Informe-PMMIII-N4-1 (imprimir)

Viña del Mar, 24 de Junio de 2016 Técnico en Minería y Metalurgia UTFSM

Informe de Laboratorio Nº 4 “Lixiviación en Columna”

No!re"# $li"a!et% &ranci!ia  'aniela (a)o" *+  Jorge (a"tillo (+  Martin (ontrera" +  Jorge -odoy .+  &"ignatura# /roce"o" Minero" Metalrgico" Metalrgico" ... /roe"ora# Tiare *runa M+  &yudante# aren (a)o" T+ T+

1

Sumario

$n el )re"ente inore "e da cuenta del )roce"o e3)eriental de la li3iiaci5n en coluna" a niel de la!oratorio, una de la" técnica" ue e3i"ten )ara la recu)eraci5n de un ineral de interé", en e"te ca"o el co!re+ 7o" o!8etio" )ara e"te la!oratorio "on o!tener la ta"a de riego y ta"a de riego eectia )ara la coluna de li3iiaci5n, identiicar la" dien"ione" de la coluna y deterinar el tie)o en ue e"te reienta+ /ara llear a ca!o la e3)eriencia, "e de!i5 )re)arar una "oluci5n li3iiante de agua y 9cido "ulrico con ):; 2+ /aralelo a e"to "e roleo el ineral a li3iiar+ /ara continuar con la e3)eriencia era nece"ario conocer el largo y di9etro de la coluna )ara )o"teriorente cargarla con el ineral ya roleado+ 7uego "o!re el ineral "e )u"o una e")on8a )ara ue e"ta iltrara la" gota" de la "oluci5n y no aectaran la calidad del gloero+ Finalente "e dio inicio al riego de la coluna y "e to5 el tie)o ue tardo en caer la )riera gota al rece)tor u!icado !a8o la coluna, con e"to "e logro calcular la ta"a de riego eectia+ $n el )re"ente inore "e regi"tran lo" re"ultado" de la ta"a de riego eectia y el tie)o en ue tarda en reentar la coluna, lo" cuale" "on 2,in y 10 inuto" re")ectiaente+ (a!e de"tacar la i)ortancia de e"te la!oratorio, ya ue )erite ealuar el co)ortaiento í"ico de una ue"tra rente al )roce"o de li3iiaci5n a)licado, deiniendo a"í lo" )ar9etro" í"ico" a u"ar en e"cala real+ &de9" de )ro)orcionar a lo" aluno" la )o"i!ilidad de co)render de e8or anera el )roce"o de li3iiaci5n en coluna"+

2

Índice

1

Suario++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++2

2

?ndice+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++=

=

.ntroducci5n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4

4

/rocediiento++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++@

@

'ato" $3)erientale"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++A

6

e"ultado" y 'i"cu"ione"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++<

A

(onclu"ione"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++10

<

*i!liograía+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++12

B

&ne3o"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1=

Ta!la 1# 'ato" de la coluna++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ A Ta!la 2# e"ultado" C!tenido"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++<

$cuaci5n 1# F5rula )ara ta"a de riego++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1= $cuaci5n 2# F5rula )ara ta"a de riego eectia+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1=

3

Introducción

7a li3iiaci5n )rocede del latín D7i3iiaE ue "igniica le8ía+ $n .talia %ace uc%o" año" "e u"a!a e"ta )ala!ra )ara de"cri!ir lo" 8ugo" ue de"tila!an la" ua" o la" aceituna" ante" de "er ac%acada"+ $n la inería "e con"idera coo un )roce"o de la etalurgia ue con"i"te en conertir un ineral de co!re noralente 53ido"G el cual tenga algn interé" econ5ico en una di"oluci5n acuo"a, )ara a"í recu)erar lo ue )ueda "erir de e"ta "oluci5n, a lo ue "e le denoina (o!re .5nico (u H2G+ $n otra" )ala!ra", con el agua de la %idroetalurgia, 9" uíico" e")ecíico" )ara "e)arar inerale" "olu!le" de lo" líuido", "e )uede "e)arar lo alio"o de todo auello ue no tenga alor+ $3i"ten aria" técnica" )ara )oder realiIar e"ta o)eraci5n, coo )or e8e)lo# 7i3iciaci5n .n "itu, en !otadero", )or )ercolaci5n, )or agitaci5n, en )ila", con !acteria" o en coluna"+ 7a li3iiaci5n en coluna, e" la técnica ue "er9 utiliIada )ara realiIar el 7a!oratorio N4 de /roce"o" Minero" Metalrgico ...+ 7a coluna, la cual e" llaada Dcoluna unitariaE, )erite ealuar el co)ortaiento de una ue"tra ue e"té "iendo e"tudiada ientra" e"té en el )roce"o de li3iiaci5n, !a8o la" condicione" deinida" en )rue!a" etalrgica" coo recu)eraci5n de co!re, con"uo de 9cido, recu)eraci5n de i)ureIa", etc+ $"ta" )rue!a" )eriten ta!ién ealuar el co)ortaiento í"ico del ineral al "er tratado en lec%o, deiniendo lo" )ar9etro" í"ico" a u"ar en e"cala real+ /ara a)roec%ar e"ta actiidad, "er9 nece"ario tener uno" cuanto" o!8etio", lo" cuale" "on# •

