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LIXIVIACION EN PILAS
Formación de la pila
El mineral se coloca en montones de sección trapezoidal y altura
calculada para su riego con una solución preparada. Para la lixiviación
en pilas se requiere de ciertas condiciones:
1. Disponer de amplias superficies de terreno, relativamente llanas.
2. Calcular los flujos de aporte y evaporación para mantener un
equilibrio de líquidos.
3. Capacidad y flexibilidad para admitir variaciones de leyes de mineral
y tiempos de lixiviación.
4. Utilizar láminas impermeables para evitar pérdidas por
infiltración y la contaminación del subsuelo.
5. Preparar el material de manera de lograr una permeabilidad mínima
suficiente, que libere el mineral en la superficie y filtre
adecuadamente.
6. Organizar las pilas para lograr un enriquecimiento progresivo de la
solución al pasar de una pila en otra.
Construcción de las pilas y
apilamiento:
El mineral aglomerado con cierta cantidad de ácido y de agua
según su mineralogía y su ganga, se acomoda en las pilas, que
formarán los módulos de riego, con superficie, altura y ángulo de
reposo del mineral determinado, y con pendiente en dos sentidos:
• Inclinación lateral, para el drenaje.
• Inclinación en sentido longitudinal, para la evacuación de las
soluciones.
El apilamiento se puede realizar por distintos métodos, entre
ellos mediante un sistema de correas o mediante apiladores
móviles.
Las pilas se cargan habitualmente entre 3 y 8 metros, sobre un
sustrato impermeable, protegido con una membrana de plástico
Para la recolección de las soluciones, se usan cañerías de drenaje
perforadas y canaletas abiertas.
Pilas dinámicas (on-off):
En las que el mineral se
remueve, se envía a botadero
después de la lixiviación y la
base de la pila se puede
reutilizar. Para las pilas
dinámicas se prefiere un
rectángulo alargado para la
operación de los equipos de
carga y descarga. En el caso de
operaciones mayores, se
prefieren dos rectángulos
paralelos y adyacentes con
semicírculos en los extremos.
Pilas permanentes
En estas las nuevas pilas se
cargan sobre las anteriores,
aprovechando o no la
impermeabilización
existente. La configuración
de una pila existente puede
tener cualquier geometría
según las disponibilidades
de espacio de cada lugar.
Pero cuando no hay
restricciones topográficas,
normalmente se usa una
configuración rectangular.
Para la carga del material se utiliza
una variedad de sistemas según el
tamaño de las instalaciones.
En el caso de faenas pequeñas, se
usan sistemas de camiones y
apiladores de correa
autopropulsados.
En faenas mayores, se usan correas
modulares articuladas que terminan
en un apilador de correa.
En faenas aún mayores, se prefieren
complejos sistemas apiladores sobre
orugas alimentados con correas
transportadoras. Cuando se
requiere mover el material ya
lixiviado desde las pilas,
normalmente se utilizan
recolectores tipo pala de rueda con
capachos.
Sistema de riego y recolección de
soluciones:
El material mineralizado y apilado debe ser regado con una solución
lixiviante, para lo cual se tiende la malla de riego, que cubre toda el área.
El sistema de riego puede ser un sistema de goteros, que pueden estar
instalados bajo la superficie de las pilas o por medio de aspersores.
Cuando la solución lixiviante llega a la superficie de la pila y se producen
una serie de etapas secuenciales (un proceso de difusión y un ataque
químico). En la superficie del mineral tienen lugar las siguientes etapas:
• Difusión de los reactivos (iones H+ o OH-)
• Adsorción de los reactivos sobre la superficie del mineral.
• Reacción química entre los minerales y los reactivos.
• Deserción de los productos de la reacción de la superficie del mineral.
• Difusión de los productos solubles en la solución.
Recolección de soluciones
• Al costado de cada pila se encuentran las canaletas de
recolección de las soluciones. Estas canaletas están
divididas en dos secciones para poder conducir por
gravedad, las soluciones ricas y pobres.
• Las soluciones recogidas son llevadas primero a
piscinas desarenadoras, para ser clarificadas y desde allí
fluyen a diferentes piscinas según la calidad de la solución:
• Piscina de solución rica (PLS), que tiene una dimensión que
permite conocer el tiempo de retención de la solución.
• Piscina de solución intermedia (ILS), que se utiliza para
regar el aglomerado fresco y generar así PLS, según
corresponda.
