Informe-PMMIII-N4-1 (imprimir)
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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" Metalrgico" Metalrgico" ... /roe"ora# Tiare *runa M+ &yudante# aren (a)o" T+ T+
1
Sumario
$n el )re"ente inore "e da cuenta del )roce"o e3)eriental de la li3iiaci5n en coluna" a niel 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!8etio" )ara e"te la!oratorio "on o!tener la ta"a de riego y ta"a de riego eectia )ara la coluna de li3iiaci5n, identiicar la" dien"ione" de la coluna y deterinar el tie)o en ue e"te reienta+ /ara llear a ca!o la e3)eriencia, "e de!i5 )re)arar una "oluci5n li3iiante de agua y 9cido "ulrico con ):; 2+ /aralelo a e"to "e roleo el ineral a li3iiar+ /ara continuar con la e3)eriencia era nece"ario conocer el largo y di9etro de la coluna )ara )o"teriorente 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 aectaran la calidad del gloero+ Finalente "e dio inicio al riego de la coluna y "e to5 el tie)o ue tardo en caer la )riera gota al rece)tor u!icado !a8o la coluna, con e"to "e logro calcular la ta"a de riego eectia+ $n el )re"ente inore "e regi"tran lo" re"ultado" de la ta"a de riego eectia y el tie)o en ue tarda en reentar la coluna, lo" cuale" "on 2,in y 10 inuto" re")ectiaente+ (a!e de"tacar la i)ortancia de e"te la!oratorio, ya ue )erite ealuar el co)ortaiento í"ico de una ue"tra rente al )roce"o de li3iiaci5n a)licado, deiniendo a"í lo" )ar9etro" í"ico" a u"ar en e"cala real+ &de9" de )ro)orcionar a lo" aluno" la )o"i!ilidad de co)render de e8or anera el )roce"o de li3iiaci5n en coluna"+
2
Índice
1
Suario++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++2
2
?ndice+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++=
=
.ntroducci5n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4
4
/rocediiento++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++@
@
'ato" $3)erientale"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++A
6
e"ultado" y 'i"cu"ione"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++<
A
(onclu"ione"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++10
<
*i!liograía+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++12
B
&ne3o"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1=
Ta!la 1# 'ato" de la coluna++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ A Ta!la 2# e"ultado" C!tenido"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++<
$cuaci5n 1# F5rula )ara ta"a de riego++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1= $cuaci5n 2# F5rula )ara ta"a de riego eectia+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1=
3
Introducción
7a li3iiaci5n )rocede del latín D7i3iiaE ue "igniica 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" ua" o la" aceituna" ante" de "er ac%acada"+ $n la inería "e con"idera coo un )roce"o de la etalurgia ue con"i"te en conertir un ineral de co!re noralente 53ido"G el cual tenga algn interé" econ5ico en una di"oluci5n acuo"a, )ara a"í recu)erar lo ue )ueda "erir de e"ta "oluci5n, a lo ue "e le denoina (o!re .5nico (u H2G+ $n otra" )ala!ra", con el agua de la %idroetalurgia, 9" uíico" e")ecíico" )ara "e)arar inerale" "olu!le" de lo" líuido", "e )uede "e)arar lo alio"o de todo auello ue no tenga alor+ $3i"ten aria" técnica" )ara )oder realiIar e"ta o)eraci5n, coo )or e8e)lo# 7i3iciaci5n .n "itu, en !otadero", )or )ercolaci5n, )or agitaci5n, en )ila", con !acteria" o en coluna"+ 7a li3iiaci5n en coluna, e" la técnica ue "er9 utiliIada )ara realiIar el 7a!oratorio N4 de /roce"o" Minero" Metalrgico ...+ 7a coluna, la cual e" llaada Dcoluna unitariaE, )erite ealuar el co)ortaiento de una ue"tra ue e"té "iendo e"tudiada ientra" e"té en el )roce"o de li3iiaci5n, !a8o la" condicione" deinida" en )rue!a" etalrgica" coo recu)eraci5n de co!re, con"uo de 9cido, recu)eraci5n de i)ureIa", etc+ $"ta" )rue!a" )eriten ta!ién ealuar el co)ortaiento í"ico del ineral al "er tratado en lec%o, deiniendo lo" )ar9etro" í"ico" a u"ar en e"cala real+ /ara a)roec%ar e"ta actiidad, "er9 nece"ario tener uno" cuanto" o!8etio", lo" cuale" "on# •
C!tener ta"a de riego y ta"a de riego eectia, )ara la coluna de
•
li3iiaci5n+ .dentiicar la" dien"ione" de la coluna de li3iiaci5n+ 'eterinar tie)o en ue reienta la coluna de li3iiaci5n+
