MTODOS DE LIXIVIACIN1.- Caractersticas fsicas y qumicas de la mena2.-Caracterizacin mineralgica.

3.-Ley de la mena.4.-Solubilidad del metal til en la fase acuosa.

5.-La cintica de disolucin.

6.-Magnitud de tratamiento.

7.-Facilidad de operacin.

8.-Reservas de mineral.

9.-Capacidad de procesamiento.

10.-Costo de operacin y capital.

11.-Rentabilidad

TIPOS DE LIXIVIACIONES

Agua-------sulfatos y cloruros

Acido------H2SO4---xidos UO2, CuO, ZnO, Fe2O3 HCl------Uranio, residuos de pirita, Cu, Ni,Zn, Co, Pb minerales de Sn y Bi

Alcalina--------Al, W, V, Ti, Ta, Nb

Complejante------NH3Cu, Ni, Zn, CoCO3 U, Th-NaCNAu, AgTiurea- Au

Oxidante--------Oxgeno, Fe3+

Bacterias----thiobacillus thioxidans S, SO2, S2-, thiobacillus ferroxidans sulfuros, Fe3+

Mtodos de lixiviacin : Lixiviacin in situ. Depsitos superficialesde baja leyo minas subterrneas o agotadas.

Lixiviacin en terreros y pilas. desechos provenientes de los mtodos comunesde explotacin, generalmente operaciones a cielo abierto. La roca se amontona en grandes depsitos (millones de, toneladas) y el lixiviante se distribuye peridicamente sobre la superficie para que escurra a travs del depsito

Lixiviacin por percolacin.

Lixiviacin por agitacin

LIXIVIACIN IN-SITU (en el lugar)

Aplicacin de soluciones directamente sobre el mineral que est ubicado en el yacimiento, sin someterlo a labores de extraccin minera.

Dos modalidades de lixiviacin in-situ, segn la ubicacin del mineral respecto del nivel fretico: GRAVITACIONAL O FORZADA

Debido a sus bajos costos de inversin es una tcnica factible para la recuperacin de metales de muy baja ley, no explotables econmicamente por otros mtodos.

Gravitacional

Lixiviacin de cuerpos mineralizados situados cerca de la superficie y sobre el nivel de las aguas subterrneas.

Se aplica en las zonas ya explotadas de minas viejas o en zonas que han sido fracturadas hidrulicamente o con explosivos.-las soluciones se mueven por gravedad-alta permeabilidad o fragmentacin previaYacimientos ya fracturados por una explotacin minera anterior, con accesos operativos en los niveles inferiores para recolectar las soluciones.

Lixiviacin in-situ forzada

Yacimientos ubicados debajo del nivel fretico

Se hace uso de la permeabilidad interna de la roca y de las temperaturas y altas presiones que se generan a varios cientos de metros de profundidadEsta tcnica se ha usado en la recuperacin de diversas sales fcilmente solubles, NaCl, KCl, minerales de uranio, y fosfato

Lixiviacin forzadas tipo I

Se aplica a yacimientos ubicados bajo el nivel de las aguas subterrneas, a menos de 200 m de profundidad.

Estos depsitos se fracturan en el lugar y las soluciones se inyectan y extraen por bombeo.

Es importante previo a la lixiviacin, el drenaje del agua desde el cuerpo mineralizado, lo cual requiere un acabado conocimiento de la hidrologa de la zona

Lixiviacin forzadas tipo II

Se aplica a depsitos de sulfuros primarios bajo el nivel de las aguas subterrneas.

El material puede ser fracturado por medios convencionales o hidrostticos(hidrofracturacin).

A esta profundidad, la presin aumenta la solubilidad del oxgeno, acelerando la oxidacin directa del mineral sulfurado , produciendo cido sulfrico y elevando la temperaturaAplicacin a minerales oxidados, sulfurados y mixtos de cobre.

GRAVITACIONALFORZADA TIPO IFORZADA TIPO II

LIXIVIACIN EN PILAS

Esteril de mina

1.- Se acumulan cerca de la mina.

2.-Alcanzan alturas de 100 metros o ms

3.-Sustrato basal no siempre es el ms adecuado para recoger soluciones:ADECUACIN SUELO

4.-solucin en la parte superior y se recoge en una piscinas impermeable.

5.-Poco capital de inversin y operacin.