En la base de las pilas se instalan membranas
impermeables (geomembranas), que permite
interceptar las soluciones que escurren desde lo
alto de la pila y conducirlas a las canaletas de
recolección. Sobre las membranas se instalan
cañerías perforadas de drenaje y una cubierta de
grava drenante.
Los procesos de lixiviación producen en
general dos tipos de soluciones:
• Soluciones fuertes (30 – 50 g/L) que son
aptas para entrar directamente al proceso
posterior de electro-obtención.
• Soluciones débiles (10 g/L) deben pasar por
una etapa de concentración vía Extracción
por Solventes-Electro-obtención o
simplemente ser tratadas por cementación.
Selección de Agentes Lixiviantes
• Teniendo en cuenta las
características del mineral, así
como las reservas y el valor
potencial del yacimiento, se
selecciona el o los agentes
lixiviantes más idóneos.
• El ideal sería elegir un solo
agente químico, que sea
económico y recuperable, y
un ciclo de lixiviación lo más
corto posible, para extraer un
máximo de cobre y un mínimo
de impurezas.
• En la lixiviación de minerales
de cobre, los reactivos
normales suelen ser ácido
sulfúrico para minerales
oxidados y sulfato férrico
acidificado en medio oxidante,
para minerales sulfurados.
• Las soluciones estériles se
recirculan lo que conlleva un
aumento de compuestos tales
como hierro, sulfatos,
arsénico, cloro, ácidos, etc.
• Este aumento, sobre todo en
sustancias nocivas como el As,
Cl, ácidos, etc., puede ser
perjudicial al proceso en sí o en
estados posteriores, por lo que
debe efectuarse una depuración
periódicamente.
Ya que el más usado es el ácido
sulfúrico, las soluciones que
entran a electroobtención son de
CuSO4, H2SO4, más impurezas,
de modo que fundamentalmente
se tienen iones de Cu+2, H+,
SO4-2, SO+2.
Tipos De Agentes Y Sus Ejemplos
Tipo de agente Ejemplo
Ácidos inorgánicos Acido sulfúrico
Acido clorhídrico
Acido nítrico
Bases Hidróxido de amonio
Agentes Oxidantes oxígeno
Ión férrico
Ión cúprico
Agentes complejantes Amoníaco
Sales de amonio
Cianuros
Carbonatos cloruros
¿QUÉ SE OBTIENE?
De la lixiviación se obtienen soluciones de sulfato
de cobre (CUSO4) que son llevadas a diversos
estanques donde se limpian eliminándose las
partículas sólidas que pudieran haber sido
arrastradas. Estas soluciones de sulfato de cobre
limpias son llevadas a planta de extracción por
solvente.
REACCION DE LIXIVIACION
• OXIDOS
-Malaquita
CuCO3Cu(OH)2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O +
CO2
• SULFUROS
-Calcopirita
4Fe3+ + CuFeS2 = Cu+2 + 5Fe+2 + 2Sº
Sº + H20 + 3/2 O2 = H2SO4
Factores a tener en cuenta:
• Las características físicas del yacimiento como
profundidad, presión hidrostática y
permeabilidad. Es necesario que el yacimiento se
encuentre confinado en formaciones de baja
permeabilidad y en estructuras no falladas o
acuíferos confinados
• La mineralogía del yacimiento si responde o no
químicamente al sistema de lixiviación. Debe
estudiarse las características de la mineralización y
su distribución en los tipos de roca huésped para
deducir la accesibilidad del mineral al lixiviante
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas
• No se requiere equipo
pesado de minado ni
plantas de tratamiento
como concentradoras y
fundiciones
• Los requerimientos de
mano de obra y de energía
son reducidos
• Es un método de extracción
selectivo, no produce
gangas
• Riesgo mínimo para la salud
Desventajas
• Baja velocidad de
extracción y bajo nivel de
recuperación de valores en
comparación con el
obtenido por los métodos
de minado convencional
• Contaminación de aguas
subterráneas
• Limitación en el lixiviante
apropiado
BOMBEO Y ENTUBADO
• El entubado puede ser PVC para evitar corrosión o fibra de
vidrio, que es mas resistente, aunque de mayor costo
• Se usa un equipo hidráulico rotativo con bomba de lodos
de tamaño suficiente como para mantener flujo turbulento en
el fluido ascendente (20-35m/min).
• Se deja drenar el lixiviante hacia una zona inferior del
yacimiento, donde es recogido, y se vuelve a recircular,
formando un circuito cerrado
• Los taladros deben ser verticales y sin desviaciones.
