LIXIVIACION-DE-MALAQUITA-CuCO3.docx

LIXIVIACION DE MALAQUITA CuCO3.Cu (OH)2 

CÁTEDR CÁTE DRA A METALURGICOS

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CAT CA TEDR DRÁ ÁTIC ICO O

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ALUMNAS(OS) • •

: CI CINE NETI TICA CA DE PR PROC OCES ESOS OS : IN ING G. Manue !ue""e"#$ %e&a :

'ERNÁNDE ALIN* +ASM,N PE-A ELME* LOIDA QUINTO GALVE* MILAGROS LONDO-A AVALA* GUSTAVO MAHUA CAPCHA* OSTERLIN CUADROS URANO* DANIEL CHAVE LANASCA* 'RITS CAMACLLANQUI CORAHUA* RONALD CANCHAN TORPOCO* ASHIRA

ORE RIOS* CRISTINA ROMAN MEA* ENO

SEMESTRE  

:

/0 HUANCAO12

INTRODUCCIN: El cobre se presenta en la naturaleza en diferentes especies minerales; los óxidos, carbonatos y sulfatos de cobre son fácilmente disueltos por soluciones dilu diluid idas as de ácid ácido o sulfú sulfúric rico; o; los los sulf sulfur uros os de orig origen en secu secund ndar ario io (nov (novel elitita, a, calcocita) también son solubles, las especies minerales como la calcopirita, malauita y crisocola tienen un un ba!o "ndice de solubilidad# $e utiliza el ácido sulfúrico por su ba!o costo y alta disponibilidad por producirse como subproducto en la fundición de concentrados de cobre, también se produce en la fundición de plomo y en las refiner"as electrol"ticas de zinc#

O+ETIVOS: 

%onocer las condiciones óptimas de granulometr"a, caudal y relación de sólido&l"uido ue resultan más eficientes para obtener una mayor 



recuperación de %u# %onocer la importancia de otros factores ue influyen notoriamente en el



proceso de lixiviación y las propiedades de estos# 'eterminar los factores y rangos de estos en los cuales el porcenta!e de recuperación es más alto#

MARCO TERICO 1. ¿QUÉ ES LA LIXIVIACIÓN? a palabra lixiviación procede del lat"n ixivia* ue significa le!"a# En +oma esta palabra se usaba para describir los !ugos ue destilaban las uvas o las aceitunas antes de ser macacadas# -oy la palabra lixiviación se usa para describir el proceso mediante el cual se lava una sustancia pulverizada con el ob!etivo de extraer de ella las partes ue resulten solubles# Es as", ue en miner"a el término lixiviación se define como un proceso idro&metalúrgico# Esto significa ue, con la ayuda del agua como medio de transporte, se usan u"micos espec"ficos para separar los minerales valiosos (y solubles en dicos l"uidos) de los no valiosos# Este proceso permite traba!ar yacimientos ue suelen ser calificados de ba!a ley (y por tanto de más alto costo de producción por tonelada) siempre ue la operación minera involucre una actividad a gran escala# Es decir, ue la lixiviación es un proceso de recuperación ue ará económico un proyecto conforme se traba!en mayores volúmenes de material#

2. UNA CUESTIÓN PREVIA DE SUMA IMPORTANCIA El proceso de lixiviación reuiere de la preparación adecuada y responsable del área donde se va a realizar la acción de lixiviar#

.ara

ello,

los

traba!os

de

acondicionamiento velan

por

no

generar 

impactos negativos al ambiente y al mismo tiempo lograr  ue el proceso sea eficiente# Entre los traba!os ue se realizan, cabe mencionar los estudios previos de suelo, agua y aire, ue brindan información valiosa para el dise/o y seguimiento del proceso# as áreas de terreno dedicadas a este proceso son lugares amplios y llanos sobre la ue se coloca una membrana impermeable (conocida como geo membrana) ue aislará el suelo de todo el proceso u"mico ue se e!ecutará arriba#  0demás, en toda el área se acondiciona1 ♣

2n sistema de ca/er"as distribuidas omogéneamente ue se utilizan

para transportar y rociar la sustancia lixiviante sobre el mineral# ♣

2n sistema de tuber"as (sistema de drena!e) especiales ue recogen

las soluciones ue se irán filtrando a través del material apilado durante el proceso# %omplementariamente se construye una poza (cercana a la zona de lixiviación) en la ue se acumulan los l"uidos ue se obtengan de la lixiviación ue luego deben ser tratados para lograr la recuperación final del material fino ue se encuentran atrapados en ellos#

3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO 3.1. LA PREPARACIÓN DEL MATERIAL.

