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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS

“INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE PLANTA - HIDROMETALURGIA”

CURSO:

Diseño de Planta Minera

DOCENTE:

Ing. John Bejarano Guevara

INTEGRANTES: APELLIDOS Y NOMBRES

Total

CARPIO TANTAJULCA Marco

TURNO: Mañana (Jueves – 7:30 am) GRUPO: N° 2 CHICLAYO – PERÚ

2019

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Misión La Universidad César Vallejo forma profesionales emprendedores, con valores, sentido humanista, científico y tecnológico; comprometidos con la transformación de la sociedad global para el desarrollo sostenible. Visión Al 2021 la Universidad César Vallejo será reconocida como una institución innovadora que forma emprendedores con responsabilidad social. Valores Los siguientes valores identifican a nuestra institución y le otorgan presencia dentro de la sociedad: Libertad - Verdad - Honestidad - Justicia - Respeto - Solidaridad - Responsabilidad - Democracia Innovación - Emprendimiento - Competitividad.

2

Índice

Misión -------------------------------------------------------------------------------2 Visión --------------------------------------------------------------------------------2 Valores ------------------------------------------------------------------------------2 I.

Objetivos: -------------------------------------------------------------------------5

II.

Fundamento Teórico: -----------------------------------------------------------9

2.1. LIXIVIACIÓN: ------------------------------------------------------------- 10 2.2. CONCENTRACIÓN Y PURIFICACIÓN DE SOLUCIONES ------- 21 III.

Conclusiones ----------------------------------------------------------------- 24

IV.

Referencias ------------------------------------------------------------------- 25

V.

Anexos: ------------------------------------------------------------------------- 26

3

INTRODUCCIÓN

Los diseños de plantas mineras son necesarias para el procesamiento del mineral, para ello los diseños deben ser modernos y eficientes para una buena operación. Del mismo modo deben operar al máximo ritmo de producción posible con los equipos disponibles y un mínimo tiempo de paralización. Asimismo las necesidades de infraestructura como agua, energía eléctrica, relaves y protección al medio ambiente deben estar todo correcto para que no haya limitantes en la operación. Asi mismo la Hidrometalurgia consiste en estudiar todos los procesos extractivos que ocurren en medios acuosos, donde permite la extracción y obtención de metales y/o compuestos desde sus minerales o materiales de reciclaje (chatarras, escorias, cementos metálicos, barros anódicos, etc.). La Hidrometalurgia aparece después de la piro metalurgia referenciada bastante después, por lo que puede ubicarse dentro de la historia de la humanidad como reciente. Un primer reporte de la Hidrometalurgia se muestra en el libro escrito por el rey de Huian (Liu-An, perteneciente a la dinastía Han de China) en su libro “Huinancius”, reportado entre los años 100 AC, el cual referencia la transformación del hierro en cobre metálico al ponerlo en contacto con el sulfato de cobre o Calcantita; sin embargo, la Lixiviación como tal de los minerales de cobre, aparece referenciada en este mismo país hacia el siglo VII DC. Donde la etimología de la palabra HIDROMETALURGIA proviene de la raíz “Hidro” y se dice que se refiere al arte y la ciencia de la extracción de un ambiente acuoso de los metales desde los minerales y/o materiales que los contienen.

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I.

Objetivos:

 Puntualizar los métodos y componentes para un diseño de planta  Conceptualizar de manera general que es la hidrometalurgia.  Explicar en qué consiste cada de sus ramas y la función que cumplen cada una de ellas en la hidrometalurgia.

INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE PLANTA

Para el diseño de una planta minera se debe tener en cuenta que tipo de material se extrae, lugar donde se ubica la planta y cuáles serían los métodos correspondientes para la extracción de dicho material. A. COMPONENTES DE UNA PLANTA MINERA: -

Plantas Hidrometalurgias

-

Pilas de Lixiviación

-

Plantas de Procesamiento de Mineral

-

Planta de extracción por Solvente

-

Planta de Merry Crow

-

Planta de Adsorción de Carbón Activado

B. EJEMPLO DE PROCESAMIENTO DE ORO: Fases: a) EXPLORACIÓN: 

Consiste en la ubicación de la zona mineralizada cuya explotación sea económicamente rentable. (Perforación o rastreos satelitales)



Si los análisis dan resultados positivos se procede la perforación ya que se saca muestras de diferentes profundidades (testigos), para determinar el tipo, cantidad y características del mineral.

b) PRE MINADO Y MINADO: 

Antes de iniciar con la explotación es necesario eliminar el top soil de la superficie ya que esto permite su crecimiento, ya que se realiza con 5

equipos medianos, ya cuando se extrae el mineral se utiliza maquinarias más gigantes. 

