Proceso de Pilas de Lixiviacion

PROCESO DE PILAS DE LIXIVIACION EN LA MINERIA DE ORO

05/11/2013 MATERIA  CATEDRA: BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

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CATEDRATICO: Ing. Dante García ESTUDIANTE: MATAMOROS QUISPE Teodora SEMESTRE: V

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DEDICATORIA:

Este trabajo lo dedico a mis padres quienes me apoyan incondicionalmente incondicionalmente en todos mis objetivos y al docente del curso por impartirnos sus conocimientos y experiencias profesionales.

INTRODUCCION BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

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La palabra lixiviación viene del latín: “Lixivia, -ae” sustantivo femenino que significa lejía. Los romanos usaban este término t érmino para referirse a los jugos que destilan las uvas antes de pisarlas, o las aceitunas antes de molerlas. En la actualidad, se denomina lixiviación, al lavado de una sustancia pulverizada para extraer las partes solubles. Se denomina también a una de las formas de obtener oro, para ellos se usa la lixiviación con cianuro a la mena de oro para purificarlo. Esto produce una gran contaminación donde se hace el procedimiento por el envenenamiento producido por los componentes del cianuro y la gran cantidad de agua que se utiliza. El procedimiento de lavado (lixiviación) se hace en piletones gigantes, hasta del tamaño de varios estadios olímpicos, y por desgracia, posteriormente estos residuos pasarán a las capas freáticas de agua que generalmente se ubican en las altas al tas montañas, que es donde están las minas de oro. Una linda palabra, para tan triste explotación mineral. El proceso de lixiviación en pilas significa lixiviar las menas que han sido minadas, trituradas y transportadas a plataformas impermeables para lixiviación por regado o inmersión y percolación de la solución a través de la mena apilada. La elección para usar un proceso de lixiviación en pilas o montones depende de la ley y tonelaje de la mena disponible, su permeabilidad también es un factor crítico. Sin adecuada permeabilidad no habrá, percolación, disolución, ni extracción de oro económicamente aceptable. Una permeabilidad pobre debería excluir, incluso, la lixiviación en montones, a pesar de su menor costo comparado con la lixiviación por otros sistemas. El presente trabajo se ocupará de estudiar todas las técnicas y variables que involucran las operaciones de lixiviación en pilas.

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GENERALIDADES

Fig 1 Pilas de Lixiviación de Oro

Este proceso se usa para tratar minerales y concentrados a escala comercial en todo el mundo. Mientras que la mayoría de las plantas emplean tanques con agitación para la lixiviación con cianuros, la lixiviación en montones va encontrando un número creciente de aplicaciones, particularmente para el tratamiento de minerales de baja ley. Las razones de su amplia aceptación se debe a la bondad del procesamiento metalúrgico y a la ventaja económica. Generalmente, se obtiene una recuperación más alta del oro que otros procesos, como: la amalgamación, clorinación y bromuración. Todo el proceso involucra la obtención del producto final en forma metálica, o sea, en barras de oro. La solución de lixiviación ya enriquecida, colecta hacia un tanque de almacen amiento. Desde este tanque, la solución se alimenta a la planta de procesos o recuperación del oro, el cual puede ser una serie columnas de carbón activado, celdas electrolíticas o el equipo Merrill Crowe. El efluente estéril es colectado a otro tanque para el ajuste necesario y poder reutilizarlo o desecharlo


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Fig. 6.2 Esquema de lixiviación en pilas indicando los flujos de aguas y del Proceso. 4. TÉCNICAS DE CIANURACIÓN CI ANURACIÓN Las técnicas de lixiviación empleada industrialmente son:


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5. ESTUDIOS PRELIMINARES PARA UNA LIXIVIACIÓN EN PILAS

La decisión en favor de la lixiviación en pilas sólo puede adoptarse después de un análisis basado en el comportamiento metalúrgico de la mena, determinado mediante pruebas en un laboratorio metalúrgico. Donde se determina l a composición mineralógica y resultados favorables para que el mineral o mena aurífera sea lixiviado por percolación con soluciones débiles de cianuro. Inicialmente, las pruebas se efectúan con cargas de 500 gramos en promedio; donde se determinan: la extracción del oro, el consumo de reactivos, tamaño de grano adecuado, causas del consumo de cianuro, tiempo requerido de lixiviación para lograr una recuperación económicamente satisfactoria.

