Biolixiviabilidad en Botaderos

17
1 EVALUACIÓN DE BIOLIXIVIABILIDAD DEL MINERAL FUTURO DE BOTADEROS EN LA MINA TOQUEPALA SPCC Jaime Arana – Jefe de Metalurgia Georgina Canal – Química / Sara Valdivia – Bióloga Southern Perú Copper Corporation INTRODUCCIÓN Los procesos hidrometalúrgicos juegan un rol cada vez más importante en la metalurgia extractiva de minerales de baja ley y metales raros. Hay muchas razones para este creciente interés por los procesos hidrometalúrgicos: - Están libres de polución (especialmente polución del aire). - Permiten el tratamiento de minerales de baja ley o materiales de desecho de minas que no pueden económicamente ser tratados por molienda, fundición y refinación convencional. - Los procesos hidrometalúrgicos son más baratos en costos de capital que las fundiciones y las operaciones hidrometalúrgicas son más fáciles de controlar. Un proceso hidrometalúrgico puede ser dividido generalmente en tres operaciones unitarias principales: lixiviación del metal deseado en la solución, concentración y purificación de la solución impregnada y finalmente la recuperación del metal. Los procesos de lixiviación comprenden la disolución del valor metálico de una materia en una solución acuosa con agentes químicos apropiados en un espacio limitado. La fuente principal de las materias primas es los minerales que ocurren naturalmente. Estos minerales pueden ser nativos, minerales oxidados o minerales sulfurados.

Transcript of Biolixiviabilidad en Botaderos

  • 1

    EVALUACIN DE BIOLIXIVIABILIDAD DEL MINERAL FUTURO

    DE BOTADEROS EN LA MINA TOQUEPALA SPCC

    Jaime Arana Jefe de Metalurgia

    Georgina Canal Qumica / Sara Valdivia Biloga

    Southern Per Copper Corporation

    INTRODUCCIN

    Los procesos hidrometalrgicos juegan un rol cada vez ms importante en la

    metalurgia extractiva de minerales de baja ley y metales raros. Hay muchas

    razones para este creciente inters por los procesos hidrometalrgicos:

    - Estn libres de polucin (especialmente polucin del aire).

    - Permiten el tratamiento de minerales de baja ley o materiales de desecho de

    minas que no pueden econmicamente ser tratados por molienda, fundicin y

    refinacin convencional.

    - Los procesos hidrometalrgicos son ms baratos en costos de capital que las

    fundiciones y las operaciones hidrometalrgicas son ms fciles de controlar.

    Un proceso hidrometalrgico puede ser dividido generalmente en tres

    operaciones unitarias principales: lixiviacin del metal deseado en la solucin,

    concentracin y purificacin de la solucin impregnada y finalmente la

    recuperacin del metal. Los procesos de lixiviacin comprenden la disolucin del

    valor metlico de una materia en una solucin acuosa con agentes qumicos

    apropiados en un espacio limitado.

    La fuente principal de las materias primas es los minerales que ocurren

    naturalmente. Estos minerales pueden ser nativos, minerales oxidados o

    minerales sulfurados.

  • 2

    La seleccin de un reactivo de lixiviacin depende de su disponibilidad, costo,

    estabilidad, selectividad, facilidad de produccin y regeneracin y la facilidad de

    recuperacin del valor metlico del reactivo de lixiviacin. Entre ellos:

    Acidos: el cido sulfrico es el agente de lixiviacin ms ampliamente usado

    en la industria del cobre.

    Bases: la lixiviacin alcalina es ms selectiva, menos corrosiva, ocasiona un

    menor consumo de reactivos para gangas de carbonato. El hidrxido de

    sodio, cal e hidrxido de amonio son los reactivos alcalinos comnmente

    usados.

    Agentes oxidantes: el aire y el oxgeno son los agentes oxidantes ms

    econmicos y empleados. En los procesos de lixiviacin de sulfuros de cobre

    son usadas bacterias como agentes catalizadores de oxidacin.

    Agentes complejantes: especialmente los metales de transicin, forman iones

    complejos metlicos estables con agentes complejantes, tales como el

    complejo tetramnico de cobre (II). Los comnmente usados son las sales de

    cianuro, amoniaco, sales de cloruro y sales de carbonato.