C!tener ta"a de riego y ta"a de riego eectia, )ara la coluna de

•

li3iiaci5n+ .dentiicar la" dien"ione" de la coluna de li3iiaci5n+ 'eterinar tie)o en ue reienta la coluna de li3iiaci5n+

•

Ser9 nece"ario o!"erar con uc%a atenci5n cada oento de la actiidad en el la!oratorio, ya ue e"ta e3)eriencia e" netaente i"ual, teniendo la o!ligaci5n de irar  cada in"tante )ara )oder realiIar de anera 5)tia e"te inore de la!oratorio+

4

rocedimiento

/ara eectuar e"ta e3)eriencia de la!oratorio, ue nece"ario utiliIar alguno" in"truento" y ateriale", tale" coo# • • • • • • • • • •

(oluna de 7i3iiaci5n (aa de .nerte" /año oleador  Mineral /:etro  Kcido Sulrico  &gitador  *arra" agnética" de agitaci5n llaada" )e"caditoG  &gua del grio /ro!eta

$n !a"e a e"to, "e realiI5 un )rocediiento )ara llegar a lo" o!8etio" ue "e ueron )ro)ue"to" anteriorente+ .nicialente, era nece"ario )re)arar una "oluci5n de agua del grio con Kcido Sulrico ue tuiera un ): inerior a 2, )or lo ue "e utiliIaron alguna" gota" )ara !a8arle el ): al agua ientra" "e i!a agitando con la" !arra" agnética" dentro+ 7uego de realiIar la "oluci5n, "e )rocedi5 a rolear el ineral+ /ara iniciar la )rue!a, era nece"ario conocer la" edida" de la coluna, tanto de altura coo "u di9etro+ /o"teriorente, "e )rocedi5 a cargar la coluna en 4@, auentando la inclinaci5n, )ara ue a"í el aterial no c%oue de anera de i)acto con la coluna, y "e de"lice )or ella+ Si e"to no "e realiIa de e"ta anera, el ineral "e co)actaría al reci!ir el i)acto+ 7uego de la coluna cargada, "e agrega "o!re la ue"tra una e")on8a "in la ca)a erde, ue )o"teriorente, la )arte aarilla de!i5 )icar"e )ara ue iltrara de una e8or  anera, )ero a la eI callera la" gota" de riego+ Ta!ién era nece"ario ue de!a8o de la coluna )ara ue reci!iera la" gota"+ /or ltio "e coloc5 el "i"tea de riego, donde el regulador ued5 en un lugar acce"i!le )ara )oder ane8ar lo" lu8o"+

/o"teriorente, "e inici5 el riego y "e i85 la ta"a de riego+ Se e")er5 ue callera la )riera gota al rece)tor ue "e encontra!a !a8o la coluna, donde ue toado el tie)o de"de el oento ue "e inici5 el riego %a"ta ue cay5 la gota+

!

"ato# $x%erimentale#

Tabla 1: Datos de la columna

Ítem 'i9etro de coluna adio de coluna  <ura de coluna  Krea de riego Ta"a de riego

&edida# 0,14A  0,0A=@  0,6@  2 0,01A mt  TR=10

[ ] L

h∗m

2

'

(e#ultado# ) "i#cu#ione# Tabla 2: Resultados Obtenidos

Ta"a de riego eectia

2*+3 ml,min

Tie)o en reentar la coluna

10 inuto"

7a li3iiaci5n en coluna" e" una etodología de e"tudio en la!oratorio ue )erite e"ta!lecer )ar9etro" ue )ueden "er e3tra)olado" a lo" e"cenario" de o)eraci5n real en la" )ila", coo tie)o de riego, calidad del agloerado, den"idad de la )ila, etc+ *a8o la" condicione" de tra!a8o lleada" a ca!o y "egn la" dien"ione" de la coluna "e deini5 un lu8o de "oluci5n 9cida de 2+in alor a)ro3iado inalente a =+0 l>in )ara acilitar la a)licaci5nG+ $l c9lculo de e"te lu8o "e e"ta!leci5 con"iderando una