Fig.3 Pruebas de cianuración en columna


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Si el oro presente en la mena es lixiviable en un tamaño de grano grueso, se deben realizar algunas pruebas de percolación con la mena triturada a varios tamaños (fig. 3). Para simular la velocidad de percolación de la solución a través de una mena, es mejor emplear columnas de 15 a 20 pies de altura. Los resultados logrados tendrán mucha aproximación con lo que podría ocurrir en la práctica con pilas reales.

6. MÉTODOS DE LA CIANURACIÓN EN PILAS Básicamente, se pueden identificar claramente tres métodos de construcción de pilas. Sin embargo, existen o se realizan muchas variantes en la operación y construcción.

6.1. EL MÉTODO DE PLATAFORMA REUSABLE Consiste en la construcción de una serie de plataformas estables y durables, sobre las cuales la mena preparada, es cargada, lixiviada, lavada y descargada por evacuación de residuos (Ver figura 6.4). Los principales requerimientos para este método son: terreno plano y firme, revestimiento durable de la plataforma, mena de fácil disolución, y un clima sin temperaturas críticas.

Fig. 4 Método de la plataforma reusable para la lixiviación en pilas


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6.2. EL MÉTODO DE PLATAFORMA EN EXPANSIÓN Involucra la preparación de la mena, cargado de ésta sobre la plataforma y el abandono del residuo sólido sobre el lugar (Fig..5). Es factible (si se requiere) una posterior re-lixiviación y/o lavado. Se pueden añadir carguíos adicionales a la pila agotada. Los principales requerimientos para este método son: la disponibilidad de un área grande para la lixiviación y piscinas de gran capacidad para lluvias y tormentas.


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¿Qué es la Lixiviación? La palabra lixiviación viene del latín: “Lixivia, -ae” sustantivo femenino que significa lejía. Los romanos usaban este término para referirse a los jugos que destilan las uvas antes de pisarlas, o las aceitunas antes de molerlas. En la actualidad, se denomina lixiviación, al lavado de una sustancia pulverizada para extraer las partes solubles. Se denomina también a una de las formas de obtener oro, para ellos se usa la lixiviación con cianuro a la mena de oro para purificarlo. Esto produce una gran contaminación donde se hace el procedimiento por el envenenamiento producido por los componentes del cianuro y la gran cantidad de agua que se utiliza. El procedimiento de lavado (lixiviación) se hace en piletones gigantes, hasta del tamaño de varios estadios olímpicos, y por desgracia, posteriormente estos residuos pasarán a las capas freáticas de agua que generalmente se ubican en las altas montañas, que es donde están las minas de oro. Una linda palabra, para tan triste explotación mineral. 1.1.1 Lixiviación Natural La lixiviación produce el desplazamiento de sustancias solubles o dispersables (arcilla, sales, hierro, humus, etc.); y es por eso característico de climas húmedos (Pluvisilva, etc.). Esto provoca que los horizontes superiores del suelo pierdan sus compuestos nutritivos, arrastrados por el agua; se vuelvan más ácidos, ya que queda compuestos insolubles (Aluminio); y a veces, también se origine toxicidad. También se pierden grandes cantidades de fertilizantes, al igual que los compuesto nutritivos. En climas muy húmedos, la vegetación natural (sobre todo la forestal) sirve de protección contra lixiviación. Cuando el hombre la destruye, este pr oceso se acelera considerablemente y la retención de nutrientes en la zona radical se interrumpe (ya no hay raíces). Otras formas de contribuir a la lixiviación son mediante el empleo de fertilizantes con elevada acidez, el riego excesivo y cultivos que retienen muchos nutrientes del suelo. Este proceso se ve asociado también a los fenómenos de Meteorizació Otro efecto de este proceso natural se produce cuando determinadas concentraciones de sustancias y componentes tóxicos que se encuentran en el suelo, al entrar en contacto prolongado con el agua, se difunden al medio y lo agreden.