•
Ser9 nece"ario o!"erar con uc%a atenci5n cada oento de la actiidad en el la!oratorio, ya ue e"ta e3)eriencia e" netaente i"ual, teniendo la o!ligaci5n de irar cada in"tante )ara )oder realiIar de anera 5)tia e"te inore de la!oratorio+
4
rocedimiento
/ara eectuar e"ta e3)eriencia de la!oratorio, ue nece"ario utiliIar alguno" in"truento" y ateriale", tale" coo# • • • • • • • • • •
(oluna de 7i3iiaci5n (aa de .nerte" /año oleador Mineral /:etro Kcido Sulrico &gitador *arra" agnética" de agitaci5n llaada" )e"caditoG &gua del grio /ro!eta
$n !a"e a e"to, "e realiI5 un )rocediiento )ara llegar a lo" o!8etio" ue "e ueron )ro)ue"to" anteriorente+ .nicialente, era nece"ario )re)arar una "oluci5n de agua del grio con Kcido Sulrico ue tuiera un ): inerior 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 coluna, tanto de altura coo "u di9etro+ /o"teriorente, "e )rocedi5 a cargar la coluna en 4@, auentando la inclinaci5n, )ara ue a"í el aterial no c%oue de anera de i)acto con la coluna, 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 coluna cargada, "e agrega "o!re la ue"tra una e")on8a "in la ca)a erde, ue )o"teriorente, la )arte aarilla 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 coluna )ara ue reci!iera la" gota"+ /or ltio "e coloc5 el "i"tea de riego, donde el regulador ued5 en un lugar acce"i!le )ara )oder ane8ar lo" lu8o"+
/o"teriorente, "e inici5 el riego y "e i85 la ta"a de riego+ Se e")er5 ue callera la )riera gota al rece)tor ue "e encontra!a !a8o la coluna, donde ue toado el tie)o de"de el oento ue "e inici5 el riego %a"ta ue cay5 la gota+
!
"ato# $x%erimentale#
Tabla 1: Datos de la columna
Ítem 'i9etro de coluna adio de coluna <ura de coluna 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 eectia
2*+3 ml,min
Tie)o en reentar la coluna
10 inuto"
7a li3iiaci5n en coluna" e" una etodología de e"tudio en la!oratorio ue )erite e"ta!lecer )ar9etro" ue )ueden "er e3tra)olado" a lo" e"cenario" de o)eraci5n real en la" )ila", coo tie)o de riego, calidad del agloerado, den"idad de la )ila, etc+ *a8o la" condicione" de tra!a8o lleada" a ca!o y "egn la" dien"ione" de la coluna "e deini5 un lu8o de "oluci5n 9cida de 2+in alor a)ro3iado inalente 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 coo un alor %a!itual en la indu"tria
alore" ue luctan entre 10 y 20
L h∗m
2
G+ 7a "oluci5n a)licada a la coluna conta!a
con un ): 2+0, alor ue )erite li3iiar de anera adecuada la e")ecie de"eada eitando la a)arici5n de i)ureIa" ue )ueden "urgir al utiliIar un alor 9" !a8o+ 7a carga de la coluna "e realiIa )riero con una ca)a de grailla, )ara luego de)o"itar el aterial a li3iiar+ $" i)ortante ue la de"carga de aterial no "e realice de anera !ru"ca, ya ue e"to )uede )roocar la de"trucci5n de lo" gloero" )re)arado" )reiaente en el )roce"o de agloeradoLcurado, )or ello "e a)lican en un 9ngulo de 4@+ /ara coenIar la irrigaci5n con la "oluci5n 9cida )riero de!e cali!rar"e lo" l )or inuto de acuerdo con lo" c9lculo" y re"ultado" o!tenido" en concordancia con la" dien"ione" de la coluna+ /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 coenIar a a)licar "o!re la coluna+
'urante la a)licaci5n "e "uele colocar un troIo de e")on8a "o!re el aterial, lo ue eita ue la uerIa con la ue cae la "oluci5n 9cida odiiue la calidad del gloero y ade9" aorece la di")er"i5n del líuido "o!re una "u)ericie ayor+ $l tie)o ue tarda el 9cido en Dro)er la colunaE, e" decir, de"de ue cae la )riera gota "o!re la "u)ericie del aterial en la coluna, %a"ta ue )ercola a traé" 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 "igniicaron errore" "o!re lo" re"ultado" inale"+ $l )riero de ello" "e relaciona con la cali!raci5n del DgoteoE del "i"tea de a)licaci5n de "oluci5n+ Fue tra!a8o"o %acer circular el líuido )or la" anguera", )ero e"to "e de!i5 a la intererencia del indicador de niel del gotario graduado, el cual ta)5 el oriicio )or el cual "e do"iica!a el 9cido+ $l "egundo )ro!lea ue originado )or la e")on8a ue "e coloc5 al interior de la coluna+ $"ta al "er dea"iado grue"a y )or e"tar nuea no a!"or!ía el líuido ue caía "o!re ella, eitando la correcta diu"i5n del líuido+ Ctro cue"tionaiento ue "urge a )artir de e"te )rocediiento gira en torno a la ca)acidad real ue )o"ee una "i)le gota de líuido de %uedecer co)letaente el aterial ue "e encuentra al interior de la coluna y coo e"to a aectando con el )a"o del tie)o la recu)eraci5n de co!re+
