al personal de mantenimiento. $uando se presentan problemas con los equipos en campo, el operador traba&ar- para corregir los problemas tan pronto como sea posible. Aplicar todas las normas, regulaciones, pautas ! principios de salud ! seguridad al realizar todas las tareas laborales, utilizando los equipos de protección personal. Li(pie:a de$ Ta(-o% A'$o(e%ado% El interior del tambor aglomerador tiene un revestimiento de caucho que debe ser reemplazado periódicamente. El personal de mantenimiento debe reemplazar el revestimiento, pero el personal de operaciones puede a!udarles de tiempo en tiempo en la limpieza del tambor ! otras tareas. Los operadores deben asegurarse de que la limpieza del tambor sea e&ecutada en forma segura ! con una mínima interferencia de la continuidad de las operaciones. %e debe tener especial cuidado cuando el personal est traba&ando en el interior del tambor. *+* T%anspo%e 5 Api$a(ieno de Mine%a$ *+*+, Desc%ipción de$ Sise(a
El sistema de transporte ! apilamiento de mineral tiene por función transportar ! 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, sta descarga es recibida por la correa transportadora transversal, quien se encarga de enviar todo el mineral hacia el apilador radial o stacNer, el cual se encarga de formar la pila. La operación del sistema de transporte ! apilamiento de mineral se conforma de" M La correa transportadora tripper. M La correa transportadora transversal (uente. M Apilador radial?stacNer. Co%%ea %anspo%ado%a %ippe%
Co%%ea %anspo%ado%a %ansve%sa$
Apilador radial
*+*+* Ta%eas de$ Ope%ado% Inspección de R!ina de$ sise(a de %anspo%e 5 api$a(ieno de (ine%a$ 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. Posiciona(ieno de$ Api$ado% Radia$ 5 Ope%ación de $a Co%%ea T%anspo%ado%a %ansve%sa$ 5 e$ %ippe% 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 ! el apilamiento no puede continuar. El posicionamiento inclu!e todos los pasos para el retroceso o retiro del apilador radial ! de la correa transportadora transversal pudiendo una ! otra vez ser completamente extendida ! la secuencia de movimiento del apilador puede empezar otra vez. 6espus que la telescópica es introducida dentro de la estructura principal, el apilador radial, la correa transportadora transversal ! el tripper son simult-neamente movidos hacia atr-s desde la pila. %obre la realización de posicionamiento, la telescópica se dirige hacia adelante otra vez ! la operación de la construcción de la pila. Li(pie:a de Co%%eas T%anspo%ado%as 5 C!es de Desca%'a Los derrames ! las obstrucciones son problemas mu! comunes de las correas transportadoras. (ara que las correas transportadoras
funcionen correctamente ! transporten mineral en forma eficiente, deben mantenerse lo m-s limpias posible. Las correas transportadoras se deben inspeccionar visualmente como funciona durante cada turno. *+/ Lixiviación en Pi$as En ste proceso el mineral de cobre es tratado con soluciones -cidas diluidas, distribuidas en la superficie de la pila a una determinada tasa de riego, expresada en litros por unidad de tiempo ! por m > de superficie de pila, limitada por la percolabilidad del material, esto es, por la capacidad del mineral chancado a una granulometría dada, para drenar la solución alimentada en sta superficie por los regadores, sin inundarse o formar capas fre-ticas en el interior del montón de mineral. 6urante el paso a travs del mineral, el -cido se consume en el ataque de la mena ! de la ganga, incorporando a la fase acuosa las especies solubles para que sean evacuadas por la canaleta recolectora ubicada en el frente de su base. 2.3.2 Construcción de la pila de lixiviación Respecto al piso
M Pi$a %enova-$e M Pi$a Pe%(anene M Pi$a Mod!$a% Respeco a $a ope%ación M Pi$a Unia%ia M Pi$a din?(ica 2.3.2 Construcción de la pila de lixiviación
(ara construir un módulo se tiene que tener en cuenta los siguientes factores" M 'mpermeabilización del piso M 'nstalación de tuberías de drena&e M Iormación de la pila M 6rena&es principales M Iorma que presenta M *onela&e promedio M Dngulo de reposo 2.3.3 Sistema de lixiviación
%e entender- como ciclo de lixiviación de una pila o módulo, el tiempo medido en días o meses, en que un mineral es depositado en una cancha de lixiviación ! es sometido a las siguientes operaciones" Lixiviación o regadío con solución lixiviante M Drenaje.
M Carga y descarga.
*+/+0 E9!ipos Asociados a$ P%oceso de Lixiviación en Pi$as Los equipos ! accesorios asociados al proceso de lixiviación en pilas son"
