Manual Procesos Auxiliares de LX-SX-EW

PROCESOS AUXILIARES EN LIX-SX-EW

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1.- INTRODUCCION A LOS PROCESO AUXILIARES EN HIDROMETALURGIA

Como sabemos en la Hidrometalurgía contiene todos los procesos que tratan una mena, mediante el uso de un disolvente apropiado para el tipo de mineral, pasando aquel o aquellos elementos útiles, o valioso desde el punto de vista económico, desde la fase sólida a una fase líquida y quedando la ganga inalterada, para luego recuperar mediante algún proceso, el elemento útil contenido ahora en la solución enriquecida. Pero en este proceso existe algunos procesos auxiliares los cuales cumplen una alta importancia, debido que son ellos los que de una manera a otra pueden llevar a tener un mejor producto tanto en lo físico (apariencia) como en lo químico (pureza).

En un proceso hidrometalurgico existen un sin numero de etapas auxiliares las que se tienen en cada una de las operaciones unitarias que contempla el proceso hidrometaúrgico. En el presente curso nos enfocaremos en los procesos auxiliares: 

Determinación de niveles freáticos.



Rompimiento mecánico de borra.



Recuperación de las características físico-químicas del orgánico.



Operación y funcionamiento de los coalescedores.



Operación y funcionamiento de los filtros.



Operación y funcionamiento de las centrifuga tricanter.



Operación y funcionamiento de los intercambiadores de calor.



Limpieza de las celdas (desborre).



Detección de cortocircuitos.

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1.

PROCESAMIENTO HIDROMETALURGICO DEL COBRE.

Es muy conocido para todos los metalurgistas e ingenieros químicos que la base en que se fundamenta la selección de un proceso a seguir para una especie mineral dada es la naturaleza química de la MENA. Es así como los sulfuros de alta ley responden bien a flotación y no a la lixiviación a menos que esta sea con extractantes de poco carácter oxidante, pero pueden transformarse por tostación o bien disolverse en extractantes oxidantes o por acción bacterial en el caso preferencia de sulfuros de baja ley.

El ácido sulfúrico es el agente lixiviante más común empleado en el beneficio hidrometalurgico del Cobre. Dadas sus cualidades químicas y de costos pero, existen muchos otros agentes capaces químicamente de lixiviar minerales de cobre.

La disolución química es un propiedad que presentan muchos minerales frente a determinados sistemas acuosos conteniendo ácidos, bases, sales solubles, agentes acomplejantes o simplemente en agua. Los óxidos de cobre, presentan una alta inestabilidad química al ataque con ácidos inorgánicos diluidos y presentan un alto grado de mojabilidad, no siendo económicamente factibles de ser concentrados por flotación como sucede con los sulfuros.

También, es sabido que a las plantas de procesamiento deben enviarse menas de una ley de corte económica al proceso, de tal forma que las de menor ley deben originar lastres en stock o bien zonas no explotadas en espera de ser económicamente rentables en el caso de una depresión del precio del metal rojo.

El procesamiento para recuperar cobre con menores costos de inversión y operaciones, impulsó al hombre a emplear más las condiciones naturales y extraer cobre desde aguas de minas, lixiviar por lotes o montones, irrigar botaderos, lixiviar en el yacimiento, etc. Dada la flexibilidad de los procesos por vía húmeda, se proyectan con más relevancia en el futuro.

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La vía hidrometalúrgica, se caracteriza por practicar sus procesos básicos en medio acuoso y temperatura ambiental

o levemente superior. Los procesos

fundamentales de la vía hidrometalúrgica para extraer el cobre que involucran cambios químicos del cobre en medio acuoso son los siguientes: 

LIXIVIACION: En este proceso, se disuelve o solubiliza el cobre contenido en el mineral, mediante su contacto con soluciones lixiviantes de ácido sulfúrico. En otras palabras, en este proceso se transfiere cobre desde el mineral hacia la solución acuosa (solución rica o “PLS”)



EXTRACCIÓN POR SOLVENTE: En el proceso de extracción por solventes orgánicos, se separa el cobre disuelto en el PLS de los otros iones acompañantes y posteriormente se incorpora al electrolito que avanza a la electro-obtención. En consecuencia, en el proceso de SX se transfiere selectivamente el cobre disuelto desde el PLS hacia el electrolito rico o cargado.

Mediante la practica de la SX, se consigue proporcionar al proceso de EW, un electrolito purificado y concentrado en cobre o sea más óptimo para el proceso electrolítico. 

ELECTRO-OBTENCIÓN: Este proceso es el final de la vía hidrometalúrgica y mediante la utilización de energía eléctrica se recupera el cobre contenido en el electrolito. El cobre extraído se deposita en forma metálica sobre los cátodos sembrados en las celdas, los cuales se cosechan periódicamente para despegar las láminas de cobre o cátodos electro-obtenidos.

Comparativamente, la vía de procesos L / SX / EW para la producción de cobre es más simple y expedita, que la piro metalúrgica. La conexión de flujos líquidos que se presentan en el proceso, permite configurar un proceso continuo con reciclamiento. Dentro de sus ventajas comparativas se encuentran:

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

Menores costos de inversión y operación



Produce cobre de alta pureza con bajo costo asociado



Menor impacto ambiental



Permite procesar minerales de baja ley, residuos, minerales mixtos, aguas de minas, etc.

Las bondades técnico-económicas de la extracción hidrometalúrgica del cobre por L / SX / EW, han incentivado a la industria minera del cobre en los últimos años a desarrollar numerosos proyectos que consultan en forma preferente la aplicación de la vía L / SX / EW. Esta tendencia se ha manifestado con gran impacto en nuestro país, primer productor mundial de cobre, a partir de 1980 con la propuesta en marcha de la planta Lo Aguirre con una capacidad nominal de 14.000 tm /a de cátodos.

Actualmente, a el primer semestre de 1995, en Chile se encuentran en operaciones alrededor de 14 plantas con SX / EW con una capacidad nominal de producción de alrededor de 500.000 tm/a de cátodos. Entre ellas, se destaca la planta Zaldivar con una capacidad nominal de 100.000 tm/a y máxima de 125.000 tm/a, constituyéndose como la mayor capacidad nacional.

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OPERACIÓN DE LIXIVIACIÓN

Introducción

La lixiviación es definida como la operación unitaria conducente a extraer una especie química desde una matriz sólida al contactarla con una fase líquida, que contiene un disolvente en condiciones de proceso apropiadas.

De los varios métodos existentes para la lixiviación de minerales oxidados de cobre, uno de los principales es la Lixiviación en Pila.

La lixiviación en pilas consiste en depositar el mineral chancado a tamaño adecuado, en una superficie impermeable con una pendiente adecuada para la recolección de soluciones, y regarla con una solución acuosa del disolvente elegido.

