Lixiviación (metalurgia)
Lixiviación (metalurgia)
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En metalurgia extractiva se conoce como lixiviación al proceso de extraer desde un En metalurgia extractiva se conoce como lixiviación al proceso de extraer desde un mineral una especie de interés por medio de reactivos que la disuelven o transforman en mineral una especie de interés por medio de reactivos que la disuelven o transforman en sales solubles. En otras palabras, en la lixiviación se recuperan especies útiles desde una sales solubles. En otras palabras, en la lixiviación se recuperan especies útiles desde una fase líquida, correspondiente a la sustancia o una sal de esta en solución acuosa. Los fase líquida, correspondiente a la sustancia o una sal de esta en solución acuosa. Los minerales que usualmente son lixiviados son aquellas menas oxidadas
minerales que usualmente son lixiviados son aquellas menas oxidadas óxidosóxidos,, carbonatos
carbonatos,, sulfatossulfatos,, silicatossilicatos, etc.!., etc.!.
Lixiviación Lixiviación
La lixiviación es una técnica ampliamente utili"ada en metalurgia extractiva que La lixiviación es una técnica ampliamente utili"ada en metalurgia extractiva que convierte los metales en sales solubles en medios acuosos. En comparación con las convierte los metales en sales solubles en medios acuosos. En comparación con las operaciones pirometalúrgicas, la lixiviación es m#s f#cil de reali"ar $ muc%o menos operaciones pirometalúrgicas, la lixiviación es m#s f#cil de reali"ar $ muc%o menos da&ina, $a que no se produce contaminación gaseosa. Sus principales inconvenientes da&ina, $a que no se produce contaminación gaseosa. Sus principales inconvenientes son su alta acide" de traba'o $ en algunos casos sus efluentes residuales tóxicos, $ son su alta acide" de traba'o $ en algunos casos sus efluentes residuales tóxicos, $ también su menor eficiencia causada por las ba'as temperaturas de la operación, que también su menor eficiencia causada por las ba'as temperaturas de la operación, que afectan dram#ticamente las tasas de reacción química.
afectan dram#ticamente las tasas de reacción química.
El mineral usado para el proceso de lixiviación puede ser o bien oxidado o bien El mineral usado para el proceso de lixiviación puede ser o bien oxidado o bien sulfurado. (or e'emplo, para un mineral oxidado, una reacción de lixiviación #cida sulfurado. (or e'emplo, para un mineral oxidado, una reacción de lixiviación #cida simple puede ser ilustrada mediante la reacción de lixiviación del óxido de
simple puede ser ilustrada mediante la reacción de lixiviación del óxido de "inc"inc:: )n* +
)n* + --S*S* / )nS* / )nS* + + --**
En esta reacción el )n* sólido se disuelve, formando sulfato de "inc disuelto en agua. En esta reacción el )n* sólido se disuelve, formando sulfato de "inc disuelto en agua. En muc%os casos pueden ser usados otros reactivos para lixiviar óxidos. (or e'emplo, en En muc%os casos pueden ser usados otros reactivos para lixiviar óxidos. (or e'emplo, en la metalurgia del aluminio, el óxido de aluminio reacciona son soluciones alcalinas: la metalurgia del aluminio, el óxido de aluminio reacciona son soluciones alcalinas:
0l
0l--**11 + 1 + 1--* + -2a* / -2a0l*!* + -2a* / -2a0l*!
La lixiviación de sulfuros es un proceso m#s comple'o debido a la naturale"a refractaria La lixiviación de sulfuros es un proceso m#s comple'o debido a la naturale"a refractaria de minerales de sulfuro. Esto implica a menudo el uso de recipientes a presión, llamados de minerales de sulfuro. Esto implica a menudo el uso de recipientes a presión, llamados autoclaves. 3n buen e'emplo del proceso de autoclave de lixiviación se puede encontrar autoclaves. 3n buen e'emplo del proceso de autoclave de lixiviación se puede encontrar en la metalurgia del "inc. Se describe me'or por la siguiente reacción química:
-)nS + *- + --S* / -)nS* + --* + -S
Esta reacción se produce a temperaturas superiores al punto de ebullición del agua, creando así una presión de vapor dentro del recipiente. El oxígeno se in$ecta a presión, %aciendo que la presión total en el autoclave sea ma$or a 4,5 6(a.
La lixiviación de los metales preciosos como el oro puede llevarse a cabo con cianuro o el o"ono ba'o condiciones suaves.
Índice
• 7 Lixiviación 8n Situ 9 8n (lace • - Lixiviación en botaderos
• 1 Lixiviación en bateas o percolación • Lixiviación en pilas o columnas • Lixiviación por agitación
o .7 ;ranulometría del mineral o .- 6ineralogía
o .1 Equipos utili"ados
• 5 Lixiviación bacteriológica • < =éase también
• > Enlaces externos
Lixiviación In Situ - In Place
Se utili"a para menas de le$ ba'a. La inversión es mínima.