ta"a de riego de

10

L h∗m

2

ue e" con"iderado coo un alor %a!itual en la indu"tria

alore" ue luctan entre 10 y 20

 L h∗m

2

 G+ 7a "oluci5n a)licada a la coluna conta!a

con un ): 2+0, alor ue )erite li3iiar de anera adecuada la e")ecie de"eada eitando la a)arici5n de i)ureIa" ue )ueden "urgir al utiliIar un alor 9" !a8o+ 7a carga de la coluna "e realiIa )riero con una ca)a de grailla, )ara luego de)o"itar  el aterial a li3iiar+ $" i)ortante ue la de"carga de aterial no "e realice de anera !ru"ca, ya ue e"to )uede )roocar la de"trucci5n de lo" gloero" )re)arado" )reiaente en el )roce"o de agloeradoLcurado, )or ello "e a)lican en un 9ngulo de 4@+ /ara coenIar la irrigaci5n con la "oluci5n 9cida )riero de!e cali!rar"e lo" l )or  inuto de acuerdo con lo" c9lculo" y re"ultado" o!tenido" en concordancia con la" dien"ione" de la coluna+ /ara ello "e a idiendo la elocidad en ue a di"inuyendo la "oluci5n 9cida en un reci)iente graduado+ (uando "e logra "incroniIar "e )uede coenIar a a)licar "o!re la coluna+

'urante la a)licaci5n "e "uele colocar un troIo de e")on8a "o!re el aterial, lo ue eita ue la uerIa con la ue cae la "oluci5n 9cida odiiue la calidad del gloero y ade9" aorece la di")er"i5n del líuido "o!re una "u)ericie ayor+ $l tie)o ue tarda el 9cido en Dro)er la colunaE, e" decir, de"de ue cae la )riera gota "o!re la "u)ericie del aterial en la coluna, %a"ta ue )ercola a traé" de ella, e" de 10 inuto"+ Se de!e %acer notar ue "e )re"entaron alguno" )ercance" relacionado" con lo" ateriale" utiliIado", lo" ue co)licaron el de"arrollo de la e3)eriencia, )ero ue no "igniicaron errore" "o!re lo" re"ultado" inale"+ $l )riero de ello" "e relaciona con la cali!raci5n del DgoteoE del "i"tea de a)licaci5n de "oluci5n+ Fue tra!a8o"o %acer circular el líuido )or la" anguera", )ero e"to "e de!i5 a la intererencia del indicador de niel del gotario graduado, el cual ta)5 el oriicio )or el cual "e do"iica!a el 9cido+ $l "egundo )ro!lea ue originado )or la e")on8a ue "e coloc5 al interior de la coluna+ $"ta al "er dea"iado grue"a y )or e"tar nuea no a!"or!ía el líuido ue caía "o!re ella, eitando la correcta diu"i5n del líuido+ Ctro cue"tionaiento ue "urge a )artir de e"te )rocediiento gira en torno a la ca)acidad real ue )o"ee una "i)le gota de líuido de %uedecer co)letaente el aterial ue "e encuentra al interior de la coluna y coo e"to a aectando con el )a"o del tie)o la recu)eraci5n de co!re+

-

Conclu#ione#

$n térino" generale" "e de!e entender ue la li3iiaci5n e" un )roce"o %idroetalrgico ue )erite o!tener el co!re de lo" inerale" ue lo contienen a)licando una "oluci5n 9cida, orada, )rinci)alente, )or 9cido "ulrico y agua+ $"te )roce"o e"t9 "iendo a)liaente utiliIado )ara inerale" de co!re de !a8a ley, de!ido a "u !a8o co"to+ 7a li3iiaci5n "e )uede

de"arrollar

en )ila" coo "e )udo a)reciar en el )re"ente

la!oratorioG, conocida" coo )ila" de li3iiaci5n+ "ta" "on terra)lene" de gran e3ten"i5n y, en alguno" ca"o", de gran altura, co)ue"to" de inerale" de co!re )rinci)alente o3idado"+ 7a" )ila" "on regada" con "olucione" 9cida" en la )arte "u)erior, la cual entra en contacto con lo" inerale", gener9ndo"e a"í una "oluci5n rica en co!re %acia la )arte inerior de la )ila+ $"ta Iona "e encuentra i)erea!iliIada y )o"ee un "i"tea de colecci5n y drena8e, con el cual la "oluci5n e" dirigida %acia la" )i"cina" de )roce"o"+ 'e e"te odo, el é3ito de la li3iiaci5n en )ila" e"t9 a"ociado, a una "erie de actore", lo" cuale" ade9" inciden en el tie)o del )roce"o+ /or edio de la e3)eriencia realiIada en la!oratorio )udio" a)reciar ue entre e"to" actore" de"tacan#