• La presión de perforación debe ser inferior a la resistencia
al fracturamiento de la formación para evitar el deterioro de
las paredes del taladro.

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  • 2.
  • 3. Formación de la pila El mineral se coloca en montones de sección trapezoidal y altura calculada para su riego con una solución preparada. Para la lixiviación en pilas se requiere de ciertas condiciones: 1. Disponer de amplias superficies de terreno, relativamente llanas. 2. Calcular los flujos de aporte y evaporación para mantener un equilibrio de líquidos. 3. Capacidad y flexibilidad para admitir variaciones de leyes de mineral y tiempos de lixiviación. 4. Utilizar láminas impermeables para evitar pérdidas por infiltración y la contaminación del subsuelo. 5. Preparar el material de manera de lograr una permeabilidad mínima suficiente, que libere el mineral en la superficie y filtre adecuadamente. 6. Organizar las pilas para lograr un enriquecimiento progresivo de la solución al pasar de una pila en otra.
  • 4. Construcción de las pilas y apilamiento: El mineral aglomerado con cierta cantidad de ácido y de agua según su mineralogía y su ganga, se acomoda en las pilas, que formarán los módulos de riego, con superficie, altura y ángulo de reposo del mineral determinado, y con pendiente en dos sentidos: • Inclinación lateral, para el drenaje. • Inclinación en sentido longitudinal, para la evacuación de las soluciones. El apilamiento se puede realizar por distintos métodos, entre ellos mediante un sistema de correas o mediante apiladores móviles. Las pilas se cargan habitualmente entre 3 y 8 metros, sobre un sustrato impermeable, protegido con una membrana de plástico Para la recolección de las soluciones, se usan cañerías de drenaje perforadas y canaletas abiertas.
  • 5. Pilas dinámicas (on-off): En las que el mineral se remueve, se envía a botadero después de la lixiviación y la base de la pila se puede reutilizar. Para las pilas dinámicas se prefiere un rectángulo alargado para la operación de los equipos de carga y descarga. En el caso de operaciones mayores, se prefieren dos rectángulos paralelos y adyacentes con semicírculos en los extremos.
  • 6. Pilas permanentes En estas las nuevas pilas se cargan sobre las anteriores, aprovechando o no la impermeabilización existente. La configuración de una pila existente puede tener cualquier geometría según las disponibilidades de espacio de cada lugar. Pero cuando no hay restricciones topográficas, normalmente se usa una configuración rectangular.
  • 7. Para la carga del material se utiliza una variedad de sistemas según el tamaño de las instalaciones. En el caso de faenas pequeñas, se usan sistemas de camiones y apiladores de correa autopropulsados. En faenas mayores, se usan correas modulares articuladas que terminan en un apilador de correa. En faenas aún mayores, se prefieren complejos sistemas apiladores sobre orugas alimentados con correas transportadoras. Cuando se requiere mover el material ya lixiviado desde las pilas, normalmente se utilizan recolectores tipo pala de rueda con capachos.
  • 8. Sistema de riego y recolección de soluciones: El material mineralizado y apilado debe ser regado con una solución lixiviante, para lo cual se tiende la malla de riego, que cubre toda el área. El sistema de riego puede ser un sistema de goteros, que pueden estar instalados bajo la superficie de las pilas o por medio de aspersores. Cuando la solución lixiviante llega a la superficie de la pila y se producen una serie de etapas secuenciales (un proceso de difusión y un ataque químico). En la superficie del mineral tienen lugar las siguientes etapas: • Difusión de los reactivos (iones H+ o OH-) • Adsorción de los reactivos sobre la superficie del mineral. • Reacción química entre los minerales y los reactivos. • Deserción de los productos de la reacción de la superficie del mineral. • Difusión de los productos solubles en la solución.
  • 9. Recolección de soluciones • Al costado de cada pila se encuentran las canaletas de recolección de las soluciones. Estas canaletas están divididas en dos secciones para poder conducir por gravedad, las soluciones ricas y pobres. • Las soluciones recogidas son llevadas primero a piscinas desarenadoras, para ser clarificadas y desde allí fluyen a diferentes piscinas según la calidad de la solución: • Piscina de solución rica (PLS), que tiene una dimensión que permite conocer el tiempo de retención de la solución. • Piscina de solución intermedia (ILS), que se utiliza para regar el aglomerado fresco y generar así PLS, según corresponda.