El material extra"do de un yacimiento para su lixiviación inicia su camino de preparación con su fragmentación (cancado y molienda) para obtener dimensiones muco más peue/as de lo ue antes eran grandes pedazos de rocas (el tama/o final puede alcanzar  asta un tama/o de 34 micras), con el ob!eto de ue el proceso de separación del mineral valioso sea más eficiente y rápido#

3.2 EL TRANSPORTE DE MATERIAL A LA ZONA DE LIXIVIACIÓN uego del cancado y molienda, el material debe ser llevado y dispuesto adecuadamente sobre el área de lixiviación# .or lo general las operaciones mineras usan para ello voluetes gigantes, aunue en algunos casos se realiza este traba!o mediante fa!as transportadoras #

3.3 FORMANDO PILAS .ara el adecuado proceso, es necesario ue el material molido sea acumulado sobre la membrana impermeable en mont"culos (pilas) de varias toneladas, formando columnas de ellos de manera ordenada#

3.4 BAÑADO O RIEO 2na vez completadas las pilas de acuerdo a la capacidad de la membrana, se aplica en repetidas oportunidades y lentamente, a modo de riego por goteo o aspersores, una solución especial sobre la superficie del material# a solución es la mezcla de u"micos disueltos en agua, los cuales var"an dependiendo del material ue se esté traba!ando y los productos a obtener (oro, cobre, etc#)# a solución l"uida tiene la propiedad de disolver el mineral y de esa manera fluir con el l"uido acia el sistema de drena!e# Estos l"uidos son transportados mediante las tuber"as instaladas acia una poza#

3.! ALMACENA"E # RECUPERACIÓN %omo se di!o l"neas arriba, la sustancia obtenida del proceso de riego es transportada acia pozas construidas y acondicionadas para almacenarlas en tanto se programe su ingreso a la siguiente etapa del proceso (recuperación y concentración)# %abe indicar ue al igual ue se recupera mineral valioso de la sustancia obtenida, se recupera también el agua involucrada en ella, la misma ue se reutiliza en los siguientes procesos de lixiviación, buscando acer un uso más eficiente de este recursos# 'e igual forma, el área donde se realiza la lixiviación, es recuperada luego de unos a/os de uso# 0s" se procede a restituir la vegetación propia de la zona, cuidando y monitoreando su desempe/o#

4. PROCESOS POSTERIORES as soluciones l"uidas (lixiviadas) pasan por otros procesos para ue se separe el l"uido de los minerales valiosos# En principio se busca eliminar las part"culas sólidas ue pudieran aber sido arrastradas y ue no tienen valor# .osteriormente, la solución enriuecida (la ue tiene minerales valiosos) debe pasar por a la etapa de recuperación y concentración, para lo ue se, usa procesos de precipitación, extracción por solventes  5electro obtención ($6&E7) 8, entre otros, dependiendo nuevamente del metal sólido ue se uiera obtener#

!. FACTORES QUE INTERVIENEN EN UNA LIXIVIACIÓN •

%aracter"sticas del mineral (naturaleza, ley, tipo de ganga, etc#

•

9ama/o de part"cula# 2n menor tama/o aumenta la extracción y

•

disminuye el tiempo de contacto entre el mineral y el lixiviante# %oncentración del disolvente o lixiviante# El aumento de concentración del lixiviante incide en la extracción, pero disuelve elementos no favorables a la oxidación del cobre# :eneralmente

•

se usa -$< al =># 9iempo de contacto y temperatura# El tiempo de contacto depende de los factores anteriores, un aumento de la temperatura provoca un aumento en la velocidad de extracción# En idrometalurgia se lixivia a temperatura ambiente#

$. MÉTODOS DE LIXIVIACIÓN os principales métodos de lixiviación son1

$.1. LIXIVIACIÓN IN SITU%

Esta operación ue algunas veces se llama miner"a en solución, se refiere a la lixiviación por percolación de los minerales, mediante circulación del disolvente, sobre y a través del cuerpo del mineral#

?recuentemente se utiliza para obtener sal a partir de los depósitos en la superficie de la tierra, mediante la disolución de la sal en agua, la cual se bombea asta un pozo, batea o canca# $.2.  LIXIVIACIÓN DE BOTADERO%

Este método se utiliza para extraer cobre de minerales ue tienen ba!a ley# El material es generalmente un lastre generado en la explotación de minas a ra!o abierto, el cual es vaciado sobre una superficie poco permeable y el solvente acuoso es agregado sobre la superficie del botadero# $e percola a través del leco por gravedad# a solución fuerte ue se obtiene por el fondo del botadero es conducida a la planta de cementación, donde se extrae el cobre y la solución remanente es retornada a la lixiviación# $.3. LIXIVIACIÓN EN PILAS%