Solución de lixiviación

Mineral o concentrado

OPERACIÓN DE LIXIVIACIÓN

Ripios o Relaves

Solución fuerte

Figura Nº 1. Esquema del Proceso de Lixiviación

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Este proceso tiene como características principales las siguientes:

1. - Baja inversión debido a que sólo utiliza el chancado como método de conminución de la mena, a grados máximos de 100% -1/4", con un grado

de

aglomeración

de

los

finos

que

permita

la

libre

percolación de la solución disolvente.

2. - Bajo costo de operación por la misma razón anterior y debido a que los movimientos de materiales son mínimos, comparados con el volumen de movimiento de soluciones.

3.-

El tiempo de lixiviación está dado en días o meses, en vez de horas como en la lixiviación agitada.

4. - El tratamiento se realiza con soluciones diluidas del disolvente a bajas tasas de riego del montón de mineral.

5. - El

mineral

debe ser

depositado

a

una

altura predeterminada

económicamente, de tal manera que tenga un coronamiento plano y significativo para recibir el sistema de riego.

6.-

La superficie debe tener una impermeabilización (natural o artificial) y una pendiente adecuada que permita la recolección de las soluciones en la base de la pila, sin pérdidas apreciables ni formación de napas freáticas internas.

7.-

El mecanismo hidráulico principal para la mojabilidad de las partículas de mineral, y que permita la migración de los iones desde la matriz sólida a la fase líquida, debe ser principalmente la capilaridad y secundariamente las fuerzas gravitatorias.

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2.1 OPERACIONES EFECTUADAS EN EL ÁREA DE LIXIVIACIÓN

2.1.1 Determinación de niveles freáticos. Instalación de Piezómetros Objetivo Controlar el nivel freático de las franjas, para evitar que la acumulación excesiva de solución provoque deslizamiento de taludes o desastres mayores, como grandes desplazamientos de mineral del tipo aluvión ocasionando un accidente de tipo ambiental. Alcance La herramienta para el control de los niveles freáticos, es la instalación de los Piezómetros, los cuales en la práctica son tubos cerrados y en su extremo inferior perforados los primeros 1.2 metros, con la finalidad de medir la altura del líquido retenido en la pila. De esta forma semanalmente controlar su evolución y asegurar la estabilidad.

Materiales Cordel de ½ a 1” para apoyar el tubo. Flexómetro, lápiz y libreta de anotaciones de terreno. Bidón con agua, recipientes y trapos de limpieza.

Herramientas y Equipos Tubo perforado Tubo sin perforar Macho de 10 – 20 libras Radio Handy Descripción de Actividades 1.

El equipo de Armado lixiviación procederá a instalar la cantidad de 13

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tubos, los cuales tienen una longitud de 0.80 m, cada uno posicionados en 5 puntos divididos a lo largo del primer módulo para los Óxidos. 2.

Para la instalación propiamente tal se deberá respetar y aplicar el procedimiento de trabajo seguro que existe en el área. El primer tubo que se introduce es aquel que tiene la punta y las perforaciones, para luego ingresar el resto de los tubos dejando el último sobrepasando 50 cm sobre la superficie de la pila.

3.

Medición de las cotas iniciales y finales del piso. (Topografía)

4.

Teniendo las estacas con las respectivas cotas entregadas por topografía.

5.

Se procede a determinar la cantidad exacta de tubos que tiene que introducir en la pila, para no dañar el piso inferior.

6.

El primer tubo que se introduce es aquel que tiene la punta y las perforaciones, para luego ingresar el resto de los tubos dejando el último sobrepasando por lo menos 50 cm sobre la superficie de la pila.

7.

Trasladar el material al punto de trabajo con equipo adecuado y permiso apropiado. Deben participar 3 personas.

8.

Instalar el primer tubo con punta con el macho de 10 a 20 lbs. Golpeando sobre la copla y sosteniendo el tubo con un cordel rodeándolo (1 por persona) del lados opuestos, manteniendo la distancia.

9.

Posteriormente se arma con los tubos sin perforación.

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OPERACIÓN DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES

La extracción por solventes es un proceso que implica el paso del cobre, disuelto en forma de iones dentro de una fase acuosa hacia otra fase líquida, inmiscible con ella, conocida como fase orgánica. Durante el contacto líquido-líquido se produce un equilibrio en el cual el cobre en solución se distribuye entre las fases acuosas

y orgánicas de acuerdo a sus

respectivas solubilidades. Esta técnica se aplica en la metalurgia extractiva

del cobre con fines

fundamentales de concentrar, purificar y separar este metal de otros elementos o metales disueltos. En la operación de extracción por solventes la solución rica en cobre (PLS) que viene de la lixiviación se contacta en contracorriente e íntimamente con una oxima aromática disuelto en un diluyente adecuado, para la extracción por solventes, realizándose esta operación en un equipo llamado mezclador- decantador.

El fundamento básico del proceso de extracción por solvente (SX) es la reacción química de intercambio iónico, entre el íon del elemento metálico y un íon H + del compuesto orgánico (resina extractante), que da origen así a un complejo organometálico o quelato, que es soluble en la fase orgánica y que se separa entonces por vía de los otros elementos impurezas, que permanecen solubles en la fase acuosa residual, o refino como se le denomina. La fase líquida orgánica que permite la funcionalidad del proceso de SX, comúnmente en el lenguaje del proceso se le denomina como orgánica, contiene un compuesto orgánico denominado extractante, el cual esta diluido en un solvente. El extractante que químicamente se representa por RH. Por otra parte, en base a la reversibilidad de la reacción química de extracción, el metal extraído es posible reextraerlo por otra fase acuosa desde el solvente orgánico, por el simple mecanismo de cambio de pH, con lo cual se invierte el sentido de la reacción química general.

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3.1 PATIO DE ESTANQUES – TANK FARM Esta área comprende todos los procesos asociados al almacenamiento, tratamiento y acondicionamiento de las soluciones de electrolito, fase orgánica cargada y crudo resultante del proceso, así como también de la alimentación de reactivos. 3.1.1 Sistema de manejo de electrolito Está localizado en el área de estanques entre la sección de SX y la nave de electroobtención. Estos circuitos fluyen paralelamente por gravedad, desde las diversas etapas de reextracción de los cuatro trenes de SX, a cuatro coalescedores de tratamiento de electrolito, que remueven cerca del 70 % del orgánico atrapado en el electrolito rico. Los coalescedores tienen una capacidad de 520 m 3/h. El electrolito tratado fluye por gravedad a 2 estanques de 1100 m 3 de capacidad. Los estanques son de concreto, están recubiertos con HDPE y tiene un techo de FRP. De allí el electrolito rico se alimenta a dos bancos de filtrado. Cada banco está compuesto de 6 filtros Spintek de 2064 m3/h de capacidad (4.42 m de diámetro) que operan en paralelo. El medio filtrante está constituido por antracita, carbón y granate. Estos filtros remueven los sólidos finos y cualquier traza de orgánico remanente en el electrolito. En la figura se observa un banco de filtros Spintek usados para el electrolito rico en El Abra.