-
Conclu#ione#
$n térino" generale" "e de!e entender ue la li3iiaci5n e" un )roce"o %idroetalrgico ue )erite o!tener el co!re de lo" inerale" ue lo contienen a)licando una "oluci5n 9cida, orada, )rinci)alente, )or 9cido "ulrico y agua+ $"te )roce"o e"t9 "iendo a)liaente utiliIado )ara inerale" de co!re de !a8a ley, de!ido a "u !a8o co"to+ 7a li3iiaci5n "e )uede
de"arrollar
en )ila" coo "e )udo a)reciar en el )re"ente
la!oratorioG, conocida" coo )ila" de li3iiaci5n+ "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)alente 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 inerior de la )ila+ $"ta Iona "e encuentra i)erea!iliIada y )o"ee un "i"tea 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 li3iiaci5n en )ila" e"t9 a"ociado, a una "erie de actore", lo" cuale" ade9" inciden en el tie)o del )roce"o+ /or edio de la e3)eriencia realiIada en la!oratorio )udio" 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 )erite corro!orar ue /:" !a8o" )eriten 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 rele8ado en el con"uo de 9cido del lec%o de ineral+ Vi"to en la!oratorio N= Dcon"uo de 9cidoEG .ndu"trialente o)tiiIar la concentración de cido "e conierte en un e8ercicio nece"ario )ara di"inuir el con"uo de 9cido, )orue generalente, e" el reactio de ayor co"to+ Si la concentraci5n de 9cido e" inerior a la 5)tia, "e e"tar9 co)roetiendo la recu)eraci5n de co!re, ientra" ue un increento de la concentraci5n de 9cido en la" "olucione" li3iiante" )erite alcanIar ayore" recu)eracione" de co!re, aunue ta!ién "e )roduce un eleado con"uo de 9cido y coo 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 deterinada )or "u %ermeabilidad+ 7a )re"encia de arcilla", la oraci5n de )reci)itado" y e3ce"o de ino" )ueden di"inuir la )erea!ilidad, re"ultando en canaliIacione" de lu8o )reerencial y una eentual acuulaci5n de "olucione" en la "u)ericie, re"tringiendo el acce"o uniore de 9cido y
aire+ Un lu8o ertical adecuado de la "oluci5n rica en co!re y reactio" a traé" de la )ila )erite una ayor recu)eraci5n, e" )or ello ue la )erea!ilidad del ineral e" otro actor de "ua 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 )erea!ilidad del aterial de (oer, aterial granular ue "e coloca "o!re el "i"tea de i)erea!iliIaci5n, ta!ién "e de!e con"iderar+ & raíI de lo anterior e" ue "egn la" caracterí"tica" ue tenga el lec%o de ineral tratado "e recoiendo realiIar un !uen alomerado ) curado , ya ue !uen agloerado uc%a" ece" e" la clae 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 %oogéneo y )erea!le, ue e" )arte e"encial del )roce"o )roductio de la li3iiaci5n, e" decir, tener una )ila en la cual la "oluci5n de li3iiaci5n )a"e )or toda" y cada una de la" )artícula" de ineral, entregando el 9cido "ulrico altante )ara lograr una !uena recu)eraci5n del co!re+ 7a!oratorio N2 Dagloerado y curado 9cidoG $n cuanto a la ta#a de rieo )odeo" concluir ue e" un )ar9etro undaental, ya ue deterina, en gran edida, el tie)o de li3iiaci5n+ 'e!ido a "u i)ortancia, "ie)re "e e"tudia en la!oratorio" y e" aectado directaente )or la )erea!ilidad del ineral+ $n un ineral con alto contenido de ino", noralente "e a)lica una ta"a de riego enor 10 7>%>2G, coo 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 inluencia en lo" lu8o" )reerenciale"+ &l regar la )ila de!e tener"e en cuenta la nece"idad de ue la "oluci5n "e di"tri!uya unioreente "o!re "u "u)ericie+ 7a "elecci5n del "i"tea de riego e" un )unto clae )ara el é3ito del )roce"o, ya ue, "i "e elige !ien, "e )uede eitar ue la "oluci5n "e canalice en la "u)ericie y en el lec%o interno de la )ila, )eritiendo ue )or todo el ineral )a"e la cantidad de 9cido nece"aria )ara o!tener el co!re
+
•
iblioraf/a
0idrometaluria 5undamento#* %roce#o# ) a%licacione#6 $"te!an 'oic+ 1era edici5n+ &ndro" .)re"ore" 7tda+Santiago L (%ile, 2001+ &anual eneral de miner/a ) metaluria &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
Clculo# reali;ado#
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