metalurgia extractiva

1. TÉCNICAS DE LIXIVIACION
DE COBRE
INTEGRANTES
1. APAZA BALCAZAR OMAR RUSSEL ANTHONY
2. BARRIENTOS ZELA SONIA MILAGROS
3. CASAS BALDEON NICK JHEFERSON
4. FERNANDEZ VILLAVERDE ROGER
SEMESTRE: “II”
AÑO: 2020 - ”II”
LIMA-PERU
HIDROMETALURGIA
DOCENTE
Lic. BLANCA ROSA BAZÁN HIDALGO

2. OBJETIVO
• Recuperar un metal desde una materia prima sólida en una solución
acuosa.
• Dispersar sólidos en una emulsión, formando una suspensión
homogénea.
• Acelerar velocidades de disolución, incrementando la transferencia de
masa
• Realizar una lixiviación de un metal mediante agitación.
• describir el efecto de la carga iónica de la solución de lixiviación sobre la
cinética de disolución de cobre y el consumo de ácido en la lixiviación
de minerales oxidados de cobre
LIXIVIACION DE MINERAL DE COBRE

3. TIPOS DE LIXIVIACION DE COBRE
•Lixiviación in situ.
•Lixiviación en botaderos.
•Lixiviación en bateas o
percolación.
•Lixiviación en pilas o
columnas.
•Lixiviación por agitación.
Lixiviación bacteriológica.
Los agentes lixiviantes más
utilizados:
• Agua, Aire, peróxido de hidrógeno.
• Disoluciones de sales en agua
(Sulfato férrico, cloruro férrico,
cloruro de sodio, cianuro sódico, tío
sulfato).
Ácidos:
 Ácido sulfúrico
 Ácido clorhídrico
 Ácido nítrico Bases:
 Hidróxido de sodio
 Hidróxido de amonio

4. Clasificación de reactivos de lixiviación
Categoría Reactivos Ejemplos
Ácidos
H2SO4 Diluido Oxido de cobre, óxido de zinc
H2SO4 Diluido más oxidante Sulfuros de Cu, Ni, Zn; mineral
oxidado de uranio
H2SO4 Concentrado Sulfuros concentrados de cobre
lateritas
Ácido nítrico Sulfuros de Cu, Ni y Mo, concentrados
de uranio oxido de zirconio
Ácido fluorhídrico Mineral de columbitatantalita
Ácido fluorhídrico Limenita, níquel mate, casiterita
reducida
Hidróxido de sodio Bauxita Carbonato de sodio Óxido de
uranio, schellita
Hidróxido de amonio más aire sulfuro de cobre, laterita
sales
Cloruro de fierro/sulfato Concentrados base sulfuros metálicos
Cloruro cúprico cúprico Concentrados base sulfuros
metálicos
Cianuro de sodio o potasio más aire Minerales de oro y plata
Cloruro férrico más aire Sulfuro de níquel
Cloro acuoso Cloro acuoso, acido hipocloroso,
hipoclorito
Concentrados de sulfuros de Cu, Ni,
Zn, Pb, Hg y Mo así como laterita

6. METODO COMPARATIVO DE TECNICAS DE LIXIVIACION
DE MINERALES COBRE

7. Lixiviación in situ
Se utiliza para menas de ley baja. La inversión es mínima. También se utiliza para tratar relaves que
contengan mineral rico ya que se ve que en la minería artesanal desechan relaves con un ley baja.
• La lixiviación IN PLACE se refiere a la
lixiviación de residuos fragmentados
dejados en minas abandonadas.
• La lixiviación IN SITU se refiere a la
aplicación de soluciones directamente a un
cuerpo mineralizado.
Tipo I lixiviación de cuerpos
mineralizados
fracturados fracturado
hidráulicamente o con
explosivos
soluciones
directamente a
un cuerpo
mineralizado.
Tipo II yacimientos situados a
cierta profundidad menos
de 300 - 500 m
las soluciones
se inyectan y se
extraen por
bombeo
Tipo III situados a más de 500 m
bajo el nivel de aguas
subterráneas
las soluciones
depósitos
profundos

8. Lixiviación en botaderos
• Su aplicación es para minerales de baja ley tanto para óxidos como sulfuros.
• Los ciclos de lixiviación son largos.
• Este sistema no requiere chancado, ya que el mineral es descargado tal cual viene de la mina sobre una
pendiente o pila y luego se le implanta un sistema de riego
• Esta técnica consiste en lixiviar lastres, desmontes
o sobrecarga de minas de tajo abierto, los que
debido a sus bajas leyes (por ej. < 0.4% Cu) no
pueden ser tratados por métodos convencionales
• las soluciones percolan a través del lecho por gravedad
• es económico de operar