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FIGURA 2 : Filtros Spintek El electrolito rico filtrado se calienta en dos etapas. La primera consiste en un intercambiador de calor para calentar la solución rica con el electrolito pobre, o spent, con el objeto de recuperar algo de calor que proviene de EW.

Figura. 3 Intercambiador de calor electrolito rico – electrolito pobre En la segunda etapa, el electrolito rico se calienta sobre los 45 °C con agua caliente proveniente del sistema de caldera y calefactores de agua. Los intercambiadores de calor son del tipo placas, en una estructura de acero inoxidable 316. El electrolito caliente se almacena en 2 estanques de recirculación paralelos de 1300 m3 de capacidad, revestidos con HDPE y con techo de FRP.

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Estos estanques incluyen vertederos internos separados, con electrolito pobre a un costado, para obtener en el otro costado la mezcla con el electrolito de avance que alimenta a las celdas. El electrolito rico de avance tiene del orden de 50 g/l de cobre y 150 g/l de ácido.

Figura 4 Intercambiador de calor electrolito rico – agua caliente

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DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA SX Y TANK FARM

Agua 40 1

40 2

40 3

40 4

40 5

Agua

40 6

40 7

TK-411

Filtros Spintek

40 8

40 9

41 0

41 1

41 2

TK-412 Filtros Spintek

Electrolito Alimentación a Celda

Electrolito Pobre

Electrolito Pobre

Coalecedores de Organico

TK405

Electrolito Cargado

Coalecedores de Organico

TK401

Orgánico Cargado

W A

TK402

W B

W C

OC

OSC E1AP

E-1 A

OSC

OSC

E-2 A

E-1 B E-2 B

W D

S R

S R

OSC E1BP OD

E-1 C

OSC

OSC

E-2 C

E-1 D

S R

E-2 D

OD

S2 D

ESC

RFE 1BP

RFE 1AP

E1 AP

PLS

TK406

OC

S R

OCL

Electrolito Cargado

Orgánico Cargado

OSD

OSD

S1 A

E1 BP S1 B

Refin o

ESC

OCL PLS

S2 C

OSD

OSD

S1 C

S1 D Refin o

Piscina de refino Coalecedores de refino

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Coalecedores de refino

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4. CONCEPTOS OPERACIONALES EN LA OPERACIÓN DE UNA PLANTA DE SX

4.1.- Emulsión y coalescencia En su definición más sencilla la emulsión es la formación de gotas pequeñas; la coalescencia es lo inverso, es decir, el aglutinamiento de las gotas pequeñas en gotas grandes. Estos dos procesos fundamentales en la operación de SX, se verifican en el mezclador y decantador respectivamente. Si bien es cierto, que la emulsión favorece la cinética de intercambio debido a que una distribución de gotas más finas producirán un aumento de la velocidad de reacción o una disminución del tiempo de retención necesario, lo cual significa mayores flujos volumétricos o un reactor más pequeño, pero por otro lado, la distribución de tamaños más finos disminuirá la velocidad de separación de fases, lo cual significan menores flujos o un decantador más grande. Estos efectos, que son opuestos, deben manejarse y balancearse muy bien, de tal modo de optimizar el trabajo del mezclador/decantador.

Figura 5 Emulsión y coalescencia 4.2.- Banda de dispersión La zona donde ocurre el fenómeno de coalescencia y comienza a separarse las fases constituyentes de la emulsión recibe el nombre de banda de dispersión. Esta banda se forma en el decantador de los equipos de extracción por solventes. En esta banda de dispersión el orgánico asciende mientras que el acuoso desciende, generándose un perfil de fases en que el orgánico se encuentre sobre el acuoso y la banda de dispersión se ubica entre medio de estas dos fases. Este

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fenómeno de rompimiento de la emulsión se produce naturalmente y solo es necesario darle tiempo al sistema para que ocurra. El espesor de esta banda de dispersión es una de las variables de operación más importante del decantador.

Figura 6 Banda de dispersión en un decantador 4.3.- Continuidad de fases De la definición de emulsión se establece que existe una fase matriz dentro de la cual la otra fase se dispersa en forma de gotas. La fase que cumple el rol de fase matriz es la que define la continuidad de una emulsión. En la extracción por solventes se puede dar dos casos de continuidades: a)

Continuidad Acuosa

: Pequeñas gotas de orgánico están dispersas en la fase acuosa. La mezcla en acuoso continuo conducirá la corriente eléctrica.

Cuando la fase matriz es la fase acuosa se tiene una emulsión de continuidad acuosa.

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b)

Orgánico contínuo

: Pequeñas gotas de acuoso están dispersas en la fase orgánica. La mezcla orgánica continua no conducirá la corriente eléctrica.

4.4.- Arrastres La continuidad tiene gran importancia en los arrastres y separación, debido a que normalmente se producen contaminaciones que afectan no solo a SX propiamente tal, sino también a las operaciones anteriores y posteriores. El arrastre o contaminación O/A, es el volumen de orgánico, medido en partes por millón (ppm) que es arrastrado por la fase acuosa. Esta contaminación representa una pérdida del reactivo orgánico. El arrastre o contaminación A/O, también se mide en ppm, es el volumen de acuoso que es arrastrado por la fase orgánica. Esta contaminación implica que en el electrolito aumente la concentración de impurezas, lo que justifica, en algunos casos, una etapa de lavado del orgánico Esta contaminación debe ser controlada ya que el orgánico cargado, al pasar de las etapas de extracción a reextracción, produce un aumento en las concentraciones de impurezas en el electrolito. Otro tipo de arrastre es aquel que proviene de la lixiviación y se refiere al arrastre de partículas finas de mineral. Este arrastre es muy peligroso porque genera una interfase muy estable, difícil de romper, denominada como borras.

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Figura 7 Arrastre de solución 4.5.- Borra o Crud El crud es una forma de emulsión estable, constituida por tres fases que debido al mezclamiento adquieren la condición estable, bajo la forma de un lodo que se ubica preferentemente en la interfase orgánico/acuoso. Para mantener controlada la cantidad de crud en las etapas, se remueve o extrae de acuerdo a una periocidad que queda definida por las condiciones específicas de la planta y de acuerdo al volumen de crud que se coseche, se fija también la frecuencia de tratamiento del crud para recuperar el orgánico que contiene, el que deberá retornarse posteriormente al proceso de SX. La cantidad de borra generada depende de muchos factores a saber: sólidos en la fase acuosa, la turbiedad de la fase acuosa, reactivos provenientes de otros procesos y contaminantes que pueden entrar al sistema, tales como aceites lubricantes. Una pequeña cantidad de borra no será perjudicial, incluso tiene un efecto beneficioso en la separación de fases, porque actúa como un coalescedor. Una gran cantidad de borra aumentará el consumo de reactivo y si se mueve de un agitador a otro producirá emulsiones más estables que pueden resultar en una operación incontrolada y una emulsificación total de la planta.

