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8/14/2019 Biolixiviacin de Concentrados de Sulfuros licos
Calcopirita Un Caso Particular
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BIOLIXIVIACIN DE CONCENTRADOS
DE SULFUROS METLICOS:CALCOPIRITA, UN CASO PARTICULAR.
A. LPEZ JUREZ Y RIVERA SANTILLN R.E.
Depto. de Ing. Metalrgica, Facultad de QumicaUNAM, Mxico D. F.
CP 04510. Mxico. Tel: (0155)56225241.
1er CONGRESO TEND ENCIAS DE LA AC TIVIDAD MINERA EN MXICO4, 5 y
6 de Septiembre 2008, Durango, Dgo.
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INTRODUCCI N.
La calcopirita, CuFeS2, es el principal mineral decobre.
Es procesada, casi totalmente, por rutas pirometalrgias.
Debido a la contaminacin, SO2 y a los costosasociados al proceso
de fusin, la bsqueda de procesosalternativos a los procesos
convencionales de fusin se haincrementado en los ltimos aos.
La biolixiviacin es una alternativa, ambiental yeconmicamente
atractiva, la cual ha sido utilizada en larecuperacin de Cu y U de
minerales de baja ley que setrata de a licar en el rocesamiento de
concentrados.
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Actualmente la biolixiviacin (heap y dump) aportacasi 25% de la
produccin mundial de Cu.
Existen 4 plantas en el mundo para tratarminerales refractarios
para la recuperacin de Au y Ag yuna planta para la recuperacin de
Co a partir de materialpiritoso marginal.
En la biolixiviacin de concentrados existe unroblema: la lenta
cintica de disolucin.
INTRODUCCIN.
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Diversos estudios muestran un efecto catalticode ciertos
cationes en la biolixiviacin de la calcopirita.Otros, proponen el
uso de bacterias termfilasextremas (arqueas) para incrementar la
cintica de
disolucin y la extraccin.
En este trabajo se presentan los resultadosobtenidos en estudios
de biolixiviacin de un
concentrado de flotacin, conteniendo bsicamentecalcopirita (
CuFeS2 ), usando bacterias mesfilas yarqueas en presencia de iones
Ag(I) y Co(II).
INTRODUCCIN.
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DESARROLLO EXPERIMENTAL.
Mineral. Concentrado de cobre de flotacin,
calcopirita.Microorganismos. Cepas mixtas de bacteriasautctonas
mesfilas y arqueas.
Equipo. Incubadores con agitacin orbital a 35 y 70C yvelocidad
de agitacin de 150 rpm en ambos casos.
Ensayos de biolixiviacin. Los medios de cultivo, 9K paralas
mesfilas y Norris diluido para las arqueas.
Los reactivos utilizados en la preparacin de los mediosen el a
uste de H fueron rado reactivo analtico.
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Tcnicas de control y monitoreo. Mediciones de pH ypotencial
Redox. El pH fue ajustado a 1.8 para lasmesfilas y 1.5 para las
arqueas.
La cuantificacin celular se hizo sobre muestrasde sobrenadante,
mediante el conteo de clulas almicroscopio con una cmara
Neubauer.
El anlisis de Cu, Zn y FeTot, se hizo por
espectofotometra de absorcin atmica.Las fases minerales
presentes se identificaron
mediante difraccin de Rayos X.
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
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RESULTADOS.
Anlisis Qumicos:21.85% de Cu, 4.20% de Zn y 31.14%de Fe.
DRX.- fase principal, calcopirita con pequeas cantidadesde irita
arseno irita.
0
100
200
300
400
500
600
700
10 20 30 40 50 60 70
2 Theta.
In
tensidad,cps.
Cp
Py PyPrCp
Cp
Cp
As
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Extraccin de metales.
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20
Tiempo, das.
Cuextrado,
%.
a)
0
10
20
30
40
50
0 30 60 90 120
Tiempo, das.