    Los principales mtodos de lixiviacin son: in-situ, botaderos, pilas, bateas,

    agitacin y a presin. La seleccin del mtodo de lixiviacin depende de las

    caractersticas fsicas y qumicas del mineral y los minerales asociados por ser

    tratados. Los factores ms importantes son: el grado de mineral, la solubilidad del

    valor metlico, la cintica de la disolucin, el consumo de reactivo, el tamao de

    la operacin, el tipo de minerales, etc.

    Uno de los factores de inters en la lixiviacin de sulfuros es el aspecto cintico

    de la reaccin. La mayora de los xidos metlicos es fcilmente disuelta en

    cido, pero la disolucin de minerales sulfurados en medio cido es lenta. Como

    resultado, la mayora de los procesos de lixiviacin de sulfuros requieren la

    presencia de un agente oxidante y condiciones de pH para efectuar su disolucin.

    Las reacciones son de xido-reduccin, para favorecer el proceso se necesitan

  • 3

    condiciones de temperatura y presin. El uso de agentes catalizadores como

    microorganismos es una alternativa viable.

    OXIDACIN BACTERIANA DE MINERALES SULFURADOS

    El propsito de desarrollar procesos que dependen del crecimiento de

    microorganismos resulta de la continua bsqueda de mtodos para extraer

    metales que consuman la menor cantidad de energa, que sean econmicamente

    viables y que resulten atractivos en cuanto a su capacidad de proteger el

    ambiente natural. La oxidacin bacteriana de minerales sulfurados es un mtodo

    atractivo para la produccin de metales a partir de menas o de concentrados por

    varias razones:

    a) Es flexible y puede utilizarse para tratar una diversidad de minerales

    sulfurados individuales o mezclas de minerales.

    b) La forma en que se puede aplicar vara desde un simple lecho fijo de

    percolacin, hasta sistemas de lixiviacin en tanques de agitacin.

    c) No requiere temperaturas ni presiones altas para su operacin.

    d) Es autogeneradora de solventes en forma de solucin de sulfato frrico.

    e) Cualquier efluente lquido que produce est en una forma acuosa que puede

    ser convenientemente neutralizada.

    f) Puede ser utilizada cerca de la fuente de produccin de minerales.

    g) Comprende reacciones qumicas que no pueden ser reproducidas por medios

    qumicos simples.

    La desventaja ms importante de sta es la necesidad de mantener la presencia

    de un cultivo activo de los microorganismos deseados. Esto requiere el control de

    la temperatura de la reaccin y el consumo de compuestos y elementos

    esenciales para mantener su crecimiento. Es tambin importante asegurar que

    nada que sea perjudicial para su crecimiento, ya sea de forma soluble o slida,

    pueda contaminar el proceso de lixiviacin. La lixiviacin bacteriana es, adems,

  • 4

    un proceso mucho ms lento que otros procesos competitivos de lixiviacin

    qumica. Las velocidades de oxidacin de minerales en presencia de bacterias

    se relacionan estrechamente a la velocidad de crecimiento de los

    microorganismos que intervienen.

    A la fecha, las nicas aplicaciones de la lixiviacin bacteriana que han sido

    probadas a escala comercial son aqullas de lixiviacin en botaderos, en pilas e

    in situ. Sin embargo, se han llevado a cabo y continan desarrollndose

    numerosas investigaciones y estudios de factibilidad para investigar la

    posibilidad de operar plantas de oxidacin bacteriana en el nivel industrial.