En el minado cuando se extrae el mineral, el proceso se da en dos etapas: Perforación (se coloca los taladros) y voladura (se rellena los explosivos para ser explotados).

c) CARGUIO Y ACARREO: 

Los camiones gigantes transportan el material del tajo a la pila de lixiviación, donde las palas y camiones están controlados por un sistema computarizado que permite conocer por un satélite su ubicación.

d) SEPARACION DEL ORO DE LA TIERRA: 

El mineral descargado en las pilas de lixiviación es lavado con solución cianurada para recuperar el oro y la plata. La solución rica (cargada con oro y plata) es llevada hacia las pozas de operaciones a través de tuberías colectoras



Mediante la planta de procesamiento de minerales Gold Mill (Molino de Oro) se busca procesar el metal que no puede ser obtenido mediante la lixiviado en pilas. El oro se recupera en 24 horas, a diferencia del proceso de lixiviación en pilas que dura casi 60 días

e) PROCESOS DE LA PLANTA 

Proceso que permite concentrar la cantidad de oro que hay en la solución rica, para luego recuperarlo en el proceso Merrill Crowe. Se da en dos etapas.



La solución rica en oro y plata es filtrada y limpiada. Luego se le elimina el oxígeno y se añade polvo de Zinc para precipitar el metal y hacerlo sólido. El producto del Merril Crowe es el que luego pasa al proceso de Refinería.



Las plantas de hidrometalurgia son empleadas incluyen. Preparación y pre-tratamiento del mineral o material inicial, lixiviación de los valores metálicos usando reactivos químicos o acción bacterial.

6



En las plantas de pilas de lixiviación el mineral procedente de la explotación, a cielo abierto o subterránea, debe ser ligeramente preparado en una planta de chancado y/o aglomeración.



En las plantas de adsorción de carbón activado se produce un proceso por el cual las moléculas de la fase Líquida o gaseosa se adhieren a la superficie del carbón activado, tanto las superficies geométricas externas superficie interna de los capilares, las grietas y los intersticios. La adherencia es gobernada por una atracción electroquímica.



La planta de procesamiento de minerales se encuentran usualmente cerca de los centros de extracción para luego enviar el mineral en condiciones más propicias donde está compuesta por el circuito de flotación y circuito de molienda

f) REFINERIA 

Es la eliminación de impurezas de metales en bruto. Después de la extracción de materias primas, metales en bruto son entre 96 y 99 por ciento de pureza del principal metal, siendo el resto impurezas. Metales en bruto no puede ser utilizado por la industria en esta etapa debido a la característica inferior en propiedades físicas, químicas, y propiedades mecánicas. Las impurezas que se encuentran en metales en bruto pueden tener un valor elevado en sí mismos, el oro y la plata recuperable de cobre, por ejemplo, pagar el costo total del proceso de refinación

g) CIERRE DE MINAS 

El plan de cierre de minas es un instrumento de gestión ambiental conformado por acciones técnicas y legales efectuadas por los titulares de actividades mineras. Está destinado a adoptar las medidas necesarias antes, durante y después del cierre de operaciones, con la finalidad de eliminar, mitigar y controlar los efectos adversos al área utilizada o perturbada por la actividad minera, para que esta alcance características de ecosistema compatible con un ambiente saludable, adecuado para el desarrollo biológico y la preservación paisajista.

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

En este sentido, el plan de cierre de minas deberá describir las medidas de rehabilitación, su costo, la oportunidad y los métodos de control y verificación para las etapas de operación, cierre final y post cierre. Asimismo, deberá indicar el monto y plan de constitución de garantías ambientales exigibles.

HIDROMETALURGIA

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II.

