Ingeniero Civil De Minas Y Metalurgia Extractiva

Estudio de Arcillas en Lixiviacion de Pilas
Proyecto MI5101 – Ingeniería de Procesos Metalúrgicos

Elaborado por Ernesto Labbé Vásquez Estudiante Ingeniería Civil de Minas Universidad de chile elabbe@ing.uchile.cl

Profesor Gonzalo Montes

Auxiliar Bárbara Jiménez

15 de Noviembre de 2012, Santiago

MI5101 – Ingeniería de Procesos Metalúrgicos Profesor Guía - Gonzalo Montes“Efectos nocivos por la presencia de mezclas de arcillas de diferente tipo y composición, como caolinita y esmectita, en la extracción de cobre por lixiviación y estabilidad de la pila”

1. INTRODUCCIÓN
La lixiviación en pilas es uno de los métodos mineros utilizados para extraer cobre desde la roca chancada en minerales de baja ley (en Chile principalmente para óxidos de cobre). Básicamente, el métodoconsiste en formar pilas de gran extensión, y en algunos casos de considerable altura, con el mineral que contiene el cobre, las que son regadas en su parte superior con soluciones cuyo compuesto principal es el ácido sulfúrico. El flujo descendente genera así una solución rica en cobre en la parte inferior de la pila, la que es extraída mediante un sistema de tuberías previamente instaladas paraestos efectos.i El diseño de pilas de lixiviación de realiza considerando variables metalúrgicas, no obstante, la práctica ha mostrado que la existencia de finos y lamas en la formación del lecho de lixiviación produce deficiencia en la fluido-dinámica al existir migración vertical de estos durante la operación, impidiendo un flujo uniforme de la solución. Esta segregación de finos, define áreasciegas entre tamaños gruesos disminuyendo la percolación y conduciendo el flujo de solución por zonas de fácil canalización.ii Por lo tanto, existen cambios de permeabilidad de estos depósitos durante el proceso de lixiviación, lo cual afecta la colección de las soluciones y la estabilidad estática y sísmica de las pilas.iii Por convención, se llama fino a toda partícula bajo 254 micrones yparticularmente las arcillas se encuentran bajo un tamaño de 2 micrones, entrando en la categoría definida anteriormente. Por lo tanto, es en este contexto que la presente investigación se centra en los aspectos asociados a la evaluación y estudio de los efectos nocivos de la presencia de mezclas de arcillas de diferente tipo y composición (caolinita y esmectita) en la extracción de cobre por lixiviacióny estabilidad de la pila. Actualmente, el diseño de pilas se realiza considerando sólo variables metalúrgicas, no obstante, bajo este estudio surge la necesidad de incorporar variables geotécnicas en el diseño, principalmente por dos condiciones:   Necesidad de flujo de las soluciones ácidas. Estabilidad estática y sísmica.

Además es necesario acercar desde la literatura una definición odescripción a lo que se llama arcilla: Roca sedimentaria clásica poco consolidada, constituida por una mayoría de partículas de tamaño inferior a 4 micrones; técnicamente es una mezcla de minerales casi siempre en forma de laminillas entre los que se encuentran los silicatos de aluminio e hidratados de micas. Las características de las arcillas, y que son de interés de estudio en esta investigación,se debe principalmente por sus iv propiedades físico-químicas que derivan principalmente de:

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1. Su extremadamente pequeño tamaño de partícula. 2. Su morfología laminar (filosilicatos). 3. Las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de cargas y a la presencia de cationes débilmente ligados en elespacio interlaminar. Luego, las propiedades físico-químicas que presentan este tipo de fino son:      Superficie Específica. Capacidad de intercambio catiónico. Capacidad de absorción. Plasticidad. Hidratación e hinchamiento.

Es esta última propiedad mencionada (característica de las esmectitas principalmente) la que tiene relevancia en el estudio y se relaciona directamente con la...