    MICROOORGANISMOS EN LIXIVIACIN DE MINERALES SULFURADOS

    El Thiobacilli es el gnero ms comn de bacterias utilizado para operaciones de

    lixiviacin bacteriana comercial. Entre ellas, las ms adecuadas para sulfuros son

    los Thiobacilli ferroxidans. Los cultivos de T. ferrooxidans pueden tolerar 40 gpl de

    fierro, 70 gpl de cobre, 199 gpl de zinc, 70 gpl de nquel, y se desarrollan

    ptimamente a una temperatura de 35C bajo condiciones aerbicas. El

    crecimiento de estos microorganismos se evala por la aparicin de un color

    marrn en el medio por la formacin de fierro frrico y una marcada disminucin

    del pH. En nuestro caso, el sulfato ferroso (medio MKM) fue usado como fuente

    energtica para las bacteria. Se han emprendido los estudios comparativos de la

    eficiencia con la que varias especies pueden oxidar minerales sulfurados y liberar

    metales, que se ilustran en la tabla siguiente:

  • 5

    Velocidades Mximas de Extraccin de Metales en Lixiviacin de

    Minerales Sulfurados

    Microorganismo Velocidad de extraccin de metal mg/l/h

    FeS2 CuFeS2 CuS ZnS NiS AsFeS

    T. Ferrooxidans 59 109 224 444 468 53

    T. Thiooxidans ND ND ND 244 230 ND

    L. Ferrooxidans 39 41 46 163 144 23

    S. thermosulfidooxidans 51 86 155 374 381 39

    Thiobacillus sp. 49 81 152 361 365 35

    Sulfolobus sp. 52 91 177 420 431 41

    El ratio de lixiviacin es influenciado por el tipo de mineralizaron, disponibilidad

    de nutriente, provisin de oxgeno, rea superficial disponible en el mineral para

    ataque microbiolgico y qumico, rea superficial para crecimiento bacteriano,

    pH, tipo de organismo y temperatura.

    Los nombres de composicin qumica y lixiviabilidad bacterial de varios

    minerales de cobre son presentados en la tabla siguiente:

    Lixiviabilidad bacterial de minerales de cobre

    Mineral Composicin Sensible a lixiviacin

    Bornita Cu5FeS2 Fcilmente lixiviable

    Calcopirita CuFeS2 Lentamente lixiviable

    Enargita Cu3(As, Sb)S4 As y Sb txicos

    Calcosita Cu2S Ratio moderado

    Covellita CuS Fcilmente lixiviable

    Bournonita PbCuSbS3 Pb y Sb Txicos

    Cobre nativo Cu Solubilizado por Fe2(SO4)3

  • 6

    CULTIVO DE BACTERIAS

    El enriquecimiento de cultivos se lleva a cabo de una manera efectiva en el

    laboratorio. Todos los microorganismos, incluyendo los termoflicos, pueden

    sobrevivir durante un tiempo en muestras originales a temperatura ambiente. El

    procedimiento de cultivo de bacterias en laboratorio fue el cultivo en caldo, que

    comprende varias etapas de desarrollo.

    El medio basal utilizado para realizar aislamientos a una temperatura de 35 0C es

    el MKM (Medio Modificado de Kelly). ste comprende las siguientes sustancias:

    (NH4)2SO4: 0,4 g; MgSO4.7H2O: 0,4 g; KH2PO4 : 0,04 g; SO4.7H2O: 33,3 g en

    1000 ml de agua destlada y pH (ajustado con H2SO4 10N) entre 1.6 a 1.9.

    Las fases de crecimiento de las bacterias se pueden ubicar en el siguiente

    grfico:

    F a s e d e C r e c i m i e n t o d e l a s B a c t e r i a s

    T i e m p o

    ln (

    Nro

    de

    Bac

    teri

    as )

    Como puede observarse, inicialmente las bacterias pasan por un periodo de

    adaptacin, luego del cual su reproduccin es logartmica. Su alta velocidad de

    Fase Adaptacin

    Fase Exponencial

    Fase Estacionaria

  • 7

    reproduccin y las condiciones del medio llegan a limitar las caractersticas de su

    hbitat por aumento de los productos de su propia actividad o porque la

    concentracin de nutrientes baja, de tal manera que la reproduccin llega a

    detenerse y la poblacin de bacterias luego se mantiene estacionaria.

    Esto indica que el punto adecuado de efectuar la transferencia de un cultivo a otro

    est precisamente en la fase de crecimiento logartmico. La actividad bacterial se

    mejora efectuando repetidos cultivos sobre el mismo substrato.

