HIDROMETALURGIA

La curva cinética de lixiviación se obtiene a partir de diferentes pruebas, como pruebas iso-pH, en botellas, mini-columnas, columnas, pruebas piloto y pruebas industriales. Estas pruebas proporcionan información crucial, como el consumo de ácido por tonelada de mineral tratado, la eficiencia de recuperación de cobre y la cinética de lixiviación.

Parámetros Fundamentales en la Lixiviación

Para determinar el tiempo total de lixiviación de una pila, se consideran varios factores:

• Razón de lixiviación (Kg de ácido/tonelada tratada): Si bien es importante, no es el único factor a considerar.
• Área disponible: Influenciada por la geografía, el presupuesto, las distancias entre las áreas de pilas y las plantas de chancado, extracción por solventes y electroobtención.
• Capacidad de la planta de chancado: Generalmente predeterminada y relacionada con la productividad de la mina.
• Altura de las pilas: Depende del equipo de apilamiento utilizado.

Análisis Volumétrico

El análisis volumétrico, o volumetría, determina la concentración de una sustancia mediante una valoración. Se utiliza un reactivo de concentración conocida (valorante o titulador) para reaccionar con una solución del analito de concentración desconocida. El punto final de la valoración se identifica mediante un indicador y, idealmente, coincide con el punto de equivalencia, donde los moles de valorante equivalen a los moles de analito.

Puntos Clave en la Valoración

• Punto de equivalencia: Donde la cantidad de valorante y analito coinciden estequiométricamente.
• Punto final: Punto experimental donde se detecta el punto de equivalencia.

Unidades Geológicas y Metalúrgicas

• UG (Unidades Geológicas): Comparten características geológicas similares, como mineralogía, morfología y edad. Se muestrean mediante sondajes.
• UGM (Unidades Geometalúrgicas): Comparten una respuesta metalúrgica similar, como la recuperación de cobre y la respuesta al ataque ácido. También se muestrean mediante sondajes.

Planificación de Operaciones y Muestreo Representativo

El equipo de planificación utiliza el modelo geológico para definir el tonelaje a tratar, las planificaciones de mantenimiento y la capacidad de tratamiento. El muestreo se realiza en sondajes, tronaduras, caserones o chimeneas de extracción. Un muestreo deficiente puede generar problemas de conciliación entre el modelo geológico, la mina y las estimaciones de la planta, lo que afecta los precios de los productos y la validez de las evaluaciones ambientales.

Requisitos para una Reacción Química

Para que una reacción química ocurra en una valoración, debe cumplir con los siguientes requisitos:

• Ser una reacción simple, sin reacciones secundarias.
• Ser prácticamente instantánea, con una velocidad de reacción muy alta.
• Tener un punto final de titulación cercano al punto de equivalencia.

La diferencia entre el punto final y el punto de equivalencia se conoce como error de titulación.

Electroobtención de Cobre

La electroobtención de cobre es un proceso electroquímico que recupera cobre de una solución para producir cátodos de alta pureza. La solución electrolítica, que contiene sulfato de cobre (CuSO₄), se introduce en celdas de electroobtención con ánodos y cátodos. Se aplica una corriente continua, lo que hace que el cobre (Cu⁺²) se deposite en la superficie de los cátodos de acero inoxidable.

Componentes del Proceso

• Electrolito: Medio acuoso que contiene iones de cobre y otros iones que permiten el paso de la corriente.
• Ánodo: Material conductor donde ocurre la oxidación y se liberan electrones.
• Cátodo: Electrodo conductor donde ocurre la reducción con los electrones del ánodo.

Densidad de Corriente y Eficiencia

La densidad de corriente eléctrica se mide en amperios por unidad de superficie. La eficiencia de corriente se refiere a la relación entre el peso del material depositado y el que teóricamente debería haberse depositado.

Aditivos en la Electroobtención

• Nivelantes: Ecualizan la actividad de las diferentes zonas del depósito, redistribuyendo el voltaje y la corriente.
• Abrillantadores: Mejoran el aspecto visual del depósito.
• Reguladores del tamaño de grano: Controlan las tasas de nucleación y crecimiento para obtener el tipo de depósito deseado.

Configuración y Control del Proceso

Las secciones de electroobtención pueden tener diferentes configuraciones, como dos secciones separadas, una sola sección o cuatro secciones. El control del proceso se basa en variables como la concentración de cobre, la temperatura de la solución, la densidad de corriente, el peso de los cátodos, la dosificación de aditivos y el flujo de alimentación a las celdas.

Tratamiento de Barros Anódicos

Los barros anódicos, generados principalmente en la electrorrefinación de cobre, se tratan para recuperar metales valiosos como oro, plata, selenio, platino y paladio.

Problemas Típicos de Operación

Algunos problemas comunes en la electroobtención incluyen cortocircuitos, contaminación de cátodos, roturas de equipos, inundaciones, mala depositación de cobre y fallas en las máquinas.

Seguridad y Control de Neblina Ácida

La neblina ácida, un aerosol ácido generado por la liberación de burbujas de gas de los electrodos, es un problema de seguridad importante en la electroobtención. Para controlar la neblina ácida y cumplir con las regulaciones ambientales, se utilizan barreras mecánicas, ventilación forzada y aditivos surfactantes.

Precauciones de Seguridad

Es fundamental tomar precauciones para proteger la salud de los operadores y el medio ambiente. El uso de equipos de protección personal, la ventilación adecuada y el monitoreo regular de la calidad del aire son esenciales para minimizar los riesgos asociados con la neblina ácida.