Figura 8 Borra o Crud Fundación Educacional Escondida @ 2008

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5.- EQUIPOS QUE TRABAJAN EN UN PATIO DE ESTANQUE              

Estanque Coalescedores Estanque pulmón solución orgánica Estanque pulmón solución refino Estanque pulmón solución electrolito rico Estanque pulmón solución electrolito pobre Estanque colector de borras Estanque de agua de lavado de filtros Celdas columnares Filtros de electrolito Filtros para tratamiento de orgánico con arcilla Intercambiadores de calor electrolito / agua caliente Centrifuga para tratamiento de borra Estanque de almacenamiento de orgánico contaminado Estanque para tratamiento de borras

Estanque pulmón solución orgánica: Estanque receptor de la solución orgánica cargada ubicada al final del circuito, sirve de pulmón para el bombeo de vuelta hacia el proceso. Requiere tener dimensiones que permitan un tiempo de residencia para coalescer el máximo del acuoso arrastrado por atrapamiento. Estanque pulmón solución refino: Receptoras de todo el refino efluente del proceso de SX, pulmón para el bombeo de la solución que retorna a la lixiviación. Se requiere que tenga dimensiones adecuadas para asegurar la operación sin interrupciones de las pilas y para coalescer el orgánico arrastrado. Se debe considerar bomba flotante auxiliar u otro equipo para captar y recuperar el orgánico acumulado en la superficie. Estanque pulmón solución electrolito rico: Recepciona, almacena y sirve de pulmón para el bombeo del electrolito rico producido, hacia los circuitos de limpieza; en su superficie puede eventualmente producirse acumulación de solución orgánica, cuya recuperación debe considerarse. Estanque pulmón solución electrolito pobre: Receptor de las soluciones que retornan del proceso de electrólisis y que en parte se mezclan con electrolito rico para constituir la mezcla que alimenta las celdas, la otra parte se bombea de regreso al proceso de SX. Estanque colector de borras: Recepciona y acumula las borras retiradas desde los decantadores para su envío hacia los equipos de tratamiento, para la recuperación de la solución orgánica. Estanque de agua de lavado de filtros: Es un pulmón de agua de buena calidad para realizar el retrolavado de los lechos filtrantes, con el fin de remover los sólidos y el orgánico retenido.

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Celdas columnares: Celdas para flotar con aire el orgánico arrastrado en la solución de electrolito rico, generalmente se usa como complemento preliminar para mejorar la eficiencia de equipos de filtración. Filtros de electrolito: Filtros duales con lechos granate y antracita, que tienen la finalidad de retener las partículas de orgánico y sólido en suspensión, para disponer de un electrolito tan limpio como sea posible para eliminar las celdas de electrodepositación. Filtros para tratamiento de orgánico con arcilla: Filtro que opera con un queque de arcilla y que restituye las propiedades de separación de fases de la solución orgánica, que se ha contaminado con productos de degradación o con sustancias tenso activas. Intercambiadores de calor electrolito / agua caliente: Equipo destinado a transferir calor desde agua caliente que va a electrodepositación para condicionarlo térmicamente para el proceso de electrólisis. Centrifuga para tratamiento de borra: Reactor donde se realiza la ruptura del crud mediante acción centrífuga, para recuperar la solución orgánica contenida. Estanque de almacenamiento de orgánico contaminado: Receptor de orgánico que requiere acondicionamiento antes de retornar al proceso.

6 CARACTERISTICAS DE LAS OPERACIONES DE LOS EQUIPOS DEL TANK FARM 6.1 FILTRACIÓN DEL ELECTROLITO Antes de que el electrolito se procese en la batería de estanques de electroobtención, se filtra para eliminar el orgánico que queda y los sólidos arrastrados. El uso de electrolito limpio y sin orgánico es importante para producir cobre electro obtenido de alta calidad en la batería de estanques. El electrolito rico final de las etapas de reextracción se pasa a través de un post decantador para remover la mayor parte de cualquier arrastre de orgánico. En este equipo se inyectan micro burbujas de aire para aumentar la coalescencia. Periódicamente se remueve el orgánico restringiendo la salida y permitiendo que el nivel de acuoso suba y desplace el arrastre de orgánico hacia un vertedero recolector, desde donde se colectará en un estanque de 2 m3 para posteriormente ser bombeado hacia la planta de tratamiento de borras. El electrolito sale del post decantador mediante un vertedero de flujo inferior hacia un pozo de bombas, el cual tiene un volumen suficiente para proveer 5 minutos de tiempo de residencia.

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Desde este estanque el electrolito es transferido a la electroobtención vía una instalación de filtros para remover cualquier orgánico restante. Durante la operación normal del filtro de electrolito, el electrolito filtrado es entregado al estanque de electrolito rico. La sección de filtros está compuesta de filtros de medio dual de sílice y antracita-arena. Periódicamente estos se lavan y durante el retrolavado se mantiene constante el flujo en los filtros mediante una instalación 4+1 (cuatro en operación, uno stand-by). El retrolavado de los filtros se realiza con agua o electrolito.

Figura 9 Filtro Spintek

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6.1.1 Principio de operación filtro Spintek El electrolito rico ingresa por la parte superior del filtro de acero inoxidable 316-L a través de un distribuidor ubicado sobre la capa de materiales del filtro. Dentro del filtro, dos capas de materiales realizan el filtrado y coalescencia reales. Estas capas de filtrado descansan sobre una capa inferior de arena que llena el volumen vacío en el fondo del filtro. La capa superior del filtro es carbón con formas irregulares (antracita), que es un coalescedor para el orgánico. La capa de antracita tiene 600 mm de grosor y protege la siguiente capa, que es granate, para que el orgánico no la cubra. La capa de granate tiene 600 mm de grosor y filtra los sólidos finos en la corriente de electrolito. Con el tiempo, los materiales del filtro se enriquecen con orgánico o se obstruyen con sólidos y se deben retrolavar. El retrolavado consiste en limpiar con aire para soltar el material filtrado, seguido por un enjuague ascendente de la capa de materiales para eliminar las partículas filtradas y el orgánico. El retrolavado elimina y lava las partículas filtradas. Los filtros de presión están diseñados para operación automática, con inicio de retrolavado basándose en la disminución de presión en la capa de materiales o según el tiempo transcurrido. Además, el retrolavado puede iniciarse manualmente desde el DCS o PLC local (terreno).

6.1.2 Procedimiento operación filtro electrolito Equipos y Materiales Filtro de electrolito Válvulas manuales y de control, Flujometros Sopladores Estanque de Retrolavado de filtros Bombas de Ep de Retrolavado Bombas de Alimentación de filtros Descripción de la actividad 1.- Puesta en operación de filtros de electrolito 1.1 1.2

El operador de área estanque debe revisar el estado de los filtros, válvulas, líneas y bombas de alimentación de filtros. El operador de área estanque debe revisar el estado de todas las válvulas on/off de los filtros y solo deben estar abiertas las válvulas 1, 2 y 10.