    PROCEDIMIENTO PARA LA PRUEBA DE VASOS AGITADOS

    BACTERIANOS

    El objetivo es determinar la cintica de extraccin de un mineral de cobre cuando

    es lixiviado en medio bacteriano, el crecimiento bacteriano y la mxima

    extraccin de Cu del mineral evaluado.

    Calentador Bao Maria r

    Medio Basal (MKM)

    Composicin (NH 4) 2 SO 4

    KH 2 PO 4

    Fe (SO 4 ) . 7 H2O

    Reactor

    Aire O2

    Sustrato Mineral

    Termmetro Incuo Acido Agua

    Bacteria Incubadora Refrigerador Reactivos de Bacterias

    Microsco pio

    Cmara Neubauer

    Agua a 35C

  • 8

    Desarrollo: la prueba se realiza con 150 gr de mineral a una granulometra <

    100 mesh, tiene una duracin de 1000 horas (48 das) y los controles se realizan

    a las 12, 24, 48, 96, 192, 384, 500 y 1000 horas (tiempo acumulado). En las dos

    primeras horas se controla el pH entre 1.8 a 2.1 y luego se inocula 20 ml de

    cultivo de bacterias que debe contener una poblacin mayor a 106 bacterias por

    mililitro.

    Registros: Se lleva un registro doble: primero en un cuaderno de registros

    donde se detallan fecha de control, peso inicial, final de muestras, pH, Eh, T, H+,

    Fe++, Cu, FeT, recuento bacteriano, y hoja electrnica llamada prueba de vasos

    directos bacterianos.

  • 9

    PRUEBA DE VASOS AGITADOS BACTERIANOS

    1

    INICIO

    OP-LC Preparar muestra

    A

    Tomar muestra homogenizada para anlisis

    en Lab. Central - Ilo

    D

    2

    OP-LC Pesar 100 gr. de

    mineral

    Preparar solucin

    lixiviante pH=2

    OP-LC Tarar fiolas, agregar mineral y solucin lixiviante,

    3

    OP-LC Colocar fiolas en bao Mara a 30 y/o 50C con aireacin y

    agitacin mecnica por 1000 horas

    4

    6 Inocular

    bacterias 10 ml en el primer

    Realizar controles peridicos

    5

    OP-LC Determinar CuT y FeT va absorcin atmica

    7

    Determinar la T, pH y Eh va instrumentacin

    8

    B

    Determinar H+ y Fe++ va anlisis volumtrico

    9

    A

    10

    11

    12

    13

    14

    OP-LC Realizar recuento bacteriano en Cmara Neubauer

    Se termin con las 1000 horas de

    lixiviacin

    No

    Si

    B

    OP-LC Pesar, filtrar y lavar el slido 3 veces

    Analizar agua de lavado.

    OP-LC Secar residuo a 70C en horno por 24 horas

    OP-LC Enviar muestra a Laboratorio Central

    FIN

    OP-LC Anotar resultado de anlisis 15

    OP-LC Tabular datos y calcular extraccin

    16

    D

  • 10

    ANLISIS DEL MINERAL ESTUDIADO

    El mineral estudiado corresponde a una muestra de la zona geometalrgica 4,

    que corresponde a un 29.9% de la reserva lixiviable de la mina Toquepala y el

    contenido de cobre en un 85% corresponde a calcopirita.

    Reserva lixiviable de acuerdo con zonas geometalrgicas

    Anlisis qumico de la muestra de mineral

    El anlisis de cobre soluble en cianuro (Cu SCN) indica la presencia del cobre

    como sulfuro secundario, principalmente calcosita, y el anlisis de cobre soluble

    en cido (CuSAC) corresponde al cobre contenido como xido, por lo que el

    contenido de cobre como sulfuro primario o calcopirita es la diferencia del cobre

    total menos el cobre soluble en cido u soluble en cianuro. El cobre contenido

    como calcopirita en la muestra es el 83.6% del cobre total. El ndice de

    solubilidad que corresponde al ratio de la suma del cobre soluble en cido ms el

    cobre soluble en cianuro dividido entre el cobre total es de 16.4% y corresponde

    al cobre que es fcilmente lixiviable con soluciones de cido sulfrico.

