Introducción

Por hidrometalurgia se entiende los procesos de lixiviación selectiva (disolución) de los componentes valiosos de las menas y su posterior recuperación de la solución por diferentes métodos. El nombre de hidrometalurgia se refiere al empleo generalizado de soluciones acuosas como agente de disolución.

Hay tres principales etapas de los procesos hidrometalúrgicos:

Disolución del componente deseado presente en la fase sólida. Concentración y/o purificación de la solución obtenida. Precipitación del metal deseado o sus compuestos.

Los reactivos químicos empleados (agentes lixiviantes) deben reunir muchas propiedades para poder usarse, por ejemplo: no deben ser muy caros, deben ser fácilmente recuperables y deben ser bastante selectivos para disolver determinados compuestos.

La parte a profundizar de la hidrometalurgia en este informe será la aglomeración o técnica con la cual se logra estabilizar los finos a los fragmentos gruesos y la lixiviación, el cual es el proceso por donde se extrae selectivamente un compuesto presente en una fase solida (pila de lixiviación) atravez del mencionado agente lixiviante que transforma estas especies en sales solubles.

Fundamento Teórico

Para evitar en gran parte los problemas de finos y de segregación de las partículas de mineral en la construcción de pilas, se usa la técnica de la aglomeración.

Durante este proceso las partículas finas del mineral se juntan y se adhieren alrededor de los fragmentos más gruesos formando pellets con una porosidad apropiada que permite la difusión de lixiviación hacia el interior y hacia afuera de las partículas del mineral, facilitando el buen escurrimiento a través de la pila y evitando la migración de partículas finas hacia las restantes etapas.

Con este proceso se logra lo siguiente:

Formación de pellets, de tamaño uniforme, de menor densidad y mayor permeabilidad Reducción de segregación Mejora de permeabilidad Mejor oxigenación Mejorar velocidad de extracción

Gracias a la etapa de aglomeración se es factible la lixiviación mineral, la cual consiste en la disolución del mineral, por acción de un agente lixiviante externo o proporcionado por el mineral en condiciones apropiadas.

Los procesos de lixiviación dependiendo de las condiciones de concentración mineral y de sus características químicas y mineralógicas se pueden efectuar en los siguientes:

Lixiviación In situ Lixiviación en bateas Lixiviación en pilas Lixiviación por agitación Lixiviación en botaderos

En el caso experimental, se tratara y definirá la lixiviación en pilas, la cual corresponde al proceso mediante el cual se procede a extraer metales por medio de percolación de una solución a través de un lecho o pila mineral. De este modo se logra obtener una solución cargada en metales y otros iones la que es conducida a un proceso de recuperación.

Previo a la formación de la pila el mineral debe ser chancado para logra una adecuada granulometría, utilizándose el material bajo media pulgada, lo que nos permite una rápida y optima lixiviación.

Existen varias etapas en la lixiviación en pilas siendo estas las siguientes:

Curado Acido Ciclo de lixiviación Carguío de pila Recirculación Drenaje de lixiviación Drenaje de lavado Descarga

Existen parámetros y variables operacionales que tienen una gran incidencia en la operación de lixiviación en pilas:

Granulometría del mineral Dosificaciones de acido y agua Grado de aglomeración Altura de la pila Contenido de agentes lixiviantes activos en las soluciones Ritmo de regado de soluciones Lixiviación y reposo Tasa de riego Humectación

El sistema en pilas se utiliza para lixiviar minerales oxidados, mixtos y sulfurados de cobre, con leyes que varían entre 0.8% a 3% de cobre, dichos minerales ya procesados, se colocan en una base de tierra natural compactada con una inclinación general ascendente de 1 a 5 grados. Sobre el suelo, se pone cuidadosamente una capa de tierra especialmente seleccionada. Esta capa ayuda a proteger el único revestimiento de HDPE (polietileno de alta intensidad) que se coloca a continuación, esta es la barrera impermeable que recoge las soluciones de lixiviación y evita la perdida de solución hacia el suelo.

Como último proceso en el armado de la pila de lixiviación tenemos, el sistema de riego de la pila; aquí, la solución se introduce sobre la pila regando con cañerías perforadas. Existe una gran variedad de dispositivos de riego tales como: aspersores, goteros, boquillas. El riego debe ser uniforme. La pila se debe mojar con la cantidad determinada de litros de solución por hora y por metro cuadrado de superficie.

Ya terminado el último proceso de construcción de la pila, encendimos el sistema de regadío, en donde aplicamos una solución de PLS, más H2SO4, de concentración 0,1M, tomando muestras dobles cada hora por 20 horas de regadío.

Con las muestras recolectadas determinaremos la concentración de cobre presente en el PLS, por medio del método volumétrico, el cual cosiste en la medición de la cantidad de un reactivo de concentración conocida que se necesita para reaccionar tan completamente como sea posible. Se llevará a cabo de forma indirecta, midiendo el volumen de una disolución de concentración conocida para que esta reaccione con otra sustancia químicamente equivalente.

Mediante el proceso de valoración, se titulará con una solución patrón de Na2S2O3 (tiosulfato de sodio) el yodo liberado por reacción con Cu+2. Esta titulación se lleva a cabo en presencia de complejantes para evitar la presencia de interferentes y en medio de un pH adecuado. Posteriormente, en la última etapa, el yodo absorbido en el precipitado de yoduro cuproso, es liberado mediante el uso de tiocianato de amonio.

Procedimiento

Se ha pesado un mineral de 45Kg el cual es chancado bajo media pulgada. De este se toma una muestra representativa