Sulfuros Primarios – Un nuevo desafío

Los yacimientos de cobre con una cantidad significativa de óxidos son cada más escasos, la producción de cátodos por la vía SX-EW disminuirá significativamente durante los próximos años, quedando una importante capacidad instalada en desuso.

UNA REALIDAD

En las proyecciones de producción de cobre de largo plazo es prácticamente inevitable. Observar el efecto de la “montaña”, consiste en llegar a una cima productiva para comenzar a bajar posteriormente. Ello se debe a la falta de conocimiento en el largo plazo sobre las reservas, recursos, nuevos hallazgos, tecnologías y condiciones de mercado.

Se apura la necesidad de consolidar una tecnología, de forma de explotar con nuevos métodos de lixiviación eficientes a los sulfuros primarios. El desarrollo y consolidación de un proceso de esta naturaleza sería muy importante para la rentabilidad de operaciones hipógenas cuyos óxidos se terminaron y que tiene disponibles instalaciones de extracción por solventes y electro obtención que quedarían, de otra forma, no usadas una vez que se agote parte de los óxidos, que ya tienen fecha de vencimientos.

Esta realidad nos presenta nuevos desafíos y debemos responder a los siguientes requerimientos:

  • cubrir mayor demanda
  • mayor eficiencia en el uso de energía
  • procesar minerales con leyes más bajas
  • escasez de menas oxidadas
  • impactos al medio ambiente tales como el manejo apropiado de productos y residuos
  • nuevas exigencias y menor impacto ambiental.
DESARRROLLO TECNOLÓGICO

Las líneas de desarrollo tecnológico de la lixiviación de sulfuros primarios son dos, en medio sulfato y en medio clorado.

  • El medio sulfato tiene la ventaja de ser una tecnología probada, que permite recuperar el cobre, permitiría usar las instalaciones de SX-EW instaladas, y tiene altas recuperaciones.

Sus desventajas de tener altos costos, requerir molienda fina, y bajo control de la oxidación en presencia de arsénico.

  • El medio cloruro tiene la ventaja de tener cinéticas rápidas a temperatura y presión atmosféricas, puede usar las instalaciones existentes, se puede llevar a cabo usando agua de mar, y tiene fácil regeneración de reactivos.
  • Sus desventajas de que hay una excesiva corrosión, tiene problemas en etapas posteriores, requiere electro refinación, no ha sido probado a escala comercial.
PROCESAMIENTO SULFUROS PRIMARIOS

Existen diversos desafíos al procesamiento hidrometalúrgico de sulfuros primarios, por lo que se han explorado distintas alternativas que motivan el desarrollo de tecnologías que los solucionen.

  • Cinética muy lenta, encontrar las condiciones que aceleraran el proceso.
  • Formación de capa pasivas, destrabar el acceso del agente lixiviante al mineral. El mayor desafío es impedir o limitar su formación.
  • El daño de la presencia de cloro, mejoras en los materiales de las plantas LX – SX – EW existentes

A pesar de la amplia gama de estudios y procesos desarrollados estos no han permitido una producción comercial sostenida en el tiempo debido a las siguientes problemáticas:

  • Recuperaciones bajas de cobre en la etapa de lixiviación primaria.
  • Pérdidas de cobre debido a coprecipitación de este con productos de hidrolisis de hierro.
  • Dificultades en la etapa de electrólisis.
  • Excesiva corrosión de materiales (en caso de lixiviación en medios clorurados)
  • Altos requerimientos de energía para mezcla y dispersión de oxígeno.
  • Mala calidad del producto final con necesidad de electro refinación.
LIXIVIACION EN MEDIO CLORADO

Los avances en la lixiviación de sulfuros primarios es la lixiviación clorada y se caracteriza por la adición de sal de cloruro en solución en la etapa de aglomeración lo que permite mejorar las propiedades en la pila y proporciona un medio clorado para la lixiviación.

El proceso posee una etapa de lixiviación con solución intermedia y tres etapas de lavado con refino. Se obtienen altas recuperaciones entre 80% y 95% en ciclos de 90 días de riego efectivo

CARACTERÍSTICA DEL PROCESO
  • Procedimiento similar a la lixiviación tradicional en pilas.
  • Utilizable tanto para minerales mixtos como sulfurados del tipo calcosina, covelina y bornita.
  • Al igual que en la lixiviación bacteriana, el ion férrico se genera internamente en las pilas.
  • Puede utilizar cualquier tipo de agua (de mar, de salares, industrial, etc.).
  • La aglomeración se realiza adicionando de sal de cloruro en solución como aglomerante.
  • La lixiviación se realiza en presencia de altas concentraciones de cloro y cobre.
  • Aglomeración con adición de ácido y cloruro de calcio
PROCESO LIXIVIACIÖN CLORADA  
  • Chancado
  • Aglomeración con adición de sal de cloruro en solución
  • Lixiviación en presencia de cloro y cobre
  • Extracción por solvente
  • Electroobtención
OBJETIVO ADICCION DE SAL DE CLORURO EN SOLUCIÓN CLORURO EN AGLOMERACIÓN
  • Mejorar la estabilidad de la pila y su permeabilidad líquida y gaseosa.
  • Proveer el cloro requerido por la reacción de oxidación del ion ferroso catalizado por el ion cúprico.

La solución de cloruro se agrega en el tambor de aglomerado produciendo, de esta manera, una reacción homogénea, donde el yeso generado está finamente disperso entre las partículas de mineral.

VENTAJAS DEL PROCESO LIXIVIACIÓN CLORADA

Comparado con la lixiviación bacteriana, que es la única alternativa aplicada industrialmente,

  • Proceso no bioquímico.
  • Mayores recuperaciones.
  • Menor tiempo de lixiviación.
  • Utilización de cualquier tipo de aguas.
  • Soporta la presencia de atacamita en los minerales oxidados.
COMENTARIOS

Es importante seguir fomentando el desarrollo de tecnologías que avancen en la línea de dar uso a la capacidad instalada de las plantas LX – SX EW, para dar continuidad operacional a estas instalaciones.

No debemos fijar una mirada con un fin económico, sino también ambiental, ya que el procesamiento pirometalúrgico, si bien es efectivo, tiene un gran impacto al medio ambiente, asociado, principalmente a la generación de relaves en concentración y de emisiones atmosféricas en fundición.

Además de fomentar el desarrollo de estas tecnologías, se debe fomentar el escalamiento de las tecnologías que ya han sido probadas y que representan una mejora a los procesos productivos.

Otro punto en el que se puede potenciar este desarrollo es facilitando la disponibilidad de espacios de pilotaje, Ingetesa CHILE, participa en el desarrollo y pruebas demostrativa de la industria minera, con su experiencia en los diseños y operación.