Universidad Nacional de San AgustínFacultad de Ingeneria Metalurgica Tema: “LIXIVIACIÓN” Docente: Ing. Juan Muñiz Delgado Arequipa, Abril del 2013 CONCEPTO • Proceso Hidrometalurgico de extracción Sólido – liquido – Gas, por la disolución y/o oxireducción de los metales contenidos en las especies mineralogicas, mediante la acción de las soluciones lixiviantes. ASPECTOS BASICOS PARA LA LIXIVIACION • La selección de los diferentes sistemas de operación se realiza de acuerdo a factores técnicos y económicos, algunos de ellos son: – Ley de la especie de interés a recuperar. – Reservas de mineral. – Caracterización mineralógica y geológica. – Comportamiento metalúrgico. – Capacidad de procesamiento. – Costos de operación y de capital. – Rentabilidad económica. SISTEMAS DE LIXIVIACION • Se pueden clasificar de la siguiente manera: Lixiviación de lechos fijos: – In situ – En botaderos – En pilas – En bateas Lixiviación de pulpas: – Por agitación – En autoclaves Diferentes Técnicas de Lixiviación Rangos de Aplicación y resultados En Botaderos Ley del mineral Tonelaje Inversión Granulometría Recuperaciones típicas Tiempo de tratamiento Calidad de soluciones Problemas principales en su aplicación Baja ley grande mínima Corrido de mina 40 a 50 % Varios años Diluidas (1-2 gpl Cu) -recuperación incompleta, -reprecipitación de Fe y Cu, -canalizaciones, -evaporación - pérdidas de soluciones - soluciones muy diluidas. MÉTODOS DE LIXIVIACIÓN En Pilas Baja-media Gran a mediano media Chancado grueso 50 a 70% Varias semanas Diluidas (1-6 gpl Cu) -recuperación incompleta, -requiere de grandes áreas, - canalizaciones, - reprecipitaciones, - evaporación. Percolación Media-alta Amplio rango Media a alta Chancado medio 70 a 80% Varios días Concentradas (20-40 gpl Cu) - bloqueo por finos, - requiere de más inversión, - manejo de materiales, -necesidad de mayor control en la planta. Agitación Alta ley Amplio rango Alta Molienda húmeda 80 a 90 % Horas Medianas (5-15 gpl Cu) - molienda, - lavado en contra corriente -tranque de relaves, -inversión muy alta, -control de la planta es más sofisticado. (bajo las aguas) – III: Lixiviación aplicada a depósitos profundos. a más de 500 m. • Según la zona a lixiviar (subterránea o superficial) se distinguen tres tipos de lixiviación in situ: – I: Lixiviación de cuerpos mineralizados fracturados situados cerca de la superficie. (bajo el nivel de las aguas subterráneas) .LIXIVIACION IN SITU • La lixiviación IN SITU se refiere a la aplicación de soluciones directamente a un cuerpo mineralizado. (sobre las aguas) – II: Lixiviación aplicada a yacimientos situados a menos de 300 – 500 m de profundidad. Tipos de Lixiviación In SITU TIPO I TIPO II TIPO III . • Debido a sus bajas leyes (< 0. se requiere de poca inversión y es económico de operar. generalmente al tamaño "run of mine" (ROM) es depositado sobre superficies poco permeables y las soluciones percolan a través del lecho por gravedad.4% Cu) no pueden ser tratados por métodos convencionales. son de grandes dimensiones.LIXIVIACION EN BOTADEROS • Esta técnica consiste en lixiviar desmontes de minas de tajo abierto. • Normalmente. • Este material. . Lixiviación de Mineral de Cobre ROM . LIXIVIACION EN BATEA • También llamada lixiviación por percolación. . • Los minerales a tratar deben presentar contenidos metálicos altos o muy altos. • Consiste en contactar un lecho de mineral con una solución acuosa que percola e inunda la batea o estanque. • Debe ser posible lixiviar el mineral en un período razonable (3 a 14 días). • Trozos de tamaño medio con tonelajes suficientes de mineral percolable que permitan