6.-Recuperaciones bajas

7.-Cintica es lenta

La distribucin de las soluciones se realiza por RIEGO, INUNDACIN O PERFORACIONES VERTICALES. Riego Permite una distribucin uniforme sobre el rea superficial. Se usan tuberas de goteros o aspersores. b) Inundacin.

Se crean canales de 0.5 x 10 m sobre la superficie inundndolas con solucin. c) Perforaciones verticales.La solucin se Introduce mediante tuberas plsticas perforadas verticales al interior :15 cm de dimetro y a 2/3 de la altura. Las tuberas que se introducen son de 10 cm. Los flujos de las soluciones dependen de la permeabilidad, un rango general va de 1 (l/h m2) a 15 (l/h m2)

LIXIVIACIN EN PILAS mineral de mayor ley Se aplica a minerales de cobre, uranio, oro y plata de baja ley, que no presentan problemas de extraccin.

Mtodo muy flexible Las pilas se cargan habitualmente entre 2 y 11 metros de altura, sobre un sustrato impermeable, normalmente protegido con una membrana de plstico de tipo polietileno de alta densidad (HDPE)Para ayudar a la recoleccin de las soluciones se usan caeras de drenaje perforadas y canaletas abiertas

Las soluciones se distribuyen por medio de goterosEconmicamente rentable pretatarlo

La lixiviacin en bateas, vat leaching, consiste en circular una solucin, a travs de un lecho de mineral, previamente triturado

Cobre, Uranio, Oro y Plata -----fcilmente solubles y que presentan buenas caractersticas de permeabilidad.

Tiempo: 2 a 14 das

Recuperaciones : desde 65 hasta del 90 %.

PERCOLACIN

Estructura de hormign protegido interiormentefondo falso de madera tela filtrante que se carga con mineral y se inunda con las soluciones de lixiviacin

Las soluciones se recirculan, en sentido ascendente o descendente, para luego traspasar a las siguiente bateaTamao: vara entre 5x7x3 m. hasta 50x40x5 m.

Nmero de bateas: entre 5 y 14 bateas

Las soluciones se recirculan, en sentido ascendente o descendente, para luego traspasar a las siguiente bateaEl proceso de percolacin se realiza normalmente en contracorriente, es decir donde el mineral fresco se encuentra con soluciones viejas y el mineral viejo con soluciones frescas

LIXIVIACIN POR AGITACIN1-Mineral finamente molido, aumentando el rea expuesta. 2-Preferentemente para minerales no porosos o que produzcan muchos finos y especies que requieren drsticas condiciones de operacin.

3-Se aplica a minerales de leyes altas, que justifican la moliendaOBJETIVOS:

Dispersar los slidos en una emulsin, formando una suspensin homognea.

Dispersar burbujas de gas en la solucin.

Acelerar velocidades de disolucin, incrementando la transferencia de masaPor agitacin

Por borboteo

VENTAJAS

Se obtienen mayores recuperaciones

La cintica de extraccin es ms rpida

Es posible una gran automatizacin.

Se minimiza problemas de finosDESVENTAJAS

Altos costos de inversin y operacin

b) Requiere molienda, clasificacin y separacin slido-lquido

Agitacin neumticaSe realiza en estanques cilndricos verticales, con fondo cnico, el aire comprimido se inyecta por el fondo.

Dimensiones tpicas : 6m. de dimetro y 15 m. de altura

VENTAJA: Carencia de partes mviles.

DESVENTAJA : se requiere moler ms fino para lograr una agitacin adecuada. lixiviacin de minerales de oro y uranio y en aquellos procesos que requieren oxgeno.

Agitacin mecnica.Estanques agitados mediante un impulsor o rotor en el fondo del tanque que recibe la rotacin a travs de un eje vertical.

Todo el sistema est suspendido en una estructura que descansa en la boca superior del estanque.

Rotores:

Granulometra

Depende del tipo de mineral y de sus caracteristicas mineralogicas.

No exceso de gruesos (> 2 mm) ni exceso de finos (menos de 40%

Tiempo de lixiviacin

Otras variables1.- Concentracin de reactivos debe ser optimizada2.- Temperatura ambiente3.- El porcentaje de slidos lo ms alto posible para alcanzar una alta concentracin del ion metlico en la solucin de lixiviacin4.- Velocidad de agitacin alta para mantener los slidos en suspensin, para que no decanten.