    Diss Ven Cav

    2 Intrusivos Primario Flico-Yeso 40 60 0 25.5

    4 Intrusivos Primario Flico 40 60 0 29.9

    7 Volcnicos Primario Inalterado 30 70 0 9.5

    10 Intrusivos Primario Proplico 40 60 0 21.1

    % Ocurrencia

    Ocurrencia MineralgicaZonas Roca Tipo Mineral Alteracin

    %CuT %CuSCN %Cu SAC FeT FeOx S %CO3= %SiO20.164 0.014 0.013 5.990 0.204 4.915 1.423 62.027%Ca O2 Na Mg %Cl- Mo Mn %Al2O30.892 32.995 0.064 0.799 0.034 0.002 0.011 20.617

    FIERRO OXIDADO : 3.4% INDICE DE SOLUBILIDAD : 16.46%

  • 11

    DISEO DE LAS PRUEBAS

    El diseo de las pruebas tiene como objetivo comprobar el efecto de las

    bacterias en la cintica de lixiviacin de calcopirita contenida en las reservas de

    baja ley de la mina Toquepala.

    Las pruebas se realizaron por triplicado considerando la siguiente matriz:

    Nro Inoculo Bacteriano

    Temperatura C

    Solucin Lixiviante

    1 SI 35 Medio basal MKM

    4 No 35 Medio basal MKM

    7 No Amb Sln Acida 100 gpl

    RESULTADOS

    Pruebas con Inculo Bacteriano en medio basal MKM a 35C

    Extraccion Cobre Total vs Tiempo Lixiviacin

    y = 8.1307Ln(x) + 1.1573R

    2 = 0.7476

    0102030405060708090

    100

    0 200 400 600 800 1000 1200Horas

    % E

    xtra

    cci

    n de

    Cob

    re

    EXT. CuLog. (EXT. Cu)

    Ph vs Poblacin Bacteriana

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    pH

    0.0E+00

    5.0E+05

    1.0E+06

    1.5E+06

    2.0E+06

    2.5E+06

    3.0E+06

    3.5E+06

    4.0E+06

    Bac

    t/ml

    pH

    PoblacinBacteriana

    pH vs Concentracin Acido gpl

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    pH

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    4

    4.5

    Con

    cent

    raci

    n A

    cido

    gpl

    pHH+ (g/l)

    Extraccin Total Cu vs Energa Potencial mv

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    % E

    xtra

    cci

    n T

    otal

    Cu

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Eh

    mv

    CuEh

  • 12

    Pruebas sin Inculo Bacteriano en medio basal MKM a 35C

    Fierro Total vs Ferrico y Ferroso

    012

    3456789

    10

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    Con

    cent

    raci

    n d

    e F

    ierr

    o gp

    l

    Fe3+Fe2+FeT

    Extraccin Total Cu vs Ratio Acido Generado/Cu Extraido

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    % E

    xtra

    cci

    n To

    tal C

    u

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    Aci

    do G

    ener

    ado/

    Cu

    Ext

    raid

    o

    Cu

    Acido Gen./ Cudisuel.

    Ph vs Poblacin Bacteriana

    0.00

    0.50

    1.00

    1.50

    2.00

    2.50

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    pH

    0.0E+00

    2.0E-01

    4.0E-01

    6.0E-01

    8.0E-01

    1.0E+00

    1.2E+00

    Bac

    t/ml

    pH

    Poblacin Bacteriana

    Extraccion Cobre Total vs Tiempo Lixiviacin

    y = 4.1462Ln(x) - 10.311R

    2 = 0.9182

    010

    2030

    405060

    7080

    90100

    0 200 400 600 800 1000 1200Horas

    % E

    xtra

    cci

    n de

    Cob

    re

    EXT. CuLog. (EXT. Cu)

    pH vs Concentracin Acido gpl

    0.00

    0.50

    1.00

    1.50

    2.00

    2.50

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    pH

    0.00

    0.20

    0.40

    0.60

    0.80

    1.00

    1.20

    1.40

    1.60

    Con

    cent

    raci

    n A

    cido

    gpl

    pH

    H+ (g/l)