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1.3 1.4 1.5

1.6

2

El operador de área estanque debe abrir todas las válvulas manuales de los filtros. El operador de sala de control debe fijar un set-point de flujo de alimentación de electrolito a los filtros. El operador de área estanque debe abrir la válvula de alimentación y descarga de la bomba de alimentación a filtros y comunicar al operador de sala de control la condición de estas. El operador de sala de control pone en servicio la bomba de alimentación de filtros, entrando en funcionamiento los filtros de electrolito.

Retrolavado de filtros de electrolito 2.1 El operador de sala de control deberá contar con capacidad en el estanque de retrolavado, sopladores energizados y bombas de electrolito pobre de retrolavado energizadas. 2.2 El operador de área estanque deberá verificar que las válvulas de los sopladores a los filtros, las válvulas de alimentación y descarga de las bomba de electrolito pobre de retrolavado estén abiertas. 2.3 Cumplido el ciclo de 24 horas de operación el filtro debe ser retrolavado. Si la condición de funcionamiento está en modo automático, la secuencia de retrolavado se inicia automáticamente una vez cumplido el ciclo de operación o por alarma de diferencial de presión del filtro. Cuando está en modo manual, la secuencia de retrolavado deberá ser iniciada por el operador del área de estanques por medio del botón de inicio manual, previa coordinación con el operador de sala de control. 2.4 El operador de sala de control y área estanque deben estar atentos a cada paso de el retrolavado de los filtros de electrolito y cualquier anomalía debe comunicarse de inmediato al Líder de Equipo Sx Ew. 2.5

Secuencia de retrolavado de los filtros. 2.5.1 Purga de orgánico 2 minutos. Abiertas las válvulas 1, 2, 8 y 10. 2.5.2 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10. 2.5.3 Recuperación de electrolito 13 minutos. Abiertas las válvulas 6, 9, 11 y 12. Soplador 1 ó 2 en servicio. 2.5.4 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10 y 12. Soplador detenido. 2.5.5 Limpieza por aire 10 minutos. Abiertas las válvulas 7, 8, 11. Soplador 1 ó 2 en servicio. 2.5.6 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10 y 12. Soplador detenido 2.5.7 Llenado de electrolito 13 minutos. Abiertas las válvulas 3, 8, 10 y 12. Bomba de el retrolavado en funcionamiento. 2.5.8 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10 y 12. Bomba de retrolavado detenida. 2.5.9 Retrolavado 8 minutos. Abiertas las válvulas 3, 4, 8, 10 y 12. 2.5.10 Purga de líneas de aire 30 segundos. Abiertas las válvulas 1, 2, 10, 12 y 13. 2.5.11 Llenado y regreso del filtro a operación. Abiertas las válvulas 1, 2, 8, 10 y 12

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6.2 OPERACIÓN DE LOS COALESCEDORES Una vez que el orgánico se ha cargado en el cobre disuelto, proveniente contenido en el PLS, es circulado a un tratamiento intermedio entre la etapa de extracción y la re-extracción. Esta operación se denomina Coalescencia. Con el fin de disminuir los arrastres de solución acuosa (A/O), el orgánico cargado se hace circular a través de un estanque cilíndrico de acero inoxidable, relleno con viruta de HDPE llamado Coalescedor. El nombre es a causa del proceso físicoquímico que tiene lugar en su interior. Todas las sustancias tienen energía interna y externa. Una de las energías externas es la energía de superficie. Como se ha demostrado, todo en el universo tiende al estado de menor energía. Luego, para disminuir su energía superficial, el agua (y las soluciones líquidas) tenderán a formar gotas esféricas y a unirse (fenómeno conocido como Coalescencia). Dos gotas tienen mayor superficie específica que la unión de ambas formando una sola. Por lo tanto, al disminuir el área expuesta al ambiente disminuye la energía superficial. Por otra parte, cuando un líquido moja un material, se dice que el material es hidrofílico. Al contrario, si el líquido no lo moja (por ejemplo, un traje de PVC), el material es hidrófobo.

En el caso del Coalescedor industrial, su lecho está compuesto por viruta de HDPE, de baja densidad aparente, alta porosidad y superficie específica que induce a la coalescencia de las microgotas de agua. El HDPE es un material hidrófobo que permite ser mojado por el orgánico, no así el agua. Por lo tanto, al pasar la fase orgánica por el lecho del coalescedor, las microgotas de acuoso arrastradas serán desplazadas. A su vez, cada una de estas microgotas se reunirá por el fenómeno de coalescencia (disminución de su energía superficial) y formarán gotas más grandes. Después de un tiempo se formarán gotas grandes que decantarán hacia el fondo del coalescedor. El coalescedor es despichado a través de una válvula ubicada a nivel de piso y el orgánico abandona el estanque por rebalse, libre de microgotas de acuoso o, también llamados, arrastres A/O. El orgánico cargado limpio es recirculado hacia la etapa de re-extracción para la transferencia

del

cobre

a

la

solución

electrolítica

proveniente

de

electrodepositación.

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Figura 10 Coalescedores

Las características principales del lecho del coalescedor son:    

   

Material: HDPE Forma: Cinta enroscada resultante del torneado mecánico de tuberías de HDPE en desuso. Densidad aparente: 0.005 – 0.008 ton/m3 Tamaños típicos: ancho 12 mm, espesor 1 mm, Largo: variable. Superficie específica: + 38 cm2/g Flujo específico aceptable: 30 m3/h m2

Figuras 11 y 12 Virutas y laminado de un coalescedor

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Esquema de un Coalescedor Industrial. Sus características de diseño son:   

 

       

Diámetro : 6 m Altura : 6 m Volumen útil : 153 m3 Flujo total de orgánico : 3743 m3/h Flujo específico máximo : 30 m3/h/m2 Tiempo de residencia mínimo : 10 min Contenido A/O entrada : 1000 - 5000 ppm Contenido A/O salida : 80 - 150 ppm Frecuencia de retrolavado, veces/mes : 1 - 2 Duración proceso retrolavado : 8 hrs Flujo de aire en retrolavado : 1415 m3/N/h Presión del aire entrada del distribuidor : 10 - 30 psi Tiempo de llenado estanque con agua : 15 min

Figura 13 Esquema del interior de un coalescedor

Las fortalezas del coalescedor, pueden resumirse en:      

Operan por gravedad. Mínimos requerimientos de limpieza y mantención. No existen unidades en movimiento o agitación. Prácticamente no consumen energía eléctrica. Operación muy simple y eficiente. Mínima necesidad de instrumentación y sistemas de control.