.ranulometr/a del mineral ) 0 O ya ue ineral 9" ino tiene a una ayor di"oluci5n, )ero en e3ce"o )uede )roducir una di"oluci5n de aterial no de"eado+ 7o i"o ocurre con el /:+ $n el en"ayo de realiIado "e utiliI5 un /: 2 lo ue )erite corro!orar ue /:" !a8o" )eriten una ayor recu)eraci5n )ero "e de!e "er cuidado ya ue )ueden llegar a )roducir la reacci5n y di"oluci5n de etale" no de"eado"+ $"to "e e rele8ado en el con"uo de 9cido del lec%o de ineral+ Vi"to en la!oratorio N= Dcon"uo de 9cidoEG .ndu"trialente o)tiiIar la concentración de cido "e conierte en un e8ercicio nece"ario )ara di"inuir el con"uo de 9cido, )orue generalente, e" el reactio de ayor co"to+ Si la concentraci5n de 9cido e" inerior a la 5)tia, "e e"tar9 co)roetiendo la recu)eraci5n de co!re, ientra" ue un increento de la concentraci5n de 9cido en la" "olucione" li3iiante" )erite alcanIar ayore" recu)eracione" de co!re, aunue ta!ién "e )roduce un eleado con"uo de 9cido y coo ya "e %a encionado con anterioridad la di"oluci5n de i)ureIa"+ /or otro lado en cuento a la altura de la )ila, e"t9 deterinada )or "u %ermeabilidad+ 7a )re"encia de arcilla", la oraci5n de )reci)itado" y e3ce"o de ino" )ueden di"inuir la )erea!ilidad, re"ultando en canaliIacione" de lu8o )reerencial y una eentual acuulaci5n de "olucione" en la "u)ericie, re"tringiendo el acce"o uniore de 9cido y

aire+ Un lu8o ertical adecuado de la "oluci5n rica en co!re y reactio" a traé" de la )ila )erite una ayor recu)eraci5n, e" )or ello ue la )erea!ilidad del ineral e" otro actor de "ua i)ortancia a la %ora de tra!a8ar con )ila", y ue no "olo de!e con"iderar"e )ara el lec%o de ineral "i no ue en la totalidad de la )ila+ $" decir la )erea!ilidad del aterial de (oer, aterial granular ue "e coloca "o!re el "i"tea de i)erea!iliIaci5n, ta!ién "e de!e con"iderar+  & raíI de lo anterior e" ue "egn la" caracterí"tica" ue tenga el lec%o de ineral tratado "e recoiendo realiIar un !uen alomerado ) curado , ya ue !uen agloerado uc%a" ece" e" la clae del é3ito del )roce"o, de!ido a ue e"ta eta)a e" la ue tiene la i"i5n de lograr un lec%o de ineral %oogéneo y )erea!le, ue e" )arte e"encial del )roce"o )roductio de la li3iiaci5n, e" decir, tener una )ila en la cual la "oluci5n de li3iiaci5n )a"e )or toda" y cada una de la" )artícula" de ineral, entregando el 9cido "ulrico altante )ara lograr una !uena recu)eraci5n del co!re+ 7a!oratorio N2 Dagloerado y curado 9cidoG $n cuanto a la ta#a de rieo )odeo" concluir ue e" un )ar9etro undaental, ya ue deterina, en gran edida, el tie)o de li3iiaci5n+ 'e!ido a "u i)ortancia, "ie)re "e e"tudia en la!oratorio" y e" aectado directaente )or la )erea!ilidad del ineral+ $n un ineral con alto contenido de ino", noralente "e a)lica una ta"a de riego enor 10 7>%>2G, coo ue el ca"o en la e3)eriencia realiIada, ientra" ue uno 9" grue"o )uede tener ta"a" de riego ayore"+ 20 7>%>2G+ 7a ta"a de riego ta!ién tiene inluencia en lo" lu8o" )reerenciale"+  &l regar la )ila de!e tener"e en cuenta la nece"idad de ue la "oluci5n "e di"tri!uya unioreente "o!re "u "u)ericie+ 7a "elecci5n del "i"tea de riego e" un )unto clae )ara el é3ito del )roce"o, ya ue, "i "e elige !ien, "e )uede eitar ue la "oluci5n "e canalice en la "u)ericie y en el lec%o interno de la )ila, )eritiendo ue )or todo el ineral )a"e la cantidad de 9cido nece"aria )ara o!tener el co!re

+

•

iblioraf/a

0idrometaluria 5undamento#* %roce#o# ) a%licacione#6 $"te!an 'oic+ 1era edici5n+ &ndro" .)re"ore" 7tda+Santiago L (%ile, 2001+ &anual eneral de miner/a ) metaluria &ina#* concentradora#* refiner/a#* fundicione#* LI7,S7,$86 /ortal Minero+

9

:nexo#

Ecuación 1: Fórmula para tasa de riego

Ecuación 2: Fórmula para tasa de riego efectiva

Clculo# reali;ado#