CONVOCATORIA TRABAJOS TÉCNICOS Y DE INVESTIGACIÓN ENCUENTRO DE OPERADORES PERUMIN – 30 Convención Minera Arequipa, 12 al 16 setiembre de 2011
HIDROMETALURGIA CERRO VERDE: DESAFIOS PARA LA LIXIVIACIÓN DE MINERALES SULFURADOS SECUNDARIOS TRANSICIONALES. CERROVERDE HYDROMETALLURGY: CHALLENGES FOR TRANSITIONAL SECONDARY SULFIDESLEACHING Helbert Galdos Valdivia Supervisor Senior Operaciones Lixiviación Gerencia de procesos Hidrometalúrgicos Sociedad Minera Cerro Verde Teléfofono:054-381515(2281)
[email protected] Héctor Málaga Lazo Ing. de Planeamiento Gerencia de Procesos Hidrometalúrgicos. Sociedad Minera Cerro Verde Teléfono:0.54-381515 (2381)
[email protected] Resumen El proceso de Lixiviación en Cerro Verde, ha ido cambiando constantemente, actualmente la cantidad de mineral secundario ha ido declinando y ha comenzado a hacerse más importante, la cantidad de mineral primario abastecido a nuestro proceso de lixiviación, estos minerales juntos, constituyen los sulfuros secundarios transicionales, es de esperarse para este tipo de mineral, una menor recuperación. El presente trabajo, mostrará las acciones tomadas para minimizar el impacto y e incluso poder
361
mejorar el desempeño de lixiviación, de tal manera que no impacte en la producción de cátodos. Abstract Cerro Verde Leaching process has been changing constantly, actually the quantity of secondary sulfides is declining; the quantity of primary sulfides has started to become more important, these materials together are called transitional secondary sulfides. Lower recoveries are expected. This paper will show the actions taken to minimize the impact and even improve the performance of leaching, so as not to impact the cathode production.
1 INTRODUCCIÓN Sociedad Minera Cerro Verde, compañía subsidiaria de Freeport Mac Moran Copper & Gold Inc.; se encuentra ubicada al sur del Perú, cerca de la ciudad de Arequipa. Cuenta con dos plantas de procesamiento de minerales de cobre: una planta de lixiviación y una planta concentradora. La planta de lixiviación inició su operación industrial en el año 1972 procesando óxidos y sulfuros secundarios de cobre en Pads permanentes, por medio de chancado, aglomeración, lixiviación, extracción por solventes y electrodeposición. Sobre estos pads de mineral chancado años después se colocó mineral de baja ley del tipo ROM (Run Of Mine, por sus siglas en ingles), procesando minerales sulfurados secundarios de baja ley (Cobre total por debajo de 0.2%). En el año 2006 se inicia la operación de la planta Concentradora (procesando más de 100k tm/día).
1.1 Antecedentes El procesamiento por lixiviación, de minerales sulfurados secundarios (calcosita, covelita) en Cerro Verde, han ido cambiando en el tiempo y mas aceleradamente en los últimos años, donde el mineral transicional (sulfuro secundario +sulfuro primario) ha ido reemplazando en parte al sulfuro secundario puro lixiviable, esperándose por tanto una caída en el porcentaje de recuperación, que impactaría en la producción de cobre catódico, ante este nueva realidad era necesario tomar algunas medidas de operación del proceso, que permitieran la sostenibilidad de las producciones de la planta de lixiviación, de tal manera de seguir siendo sustentables para nuestra organización. La lixiviación de sulfuros es básicamente un proceso de oxidación, en donde el cobre y el azufre contenidos en la calcosita son + -2 reducidos a Cu y S . Se completa la lixiviación cuando el cobre y el azufre son +2 0 oxidados a Cu y S , como observamos en las siguientes reacciones: +3 +2 +2 Cu2S+2Fe Cu + 2Fe + CuS (1) +3 +2 +2 o CuS+2Fe Cu + 2Fe + S (2) Básicamente nuestro proceso de lixiviación, es del tipo ácido férrico, siendo la etapa ácida de 60 a 90 días, donde
361
recuperábamos todos los cobre solubles en ácido del mineral, el resto del ciclo de lixiviación de un total de 240 días, se realizaba con una mezcla de ILS (Intermediate Leaching Solution) y Raff proveniente de la planta de extracción por solventes. Obteniéndose para un mineral sulfurado secundario puro una recuperación a 3 ciclos de lixiviación de 80% del Cobre Total, con un ratio de lixiviabilidad de 88% (promedio). 1.2 Descripción del proceso Hidrometalúrgico de Sociedad Minera Cerro Verde El movimiento de soluciones en el proceso de Lixiviación de Cerro verde es de tipo cascada, es decir las soluciones que son percolación en la etapa ROM, forma parte del riego aguas abajo (proceso de Alta Ley), recuperando el cobre de dos fuentes de mineral , el directo de Mina (ROM) y del mineral de alta ley (Chancado y aglomerado). Este manejo de soluciones permite regular la calidad de lixiviante en las dos etapas y principalmente en la etapa del mineral de Alta Ley, ya que es allí donde se obtiene el 80% de la producción total del proceso.
1.3 Sistemas de Lixiviación: Nuestro proceso Hidrometalúrgico presenta diferentes sistemas de operación, que fueron seleccionados de acuerdo a factores técnicos y económicos algunos de los cuales son:
VARIABLE 1
Ley de cobre total
2
Reservas de mineral
3
Caracterización mineralógica
4
Comportamiento metalúrgico
5
Capacidad de procesamiento
6
Costos de operación y de capital
7
Rentabilidad
En función de estas variables se definieron 2 tipos de lixiviación: Lixiviación en Dumps (baja ley), ROM y Lixiviación en pilas (Alta ley), mineral chancado.
1.3.1 Lixiviación en Dump (ROM).Consiste en lixiviar mineral directamente de la mina, lo que debido a sus bajas leyes (