Fundamento Teórico:

La hidrometalurgia es la rama de la Metalurgia Extractiva que estudia todos los procesos extractivos que ocurren en medios acuosos, que permiten la extracción y obtención de metales y/o compuestos desde sus minerales o materiales de reciclaje (chatarras, escorias, cementos metálicos, barros anódicos, etc.). Donde se subdivide en tres ramas importantes, las cuales son: a.- Lixiviación b.- Concentración y Purificación c.- Precipitación Las ventajas que presenta la hidrometalurgia son:  Sus procesos tienen un menor impacto ambiental en comparación a otros procesos extractivos.  Bajos costos de inversión para un tamaño de planta dado, en comparación a otros procesos extractivos.  Posibilidad de expansión desde una operación pequeña a otra de tamaño mediano, conservando siempre la economía de una operación en gran escala. Esto es debido al carácter modular de las plantas hidrometalúrgicas.  Algunos procesos hidrometalúrgicos permiten un ahorro considerable de combustible, como es el caso de tratar los minerales directamente en sus yacimientos o los que evitan el proceso de molienda. Estos ahorros de energía representan una fracción apreciable del consumo total de un proceso convencional.  Existe un gran control sobre las reacciones, debido a las condiciones cinéticas en que se desarrollan los procesos.

2.1.

LIXIVIACIÓN:

1. GENERALIDADES

9

La Lixiviación es la operación unitaria fundamental de la hidrometalurgia y su objetivo es disolver en forma parcial o total un sólido con el fin de recuperar algunas especies metálicas contenidas en él. En la lixiviación intervienen, además del material de origen, un agente lixiviante (disolvente) que normalmente esta disuelta en una solución acuosa y participa en la disolución del metal, también se puede realizar por la presión desde las condiciones atmosféricas menor a unos 5000 kPa y con una temperatura inferior o superior al ambiente ( 0° C – 250° C) 1 A continuación se detallan las ecuaciones químicas correspondientes a diferentes tipos de lixiviación:2

a) Disolución de Sales Se aplica principalmente a Sales Minerales que se disuelven fácilmente en agua. En la naturaleza es difícil encontrar yacimientos con minerales de este tipo, pero, la mena puede ser sometida a algún proceso previo que transforme los minerales a sales solubles en agua (Productos de tostación por ejemplo). Ejemplo: CuSO4(s) + n H2O (aq) ==> CuSO4 · n H2O(aq)

b) Disolución Ácida Se aplica a gran parte de los óxidos metálicos existentes en la naturaleza. Generalmente se utiliza ácido sulfúrico por su bajo costo, disponibilidad, fácil manipulación y características químicas. También se utiliza ácido clorhídrico, ácido nítrico y mezclas entre ellos.

c) Disolución Alcalina

2. Domic Mihovilovic, Esteban Miguel. HIDROMETALURGIA (fundamentos, procesos y aplicaciones). [En línea] https://es.scribd.com/doc/59991824/HIDROMETALURGIA-FundamentosProcesos-y-Aplicaciones. 6. 3. Departamento de Ingeniería Metalurgica - Universidad Santiago de Chile. HIDROMETALURGIA. [En línea] http://metalurgia.usach.cl/sites/metalurgica/files/paginas/capitulo14.pdf.

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Se aplica a menas consumidoras de ácido sulfúrico, como por ejemplo menas con carbonatos de calcio. d) Intercambio Básico Este tipo de reacciones produce un nuevo sólido insoluble en los residuos. e) Disolución Con Formación de Iones Complejos La formación de iones complejos aumenta la solubilidad de sales poco solubles con una gran selectividad. Se aplica industrialmente en la lixiviación de concentrados de cobre sulfurados. f) Lixiviación con Oxidación Los agentes oxidantes más empleados son Fe3+ y O2, empleándose para la lixiviación de sulfuros y algunos metales. g) Lixiviación con Reducción Este tipo de lixiviación puede usarse con minerales que son más solubles en sus estados de valencia inferiores.

En el caso del cobre se utiliza el ácido sulfúrico para la lixiviación de minerales oxidados, siendo más fácil de disolver los sulfatos (chalcantita) y sulfatos básicos (antlerita y brochantita), luego los carbonatos (malaquita y azurita), la atacamita y la tenorita. La cuprita en cambio, necesita la presencia de un oxidante para disolverse completamente; los silicatos de cobre son los que tienen una cinética de lixiviación más lenta. La química asociada a los minerales sulfurados de cobre es más compleja que la de los óxidos, ya que se trata de reacciones de óxido-reducción, que requieren la presencia de agentes oxidantes para que la reacción ocurra. Sin embargo, la problemática más grave es la cinética o velocidad de reacción, que es extremadamente lenta. En cualquier sistema de lixiviación es inevitable la co-disolución de otros elementos e impurezas, generándose soluciones poli-iónicas que deben ser purificadas antes de recuperar el cobre desde las soluciones.