Las debilidades del coalescedor, pueden resumirse en:  

Alto inventario de orgánico en proceso. Pierden eficiencia por colmatación con sólidos, especialmente el operar la etapa de extracción E-1, en continuidad acuosa.

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Para asegurar un buen desempeño, el coalescedor debe ser retrolavado con agua una o dos veces al mes o en otra frecuencia, de acuerdo con las condiciones operacionales. En términos generales, el retrolavado consiste de las siguientes etapas:       

Aislar el Coalescedor Evacuar el orgánico: puede ser por arriba o un drenaje por abajo. El orgánico limpio se retorna al circuito, el sucio a la planta de Crud. Se llena el estanque con agua industrial y se agita con aire (30′) Se vacía por el fondo al sumidero o Pozo de Refino Se repite 3 y 4 veces, o hasta que salgan aguas claras Se drena el agua hacia el Pozo de Refino Ultimo lavado con agua tratada para no incorporar impurezas al electrolito.

El no controlar los arrastres de microgotas de acuoso hacia las etapas de reextracción y desde allí hacia el proceso de electrodepositación, puede provocar serios problemas. Por ejemplo:            

Contaminación del electrolito con cloruro, manganeso, nitrato, aluminio, sílice, fierro, yoduro, sólidos y otros. Mayor corrosión anódica. Mayor contaminación catódica. Mayor contaminación ambiental en la nave. Mayores pérdidas de electrolito por arrastres en reextracción, mayor requerimiento de purgas. Pérdidas de cobre, ácido sulfúrico, cobalto y aditivos contenidos en el electrolito. Requerimientos adicionales en reposición de agua declorizada. Potenciales pitting en placas de acero inoxidable. Problemas de despegue de cátodos que afectan la producción. Deterioro de la calidad física del producto. Envenenamiento de orgánico. Problemas críticos en invierno en plantas que operan con altos niveles de cloruro y nitratos en la solución PLS.

Sin embargo, existen acciones que pueden prevenir estos arrastres A/O. Entre ellos están:

Operacionales: 

Incorporar en la alimentación a SX reactivos compatibles con la fase orgánica (ej. Magnafloc 333), en dosis menores a 1 ppm, con el fin de bajar la generación de crud y, como consecuencia, el riesgo de traspaso de fase acuosa al orgánico cargado, entre la etapa de extracción y de reextracción.

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          

Operar las etapas E - 1 y S - 2 en continuidad acuosa. Incorporación al PLS de coagulantes y/o floculantes compatibles con la fase orgánica, en niveles controlados. Restauración de las propiedades de separación de fases. Minimizar las pérdidas de calor. Especial cuidado en la operación de la planta SX en días fríos, periodos en que el orgánico se hace más viscoso y los arrastres A/O son más elevados. Minimizar la formación de crud. Optimizar el grado de agitación sin alterar eficiencias. Incrementar hasta donde sea operativamente posible las capas de orgánico de las etapas E - 1 y S – 2 En casos críticos de altas bandas de dispersión incorporar crud, bentonita, zeolitas o kieselguhr en dosis controladas. Incorporar agua de lluvia en sector de vertederos hacia el interior del decantador. Utilizar mallas y/o lechos empacados en decantadores. Utilizar fase orgánica óptima, definida de acuerdo a las propiedades de las oximas.

Alternativos: • Convencionales.     

Empleo etapa de lavado del orgánico cargado. Empleo de coalescedores. Decantación adicional en estanque de orgánico. Concepto estanque orgánico - coalescedor. Combinación de las anteriores.

• No convencionales    

Centrifugación. Empleo hidrociclones. Filtración Coalescedores electrostáticos.

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7 TRATAMIENTO DE BORRAS Y RECUPERACIÓN DE ORGÁNICO. En todas las operaciones de SX, independiente de la modalidad del proceso de lixiviación utilizado, sea en botaderos, bateas y/o pilas; se generan en mayor o menor grado borras interfaciales conocidas como crud, gunk, grumos o borras. Este emulsificador (el crud) generalmente se forma en la internase orgánico acuoso, en los decantadores. En general, las borras se componen de solución orgánica, productos de reacción del orgánico, emulsión de solución acuosa/orgánico extremadamente fina y estable, material inorgánico coloidal y posiblemente formaciones de hongos o bacterias. Las borras tienden a juntarse en el extremo de descarga de los decantadores, aunque pueden extenderse por toda el área del decantador.

Básicamente la borra está constituida volumétricamente por: Orgánico: 50 – 65% Acuoso: 27 – 37% Sólidos: 3 – 17%. Aire

Las borras pueden contaminar el electrolito, produciendo una calidad catódica insatisfactoria. Además, las borras se pueden transportar a la solución refino, que fluye a la piscina de solución pobre, lo que genera una considerable pérdida de orgánico. Ponga atención a la siguiente importante afirmación: Si cantidades apreciables de borras se mueven desde los decantadores hacia los mezcladores adyacentes, se formará una emulsión estable de solución acuosa/orgánico. Esta emulsión evita la separación de solución acuosa/orgánico y puede forzar la parada del tren de extracción por solventes. En una continuidad acuosa, el crud tiende a flotar. Para evitar que se acumulen borras en los mezcladores/decantadores, estas se extraen periódicamente con bombas portátiles con diafragma doble y operado por aire.

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Los sólidos en suspensión provenientes de la solución PLS (20 ppm, como máximo) que alimenta el circuito de SX, ayudan a estabilizar la emulsión. También sólidos coloidales pueden ayudar a esta estabilización. Entre los sólidos arcillosos que contribuyen a la estabilización de la emulsión, se encuentran la kaolinita, montmorrillonita, cloritas y yeso, cuyos elementos son sílice, aluminio, cobre y fierro. En las plantas de SX, tasas normales de formación de crud se encuentran entre los 0.15 a 0.30 l / m3 PLS. En condiciones críticas las tasas de formación pueden llegar hasta 0.7 l / m3 PLS. Cada planta tiene borras con características propias, dependiendo del tipo de material tratado y de los componentes indeseables que lo acompañan (especialmente arcillas). Por esta razón no es posible dar una solución que sirva en todas las plantas y deberá experimentarse hasta encontrar el proceso más eficiente.

Entre los factores determinantes en la generación de crud, pueden citarse: 

La naturaleza y contenido de sólidos en suspensión en la alimentación de solución a SX.



Características del extractante y diluyente.



Presencia de compuestos tensoactivos.



Grado de agitación, atrapamiento de aire en mezclado.



Continuidad de fases, etc.

La presencia de crud puede provocar severos problemas operacionales, tales como: 

Incrementos de arrastres de acuoso en fase orgánica (A/O), y de orgánico en fase acuosa (O/A).



Aumento de impurezas en el electrolito (Fe, NO 3, Cl, Mn, etc.) a electrodepositación.

