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hidrometalurgia
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HIDROMETALURGIA
Claudio Vásquez Valdenegro
GENERALIDADES
HIDROMETALURGIA
LIXIVIACIÓN
Métodos de LX
LX en Minerales Oxidados
LX en Minerales Sulfurados
LX Bacteriana de Minerales Sulfurados
PURIFICACIÓN
Absorción por Carbón Activado.
Intercambio Iónico por Resinas
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:
- Lixiviación: Disolución selectiva de los metales en una
solución acuosa desde los minerales que los contienen.
- 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 conteniendo
mineralización primaria de calcopirita
(CuFeS2), pirita (FeS2), con subproductos
como la molibdenita (MoS2), oro nativo (Au) y
plata nativa (Ag).
MÉTODOS DE LIXIVIACIÓN
In Situ
Gravitacional
Forzada
Botaderos
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.
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN
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“