2. ASPECTOS CINÉTICOS Es de vital importancia conocer la velocidad o cinética de los procesos, pues la idea es lograr un rendimiento óptimo en el menor tiempo posible. La información que entrega la cinética 11

permite conocer mecanismos de reacción y, diseñar equipos y procesos. En la hidrometalurgia el estudio cinético es imprescindible, pues generalmente los procesos aplicados son lentos ya que se trabaja a temperatura ambiente o algo poco superior, y las reacciones son de carácter heterogéneo. El mecanismo de reacción entre un líquido y un sólido involucra las siguientes etapas consecutivas: i)

Transporte forzado de los reactantes en el líquido hacia la capa límite.

ii)

Difusión de los reactantes a través de la capa límite.

iii)

Difusión de los reactantes a través de los poros de las partículas hacia el centro de reacción

iv)

Difusión de los reactantes a través de la capa de producto sólido (si es que existe) hacia la superficie de reacción.

v)

Reacción química de los reactantes con el mineral.

vi)

Difusión de los productos disueltos a través de la capa de producto sólido.

vii)

Difusión de los productos a través de la capa de producto sólido (si es que existe) hacia la superficie de la partícula.

viii)

Difusión de los productos a través de la capa límite.

ix)

Transporte forzado de los productos solubles al seno de la solución. La cinética de reacción de los óxidos de cobre es dependiente de la actividad de los iones hidrógeno en el sistema acuoso, del área de la superficie de reacción, de la geometría, tamaño, flujo específico, etc.

3. REALIZACIÓN DEL PROCESO: a. Chancado: El material extraído de la mina (generalmente a tajo abierto), que contiene minerales oxidados de cobre, es fragmentado mediante chancado primario y secundario, con el fin de obtener un material mineralizado de 1,5 a ¾ pulgada). b. Formación de Pila: El material chancado es llevado mediante correas transportadoras hacia el lugar donde se lleva la pila. En este trayecto el material sufre irrigación con una solución de agua y ácido sulfúrico, todo esto es conocido como el proceso de curado. Sobre esta pila se instala un riego por goteo y aspersores que van cubriendo toda el área expuesta.

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Bajo el material a lixiviar se instala una membrana impermeable sobre el cual se instala unos sistemas de drenes lo cual permite recoger las soluciones que se infiltran a través del material. c.

Sistema de Riego: Se vierte lentamente una solución ácida de agua con ácido sulfúrico en la superficie de las pilas, lo cual es recogida por drenes y es llevada fuera del sector en canaletas impermeabilizadas. Este se mantiene por 45 a 60 días, después de lo cual se supone que se ha agotado casi completamente la cantidad de cobre lixiviable. El material restante es transportado mediante correas a botaderos donde se podrían reiniciar un segundo proceso de lixiviación para extraer el resto de cobre.

4. MÉTODOS DE LIXIVIACIÓN Los métodos de lixiviación corresponde a la forma en que se contactan las soluciones lixiviantes con las menas con contenidos metálicos de interés. Los métodos más conocidos son: 

Lixiviación In Situ, lixiviación en botaderos (dump leaching), lixiviación en pilas (heap leaching).



LA LIXIVIACION IN SITU: Es la lixiviación de residuos fragmentados en minas abandonadas (In Place Leaching) o a la lixiviación de yacimientos que no se pueden explotar en forma convencional, ya sea por motivos técnicos y/o económicos, en este caso se riega el yacimiento “en el mismo lugar“, evitándose costos de extracción mina y de transporte. Este tipo de lixiviación se caracteriza pos bajos costos de inversión y de operación. En la figura 1, se puede observar un esquema de este tipo de procesos. Para aplicar este tipo de procesos se requiere efectuar estudios geológicos, hidrológicos y metalúrgicos. Para el caso del cobre, este método se justifica con reservas por sobre 100 millones de toneladas, con una ley de 0.5%, obteniéndose una producción aproximada a 20000 t de cátodos/año, con una recuperación de 50% en 12 años. 3

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D. Gaviria C, Restrepo J & Bustamante O. HIDROMETALURGIA APLICADA. [En línea] Junio de 2007. file:///C:/Users/USURIOIO/Downloads/LibroHidrom.pdf.