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 Cl-: sobre 20 ppm produce un grano de cobre muy fino, aumenta la corrosión por pitting (corrosión en la interfase electrolito – aire), aumento de la corrosión anódica.  Mn: Generación de MnO4

-

(permanganato) que es un oxidante

enérgico y daña la estructura del extractante orgánico. Aumentos del potencial.  Generación de cloro gaseoso. Normalmente se espera una concentración menor a 40 ppm.  Fe: Afecta negativamente la eficiencia de corriente. Se estima una concentración máxima permitida de 3 gpl.  Al: Aumenta la viscosidad del electrolito, afectando la transferencia iónica.  NO3: Favorece la corrosión anódica.  SiO2: Genera crud en SX. 

Orgánico inactivo atrapado en el crud.



Puede producir viraje de la continuidad de fases.

Sin embargo, existen acciones que permiten controlar y tratar el crud y borras residuales. Algunas de estas son:  Control de sólidos en la solución de alimentación a SX, a través de la determinación de turbidez en soluciones afluentes y posterior adición de un reactivo coagulante.  Operación de todas las etapas de SX en continuidad orgánica.  Control permanente del diluyente previa incorporación al proceso.

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7.1 TRATAMIENTO DEL CRUD Y DE BORRAS RESIDUALES

La generación de Crud no sólo provoca serios problemas en la operación de las plantas de SX, sino la pérdida operacional y económica de la fase orgánica atrapada. Es por ello que se han desarrollado métodos para recuperar el orgánico atrapado. Los equipos esenciales para las borras en una planta de SX son los siguientes:  unidad extractora de borras (bomba portátil)  estanque acumulador de borras.  unidad de ruptura (centrífuga o agitador).  unidad tratamiento con arcilla (agitador y filtro de placas).

Para la ruptura o segregación de las fases contenidas en la barra se puede emplear ya sea la técnica de centrifugación o la ruptura mecánica 7.2 PROCEDIMIENTO DE RUPTURA MECÁNICA.

Este procedimiento cumple la doble función de recuperar y de cuantificar los niveles de generación de crud en planta. La Figura se muestra la secuencia de tratamiento.

Figura 14 Operación de ruptura mecánica de Crud

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El tratamiento de ruptura mecánica, consiste en romper la emulsión estable, mediante una agitación vigorosa de un volumen predeterminado de crud, mezclando con 1.2 a 1.5 volúmenes de solución orgánica o de kerosén puro, para recuperar el orgánico, dada la relevancia que el reactivo tiene en el costo operacional del área de extracción por solventes. La ruptura mecánica es un proceso tipo batch. Se agrega una corriente lateral de orgánico en un tanque asignado (hasta un 50% de su capacidad), para asegurarse que la agitación de las borras se produzca en la fase orgánica continua. Luego se agrega la borra hasta completar un 80 o 90% de la capacidad del estanque (criterio operacional). Se agita la mezcla en continuidad orgánica durante un lapso que puede variar entre media y dos horas; luego se deja decantando en reposo, durante lapsos que son variables según el tipo de crud tratado, entre dos y doce horas, con la decantación se separan los componentes originales del crud, formando capas que se distribuyen de acuerdo a sus diferentes pesos específicos Después del periodo de agitación y decantación, se descarga primero desde el fondo la solución acuosa, luego una mezcla de sólidos y borra con impregnación de orgánico, que se denomina crud secundario y finalmente la solución orgánica. También puede haber una capa de borras secundarias, que requieren mayor tratamiento con el próximo batch. Obtenida la separación, el crud el orgánico recuperado del batch realizado, se filtra en el filtro de tratamiento con arcilla, para eliminar los sólidos residuales que no se separaron en el momento de la decantación. En tanto el crud secundario se envía a un estanque para someterlo a un nuevo tratamiento de recuperación del orgánico remanente. El orgánico recuperado es lavado con una lluvia de agua para quitarle los sólidos en suspensión que le quedan y después se retorna al circuito, previo paso por el la etapa de filtrado. A pesar de su alta eficiencia en la recuperación del orgánico, produce borras remanentes con importantes contenidos de fase orgánica. Estos remanentes son recuperados a través de los procedimientos esquematizados en las que se mostraran mas adelante. La Figura

representa el procedimiento de tratamiento de orgánico de borras

residuales antiguas.

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Figura 15 Procedimiento de Ruptura Mecánica de la Borras 7.3 PRINCIPIO DE LA CENTRIFUGACIÓN Consiste en tratar la borra en una centrífuga horizontal aproximadamente de 1.0 m3/h de capacidad. Las fases orgánica y acuosa se recuperan bastante limpias y los sólidos acumulados se envían al botadero industrial. En el interior de la centrífuga trabajan dos fuerzas producto de la alta velocidad con que se opera este equipo (3.000 rpm); la fuerza centrífuga que expulsa los sólidos hacia las paredes del equipo (hacia fuera), y la fuerza centrípeta, que atrae las fases de orgánico y acuoso hacia el centro. De esto se desprende, que se forma un anillo múltiple y está formado desde el centro hacia fuera por el orgánico, la fase acuosa y los sólidos. El anillo (el tamaño) formado por el orgánico y el acuoso, se puede variar en su tamaño (agrandar o achicar), dependiendo de la cantidad de humedad que se requiera en los sólidos residuales, mediante una palanca de regulación del diámetro de la turbina centrípeta. Este equipo puede trabajar en forma continua, con la precaución de que transcurrida cierta cantidad de horas de operación, se debe lavar y lubricar. El lavado se debe realizar a baja velocidad, para permitir que el agua provoque turbulencias en el interior y pueda quedar limpia de sólidos. También es importante mencionar que no se debe lavar con agua dura (sin tratar) porque produce daños (corrosión) en los componentes o partes de acero inoxidable. La eficiencia de los equipos centrífugos generalmente fluctúa entre 85 y 90% de recuperación del orgánico contenido en el crud.

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Por último es necesario mencionar tres recomendaciones que son importantes de tener en cuenta para una operación eficiente y segura de este equipo:

1.

La borra a tratar debe mantenerse siempre con agitación (que no decante).

2.

Tener una bomba de alimentación de borra a la centrífuga de

desplazamiento positivo o de velocidad variable (con variador de frecuencia). 3.

Nunca se debe poner en servicio la bomba de alimentación, si la centrífuga

no está en operación y/o ha alcanzado la velocidad normal de trabajo (3.000 rpm).

Figura 16 CENTRIFUGA DE BORRAS

El decantador es alimentado por el producto a separar, el cual entra a través del hueco del eje central (1). Los cuerpos de mayor peso específico se depositan en las paredes del tambor por la fuerza centrífuga (2).

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Los dos componentes líquidos (3, 4), de distintas densidades, forman un cilindro hueco de líquido: la fase líquida ligera en el interior y la fase pesada en el exterior.

El espesor de los dos anillos líquidos se regula mediante la graduación del anillo de rebosamiento (5) y de la turbina regulable (6).