EJEMPLO DE UN SISTEMA DE LIXIVIACIN CONTNUA

VENTAJA AGITACION MECNICA: aplicacin de los diversos factores aceleradores de la cintica

1.-Una agitacin intensa 2.-Temperaturas que pueden alcanzar hasta 250C 3.-Presin de gases controlada. 4.-Uso de reactivos exticos y oxidantes altamente agresivos

CLASIFICACION BACTERIAS

1.- MODO DE NUTRIRSE: AUTOTRFICAS: capaces de sintetizar todos sus nutrientes, como protenas, lpidos, carbohidratos, a partir del CO2

HETEROTRFCAS: son aquellas que requieren de carbohidratos como la glucosa para formar sus propios nutrientes

MIXOTRFICAS: A Partir del CO2 y de los carbohidratos.

2.- MODO DE RESPIRAR

AERBICAS: requieren de oxgeno para su respiracin

ANAERBICAS: se desarrollan en medios exentos de oxgeno

FACULTATIVAS: tienen la habilidad de poder desarrollarse tanto en medios aerbicos como anaerbicos.LIXIVIACION BACTERIANARecuperacin de cobre, zinc, oro y uranio.

Oxidacin de sulfuros por el gnero Thiobacillus ferrooxidans(TF) y Thiobacillus thiooxidans (TT). bacterias presentes en aguas de mina

CLASIFICACION BACTERIAS

1.- MODO DE NUTRIRSE: AUTOTRFICAS: capaces de sintetizar todos sus nutrientes, como protenas, lpidos, carbohidratos, a partir del CO2

HETEROTRFCAS: son aquellas que requieren de carbohidratos como la glucosa para formar sus propios nutrientes

MIXOTRFICAS: A Partir del CO2 y de los carbohidratos.

2.- MODO DE RESPIRAR

AERBICAS: requieren de oxgeno para su respiracin

ANAERBICAS: se desarrollan en medios exentos de oxgeno

FACULTATIVAS: tienen la habilidad de poder desarrollarse tanto en medios aerbicos como anaerbicos.LIXIVIACION BACTERIANARecuperacin de cobre, zinc, oro y uranio.

Oxidacin de sulfuros por el gnero Thiobacillus ferrooxidans(TF) y Thiobacillus thiooxidans (TT). bacterias presentes en aguas de mina

Definicin de diagrama de PourbaixUn diagrama de Pourbaix es una representacin grfica del potencial (ordenada) en funcin del pH (abscisa) para un metal dado bajo condiciones termodinmicas standard (usualmente agua a 25 C).

El diagrama tiene en cuenta los equilibrios qumicos y electroqumicos y define el dominio de estabilidad para el electrlito (normalmente agua), el metal y los compuestos relacionados, por ejemplo, xidos, hidrxidos e hidruros.

Permiten visualizar posibilidades de reacciones sin tener que recurrir al clculo termodinmico para los fenmenos que ocurren en medio acuoso.PREDICEN TENDENCIAS A QUE OCURRAN FENMENOS, PERO NO LA VELOCIDAD CON QUE STOS PUEDAN OCURRIR.

Diagrama Eh - pH del aguaLas semi reacciones a considerar sonPara PH2 = 1 atm y PO2 = 1 atm, las ecuaciones se simplifican a :

Area de estabilidad termodinmica del agua bajo una presin de 1 atm y para una temperatura de 25 C.Diagrama Eh - pH del agua

aquellos pares cuyos potenciales estn por encima pueden oxidar al agua aquellos pares cuyos potenciales estn por debajo de la lnea pueden reducirla.

Construccin del diagrama Eh - pH del cobre en aguaConsideramos actividades unitarias para todas las especies metlicas en solucin.Se consideran sucesivamente las diferentes reacciones entre las especies consideradas para el diagrama Eh - pH del cobre. Cada reaccin corresponde a una lnea de equilibrio en el diagrama de Pourbaix.

DIAGRAMAS DE POURBAIX Fe Fe3+(ac) + e- Fe2+(ac) E = 0,77V2Fe3+(ac) + 3H2O(l) Fe2O3(s) + 6H+(ac)Fe2O3(s) + 6H+(ac) + 2e- 2Fe2+(ac) +3H2O(l)Fe2+(ac) + H2O(l) FeO(s) + 2H+(ac)Fe2O3(s) + 2H+(ac) + 2e- 2FeO(s) + H2O(l)