Enriquecimiento Supergeno

Enriquecimiento Supergénico

Enriquecimiento supergénico • Proceso que aumenta la ley de un cuerpo mineralizado al concentrar el metal y que involucra disolución, transporte y reprecipitación durante la meteorización y bajo condiciones específicas.

Solvente: aguas meteóricas ácidas y oxidantes •

Las precipitaciones deben aportar un volumen suficiente de agua oxidante y levemente ácida que permita la lixiviación.

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Acidificación de soluciones: Abundante pirita en la roca caja produce un aumento en la acidez del agua meteórica:

2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4(aq) + 2H2SO4(aq) •

Sulfato ferroso es oxidado a sulfato férrico

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Hematita precipita a partir de sulfato férrico, 4FeS2 + 15O2 + 4H2O = Fe2O3 + 4H2SO4(aq)

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Las soluciones de "aguas superficiales" que contienen sulfato férrico y ácido sulfúrico disuelto son fuertemente oxidantes.

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Esta solución reacciona con pirita, continuando con le proceso de oxidación de los sulfuros metálicos.

Transporte •

aguas superficiales que percolan hacia el nivel freático

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La roca caja debe presentar porosidad y permeabilidad apropiada

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Un nivel freático profundos pueden concentrar mayor volumen de metal (a un nivel freático más profundo, mayor el volumen de roca lixiviada por sobre el nivel freático).

Precipitación •

Se produce por cambios composicionales de las soluciones transportadoras debido a la capacidad de neutralización química de la roca caja o al interceptar el nivel freático

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Las condiciones en profundidad deben permitir la precipitación de la totalidad de los metales transportados

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Los minerales secundarios deben ser estables dentro del ambiente de precipitación

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Este proceso generalmente implica el reemplazo de pirita debido a su fácil solubilidad y a que entrega fácilmente su azufre para combinarlo con los iones de Cu, Ag y otros metales en solución: 5FeS2 + 14Cu+2 + 14SO4-2 + 12H2O = 7Cu2S + 5Fe+2 + 24H+ + 17SO4-2

INTERACCIÓN AGUA-SULFUROS EN ZONAS DE OXIDACIÓN • FeS2 + 2.5 H2O + 3.75 O2 ---FeOOH + 4 H+ + 2 SO4+ • CuFeS2 + 1.5 H2O + 4.25 O2 ---FeOOH + Cu2+ + 2 H+ + 2 SO4-2 • Cu2S + H2O + 2.5 O2 ---2 Cu2+ + SO42+ + 2 OH-

INTERACCIÓN SOLUCIÓN – SULFUROS PRIMARIOS • • 4 Cu2+ FeS2 + 6e- ---- 2 Cu2S + Fe 2+ • • Cu2+ + CuFe S2 ---- 2 CuS + Fe2+ •

PRECIPITACIÓN DE COBRE EN ZONAS DE OXIDACIÓN • 2Cu2S + 12 SO4-2 + 8 Fe 3+ + 6 H2O + 1.5 O2 – 2 Cu + Cu2O + 8 Fe2+ + 12 H+ + 14 SO4-2

Zonas en un ambiente de enriquecimiento

a.

Gossan: zona superficial enriquecida en hierro que normalmente se encuentra sobre la zona de lixiviación.

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Zona oxidada: zona donde los metales han sido meteorizados y lixiviados. Frecuentemente la base de esta zona se relaciona al nivel freático en el momento en que ocurre la meteorización y la lixiviación.

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Zona de enriquecimiento supergénico: Zona enriquecida por la precipitación de metales disueltos en la zona lixiviada por el agua meteórica.

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Zona Hipogena o protore: Zona enriquecida por procesos primarios.

Zonas en un ambiente de enriquecimiento Cuerpo expuesto Zona lixiviada

Zona oxidada Nivel freático Zona de enriquecimiento

Zona hipógena

Otra terminología • Zona primaria, corresponde a los sulfuros inalterados • Zona de oxidación, comprendida entre el nivel freático y la superficie, y caracterizada por un muy importante enriquecimiento en óxidos e hidróxidos de hierro • Zona de cementación. Se situada por debajo del nivel freático, en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina – covelina

Metales que pueden sufrir enriquecimiento supergénico Cu, Ag Zn en condiciones muy especiales, Mo, Au

Cubierta lixiviada o Gossan (jarosita, goetita, oxidos de Cu) Enriquecimiento (2X) (hematita) Zona de lixiviación y oxidación de la mineralización hipógena (jarosita) Zona enriquecimiento (4X) Mineralización hipogena 0.1-0.2 % Cu Py:Cpy 3:1