Es la técnica de lixiviación de cobre más antigua# $e utiliza en la lixiviación de menas porosas oxidadas, ue son apiladas en una canca previamente preparada# as menas son de mayor diámetro ue los desecos de botaderos# Este método no es aplicable para sulfuros o menas ue ocasionen fuerte consumo de ácido# En la preparación de la canca, el piso debe ser impermeabilizado y contar con una leve pendiente o inclinación, para permitir la recolección de las soluciones ue son irrigadas al leco# El volumen del leco de la pila, tiene un rango amplio según sea la escala de operación# ixiviación en batea o percolación1 Esta técnica consiste en contactar un leco mineral con una solución acuosa ue se inyecta en forma ascendente o descendente, ue percola e inunda la batea o estanue# a geometr"a del leco la establece la batea (rectangular, cil"ndrica), ésta debe contar con un fondo falso filtrante ue permite el drena!e de las soluciones# os minerales a tratar por éste método deben presentar una

granulometr"a intermedia y ciertas caracter"sticas# Este es uno de los métodos más frecuentemente utilizado en la industria minera#

$.4.

LIXIVIACIÓN POR AITACIÓN%

as menas de cobre a tratar por este método, deben presentar una ley alta, debido a ue la mena debe ser molida finamente, lo cual conlleva mayores costos en la conminución y en el consumo de ácido# $us venta!as comparativas con otros métodos son1 • • • •

 0lta extracción del cobre soluble# 9iempos de contacto en los estanues cortos (@ a A oras) .roceso continuo# ?acilidad para tratar menas alteradas o generadoras de finos#

•

2no de los mayores esfuerzos ue se reuiere para la pulpa lixiviada es la recuperación de la solución rica y la entrega de un relave con ba!o contenido de cobre en solución# a lixiviación de la pulpa, se realiza en una bater"a de agitadores neumáticos o mecánicos, donde se efectúa el ataue de los sólidos# os agitadores se conectan en serie y el porcenta!e de sólidos en ellos oscila entre un 33 a =4>, por lo general se producen reacciones exotérmicas y de difusión del ácido, oscilando la temperatura entre 34B a =4B %

&. AENTES LIXIVIANTES a selección del agente u"mico extractante depende de su disponibilidad, costo, estabilidad u"mica, selectividad, facilidad de producir, regenerar y recuperar el cobre de la solución acuosa en forma

económica# 'esde el punto de vista u"mico, los agentes utilizados en la lixiviación del cobre se clasifican en1    

 Ccidos Dnorgánicos1 Ccido sulfúrico, Ccido clor"drico, Ccido n"trico ases1 -idróxido de amonio  0gentes xidantes1 x"geno, Dón férrico, Dón cúprico  0gentes 0comple!antes1 0mon"aco, $ales de amonio, %ianuros, %arbonatos, %loruros

El ácido sulfúrico es el agente más utilizado en la lixiviación del cobre, esto se debe fundamentalmente a razones de calidad u"mica, costos de fabricación y disponibilidad# 2na fuente de producción del ácido sulfúrico es a partir del $, el cual es producido en las fundiciones de cobre, lo ue permite obtener ácido como subproducto a un costo relativamente ba!o# En %ile se produce ácido como subproducto en %aletones, %agres, .aipote, Fentanas y %uuicamata#El consumo de ácido sulfúrico es un "tem de costo altamente significante en el proceso extractivo, especialmente en las plantas de mediana y ba!a ley de capacidad, ya ue por cada Gg de cobre producido se consumen de 8,=&H,4 Gg de ácido, según la mena y el proceso empleado# El consumo de ácido absorbe de un 84 a un del costo de producción unitario#

'. SISTEMAS PARA DISOLUCIÓN DE METALES '.1. LIXIVIACIÓN ACIDA Este sistema comprende la lixiviación con ácido sulfúrico concentrado, con ácido sulfúrico diluido y ox"geno, con ácido clor"drico, n"trico, férrico, tiourea, etc#

'.2. LIXIVIACIÓN ALCALINA

En estos casos la lixiviación es de tipo amoniacal, con idróxido de sodio, con cianuro de sodio, con sulfuro de sodio, etc#

'.3. LIXIVIACION BACTERIANA En estos casos se emplean diferentes especies de bacterias ue son capaces de aumentar la velocidad de disolución de metales de cobre, plomo, zinc, uranio, molibdeno, titanio, etc#, a partir de sus minerales, entre los cuales podemos mencionar las bacterias tiobacillus '.4. LIXIVIACION NEUTRA

El sistema de disolución comprende la lixiviación con tiosulfato de sodio y con cloro gaseoso#

PARTE EXPERIMENTAL I# Euipo y materiales ue se utiliza1         

alanza Fasos de precipitado J9ubos de .F% de =4cm .apeles ?iltro  Ccido sulfúrico Kineral de cobre en forma de malauita (carbonato de cobre) con formula %u%3#%u (-)8# J otellas de suero con su respectivas mangueras otellas descartables  0lambre

8# .rocedimiento • • • •

• •

• •

• •

9ener = Lg del mineral de malauita %u%3#%u (-)8#

8 Lg pasar por malla 3M