  • 10. En la base de las pilas se instalan membranas impermeables (geomembranas), que permite interceptar las soluciones que escurren desde lo alto de la pila y conducirlas a las canaletas de recolección. Sobre las membranas se instalan cañerías perforadas de drenaje y una cubierta de grava drenante.
  • 11.
  • 12. Los procesos de lixiviación producen en general dos tipos de soluciones: • Soluciones fuertes (30 – 50 g/L) que son aptas para entrar directamente al proceso posterior de electro-obtención. • Soluciones débiles (10 g/L) deben pasar por una etapa de concentración vía Extracción por Solventes-Electro-obtención o simplemente ser tratadas por cementación.
  • 13. Selección de Agentes Lixiviantes • Teniendo en cuenta las características del mineral, así como las reservas y el valor potencial del yacimiento, se selecciona el o los agentes lixiviantes más idóneos. • El ideal sería elegir un solo agente químico, que sea económico y recuperable, y un ciclo de lixiviación lo más corto posible, para extraer un máximo de cobre y un mínimo de impurezas.
  • 14. • En la lixiviación de minerales de cobre, los reactivos normales suelen ser ácido sulfúrico para minerales oxidados y sulfato férrico acidificado en medio oxidante, para minerales sulfurados. • Las soluciones estériles se recirculan lo que conlleva un aumento de compuestos tales como hierro, sulfatos, arsénico, cloro, ácidos, etc. • Este aumento, sobre todo en sustancias nocivas como el As, Cl, ácidos, etc., puede ser perjudicial al proceso en sí o en estados posteriores, por lo que debe efectuarse una depuración periódicamente. Ya que el más usado es el ácido sulfúrico, las soluciones que entran a electroobtención son de CuSO4, H2SO4, más impurezas, de modo que fundamentalmente se tienen iones de Cu+2, H+, SO4-2, SO+2.
  • 15. Tipos De Agentes Y Sus Ejemplos Tipo de agente Ejemplo Ácidos inorgánicos Acido sulfúrico Acido clorhídrico Acido nítrico Bases Hidróxido de amonio Agentes Oxidantes oxígeno Ión férrico Ión cúprico Agentes complejantes Amoníaco Sales de amonio Cianuros Carbonatos cloruros
  • 16. ¿QUÉ SE OBTIENE? De la lixiviación se obtienen soluciones de sulfato de cobre (CUSO4) que son llevadas a diversos estanques donde se limpian eliminándose las partículas sólidas que pudieran haber sido arrastradas. Estas soluciones de sulfato de cobre limpias son llevadas a planta de extracción por solvente.
  • 17. REACCION DE LIXIVIACION • OXIDOS -Malaquita CuCO3Cu(OH)2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2 • SULFUROS -Calcopirita 4Fe3+ + CuFeS2 = Cu+2 + 5Fe+2 + 2Sº Sº + H20 + 3/2 O2 = H2SO4
  • 18. Factores a tener en cuenta: • Las características físicas del yacimiento como profundidad, presión hidrostática y permeabilidad. Es necesario que el yacimiento se encuentre confinado en formaciones de baja permeabilidad y en estructuras no falladas o acuíferos confinados • La mineralogía del yacimiento si responde o no químicamente al sistema de lixiviación. Debe estudiarse las características de la mineralización y su distribución en los tipos de roca huésped para deducir la accesibilidad del mineral al lixiviante
  • 19. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas • No se requiere equipo pesado de minado ni plantas de tratamiento como concentradoras y fundiciones • Los requerimientos de mano de obra y de energía son reducidos • Es un método de extracción selectivo, no produce gangas • Riesgo mínimo para la salud Desventajas • Baja velocidad de extracción y bajo nivel de recuperación de valores en comparación con el obtenido por los métodos de minado convencional • Contaminación de aguas subterráneas • Limitación en el lixiviante apropiado
  • 20. BOMBEO Y ENTUBADO • El entubado puede ser PVC para evitar corrosión o fibra de vidrio, que es mas resistente, aunque de mayor costo • Se usa un equipo hidráulico rotativo con bomba de lodos de tamaño suficiente como para mantener flujo turbulento en el fluido ascendente (20-35m/min). • Se deja drenar el lixiviante hacia una zona inferior del yacimiento, donde es recogido, y se vuelve a recircular, formando un circuito cerrado • Los taladros deben ser verticales y sin desviaciones. • La presión de perforación debe ser inferior a la resistencia al fracturamiento de la formación para evitar el deterioro de las paredes del taladro.