    Extraccin Total Cu vs Energa Potencial mv

    010

    2030

    405060

    7080

    90100

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    % E

    xtra

    cci

    n To

    tal C

    u

    0.0

    100.0

    200.0

    300.0

    400.0

    500.0

    600.0

    700.0

    Eh

    mv

    Cu

    Eh

  • 13

    Pruebas sin Inculo Bacteriano en solucin cida

    a 100 gpl y temperatura ambiente

    % Extraccin de Cobre vs Tiempo de lixiviacin

    02468

    101214161820

    0 50 100 150 200 250 300

    Horas

    % E

    xtra

    cci

    n C

    ob

    re T

    ota

    l

    % Cu

    Fierro total vs Ferroso y Ferrico

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    1.2

    1.4

    0 50 100 150 200 250 300

    Horas

    Con

    cent

    raci

    n g

    pl

    Fe3+ (g/l)

    Fe (g/l)

    Fe2+ (g/l)

    Cooncentracin de acido vs Acido Cons/ Cobre disu

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0 50 100 150 200 250 300

    fasfd

    Co

    nce

    ntr

    aci

    n d

    e ac

    ido

    gp

    l

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    Aci

    do

    co

    nsu

    mid

    o /

    Cu

    D

    isu

    elto

    H+ (g/l)

    H+ cons Cu dis

    % Extraccin de Fe vs Concentracin Fe gpl

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    0 50 100 150 200 250 300

    Horas

    % E

    xtra

    cci

    n f

    e

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    1.2

    1.4

    Co

    nce

    ntr

    aci

    n F

    e g

    pl

    Fe

    Fe (g/l)

    Fierro Total vs Ferrico y Ferroso

    0.00

    1.00

    2.00

    3.00

    4.00

    5.00

    6.00

    7.00

    8.00

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    Con

    cent

    raci

    n d

    e Fi

    erro

    gpl

    Fe3+Fe2+

    FeT

    Extraccin Total Cu vs Ratio Acido Generado/Cu Extraido

    0102030405060708090

    100

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas

    % E

    xtra

    cci

    n To

    tal C

    u

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    Aci

    do G

    ener

    ado/

    Cu

    Ext

    raid

    o

    Cu

    Acido Gen./ Cu disuel.

  • 14

    EXTRACCION DE COBRE TOTAL

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 200 400 600 800 1000 1200Horas de lixiviacin

    % E

    xtra

    cci

    n C

    u t

    ota

    l

    Vaso en Blanco

    Vaso con Inculo

    Vaso Acido

    CONTENIDO DE FERRICO

    0.0

    1.0

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

    6.0

    7.0

    8.0

    9.0

    0 200 400 600 800 1000 1200Horas de lixiviacin

    Co

    nce

    ntr

    aci

    n f

    erri

    co g

    pl

    Vaso en Blanco

    Vaso con Inculo

    Vaso Acido

    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    1. En los vasos con inculo bacterial de Thiobacillus ferroxidans realizados a una

    temperatura de 35C, se obtuvo una mayor extraccin de cobre (entre 50 a 60 %).

    Los vasos cidos y sin inculo alcanzaron igual extraccin de cobre (16 a 20%),

    siendo la diferencia el tiempo para alcanzar estos valores y lgicamente el

    consumo de cido. Si consideramos el ndice de solubilidad de 16.4%, nos

    permite afirmar que el 36.4% de la extraccin de cobre, en los vasos con inculo,

    corresponde a la disolucin de calcopirita.

    2. El contenido de iones frricos en la solucin lixiviante alcanz valores ms

    elevados (8 gpl) en los vasos con inculo bacterial. En los vasos sin inculo se

    logr una mnima concentracin debido a las bacterias existentes en el mineral.

    Se confirma la capacidad oxidativa de ferroso a frrico de las bacterias

    inoculadas.