Cuext
rado,
%.
b)
Cu en los sistemas con arqueas (a) y msofilas (b) utilizando Ag
y Co. sin catalizador, conAg(I) y con Co(II).
A 70C se alcanza un 95% de extraccin de Cuen 10 das. A 35C se
alcanza un 50% en 90 das.
En los sistemas con msofilas, la extraccin enpresencia de Ag(I)
aumenta un 15% respecto al sistemasin iones. En los sistemas con
arqueas no se observainfluencia de los iones.
(a) (b)
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0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20
Tiempo, das.
Feextrado,%.
a)
0
10
20
30
40
50
0 30 60 90 120
Tiempo, das.
Feextrado,%.
b)
Fe en los sistemas con arqueas (a) y msofilas (b) utilizando Ag
y Co. sin catalizador, con Ag(I) y con Co(II).
A 70C se observa una extraccin de 90% en 10das. Al final una
disminucin en la conc., debido a laformacin de precipitados de
Fe.
Con bacterias mesfilas se alcanzan valores nomenores al 30% en
el sistema con Ag(I), al da 80 sepresenta una disminucin en Fe
debido a la formacinde precipitados de Fe.
(a) (b)
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300
350
400
450
500
550
600
0 5 10 15 20
Tiempo, das.
ORP(vsA
g/AgCl),mV
a)
300
350
400450
500
550
600
650
0 20 40 60 80 100 120
Tiempo, das.
ORP(vsA
g/AgCl),mV
b)
Potenciales redox.
ORP de los sistemas. Arqueas (a) y msofilas (b) utilizando Ag y
Co. sin catalizador, con Ag(I) y con Co(II).
Los valores de ORP desarrollados con arqueas nosuperan a los
alcanzados con bacterias mesfilas.
Se presentan las mismas etapas que para ladisolucin de valores,
esto es, una primera etapa debajos valores, una segunda etapa de
crecimientoexponencial y, finalmente, una etapa estacionaria.
(a) (b)
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Residuos de biolixiviacin, DRX.
En los residuos de la biolixiviacin a 70C y se
obtienen S y precipitados de Fe.A 35C se observa una disminucin
de la seal
correspondiente a la calcopirita, con respecto al mineralsin
biolixiviar.
DRX de los residuos de biolixiviacin con arqueas (a) y mesfilas
(b) de los sistemas sincatalizador.
0
100
200
300
400
500
10 20 30 40 50 60 70 80 90
2 Theta.
Intensidad,cps.
SSSS
S
S
S
S
S
S
SS
Q
Q
J
J
JJ
JJ J J J J
SS
0
100
200
300
400
500
10 20 30 40 50 60 70 80 90
2 Theta.
Intensidad,cps.
J
Cp
Cp
Py
CpCp
JJJ
SS
J
SS
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CONCLUSIONES.
El efecto cataltico de iones metlicos sobre lavelocidad de
disolucin de la calcopirita se presenta ensistemas que contienen
bacterias mesfilas.
El efecto cataltico de Ag(I) es importante, mientrasque el
efecto cataltico de Co(II) es muy pequeo.
En sistemas a elevadas temperaturas no se apreciaefecto marcado
de los iones catalticos sobre el procesode disolucin.
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... CONCLUSIONES.
El incremento en la temperatura de trabajo,incrementa la
velocidad y la eficiencia en la extraccinde cobre.
La mayor extraccin de cobre en sistemas conbacterias mesfilas
(50%) se alcanza en un periodo decasi tres meses en el caso del
reactor que contieneAg(I).
La mayor extraccin de cobre en los sistemas conarqueas se
alcanza en slo 10 das, 95%.
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AGRADECIMIENTOS.
Al CONACyT y a la DGEP-UNAM por el
financiamiento econmico para sus estudios dedoctorado, y a la
DGAPA-UNAM el financiamiento alproyecto de Investigacin
IN210000.
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PREGUNTAS?