amortizar la mayor inversión inicial. Equipos de Lixiviación en Bateas . Lixiviación en Bateas . LIXIVIACION EN PILAS • Este método de lixiviación de minerales es también conocido como lixiviación en montones o heap leaching. a cielo abierto o subterránea. • El objetivo es conseguir una granulometría controlada que permita un buen coeficiente de permeabilidad. debe ser ligeramente preparado en una planta de chancado y/o aglomeración. . • El mineral procedente de la explotación. Chancado Primario . Chancado Secundario . Chancado Terciario . a partir de la distribución de tamaños en la alimentación. que actúan como núcleos.AGLOMERACION • El proceso más empleado para solucionar el problema de los finos es la aglomeración. por adherentes o agentes ligantes. • También ocurre la aglomeración de los finos con los finos. • El procesos de aglomeración consiste en la adhesión de partículas finas a las gruesas. • La aglomeración de las partículas del mineral se pueden llevar a cabo por humedad. . Aglomeración de Partículas Minerales . • Esto se realiza hasta alcanzar un contenido de agua que origine una tensión superficial suficiente. • Se forma un puente líquido entre las partículas.AGLOMERACION • Aglomeración por humedad: • El proceso más simple es humedecer el mineral con líquido. • La humedad puede ser 6 .8 % para minerales limpios y 10-15 % para minerales normales. . para que al colisionar las partículas entre sí. los finos se adhieran a los tamaños gruesos. • Después. la aglomeración se realiza con el mismo lixiviante ácido en un tambor rotatorio. se agrega ácido sulfúrico concentrado (+/. ocurren reacciones químicas que conducen a la formación de sulfatos de cobre y hierro (curado). se humecta el mineral (+/.30 kg/TM o 3%). • Además de la aglomeración. • Primero. . que ataca al mineral y forma compuestos cementantes entre las partículas.4%) con agua o solución pobre (refino).AGLOMERACION • Aglomeración por adherentes: • Para el cobre. Aglomeración en Tambor Rotatorio . Tambor de Aglomeración . Planta de Aglomeración . Tambores de Aglomeración . Después de percolar a través de toda la pila. La solución pobre sobrante del proceso de recuperación. vuelve a ser acondicionada para ser recicladas a las pilas. En algunos casos se añade agua fresca.LIXIVIACION EN PILAS El mineral preparado se coloca en montones de sección trapezoidal y altura calculada para proceder a su riego con la solución lixiviante. se recolecta la solución rica que se lleva a la planta de proceso para recuperación del metal valioso. . para reponer las pérdidas de evaporación. LIXIVIACION EN PILAS • La solución rica (pregnant leach solution: PLS) es generalmente impura y diluida. • La solución rica sólo contiene 4 . SiO2. sólidos en suspensión y otros).2 g/l H2SO4 y es impura ( 5 g/l Fe. • En la hidrometalurgía del cobre. . coloides.6 g/l Cu y 1 . Al2O3. se realiza mediante la extracción por solvente seguida por la electrodepositación del cobre. • Esta solución deberá ser purificada y concentrada antes de recuperar el metal. Esquema de Lixiviación en Pila . • Lixiviación en pilas permanentes es cuando el terreno no es recuperado y. • Lixiviación en pilas dinámicas es cuando la cancha es recuperada para reutilizarla con un nuevo mineral. por lo tanto. el mineral agotado queda en el depósito como nueva base para otra pila. .LIXIVIACION EN PILAS • La cancha de lixiviación es la superficie de apoyo de la pila donde se coloca la impermeabilización. Técnicas de Apilamiento del Mineral CHANCADO AGLOMERACIÓN CORREA CAMIÓN CARGADOR FRONTAL PILA (a) Producciones pequeñas. baja inversión . Técnicas de Apilamiento