Los sólidos depositados en la pared del rotor (7) son transportados por el sinfín cónico-cilíndrico (8), pasando por la parte cónica del rotor (9) a los orificios de salida (10) y expulsados a las cámaras de los sólidos. 

Descripción del funcionamiento:

El contenido de humedad de los sólidos y la pureza de los líquidos pueden ser regulados: a) Cambiando la línea de separación entre los dos líquidos mediante la turbina centrípeta y una amplia elección de discos:  Un menor contenido de humedad en los sólidos se consigue con un disco de mayor diámetro y así una zona de secado más larga.  La separación exacta de la fase pesada se consigue mediante una diferencia lo más pequeña posible entre el diámetro de la turbina centrípeta y el disco.  La separación exacta de la fase ligera se consigue mediante una diferencia, lo más grande posible entre el diámetro de la turbina centrípeta y el disco. b)

Cambiando las revoluciones del decantador:  Mientras más finos sean los sólidos, mayor debe ser la revolución del decantador para una separación suficiente.

c)

Cambiando las revoluciones diferenciales del sinfín:  Mientras menos restos de humedad se desean en los sólidos expulsados, más bajo han de ser el número de rpm.  Mientras mayor sea la proporción de sólidos en alimentación, mayor habrá de ser el número de rpm. Atención: Una optimización máxima del decantador solamente se podrá conseguir mediante ensayos exactos.

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7.4

TRATAMIENTO Y RECUPERACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL EXTRACTANTE ORGANICO

La fase orgánica es una combinación de un extractante (por ejemplo, Acorta M5774) disuelto en un solvente (por ejemplo, Escaid 100). A su vez, el extractante puede ser una oxima del tipo aldoxima (C9, C12) o del tipo cetoxima (C9). Con el tiempo el orgánico puede degradarse, perdiendo la capacidad de extracción o mostrando características insuficientes de separación de fases. Esta insuficiencia se debe a que las oximas sufren degradación hidrolítica generando aldehídos o cetonas, respectivamente, perdiendo su capacidad de extraer el cobre disuelto desde la solución acuosa (PLS o soluciones acuosas intermedias) o de lograr una adecuada separación de fases en los decantadores. Lo anterior se traduce en pérdidas del tipo químico, las que están en el orden del 10 al 30% de las pérdidas totales de extractantes.

La degradación del orgánico puede deberse a: 

Presencia de elementos de carácter oxidantes (nitratos, permanganato de potasio, ion férrico, etc.).



contaminación del orgánico con sustancias extrañas (por ejemplo, aceite de motor)



levado potencial de oxidación de soluciones electrolíticas. Un potencial por sobre los 800 mV/ECS puede degradar tanto las aldoximas como las cetoximas.



Exposición prolongada a los rayos solares (como puede ocurrir en la piscina de refino).



Aumento de la temperatura por sobre los 45 grados. En general, entre los 40 y 45 grados la tasa de degradación es baja.



Efecto de la alta acidez de las soluciones electrolíticas provenientes de la electrodepositación. Es por esta razón que en planta conviene disponer de un estanque de orgánico cargado, cuyo contacto previo es con soluciones de lixiviación de baja acidez, en lugar de un estanque de orgánico descargado, cuyo último contacto es con electrolito de alta acidez.

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

Mayor estabilidad del compuesto órgano-metálico en comparación con el de la oxima libre.



Uso de alcoholes (tensoactivos) como agentes modificadores de fases.

Para recuperar las propiedades, el orgánico puede tratarse con arcillas activadas térmicamente, como zeolita o bentonita tipo montmorrillonita. Estas arcillas actúan como aditivo purificador de fases orgánicas, al atrapar sobre sus superficies ionizadas (superficie con cargas eléctricas) los sólidos, algunas impurezas disueltas y los residuos propios de la degradación del mismo orgánico, con lo que restauran sus propiedades metalúrgicas iniciales. Normalmente son del tipo alumino silicato seco, con superficies activadas, destinadas a la purificación del orgánico en los circuitos de extracción por solventes. Las arcillas son activadas a través de un proceso térmico en ambiente ácido, fabricado específicamente para la purificación del orgánico cargado o descargado contaminado por materias extrañas o por los productos de su propia degradación, como partículas finas en suspensión, propias del proceso de producción, restituyéndole sus propiedades de separación de fases y sin efecto sobre su desempeño metalúrgico. A través del curso normal de un proceso de extracción por solventes continuo, se produce una acumulación de productos de degradación en la solución orgánica, la cual se caracteriza por una reducción de la tensión interfacial que produce negativos efectos en la perfomance de extracción por solventes. 

Se produce un aumento en los tiempos de separación de fases que origina a su vez mayores atrapamientos en las corrientes de refino y de electrolito rico.



También se ocasiona una reducción en la cinética de transferencia de cobre que puede reducir la capacidad de transferencia neta del sistema de SX. Esto a su vez causará una reducción en la eficiencia de extracción de cobre, que para compensarse necesita mayores concentraciones de reactivo para mantener los niveles de producción.

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Otros contaminantes presentes en el sistema también podrían concentrarse en el sistema si son solubles en la fase orgánica y los resultados serán similares a los indicados para los productos de degradación del orgánico. Para asegurarse de que ningún efecto deteriorador esté asociado a la recuperación con el retorno al circuito de SX de las soluciones orgánicas, se recomienda un proceso regenerativo o de descontaminación de los orgánicos recuperados y mejor aún, de los orgánicos del circuito de operación. Tal proceso fue desarrollado por Cognis Corporation y actualmente se usa en la mayoría de las plantas de SX/EW.

7.5 DESARROLLO DEL TRATAMIENTO DE RECUPERACIÓN El proceso consiste en contactar la solución orgánica con una arcilla o montmorrillonita activada, en polvo, en un depósito con agitación. La arcilla absorbe los contaminantes sin afectar el extractante orgánico. El contacto con la arcilla generalmente se realiza en el estanque existente para el tratamiento de las borras que la mayoría de las plantas cuenta en su equipamiento. Debe tenerse cuidado de desaguar previamente la solución orgánica antes de introducir la arcilla en polvo. Generalmente son suficientes 1 a 3 gramos de arcilla por litro de solución orgánica (kg x m3), pero la dosificación apropiada debe determinarse de acuerdo al grado de deterioro que tiene la solución orgánica a tratar, para lo cual se recomienda practicarle previamente un test de diagnóstico y regeneración en el que se determina la dosificación necesaria. La pulpa orgánico/arcilla generalmente se descarga hacia algún sumidero desde donde se puede volver a recuperar orgánico, cuando se separa y aflora en la superficie. Otro método es separar la arcilla de la solución orgánica es por decantación en el propio estanque donde se hizo el tratamiento, es importante para la buena separación de fases que la carga de sólidos remanentes en el orgánico tratado sea mínima (81,2°C 80,0 75,0 70,0 65,0

Spot 1 56,5

Spot 2 46,6

60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 *