Lixiviación en botaderos
Se utili"a para menas de le$ ba'a. La inversión es mínima.
Lixiviación en bateas o percolación
Lixiviación en pilas o columnas
Se utili"a para menas de le$ ba'a9media. La inversión es media.
Lixiviación por agitación
La lixiviación por agitación es un tipo de lixiviación en la que se agita una pulpa
formada por partículas finas $ reactivos. Se utili"a para menas de alta le$ o cu$a especie útil es de alto valor comercial, debido a los grandes costos de inversión. Su ob'etivo es tener recuperaciones m#s altas en tiempos m#s cortos. 3sualmente se utili"a para lixiviar calcinas de tostación $ concentrados, $ es empleada en la extracción de cobre, oro, plata, entre otros.
Granulometría del mineral
El mineral utili"ado est# constituido por gruesos de menos de - mm de di#metro $ alta cantidad de finos %asta -44 ?m!. Sin embargo, este factor debe ser bien controlado. El porcenta'e de finos utili"ado para la lixiviación del cobre, por e'emplo, debe ser menor al 4@ para partículas menores a < ?m. 3n exceso de finos alterar# la permeabilidad de la masa lixiviada, impidiendo una buena filtración del relave, producir
AembancamientosA, $ también dificultar# la separación sólido9líquido posterior de la pulpa lixiviada. El exceso de gruesos también debe ser controlado, $a que estos producen problemas en la agitación aumento de la potencia del agitador!.
Mineralogía
El tama&o $ disposición de la especie útil dentro de la mena influ$e en el grado de molienda requerido para su liberación $ exposición a la solución lixiviante. En cuanto a la composición, se debe tener en cuenta la presencia de arcillas, $a que estas producen muc%os finos. 0dem#s, el mineral a lixiviar debe tener una ba'a porosidad.
!uipos utili"ados
La lixiviación por agitación requiere que la pulpa esté en constante agitación, lo que es logrado mediante el uso de reactores. Los m#s usados son los siguientes:
#eactor Pac$uca
: Es un reactor que brinda agitación neum#tica por medio de la in$ección de aire a presión desde el fondo del estanqueLixiviación bacteriológica
Es un proceso de disoluciones e'ecutadas por un grupo de bacterias que tienen la %abilidad de oxidar minerales sulfurados, permitiendo liberar los valores met#licos contenidos en ellos. Su ob'etivo es explotar menas que por tener ba'a concentración de metal no se pueden tratar con métodos tradicionales. Este proceso es utili"ado para la extracción de uranio, cobre, "inc, níquel, cobalto, entre otros. Las bacterias producen una solución #cida que contiene al metal en su forma soluble.
Las bacterias m#s utili"adas son las especies Thiobacillus oxidans, T. thiooxidans, T. ferrooxidans $ T. dentrificans. Son seres quimiolitoautótrofos obligados, es decir,
obtienen su energia por la oxidación de elementos presentes en las rocas, como %ierro $ a"ufre. En general estas bacterias requieren, para vivir $ reproducirse, de un medio #cido son acidofílicas! con un p entre 7 $ , temperaturas de entre -BC a 14BC %asta BC para algunas especies! $ altas concentraciones de metales. 0lgunas son aeróbicas $ otras anaeróbicas.
La bacteria m#s estudiada en cuanto a la oxidación biológica de los minerales
sulfurados es la Thiobacillus ferroxidans. Es una bacteria gramnegativa anaeróbica. *btiene su energía mediante la oxidación de sulfuros pirita, marcasita, galena, calcopirita, bornita, blenda, covellina!, $ requiere de C*- como fuente de carbono, nitrógeno $ fósforo para sinteti"ar su alimento, adem#s de una temperatura entre ->BC $ 1BC.
La Lixiviación es un proceso de carácter hidrometalúrgico, el cual consiste en la
obtención de cobre que se encuentra en minerales oxidados, los cuales son
separados a través de la aplicación de una disolución de ácido sulfúrico y agua.
Los subprocesos que se reali"an en la lixiviación son:
Primera etapa: Lixiviación en pilas
•
%$ancado&
El material que se extrae de la mina, principalmente a ra'oabierto, que contiene minerales oxidados de cobre, es fragmentado mediante el c%ancado primario $ secundario, $ cu$o ob'etivo es obtener un material minerali"ado de un tama&o m#ximo de 7, a 4,< pulgadas. Este tama&o es suficiente para de'ar expuestos los minerales oxidados de cobre a la infiltración de la solución #cida.
•
'ormación de la pila&
el material c%ancado es llevado mediante correastransportadoras %acia el lugar donde se efectuara la formación de la pila. En este tra$ecto el material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua $ #cido sulfúrico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar $a en el camino el proceso de sulfatación del cobre contenido en los minerales oxidados. En su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un terraplén continuo de 5 a > m de altura: la pila de lixiviación. Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo $ aspersores que van cubriendo toda el #rea expuesta. Da'o las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes tuberías ranuradas! que permiten recoger las soluciones que se infiltran a través del material.
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