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

LIXIVIACIÓN EN BOTADEROS: La lixiviación en Botaderos consiste en lixiviar desmontes o sobrecarga de minas de tajo abierto, los que debido a sus bajas leyes (menores de 0.4%) no pueden tratarse por métodos convencionales. Estos materiales se han ido acumulando a través de los años a un ritmo que en algunos casos pueden ser de varios cientos de miles de tonelada al día. La mayoría de los botaderos se construyen en áreas adecuadas cerca de la mina. Este tipo de procesos no requiere inversión en Mina ni tiene costos asociados a transporte, lo que los hace ser proyectos atractivos del punto de vista económico. En el caso del cobre las recuperaciones fluctúan entre 40 a 60% en alrededor de 3 años de operación. En la figura 2, se muestra un esquema típico de este tipo de procesos.

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

LIXIVIACIÓN EN PILAS:

Este método se aplica a minerales de cobre oxidados y a minerales mixtos de cobre de baja ley. Desde la década de los ochenta se ha incorporado un proceso de aglomeración y curado con el objetivo de mejorar las cualidades físicas del lecho poroso y producir la sulfatación del cobre presente en la mena. La aglomeración de partículas finas y gruesas con la adición de agua y ácido concentrado pasó a constituir una operación unitaria de gran importancia en la lixiviación en pilas, pues, como pretratamiento previo a la lixiviación en lecho irrigado tiene los siguientes objetivos:



Uniformar el tamaño de partículas, ligando los finos a los gruesos, evitando el comportamiento indeseable de un amplio rango de distribución de tamaños.



Homogenizar la porosidad de un lecho de partículas e incrementarla.



Optimizar la permeabilidad de un lecho y la consiguiente operación de lixiviación mediante la aglomeración.



Facilitar el tratamiento por lixiviación, con los propósitos de disminuir los costos de inversión y operación del proceso extractivo.



En el caso del cobre la aglomeración se realiza agregando solamente la fase líquida humectante ya sea: Agua, Soluciones diluidas.

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Existen diferentes formas y equipos para efectuar la aglomeración, y dentro de los más utilizados se puede mencionar: tambor rotatorio, disco peletizador, correa transportadora y aglomerado manual. La manera más eficiente de hacerlo es usando un tambor rotatorio (figura3) con una inclinación adecuada en el sentido del flujo de sólidos. El mineral se carga en forma continua por la parte posterior del tambor, que está más alto. El agua y el ácido sulfúrico se agregan mediante duchas o chorros, también en la parte posterior del tambor. Guías longitudinales evitan el resbalamiento del mineral y éste es elevado produciéndose luego una caída en la cual las partículas adquieren un movimiento rotatorio.

Figura 3: Tambor Rotatorio

El porcentaje de humedad y la inclinación del tambor son factores muy importantes en la calidad del aglomerado. Un 7 a un 10% de humedad puede lograr un excelente aglomerado. Con este método se logra una adherencia de la mayoría de los finos sobre las partículas gruesas. Al completar este tiempo, se comienza a regar la pila de mineral con una solución diluida en ácido sulfúrico, obteniendo una solución rica en cobre y con un alto contenido de impurezas. El Flujo Específico, es la velocidad a que se desplaza la solución lixiviante, a través, de un lecho poroso. Se expresa en litros por unidad de tiempo y unidad de área transversal de la pila. Lo cual depende de las cualidades físico-químicas del lecho aglomerado y está ligado con la concentración de ácido sulfúrico en la alimentación. Cuando aumenta, disminuye el tiempo de residencia en el reactor y el líquido deslizante tiene menor contacto con los 16

aglomerados. Cuando disminuye, aumenta el tiempo de residencia en el reactor y el líquido deslizante tiene mayor tiempo de contacto con el sólido. Su influencia es notoria en los primeros días de lixiviación. Tiempo de Lixiviación, queda determinado por la extracción que se desea y la cinética de extracción. En la figura 3 y figura 4, se observa un diagrama de flujos típico de este proceso.