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1.1.2 Lixiviación Química Minera. La lixiviación es un proceso en el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas f ases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que produce una separación de los componentes originales del sólido. Algunos ejemplos son: - El azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente. - Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas, como los de soya y de algodón mediante la lixiviación con disolventes orgánicos. - La extracción de colorantes se realiza a partir de materias sólidas por lixiviación con alcohol o soda. Dentro de esta tiene una gran importancia en el ámbito de la metalurgia ya que se utiliza mayormente en la extracción de algunos minerales como oro y plata. También se utiliza en Tecnología Farmacéutica. En los yacimientos de cobre de minerales oxidados, el proceso de obtención de cobre se realiza en tres etapas que trabajan como una cadena productiva, totalmente sincronizadas: Lixiviación en pilas. Extracción por solvente. Electroobtención. PRIMERA ETAPA: LIXIVIACIÓN EN PILAS Las pilas deben ser regadas con una solución de ácido sulfúrico, la que circula por cañerías distribuidas homogéneamente. ¿CUÁL ES EL OBJETIVO? La lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua. Este proceso se basa en que los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas. BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

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¿CÓMO SE REALIZA EL PROCESO? a) Chancado: el material extraído de la mina (generalmente a rajo abierto), que contiene minerales oxidados de cobre, es fragmentado mediante chancado primario y secundario (eventualmente terciario), con el objeto de obtener un m aterial mineralizado de un tamaño máximo de 1,5 a ¾ pulgadas. Este tamaño es suficiente para dejar expuestos los minerales oxidados de cobre a la infiltración de la solución ácida. b) Formación de la pila: el material chancado es llevado mediante correas transportadoras hacia el lugar donde se formará la pila. En este trayecto el material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua y ácido sulfúrico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar ya en el camino el proceso de sulfatación del cobre contenido en los minerales oxidados. En su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un terraplén continuo de 6 a 8 m de altura: la pila de lixiviación. Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo y aspersores que van cubriendo toda el área expuesta. Bajo las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes (tuberías ranuradas) que permiten recoger las soluciones que se infiltran a través del material. c) Sistema de riego: a través del sistema de riego por goteo y de los aspersores, se vierte lentamente una solución ácida de agua con ácido sulfúrico en la superficie de las pilas. Esta solución se infiltra en la pila hasta su base, actuando rápidamente. La solución disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, formando una solución de sulfato de cobre, la que es recogida por el sistema de drenaje, y llevada fuera del sector de las pilas en canaletas impermeabilizadas. El riego de las pilas, es decir, la lixiviación se mantiene por 45 a 60 días, después de lo cual se supone que se ha agotado casi completamente la cantidad de cobre lixiviable. El material restante o ripio es transportado mediante correas a botaderos donde se podría reiniciar un segundo proceso de lixiviación para extraer el resto de cobre. ¿QUÉ SE OBTIENE DEL PROCESO DE LIXIVIACIÓN? De la lixiviación se obtienen soluciones de sulfato de cobre (CUSO4) con concentraciones de hasta 9 gramos por litro (gpl) denominadas PLS que son llevadas a diversos estanques donde se limpian eliminándose las partículas sólidas que pudieran haber sido arrastradas. Estas soluciones de sulfato de cobre limpias son llevadas a planta de extracción por solvente.


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PROCESO DE LIXIVIACIÓN EN PILAS La pila o PAD de lixiviación es una estructura a manera de pirámide escalonada donde se acumula el mineral extraído. A este material se le aplica, a través de un sistema de goteo, una solución cianurada de 50 miligramos por litro de agua, la cual disuelve el oro. Mediante un sistema de tuberías colocadas en la base del PAD, la solución disuelta de oro y cianuro – llamada solución rica – pasa a una poza de lixiviación o procesos, desde donde se bombea hacia la planta de procesos.

La base del PAD está recubierta por una geomembrana, que es un material plástico de alta resistencia que impide el contacto de los químicos con el suelo, cuidando la calidad del agua.


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