  • 15

    EXTRACCION DE FIERRO

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    0 200 400 600 800 1000 1200Horas de lixiviacin

    Co

    nce

    ntr

    aci

    n d

    e F

    ierr

    o g

    pl

    Vaso en Blanco

    Vaso con Inculo

    Vaso Acido

    CONSUMO O GENERACION DE ACIDO VS COBRE EXTRAIDO

    -10

    -5

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas de Lixiviacin

    Rat

    io d

    e C

    onsu

    mo

    o ge

    nera

    cin

    de

    acid

    o / C

    obre

    ext

    raid

    o

    Vaso en Blanco

    Vaso con Inculo

    Vaso Acido

    3. En la siguiente grfica podemos notar que en los vasos inoculados el potencial

    alcanza rpidamente valores mayores (sobre 680 Mv) e igualmente el pH logra

    bajar a valores de 1.5 debido a la generacin de cido sulfrico.

    4. La extraccin de fierro igualmente es mucho mayor en los vasos con adicin

    de inculo bacterial, siendo mnima en los vasos sin inculo. En los vasos

    cidos, en las primeras horas, alcanzan valores muy similares a los vasos con

    inculo. Si consideramos que el porcentaje de fierro oxidado se encuentra en

    3.4%, podemos afirmar que en los vasos inoculados existi una disolucin de

    calcopirita que aport el fierro a la solucin.

  • 16

    pH y Mv EN VASOS CON INOCULOS

    500

    520

    540

    560

    580

    600

    620

    640

    660

    680

    700

    0 200 400 600 800 1000 1200

    Horas de Lixiviacin

    PH

    1.00

    1.20

    1.40

    1.60

    1.80

    2.00

    2.20

    2.40

    Mv Vaso en Blanco

    Mv Vaso con Inculo

    pH Vaso en Blanco

    pH Vaso con Inculo

    5. En los vasos con inculo bacterial se gener una mayor cantidad de cido

    sulfrico, por lo que pese a tener una mayor extraccin de cobre en comparacin

    con los vasos sin inculo bacterial, ambos alcanzan ratios muy similares de cido

    generado sobre cobre extraido, llegando a valores entre 13 a 14 gr H+/ grCu. En

    el caso de los vasos cidos, por el contrario existe un consumo de cido

    expresado en la figura (en el rea negativa).

    6. La biolixiviacin de los sulfuros primarios (calcopirita) contenidos en el mineral

    que el futuro se depositarn en los botaderos no se encuentra limitada por algn

    interferente nocivo. Muy por el contrario, la cepa bacteriana propia del mineral

    seguir actuando en la disolucin de la calcopirita.

    7. Comprobada la efectividad de la cepas bacterianas existentes en los

    botaderos de la Mina Toquepala, en la disolucin de los sulfuros primarios es

    factible seguir investigando tcnicas de aplicacin en mayor nivel, como

    columnas y pilas piloto, para los diferentes minerales de baja ley que comprende

    la reserva lixiviable, clasificados por zonas geometalrgicas para desarrollar

    modelos de recuperacin de cobre.

  • 17

    8. Futuras investigaciones de la lixiviacin bacteriana de los concentrados de

    Toquepala deben ser materia de investigacin.

    9. La variedad de bacterias existente en el mineral de los botaderos de

    Toquepala corresponde a la famila de las Thiobacilli ferroxidans y su medio de

    cultivo ms adecuado es el MKM.

    REFERENCIAS BIBLIOGRFICA

    Bruynesteyn A., Duncan D.W., Biological Leaching of Suilfide Ores , Division

    of Applied Biology, Mineral Leaching Consultants, Vancouver, Canada.

    Mineral Bioleaching , Mineral Leaching Consultants, Canada.

    Habashi Fathi, Chalcopyrite its Chemistry and Metallurgy , Departament of

    Mining and Metallurgy, Laval University, Quebec City, Canada.

    McCready R.G.L., Bacterial Leaching , Environment Laboratory, EMR -

    CANMET Canada Centre for Mineral and Energy Technology, Ottawa, Ontario,

    Canada.

    Misari Fidel Sergio, Biohidrometalurgia, Tecnologa de la Lixivacin

    Bacteriana de Minerales , Lima , Per.

    Torma Arpad E., Introduction to Bacterial Leaching , Mineral Resouces

    Research Institute, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro,

    New Mexico, USA.