Alternativa de procesamiento de lodos anódicos de cobre con alto contenido de plomo

Abstract

La modernización de la fundición de Southern Perú, con procesos más compatibles con la conservación del medio ambiente, como la tecnología Flash, basados en la minimización de las emisiones de polvos y gases, traerá consigo que algunas impurezas del ánodo de cobre se incrementen notoriamente entre ellas el plomo, con una composición actual de 30 a 80 ppm en el ánodo, se espera un incremento entre 600 y 1200 ppm, originando dos consecuencias trascendentales sobre la refinería de cobre, primero el aumento del riesgo de contaminación catódica en Planta Electrolítica por el aumento de impurezas en el electrolito y segundo, problemas de procesamiento del lodo anódico en Planta de Metales Preciosos (PMP), debido a la mayor cantidad de lodo generado 1,6 ton secas/día originado por un mayor porcentaje de plomo en su composición. Para evaluar y eliminar los posibles efectos de contaminación catódica, se realizaron pruebas electrolíticas con ánodos de alto porcentaje de plomo, obteniéndose resultados muy alentadores. Sin embargo, el procesamiento en la PMP de: 1,6 ton secas/día de lodos anódicos con un elevado porcentaje de plomo (26-35%Pb), presentaría serias dificultades comparado con el procesamiento de lodo bajo las condiciones actuales; 0,9 ton secas/día de lodo convencional (5-6%Pb). El alto porcentaje de plomo en el ánodo, aumenta la cantidad de lodo producido durante el proceso de refinación electrolítica, sobrepasando la capacidad de procesamiento de la PMP (1,2 ton secas/día), además de reducir la capacidad de producción de selenio, plata y oro, productos obtenidos en dicha planta, debido al mayor contenido de plomo que se presenta como impureza. En el presente trabajo, como alternativa de solución se plantea ejecutar una extracción del plomo en el lodo anódico, previo a su ingreso a la PMP. Para lo cual se empleará un proceso hidrometalúrgico de extracción de plomo, basado en precipitación y disolución selectiva, obteniéndose un lodo anódico con un menor porcentaje de plomo. El proceso consiste en la precipitación del plomo en forma de carbonato, seguida por la disolución selectiva de éste con ácido nítrico, lográndose extraer el plomo del lodo inicial. El plomo extraído que se encuentra contenido en una solución de nitrato, es recuperado haciéndolo precipitar con ácido sulfúrico para formar sulfato de plomo, que se puede comercializar. De pruebas experimentales realizadas con lodos que poseen una composición de plomo entre 26 y 35%, se concluyó que el proceso de extracción de plomo es técnicamente factible, lográndose extraer entre 89 y 93% del plomo contenido en el lodo inicial, obteniéndose un lodo con un porcentaje de plomo entre 4 y 6%, similar a las condiciones actuales. A escala industrial según un estimado, al someter todo el lodo producido al proceso de extracción: 1,6 ton secas/día de “Lodo decoperizado con alto porcentaje de plomo (26-35%Pb)”, se reduce considerablemente el peso y volumen del lodo inicial, en un 56 y 45% respectivamente, obteniéndose 0,7 ton lodo seco/día, el cual puede ser procesado sin dificultad en la PMP, cuya capacidad actual es de 1,2 ton lodo seco/día. De este modo se mantiene las condiciones de operación y productividad en dicha planta, no habiendo variación en los procesos siguientes. La inversión requerida es de M$100 y se estima un costo operativo de $444, el cual puede disminuir al comercializar el sulfato de plomo, obtenido como subproducto del proceso de extracción. La Planta de Extracción de Plomo, puede ser ubicada dentro de la Planta de Purificación, en el área libre (400 m^) ubicada al costado de la zona de decoperizado, para aprovechar las instalaciones y facilitar las operaciones.