9. Lixiviación en botaderos
• Normalmente la lixiviación en botaderos es una
operación de bajo rendimiento (pero también de bajo
costo). Entre las diferentes razones para ello se puede
mencionar
• Gran tamaño de algunas rocas (> 1 m)
• Baja penetración de aire al interior del botadero.
• Compactación de la superficie por empleo de maquinaria
pesada.
• Baja permeabilidad del lecho y formación de precipitados
Excesiva canalización de la solución favorecida por la
heterogeneidad de tamaños del material en el botadero

10. Lixiviación en bateas o percolación
Es aplicada fundamentalmente a minerales de Cu, ya
que son fácilmente solubles y presentan buenas
características de permeabilidad.
El proceso puede durar de 2 – 14 días.
Consiste en chancar previamente el mineral para
después ser cargados en bateas en las que el
mineral se sumerge en una solución ácida lixiviante.
La batea posee un fondo falso cubierto con una tela
filtrante la que permite la recirculación de las
soluciones en sentido ascendente
Ventajas y desventajas:
Operación flexible
Soluciones ricas de alta concentración
Presenta alta eficiencia de lavado
Requiere menor volumen de agua que la agitación por
TM de mena
Existencias de reacciones laterales no deseables
Mayores dificultades de automatización
Costos apreciables de manejos de mena y ripios
Mayor mano de obra para mantención, reparación e
inspecciones
Requiere de mayor superficie e infraestructura

11. Se utiliza para menas de ley baja-media. La inversión es
media
TAMAÑO DE
PARTÍCULA
1,5 a 0,75 plugadas
ÁCIDO EN LA
SOLUCIÓN
LIXIVIANTE
una solución de agua y ácido sulfúrico H2SO4
FLUJO ESPECÍFICO
DE
SOLUCIONES
usualmente puede variar entre 5 a 30 L/m2.h dependiendo del
tamaño de partícula y altura de la pila
ALTURA DE PILA los 7 metros, con áreas superficiales que van desde 0.1 a 1 km2
TIEMPO DE
LIXIVIACIÓN
pueden variar ampliamente de acuerdo a la mineralogía de la mena
 óxidos se usan entre 30 y 60 días
 sulfuros secundarios, se requieren entre 6 y 9 meses
 aquel que sólo ha sido procesado mediante chancado
primario, puede necesitarse años calcopirita pueden ser hasta
10 años
CONSUMO DE AGUA Lo habitual es que se requiera menos de 0.5 m3 H2O/t mineral
LIXIVIACIÓN EN PILAS O COLUMNAS

12. LIXIVIACIÓN EN PILAS

13. VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN LIXIVIACIÓN
EN PILAS

15. Primeros días Últimos días
Piscina
Refino
Piscina
ILS
Piscina
PLS
Acido
SX
O,5 gpl Cu
+/- 14 gpl H+
gpl Cu3
Acido Debil
+/- 6 gpl Cu

16. CONSUMO DE REACTIVOS
Las especies minerales de la ganga presentan reactividades al ácido que dependen
fundamentalmente de su composición. Es posible clasificar a la ganga según su reactividad
•Ganga altamente reactiva: esta categoría incluye especies minerales carbonatadas (calcita,
dolomita, siderita, etc.), que reaccionan con el ácido con rapidez.
•Ganga medianamente reactiva: Esta categoría significa la probable existencia de cantidades
significativas de hornblenda, piroxenos y plagioclasa cálcica. Estas especies se disuelven
relativamente rápido comparadas con otros silicatos, las soluciones van perdiendo el ácido
contenido y su oxidante, es decir aumenta el pH y disminuye el Eh.
•Ganga moderadamente reactiva: En esta categoría se encuentran la ortoclasa, biotita, albita
y cuarzo.
•Ganga no reactiva: las areniscas cuarcíferas son casi inertes a las soluciones de lixiviación.

17. LIXIVIACIÓN POR AGITACIÓN
La lixiviación por agitación es un tipo de lixiviación en la que se agita una pulpa formada por partículas finas y
reactivos. Se utiliza para menas de altas ley o cuya especie útil es de alto valor comercial, debido a los grandes
costos de inversión. Su objetivo es tener recuperaciones más altas en tiempos más cortos. Usualmente se utiliza para
lixiviar calcinas de tostación y concentrados, y es empleada en la extracción de cobre
• La lixiviación en reactores, es solo aplicable a material finamente molido, ya sean lamas, relaves,
concentrados o calcinas de tostación, y se realiza utilizando reactores agitados y aireados.
• Esta operación permite tener un gran manejo y control del proceso de lixiviación. Además, la
velocidad de extracción del metal es mucho mayor que la lograda mediante el proceso de lixiviación en
pilas o en bateas. Es un proceso de mayor costo, ya que incluye los costos de la molienda del mineral.

