Historia Del Proceso Actual De Lixiviación En Pilas y La Producción De Cátodos En Chile

|Historia del Proceso Actual de Lixiviación en Pilas y la Producción de Cátodos en Chile

Por Esteban Domic, académico de la carrera de Ingeniería de Minas en la Universidad de Chile
Origen del Proceso
El proceso de lixiviación de minerales de cobre se ha realizado desde muy antiguo, utilizando diversos procedimientos para suimplementación práctica. En el siglo XX, se han usado técnicas de lixiviación por agitación para altas leyes de cobre, aprovechando las técnicas industriales de molienda desarrolladas para el proceso de flotación. Lo mismo ocurre con la lixiviación de concentrados.
De forma análoga, durante la primera mitad de ese mismo siglo, y para leyes más bajas que no permitían su molienda, se optó por eluso de grandes bateas de concreto revestido con bitumen, dotadas de un fondo filtrante, donde se cargaba el mineral chancado y se inundaba con las soluciones ácidas. Es el proceso que usaron grandes operaciones como Chuquicamata y Mantos Blancos, en el cobre, y María Elena y Pedro de Valdivia, entre las grandes salitreras.
Con el desarrollo industrial masivo de los plásticos, en láminas y entuberías, se pudo eliminar las paredes contenedoras de dichas bateas y surgieron los primeros intentos de hacer lixiviación en pilas.
De esta manera, el gran desafío que se presenta para la lixiviación en pilas, desde sus inicios, es mantener una buena permeabilidad en el lecho del mineral cargado en las pilas. Esto en un comienzo limitaba el tamaño de la alimentación a una granulometría bastantegruesa, lo que, a su vez, derivaba en bajos rendimientos de recuperaciones y gran porcentaje de canalizaciones para las soluciones percolantes. Con esto el proceso se mantuvo con una aplicación limitada a minerales marginales de muy bajas leyes, principalmente en los EEUU, durante los años 50, 60 y 70, y a tan sólo unas pocas operaciones de leyes más moderadas, siendo la más relevante la de Cerro Verde,en Perú, que partió en 1974, con limitados rendimientos.
Lo que hace particularmente atractivo aplicar el proceso de lixiviación en pilas en la minería del cobre, es la posibilidad de ligar el proceso a las etapas posteriores de purificación de soluciones, mediante extracción por solventes, seguida de la recuperación electrolítica del cobre disuelto, proceso conocido como electro-depositación oelectrowinning. Esta combinación de procesos hidrometalúrgicos, permite la obtención de cobre electrolítico, en forma de cátodos, a temperatura ambiente y por medios solamente líquidos, evitando los inconvenientes energéticos y ambientales que provoca el proceso alternativo de concentración y fundición de los concentrados.
En 1975, se concedió a Holmes and Narver, de EEUU, la patente del sistemadenominado de "lixiviación TL" (thin layer = capas delgadas), que proponía realizar un chancado fino (típicamente menor a ½") y, antes de formar las pilas, acondicionar el mineral empapándolo con ácido concentrado y agua, de manera de formar las pilas con el ácido ya incorporado. Obviamente, el sistema solamente sería aplicable para minerales de cobre oxidado, con cobre superficial a la vista parareaccionar directamente con el ácido. Pero, la gran limitante estaba en que las pilas de mineral obligadamente no podían exceder de un metro de altura (de ahí las "capas delgadas") para evitar la impermeabilización del lecho producto de los finos que proceden del chancado. Este método no alcanzó a ser implementado industrialmente, al no poder cuadrarse los balances de ácido del sistema(literalmente "se llenaba de ácido") y estaba destinado a ser archivado como tantos otros procesos que encuentran dificultades insalvables para su implementación.
Sin embargo, un complemento exitoso se produjo en la Sociedad Minera Pudahuel, Chile, cuando, entre 1976-78, se desarrollaron y perfeccionaron las técnicas de aglomeración durante el agregado de ácido previo y se logró la formación de un...