Lixiviacion de minerales oxidados de cobre con soluciones acidas de una alta carga ionica

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LIXIVIACION DE MINERALES OXIDADOS DE COBRE CON SOLUCIONES ACIDAS DE ALTA CARGA IONICA
Jorge S. Aguad, Héctor D. Jordan, Tomás Vargas Universidad de Chile Centro de Estudios Avanzados en Hidrometalurgia - Electrometalurgia Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería Química Tupper 2069, Santiago de Chile E-mail: hjordan@cec.uchile.cl RESUMEN En las plantas de lixiviación en pilas serecircula solución que proviene de extracción por solventes. Esta solución posee una alta carga iónica (200 gr/lt de sulfato) debido a que los iones distintos del cobre permanecen y se acumulan en el circuito. Realizando pruebas de lixiviación en lecho fijo inundado se demostró que estas altas concentraciones de iones en solución tienen efectos perjudiciales en la recuperación de cobre, ya que allixiviar un mineral oxidado de cobre con soluciones de 15 gr/lt de H2SO4 durante 175 horas con una solución que tiene una alta carga iónica, la recuperación de cobre es de 60%, en cambio con una solución diluida la recuperación fue de 76%. Se comprobó asimismo que el control en la velocidad de lixiviación es por difusión del ion cúprico a través del material reaccionado tanto en soluciones ácidasdiluidas como en altas concentraciones de iones. Se demostró además que la velocidad de lixiviación decrece en soluciones de alta carga iónica debido a una disminución del coeficiente de difusión del ion cúprico. Se encontró que la velocidad de disolución de cobre es independiente de la concentración de ácido sulfúrico en el rango de 15 a 30 [gr/lt].

INTRODUCCIÓN En los circuitos de lixiviaciónindustrial las soluciones lixiviantes son recirculadas continuamente entre etapas o ciclos de lixiviación y extracción por solventes. En la extracción por solventes se extrae selectivamente el cobre, mientras los demás iones permanecen en solución acuosa. Como consecuencia los iones metálicos diferentes del cobre y los aniones que los acompañan llegan a un estado estacionario donde su concentraciónpuede ser muy alta (Rojas 1998). La concentración de los iones acumulados en el proceso de lixiviación (fierro, aluminio, magnesio, manganeso, etc.), proviene de la disolución de las especies que contienen el metal de interés (cobre) y de la ganga. Esta disolución depende del consumo de ácido del mineral, tiempo de residencia del mineral en la pila y concentración de ácido en las solucioneslixiviantes. La información bibliográfica disponible sobre lixiviación de minerales de cobre con soluciones con alta carga iónica es escasa. El proceso de lixiviación de minerales oxidados de cobre es estudiado normalmente de acuerdo a la tasa de irrigación y concentración del agente reactante (Roman et al 1974, Benner et al 1974, Canterford 1985), sin analizar la naturaleza de la solución lixiviante.Para ello se comparó los resultados de pruebas de lixiviación utilizando una solución de planta de alta carga iónica y una solución diluida de ácido sulfúrico. En ambos casos se determinó la velocidad de disolución de cobre y la velocidad de consumo de ácido. Para conseguir lo anterior, se efectuaron experimentos de lixiviación en lecho inundado en escala laboratorio usando dos reactores como losesquematizados en la figura 1. En un reactor se usó solución de refino con alta carga iónica proveniente de El Soldado que en éste trabajo se denomina “solución concentrada”. En contraposición a la solución de refino, en el segundo reactor se lixivió el mineral con una solución preparada en laboratorio con baja carga iónica, llamada “solución diluida“.Los reactores donde se realizaron las pruebasexperimentales tienen un volumen de 2 litros, con una altura de 35[cm] y un diámetro de 20[cm]. La masa del mineral a lixiviar en cada reactor se fijó en 1100[gr] y el volumen de solución lixiviante en 1.3[lt].

OBJETIVOS El objetivo central de este trabajo es poder evaluar y describir el efecto de la carga iónica de la solución de lixiviación sobre la cinética de disolución de cobre y el...
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