Optimización del proceso de aglomeración y lixiviación en una planta de lixiviación de cobre

Abstract

El presente trabajo es desarrollado en una Planta de chancado, aglomeración y lixiviación de minerales oxidados de cobre, ubicado en el departamento de Moquegua, provincia de Mariscal Nieto, distrito de Torata, tiene por finalidad optimizar los procesos de aglomeración y lixiviación de minerales oxidados de cobre, empleando modelos matemáticos y pruebas experimentales desarrollados a nivel laboratorio. Para lograr este propósito se analizaron las especies mineralógicas en función de los principales metales (Cu y Fe) y no metales (CO3-2), donde los estudios geológicos determinan que las especies mineralógicas en mayor proporción son las siguientes: óxidos de fierro (FemOn), crisocola (CuSi03.2H20), malaquita [CuC03.Cu(OH)2], azurita [2CuC03.Cu(OH)2], pirita (FeS2) y cuprita (Cu20). El cálculo de los ratios de consumo de ácido sulfúrico y agua en el proceso de aglomeración de mineral oxidado de cobre, este un proceso previo al proceso de lixiviación, se realiza a partir de las reacciones químicas entre las especies mineralógicas, el ácido sulfúrico y agua. Considerando como variables de entrada el porcentaje de cobre soluble en ácido sulfúrico (%CuSAc), porcentaje de fierro oxidado (%Fe0x), porcentaje de carbonatos (%CO3-2), factor de seguridad, porcentaje de pureza de ácido sulfúrico (%H2S04), porcentaje de humedad inicial (%H¡), y porcentaje de humedad final (%H1), obtenemos un modelo matemático para calcular el ratio de consumo de ácido sulfúrico y agua en el proceso de aglomeración de mineral oxidado de cobre. Se utiliza como herramienta el lenguaje de programación Visual Basic para obtener el software "Aglomeración.exe" el cual facilita el cálculo diario de los ratios de consumo de ácido sulfúrico agua en el proceso de aglomeración de minerales oxidados de cobre. Usando dicho software para realizar el proceso de aglomeración, se evalúa el proceso de lixiviación de mineral aglomerado por pruebas en columnas para determinar la concentración óptima de ácido sulfúrico en la solución de riego (gramos por litro de ácido sulfúrico). Los resultados de las pruebas dieron una concentración óptima de ácido sulfúrico en la solución lixiviante de 8 gpl, considerando un factor de seguridad de 1,57 y una recuperación de cobre soluble en ácido sulfúrico de 98, 73%. Como consecuencia de dichas pruebas se encontró una disminución de contaminantes (otros metales) en la solución de percolación, siendo esto una lixiviación selectiva para el cobre, un menor consumo de ácido sulfúrico para un mismo porcentaje de recuperación de cobre soluble en ácido sulfúrico (ratio [Cu2+]/[H+]) con respecto al proceso diario tradicional. Finalmente se cuantifica el ahorro mensual y anual por consumo de ácido sulfúrico principalmente, el cual para el presente trabajo el ahorro anual asciende a 571 926,5 dólares americanos como consecuencia de la optimización de los procesos de aglomeración y lixiviación de mineral oxidado de cobre, frente a un consumo anual de ácido sulfúrico de 1 514 518,8 dólares americanos, lo que representa un 38% aproximadamente de ahorro.