La Hidrometalurgia Del Cobre

 

LA HIDROMETALURGIA HIDROMETALURGI A DEL COBRE

La hidrometalurgia es una disciplina de la metalurgia extractiva, que se ocupa de los métodos y la ciencia de la extracción de metales por medios acuosos (Havlík, 2008). La hidrometalurgia involucra varios aspectos, e incluye todas las formas de extracción de materiales de la corteza terrestre por medio de lixiviación y recuperación del fluido. Se ocupa principalmente de minerales, sales y otras soluciones de ocurrencia natural, pero la teoría teo ría y la práctica práctica pueden pueden extende extenderse rse a contami contaminan nantes tes intro introduci ducidos dos por la activida actividad d human humana a a los suelos suelos o hasta hasta los los proce procesos sos geoló geológic gicos os se secun cunda dario rios s qu que e da dan n lugar lugar a yacimientos. yacimiento s. or tanto la hidrometalurgia es un campo interdisciplinario interdisciplinario que involucra a la geología, química, hidrología, metalurgia extractiva, ingeniería de minas, ingeniería de procesos y economía (Bartlett, 1998)

!iagrama conceptual $%daptado de& '(her)aev, *++-

de

los

procesos

hidrometal"rgicos

del

co#re

Los diagramas de flu/o modernos en la hidrometalurgia del co#re comprenden tres etapas esencial esen ciales& es& lixiv lixiviaci iación, ón, extracci extracción ón por solvente solventes s y electro0o electro0o#ten #tención ción.. La integrac integración ión de estos procesos hidrometal"rgicos puede incluir operaciones previas de procesamiento, tales como la conminución, aglomeración, concentración por flotación, etc.

 

LA GEOLOGIA DE LO! "ACIMIE#TO! DE COBRE !e acuerd acuerdo o a la geolo geologí gía a los los princi principal pales es ya yacim cimien iento tos s de co co#re #re se clasif clasifica ican n co como mo estratif estr atiforme ormes, s, de sulfuros masivos masivos y porfídic porfídicos. os. Los yacimientos yacimientos porfídico porfídicos s son lo más importantes, ya que constituyen la principal fuente de extracción de co#re de#ido a su gr gran an volu volume men, n, la ex expl plot otac ació ión n pued puede e resu result ltar ar econ económ ómic icam amen ente te at atra ract ctiv iva a au aun n en concentraciones de co#re cercanas al +.12.

Sección de un yacimiento porfídico de co#re $%daptado de& '3artlett, 445-

6n yacimiento porfídico de co#re, en su estado original de formación corresponde a un cuerpo intrusivo que contiene mineralizació mineralización n primaria finamente diseminada de calcopirita y de pirita, el cual es sometido a la acción de los niveles de agua superficial cargada con oxígeno por su cercanía al am#iente atmosférico, las sales que en ella se disuelven y la acción acci ón catalític catalítica a de las #acteria #acterias. s. 7n dichas dichas condicio condiciones nes se produce produce una oxidació oxidación, n, disolución y transporte del co#re, hierro y otros elementos de importancia. 7ste transporte de soluciones mineralizadas a través de la roca, da lugar a reacciones de formación de nuevas especies minerales 'sulfuros secundarios-, que pueden llegar a acumularse en cantidades económicamente importantes formando lo que se conoce como una zona de 8enriquecimiento secundario9. 6na oxidación posterior de esta zona de enriquecimiento,

 

puede conducir a la formación de los llamados minerales oxidados. 7n algunos casos la erosión /uega un papel importante, y es posi#le que alguna de dichas zonas no estén presentes o que existan zonas de composición mixta (D$%&' M&$v&l$v&', 200).

 

zonas de lixiviación natural y oxidación en un yacimiento porfídico de co#re, donde la coloración ro/iza indica la presencia de óxidos de hierro 'zona relativamente li#re de co#re de#ido a la lixiviación natural-, y la coloración azul indica la presencia de minerales oxidados de co#re 'el co#re transportado de la zona lixiviada precipita en esta zona-

LA MI#ERALOGIA La mineralogía es pro#a#lemente el parámetro más importante que afecta directamente las condiciones de operación y la recuperación de co#re en la lixiviación, puede cam#iar  significativamente de un área del yacimiento a otra. La composición mineralógica de una muestra en particular determinará la velocidad de disolución y el consumo de ácido.