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

Lixiviación por percolación o en Bateas (vat leaching)

Este tipo de lixiviación es también conocido como lixiviación en batea. Básicamente se trata de un tanque construido con forma de parelelipípedo, normalmente son hechos en materiales como ladrillo y cemento, revocados en cemento y recubiertos con un material resiste al ambiente ácido o alcalino dependiendo de lo que se lixivie. El fondo del recipiente es falso y normalmente está hecho de un entramado removible el cual se recubre con un material filtrante para dar paso únicamente a la solución cargada. El mineral se carga en el tanque y luego se inunda con la solución lixiviante. La solución por gravedad, atraviesa el mineral y se colecta, puede ser recirculada tantas veces como sea necesario buscando alcanzar el máximo de extracción, pero esta solución lleva un contenido de agente lixiviante mayor que en los métodos anteriores. Lo que le diferencia de los otros métodos es que estos sean muy cortos. Donde el proceso suele tardar días (entre 1 o 2 semana) y se aplica generalmente a 18

minerales con altos tenores, los cuales han sido previamente concentrados o procesados. Esto se ejecuta en varias etapas y normalmente los tanques están colocados en serie de forma que puedan compartir una de las paredes. El número de tanques se limita en la instalación en planta por el espacio disponible lo que hace que el método sea poco flexible. Requiere de una inversión de media a alta y para optimizar el contacto es necesario tener granulometrías finas. La figura 5 representa un tanque percolador clásico4

Figura 5: Tanque Percolador



Lixiviación por agitación:

Se lleva a cabo en tanques agitados los cuales son:  Agitación Neumática. Se utilizan elevadoras de aire conocidos como Pachuca, lo cual se usa para recuperar cobre y cobalto. (figura 6)

4

Gaviria C, Restrepo J & Bustamante O. HIDROMETALURGIA APLICADA. [En línea] Junio de 2007. file:///C:/Users/USURIOIO/Downloads/LibroHidrom.pdf.

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FIGURA 6: Tanque Pachuca

 Agitación Mecánica: Se dice que se da en tanques cilíndricos y la geometría depende de las características granulométricas del mineral y la viscosidad de la pulpa. Cabe resaltar que es un método excelente extractivo.

Fuente: Tanque, se usa para la lixiviación de agitación  Agitación Mixta

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

Lixiviación a presión.

Aunque estos tipos de lixiviación se puede aplicar en forma muy eficiente a la mayoría de los metales que están contenidos en menas apropiadas para este proceso, tales como cobre (minerales sulfurados y oxidados), oro (nativo), plata (nativa), aluminio (óxidos), zinc (óxidos y sulfuros), níquel (sulfuros y óxidos) y las formas minerales de los metales cobalto, zirconio, hafnio, etc; en esta oportunidad se hará referencia solamente al caso del cobre. La tabla 1, tomada del libro Hidrometalurgia: Fundamentos, Procesos y Aplicaciones, escrito por el Dr. Esteban Domic, presenta una comparación de los parámetros de operación aplicados a estos métodos, pero para minerales de cobre, teniendo en cuenta la experiencia del Dr Domic, en proyectos de lixiviación de cobre en Chile.

2.2.

CONCENTRACIÓN Y PURIFICACIÓN DE SOLUCIONES

Una de las técnicas más utilizadas en la actualidad corresponde a la extracción por solventes. La extracción líquido-líquido o extracción por solventes es un proceso que implica el paso de una serie de metales disueltos en forma de iones en una fase acuosa a otra fase líquida, inmiscible con ella, conocida como fase orgánica. Durante el contacto líquido-líquido se produce un equilibrio en el cual las especies en solución se distribuyen en las fases acuosas y orgánicas de acuerdo a sus respectivas solubilidades. Esta técnica se emplea en metalurgia con tres fines fundamentales: concentrar, purificar y separar los elementos o metales disueltos. Normalmente estas funciones son inseparables para el predominio que una ejerce sobre la otra, hace que la extracción con solventes tenga una función específica que se intercala en distinto lugar del diagrama de flujo de un proceso metalúrgico. Por ejemplo, cuando predomina la acción de concentrar, su aplicación está íntimamente ligada con la recuperación de cationes de menas pobres en minerales de interés. Con fines de purificación se emplea en aquellos casos en que el precio y la utilización de un metal crecen significativamente con la pureza; la aplicación más inmediata está relacionada con los materiales nucleares, aunque en éstos también se usa con fines de concentración. Con fines de separación puede ser rentable el uso de esta técnica, en la separación de elementos de ciertas menas en que de todos los elementos presentes solo algunos son valiosos. Un ejemplo 21

