Biolixiviación de sulfuros de cobre y tratamiento de drenajes ácidos de mina

Escuela de Ingeniería Química
PUCV

Biominería:
Biolixiviación de sulfuros de cobre y
tratamiento de drenajes ácidos de mina

Clase I - Introducción
Reseña de formación de Yacimientos
Los pórfidos cupríferos son los depósitos de cobre más abundantes. Sobre el 50% de la
producción de cobre proviene de estos depósitos, siendo en chile también los más
importantes, como El teniente yChuquicamata (Maksaev, 1). Los pórfidos cupríferos son
esencialmente depósitos minerales de baja ley y gran tonelaje. Se forman a partir del
ascenso de magmas a través de la corteza terrestre, los cuales al acercarse a la
superficie inician una serie de procesos de diferenciación y alteración (Tarbuck, 1999).
La historia de un pórfido de cobre podría resumirse de la siguiente manera. Los márgenesconvergentes de placas, como la falla de Nazca en la cual nos encontramos, producen la
subducción del fondo marino bajo la placa continental. El aumento de calor a medida que
el fondo desciende produce la vaporización del agua contenida en el fondo. La roca del
manto, en directo contacto con el magma, se encuentra cercana a su punto de fusión, el
cual en presencia de agua disminuye losuficiente para que la roca se funda, generando
magma y aumentando la presión.
Este magma comienza a ascender por la corteza a medida que se funde y mezcla con la
roca continental. Cerca de la superficie, el descenso de la temperatura comienza a
producir la cristalización de los componentes de mayor punto de fusión y mayor densidad,
i.e. aquellos ricos en hierro, los cuales precipitan hacia el fondodel magma, produciendo
una concentración en la zona aún fundida de agua y de iones mas livianos que hierro
como Na, K, Ca, Al .
La alta presión en estos sistemas, produce que se tenga tanto vapor de agua a alta
presión como agua liquida, la cual se concentra en elementos como azufre y elementos
afines al azufre (Calcófilos) como cobre y molibdeno.
Un segundo proceso que determina lascaracterísticas de los pórfidos de cobre es la
alteración hidrotermal. La alta presión produce fracturas y brechas en las rocas
adyacentes, lo que permite el transporte y circulación de las soluciones hidrotermales, las
cuales alteran la roca adyacente y transportan los metales disueltos que contienen. Estos
cambios fisicoquímicos, unidos a la dilución al encontrarse con aguas superficiales,producen alteraciones de pH y potencial que terminan produciendo la precipitación de
sulfuros metálicos, lo que origina el yacimiento (Maksaev, 2).

Tema 1: Biolixiviación de sulfuros de cobre
Clase I - Introducción

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Biolixiviación de sulfuros de cobre y
tratamiento de drenajes ácidos de mina

Mineralización de yacimientos.Mineral: Cualquier sólido inorgánico natural que posea una estructura interna ordenada y
una composición química definida.
Roca: Cualquier masa sólida de materia mineral o similar que se presente en forma
natural.
La estructura cristalina de un mineral depende de la carga y tamaño de los átomos que lo
componen, pudiendo en algunos casos la misma composición química originar minerales
conestructuras y características muy diferentes, determinadas por sus condiciones de
formación (Tarbuck, 1999).
Los yacimientos minerales en Chile principalmente están formados por minerales
primarios como calcopirita y pirita principalmente. Estos yacimientos, además de la
alteración hidrotermal, son afectados por procesos de meteorización y oxidación,
producidos a profundidades cercanas a laatmósfera. Estos procesos están mediados
principalmente por los procesos erosivos del agua y de oxidación producidos por las
sustancias disueltas en ella, como sales y oxígeno disuelto, los cuales se encuentran
catalizados por la acción bacteriana (Maksaev, 2).
Según el libro Hidrometalurgia de Esteban Domic (2001), la percolación de soluciones
formadas por la disolución de los sulfuros...