 

*r&+'&ale- e-e'&e- %&+erale- .e '$/re

:inerales de la ganga en yacimientos porfídicos

EL CHA#CADO 7l chancado es una operación que consiste en la reducción de tama;o de un mineral, hasta la o#tención de un producto con la granulometría deseada. La reducción de tama;o

 

se aplica a materiales de distintos tama;os, que van desde unos centímetros a un metro. (ada (ad a et etap apa a se su su#di #divid vide, e, a su vez, vez, en dos dos o tres tres su#0et su#0etap apas as 'chan 'chancad cado o primar primario, io, chancado chancad o secundario, secundario, etc.- esta#leciéndose esta#leciéndose circuitos completos, completos, cuyo o#/etivo se resume en o#tener un producto de granulometría uniforme, con una producción mínima de finos.

El '$+'et$ .e e$e$-&'&+ &'&+  l&/er l&/era'&+ a'&+ .e 3+ %&+eral, e+ la l&&v&a'&+ 4A.at 4A.ata.$ a.$ .e5 (G$r/a+&, (G$r/a+&, Be'ker Be'ker,, Ma&+6a, 7ra+6&.&-,  *eter-e+, 2011)

Las especies especies mineralógica mineralógicas s se encuent encuentran ran siem siempre pre asociad asociadas as a la ganga ganga formand formando o mezclas que reci#en el nom#re de diseminaciones. 7l o#/etivo de la conminución no sólo es lograr una reducción del tama;o de las partículas, sino tam#ién a la forma en la que los valores metálicos son expuestos o li#erados de la matriz rocosa. 7stos conceptos son muy importantes para el dise;o del circuito de chancado, ya que indicaran el tama;o al cual de#erá ser llevada la partícula rocosa.

!esde el punto de vista de la extracción hidrometalurgica de los valores metálicos, los granos minerales no necesariamente necesitan ser li#erados como granos li#res< ya que una exposición parcial de los granos minerales puede proveer la superficie necesaria para el ataque químico por la solución lixiviante.

 

CLA!I7ICACI:# Los altos costos de chancado se de#en a los consumos elevados de energía necesaria para la reducción de tama;o del mineral. ara que el chancado sea eficiente, se de#e evitar que las partículas de mineral sean reducidas de tama;o más allá de lo necesario. 7sto se consigue por medio de una clasificación adecuada, que consiste en separar las partículas seg"n su tama;o, entregando un material grueso denominado descarga 'que retorna al chancado- y un material fino llamado re#alse 'que es enviado al siguiente  proceso-.

AGLOMERACI:# La aglomeración consiste en la cohesión de partículas de menor granulometría en torno a aquellas de mayores tama;os. =iene como principal o#/etivo me/orar la permea#ilidad permea#ilidad del lecho, lech o, minimizando minimizando la presenci presencia a de zonas sin acceso acceso a la solución solución lixiviant lixiviante. e. %quello %quellos s minerales que no han sido aglomerados presentan una ausencia de las fuerzas para mantener las partículas en su lugar, por lo cual, los finos se desplazan de#ido al arrastre de la solución lixiviante, ocupando espacios entre las partículas mayores y, de existir  ar arci cill llas as,,

am#o am#os s

fact factor ores es cump cumple len n

un rol rol

sell sellan ante te,,

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la

permea#ilidad del lecho.

 

D&;ere+'&a e+tre la er'$la/&l&.a. .e 3+ %ater&al +$ aalor económico del metal a recuperar, ley de ca#eza, el tonela/e disponi#le, precio de venta y las condiciones de calidad del producto impuestas por el mercado.

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7l porcenta/e de recuperación que se puede esperar con cada método

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7l costo de explotación minera, el método de arranque y transporte del mineral a la planta

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7l cos costo to de proceso procesos s previos previos de reducció reducción n de tama;o, tama;o, chancad chancado, o, moliend molienda, a, clasificación y los eventuales pre0tratamientos de aglomeración y?o curado, y

 

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La facili facilida dad d de disolu disolució ción n relati relativa va de las es espe pecie cies s de dese seada adas s y los costos costos de reactivo.

 

Rela'&+ e+tre la le .e '$/re ;re+te al ta%a$ .e artí'3la ara l$- .&;ere+te- %t$.$- .e l&&v&a'&+ 473e+te5

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