de esta aplicación es la separación por extracción con solventes de Uranio, Molibdeno y Vanadio. En la extracción líquido-líquido se ponen en contacto dos fases líquidas inmiscibles de forma tal que los componentes del sistema se distribuyen entre ambas fases, y aprovechando estas propiedades de distribución se logran los objetivos perseguidos de purificación, concentración y separación. Un proceso de extracción por solventes tiene el esquema general que se indica en la Figura 5; en el que puede apreciarse que consta esencialmente de dos etapas: extracción y reextracción

Los procesos de extracción por solventes se llevan a cabo con dos soluciones inmiscible entre sí la fase acuosa y la fase orgánica. La fase acuosa es una solución proveniente de lixiviación, concentrada en cobre y con un alto nivel de impurezas, que imposibilita su tratamiento de precipitación de cobre, sin antes remover las impurezas presentes o separar el cobre de esta solución y de alguna manera,

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traspasarlo a otra solución acuosa libre de impurezas; que es lo que se realiza en extracción por solventes. La fase orgánica a una solución en la cual generalmente se tienen los siguientes componentes: - Extractante (también llamado reactivo orgánico o simplemente orgánico), es un compuesto que contiene un grupo funcional que es capaz de reaccionar químicamente con una especie particular en la fase acuosa. Diluyente, es el material orgánico que se usa para diluir el extractante. La capacidad de saturación es la máxima concentración de especies valiosas que puede retener.

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III.

Conclusiones



Se concluye que para la obtención de un diseño de planta se va a tener en cuenta el tipo de material que se va a extraer y la puntualización de métodos y componentes que se necesitan para poder extraer un mineral, por eso es necesario tener en cuenta el ciclo de minado en la prospección de una mina.



También se entiende por hidrometalurgia a los procesos de lixiviación selectiva (disolución) de los componentes valiosos de las menas y su posterior recuperación de la solución por diferentes métodos.



Para el proceso de la hidrometalurgia es necesario conocer las ramas que lo componen ya que cada uno de ellos cumplirá una función importante, entre ellas está la lixiviación, concentración y purificación de las soluciones.

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IV.

Referencias

1. Domic Mihovilovic, Esteban Miguel. HIDROMETALURGIA (fundamentos, procesos y aplicaciones). [En línea] https://es.scribd.com/doc/59991824/HIDROMETALURGIA-FundamentosProcesos-y-Aplicaciones. 6. 2. Departamento de Ingeniería Metalurgica - Universidad Santiago de Chile. HIDROMETALURGIA. [En línea] http://metalurgia.usach.cl/sites/metalurgica/files/paginas/capitulo14.pdf. 3. Gaviria C, Restrepo J & Bustamante O. HIDROMETALURGIA APLICADA. [En línea] Junio de 2007. file:///C:/Users/USURIOIO/Downloads/LibroHidrom.pdf. 4. Daniel, Alva Huaman. Introduccion al Diseño de Planta Minera. [En línea] 2011. file:///C:/Users/USURIOIO/Downloads/96523740-diseno-de-planta-minera%20(1).pdf.

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V.

Anexos:

Tabla N° 1: Comparación simplificada por parámetros, de diferentes métodos de lixiviación aplicados a minerales de cobre MÉTODO DE LIXIVIACIÓN PARAMETRO

BOTADEROS

PILAS

PERCOLACIÓN

AGITACIÓN

Tenor o Ley

Muy Bajo

Bajo o medio

Medio o Alto

Alto

Gran Capacidad

Flexible

No Flexible

De acuerdo a la

(limitado)

molienda

Bajo

Medio

Medio o alto

Alta

Capacidad (ton/día) Inversión de Capital Tamaño de

Tal y como sale

Partícula

de la mina

Tiempo de Tratamiento Lixiviado en solución (g/l)

Recuperación (%)

Requiere trituración Fina

1 o más años

1 o más meses

Diluidas

Diluidas a media

1a2

2a7

40 a 60

70 a 85

Requiere molienda media

Molienda Fina

a fina 1 a 2 semanas Media a concentrada 10 a 20 70 a 85

6 a 24 horas

Medias 5 a 15

80 a 95

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