18. Lixiviación por agitación Sus ventajas comparativas
con otros métodos de lixiviación son :
 Alta extracción del elemento a recuperar
 Tiempos cortos de procesamiento (horas)
 Proceso continuo que permite una gran automatización
 Facilidad para tratar menas alteradas o generadoras de finos
Sus desventajas son :
• Un mayor costo de inversión y operación
• Necesita una etapa de molienda y una etapa de separación sólido-líquido
(espesamiento y filtración)

19. VARIABLES DEL PROCESO
granulometría
100% < 60 mallas ASTM menor a
2mm 40% < 75 micrones
tiempo de agitación
24 hrs ( Determinado por curva lix)
(velocidad de dilución)
mineralogía del mineral
El tamaño y la disposición de la
especie valiosa influye en el grado
de molienda
temperatura
temperatura ambiente (o en
autoclaves).
solución de lixiviación (20% y 50%)
velocidad de agitación
debe ser lo suficientemente alta para
mantener los sólidos en suspensión
(para que no decanten).
Numero de estanques 8
Capacidad 15000 tpd = 625 tph
solidos 33,33%

20. LIXIVIACIÓN BACTERIOLÓGICA
La lixiviación bacterial de minerales sulfurados envuelve el uso de microorganismos que ayudan
en la extracción del metal de valor. La disolución de metales por acción de bacterias desde
minerales escasamente solubles, puede ocurrir por dos mecanismos:
• Directo: Por el metabolismo del propio microorganismo.
• Indirecto: Por algún producto de su metabolismo
En estos dos casos, la acción bacteriana es requerida
para lograr la oxidación

21. Aireación: La acción bacteriana, en cuanto a las reacciones de lixiviación de sulfuros,
requiere de la presencia de una concentración máxima de oxígeno. Además por
corresponder a un organismo autótrofo, requiere dióxido de carbono como fuente de
carbono para su metabolismo.
Nutrientes: Para mantener la viabilidad de estos microorganismos, ellos necesitan
energía y fuentes de elementos tales como: nitrógeno, fósforo, magnesio, azufre, fierro,
etc.
Temperatura: El rango de temperaturas de crecimiento de estos microorganismos va
desde 2 hasta 40ºC, siendo el óptimo del orden de 28 a 35ºC dependiendo de la cepa
bacteriana.
pH: El rango de pH de crecimiento de estos microorganismos va desde 1,5 hasta 3,5,
siendo el óptimo del orden de 2,3
factores que influyen en la lixiviación ácida, las condiciones que
afectan la cinética de la lixiviación bacteriana

22. Ciclo de vida de una colonia de bacterias inoculadas en un medio
de cultivo adecuado
• Etapa de acostumbramiento: Periodo inicial de crecimiento lento al nuevo medio (poca
actividad bacteriana).
• Etapa de crecimiento exponencial: La bacteria se multiplica exponencialmente.En esta etapa se
puede medir experimentalmente una importante característica ( particular de cada bacteria) que
es el periodo de duplicación.
• Etapa estacionaria: Corresponde a la limitación de la velocidad de solubilización o de
crecimiento de la población debido al agotamiento repentino de uno o mas de los nutrientes
esenciales.
• Etapa de muerte: Disminución de bacterias viables, decaimiento de actividad.

23. CONCLUSIONES
 En cuanto a la recuperación del cobre se obtuvieron los resultados esperados, además de ello se
conocieron las diversas formas de lixiviar las cuales se presentan en el desarrollo del informe.
 Se observaron las pérdidas que resultaron del ensayo; además, se logró visualizar el método más eficiente
mediante comparación y análisis de los dos medios de lixiviación.
 Se incrementaron las velocidades de agitación con la finalidad de lograr la disolución completa del
mineral a tratar.
 Se asumió que al filtrar el mineral después de la agitación, debido a su coloración, la solución contenía
carga ionizada de cobre.
 Debido a la variedad de ensayos en la extracción de metales es importante saber y distinguir las diferencias
y características que se obtienen con cada uno de ellos, de modo que sean aplicados correctamente en cada
una de las necesidades para las que este destinado un material.
 Se lograron visualizar más claramente los equipos y herramientas dispuestos en el proceso de lixiviación;
además, el conocimiento adquirido teóricamente y complementado experimentalmente, permite una
adecuada manipulación del tema, lo que genera que su ensayo sea aplicado posteriormente en el área de la
ingeniería según los requerimientos deseados.