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• Luis Cortes Rebolledo

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Guía de Aglomerado y Curado I.

Objetivos

Analizar el comportamiento de un mineral oxidado de cobre al someterlo a un pre-tratamiento de aglomeración y curado. Evaluar el proceso de aglomeración y curado en diferentes dosificaciones.

II.

Introducción

El pre-tratamiento de aglomeración y curado es una operación que se realiza previamente al proceso de lixiviación en pilas y tiene por finalidad lo siguiente:   

Evitar problemas con los finos, adhiriéndose a las partículas finas. Mejorar el escurrimiento de las soluciones en la pila de lixiviación. Aumentar la velocidad de lixiviación.

Considerando el caso de los minerales cupríferos, la aglomeración y curado consiste en humedecer el mineral con una mezcla de agua y ácido sulfúrico concentrado y dejar reposar este mineral humedecido por un corto período de tiempo. El proceso de aglomerado y curado se trabaja a una humedad que varía entre un 7 a 12%, la dosificación de ácido sulfúrico es entre un 30 – 80 kg/tmx, luego del proceso se deja reposar el mineral, para que el ácido tenga una mejor aplicación, el tiempo de reposo es entre 24 – 48 horas. 2.1. Aglomeración El objetivo de la aglomeración es uniformar el tamaño de partículas ligando los finos a los gruesos, evitando el comportamiento indeseable de un amplio rango de distribución de tamaños. Mediante la aglomeración se busca optimizar la permeabilidad de un lecho y la consiguiente operación de lixiviación, homogenizar la porosidad de un lecho de partículas e incrementarla, facilitar el tratamiento por lixiviación irrigante para diversas menas, con los propósitos de disminuir los costos de inversión y operación del proceso extractivo. Un lecho poroso permite la aireación en su conjunto, como el escape de gases producidos, la introducción de aire a su interior y facilita el desempeño

químico del oxígeno atmosférico sobre las reacciones que lo requieran como reactante. 2.2. Formación del gránulo. La unión de partículas para formar un gránulo de mayor tamaño, puede conseguirse mediante un agente cementante o aglomerante adicionado a la mena y agua de humectación. En el caso del cobre, esto se realiza agregando solamente la fase líquida humectante ya sea:   

Agua. Soluciones diluidas. Agua más H2SO4 concentrado.

El líquido humectante, debe mojar la superficie de todas las partículas y formar puentes ligantes entre los sólidos originados, por tensión superficial de la interfase sólido – líquido – aire y fuerzas capilares. La consolidación de su resistencia mecánica a la disgregación se consigue con un período de fraguado o curado por cristalización de sales y solidificación de puentes coloidales en la superficie de las partículas, estableciéndose puentes de uniones rígidos. Los factores que afectan la calidad del aglomerado son numerosos pero, se destacan los siguientes:         

Distribución de tamaños de la partícula y su esfericidad. Composición química del sólido. Cantidad de arcillas y sales solubles. Porosidad de los sólidos. Tensión superficial y viscosidad del humectante. Reactividad del humectante frente al sólido. Cantidad de humectante agregado. Forma de mezclado. Tiempo de fraguado.

2.3. Curado ácido Los objetivos de aglomerar con el humectante altamente rico en H 2SO4 , se han establecidos para diversas menas que lo requieran como innovación de las técnicas tradicionales, entre ellas se encuentran:  

Acondicionar la mena para lograr mejores aptitudes a la disolución. Aprovechar las condiciones químicas de los extractantes en mayor concentración, que cuando están muy diluidos.

 

Agilizar la cinética (velocidad) de lixiviación de los minerales. Flexibilizar la concentración de las soluciones obtenidas en lixiviación y su calidad. Mejorar la calidad, consolidación y fraguado de los aglomerados debido al tiempo de reposo.



La principal ventaja en el proceso de curado, es el ataque ácido a altas concentraciones de éste. La concentración del ácido oscila entre 200 a 1000 g/L. El ácido agregado, tiene varias funciones, entra las cuales destacan:     

III.

Sulfatizar los minerales de cobre y permitir su afloramiento por capilaridad inversa. Fracturar químicamente la roca matriz creando mayores vías de ataque y penetración. Reaccionar inevitablemente con la ganga disolviendo ciertas sustancias no útiles. Generar calor en el aglomerado, por reacciones exotérmicas y calor desprendido por dilución del ácido concentrado. Exhibir en el humectante un mayor potencial oxidante.

Procedimiento Experimental

Para un mineral oxidado de cobre, 100% bajo ½”, se tomará una muestra de 300 g para realizar la determinación de densidad aparente. Se realizarán un total de 3 pruebas de aglomerado y curado, las cuales constarán con las siguientes características: N° Prueba Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3

Masa Mineral 500 g 500 g 500 g

% Humedad 5 8 11

% Ácido 90 70 --

Cada grupo deberá realizar los cálculos de agua agregada y ácido agregar, completar la siguiente tabla: N° Prueba Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3

Agua agregada

Ácido agregado

El tiempo de reposo será de 48 horas, posterior al tiempo de reposo, se determinará la densidad aparente del aglomerado y se lavará una muestra de 300 g, en 600 mL de agua, agitar durante 3 minutos, dejar reposar y tomar muestra para análisis químico de Cu2+ y H+.