del Mineral CHANCADO AGLOMERACIÓN CORREA CAMIÓN APILADOR MOVIL PILA (b) Producciones pequeñas . . Mejora la permeabilidad de la pila.medianas. . Menor costo operación.Técnicas de Apilamiento del Mineral Chancado CHANCADO Aglomeración CORREA CORREAS MOVILES CORREA FIJA APILADOR MOVIL CORREAS MOBILES PILA (c) Producciones medianas a grandes. Faja Transportadora Overland . Red de Fajas Transportadoras Portables . Apilamiento del Mineral en la Cancha . Apilamiento de Mineral . Apilamiento del Mineral en la Cancha . Riego de la Pila de Lixiviación • El riego de las pilas se puede realizar por dos métodos: por aspersión o por distribución de goteo. • El último método se recomienda en caso de escasez de líquidos y bajas temperaturas. SUPERFICIE DEL TERRENO .m2. • La tasa de riego que se utiliza es de 10-20 litros/h. Riego por Aspersión de Pilas de Mineral . Vista Frontal del Pad de Lixiviación . Vista Lateral del Pad de Lixiviación . Solución Rica a la Poza de Recolección . Drenaje de Solución Rica del Interior Pad . Poza de Solución Rica . LIXIVIACION POR AGITACION • La lixiviación por agitación se utiliza para los minerales de leyes más altas. . • Es también el tipo de técnica que se emplea para lixiviar concentrados y calcinas de tostación. • En el caso de que los minerales generen un alto contenido de finos en la etapa de chancado. • Cuando el mineral deseado está tan diseminado que es necesario molerlo para liberar sus valores y exponerlos a la solución lixiviante. • El tiempo de contacto de los sólidos con la solución del orden de horas comparado con el proceso de lixiviación en pilas que requiere meses.LIXIVIACION POR AGITACION • Se recurre a la agitación mediante burbujeo o bien a la agitación mecánica para mantener la pulpa en suspensión hasta que se logra la disolución completa. . Facilidad para tratar menas alteradas o generadoras de finos. • Sus desventajas son: – Un mayor costo de inversión y operación. – Necesita una etapa de molienda y una etapa de separación sólido-líquido (espesamiento y filtración). .LIXIVIACION POR AGITACION • Sus ventajas comparativas con otros métodos de lixiviación son: – – – – Alta extracción del elemento a recuperar. Tiempos cortos de procesamiento (horas). Proceso continuo que permite una gran automatización. Equipos de Lixiviación por Agitación . . quienes realizan la oxidación de estos sulfuros. expontáneas y naturales que actúan en los minerales sulfurados a base de micro-organismos denominados bacterias.¿QUÉ ES LIXIVIACIÓN BACTERIANA? • La lixiviación bacteriana es una secuencia de reacciones químicas. LAS BACTERIAS HACEMOS UN TRABAJO COMPARTIDO CHO N LEPTOSPIRILLUM SULFOLOBUS FERROXIDANS ACTIVIDAD BACTERIANA . LA BACTERIA EN MATRIZ DEL MINERAL . .PURIFICACION Y CONCENTRACION • Los procesos de purificación y/o concentración se pueden dividir en varias categorías: – Hidrólisis – Cementación – Precipitación de un compuesto específico – Extracción por solventes – Resinas de intercambio iónico • Para evaluar un proceso de separación. los criterios son: – la selectividad de la separación. – la recuperación (o grado de remoción). – el consumo de reactivos (o de energía). • Purificación si la impureza va a la otra fase.PURIFICACION Y CONCENTRACION • En un proceso de purificación o de concentración.sólido o líquido . siempre hay dos fases en contacto ( líquido .líquido). • Estos procesos dependen de: – la naturaleza del elemento deseado – las impurezas presentes en la solución – el tipo de proceso de recuperación – el grado de pureza deseado para el producto final . • Concentración si el elemento deseado va a la otra fase. GRACIAS…! .