GUIAS PARA LA PREPARACION DE ARTICULOS TECNICOS III Taller Internacional de Hidrometalurgia del Cobre Santiago de Chile, 23 - 25 de noviembre de 2005 Los trabajos serán preparados de acuerdo a las guías que se presentan a continuación, de modo de lograr un estilo uniforme para editar el Libro de Artículos Técnicos. El trabajo completo se presentará en formato final. El libro será impreso en blanco y negro. 1. Copia Electrónica Se solicita enviar el artículo en forma electrónica (formato MS-Word o compatible) a: [email protected] Fecha límite de envío del artículo completo: lunes 8 de agosto de 2005 2. Formato del Artículo (ver ejemplo en anexo) Idioma: Español o en Inglés. Tamaño de papel Carta (ancho 21.59 cm y alto 27.94 cm). Texto en espacio simple con márgenes de 3 cm c/u y alineación justificada. Tipo de letra Arial de tamaño 11. Extensión Máxima 12 páginas. Con fines de facilitar la edición del Libro de Actas se solicita enviar también todas las figuras y los gráficos del artículo en formato jpg. La impresión será en blanco y negro. Se solicita revisar que todas las figuras y los gráficos se lean y se impriman correctamente. Numerar cada figura o gráfico en orden correlativo con el texto. 3. Contenidos del Artículo TÍTULO (en mayúscula y negrita) Nombre(s) del autor(es), nombre de la empresa o institución, dirección postal, números de teléfono y fax, cargo y correo electrónico de cada uno de los autores. RESUMEN (máximo 250 palabras) 1. INTRODUCCIÓN (incluir también los objetivos) 2. METODOLOGÍA 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN (incluya tablas, figuras y gráficos junto al texto, en formato blanco y negro, de modo de visualizar mejor su impresión) 4. CONCLUSIONES 5. AGRADECIMIENTOS (opcional) 6. NOMENCLATURA (opcional, usar sistema internacional de unidades) 7. BIBLIOGRAFÍA (orden alfabético de autores, ver ejemplo en el anexo) 8. ANEXOS (opcional) 4. Derechos de Autor Se solicitará a los autores una “Autorización de Publicación" en el caso de que su artículo sea aceptado 5. Contactos Srta. Fabiola Bustamante, Coordinadora Dr. Jesús Casas, Secretario General www.hydrocopper.cl - [email protected] - Teléfono (56-2) 672 79 79 - Fax: (56-2) 699 67 72. EJEMPLO DE FORMATO DE ARTÍCULO RECUPERACIÓN DE COBRE EN BOTADEROS DE SULFUROS DE BAJA LEY Joe Pezo1 y Guillermo Begazo2 Southern Peru Copper Corporation Caminos del Inca 171, Santiago de Surco, Lima 33, Casilla 2640, Perú. Fono: 51-52-766111 anexo 2489, Fax: 51-52-766018 1 Jefe de Metalurgia-Control de Procesos LESDE, [email protected] 2 Metalurgista Planta LESDE, [email protected] RESUMEN Se desarrollaron pruebas de lixiviación a nivel de laboratorio, para evaluar el efecto de la temperatura en la extracción de cobre en los sulfuros de baja ley de los botaderos Toquepala (mineral calcopirítico). Las pruebas se realizaron en 30 columnas, 10 columnas a 18°C (temperatura ambiente), 10 columnas a 30ºC y 10 columnas a 50ºC. Los resultados obtenidos fueron de 7% para las columnas evaluadas a 18ºC luego de 56 días de operación. Con el incrementa de la temperatura a 30 y 50ºC, el comportamiento de la calcopirita fue distinto y se vio reflejado en el incremento en la recuperación de cobre, 10% y 20% respectivamente. Los botaderos que están siendo lixiviados tienen una predominancia de sulfuros de baja ley 80%, la temperatura de las soluciones de percolación está en el orden de 30 a 40°C, debido a que hay temperatura en el interior de los botaderos. Por este motivo se desarrollaron pruebas de lixiviación en columnas térmicas para poder cuantificar el efecto de la temperatura en la recuperación de cobre en los sulfuros de baja ley de Toquepala. www.hydrocopper.cl - [email protected] - Teléfono (56-2) 672 79 79 - Fax: (56-2) 699 67 72. 1. INTRODUCCIÓN En las operaciones y los circuitos hidrometalúrgicos productivos de la industria del cobre el control sobre el consumo y la generación de ácido es deseable tanto desde el punto de vista operacional como del económico (Pezo et al., 2003; Bustos y González 2004, Muir 2005). La concentración del ácido utilizada y su dosificación durante el periodo de lixiviación del mineral permiten regular en gran parte la velocidad de extracción del cobre y de las impurezas metálicas contenidas en la mena, así como también el desarrollo de la actividad bacteriana en los lechos de mineral (Escobar et al. 2004; Morillo y Carrasco 2005). El objetivo de este trabajo es presentar algunos fundamentos físicos, químicos y metalúrgicos aplicados al entendimiento de los mecanismos y fenómenos asociados con la generación y la remoción de acidez dentro de las operaciones y de los circuitos de procesos hidrometalúrgicos con minerales de cobre. 2. METODOLOGÍA Se realizaron 5 experimentos cinéticos utilizando un reactor agitado de 10 L y 30 columnas piloto de 8 m de altura y 1.5 metros de diámetro. Los experimentos se realizaron a 18-50ºC, utilizando un sistema de calentamiento indirecto controlado mediante computador. El sistema experimental se operó por un periodo de 56 días tomándose muestras de solución en forma diaria las cuales fueron analizadas por: Cu, Fe, acidez, pH, potencial y temperatura. Las concentraciones de Cu y Fe disuelto en la solución rica se determinaron mediante espectrofotometría de absorción atómica. La acidez de la solución se determinó mediante potenciometría utilizando un titulador automático con hidróxido de sodio (solución al 0.05 %p/p). 3. RESULTADOS Y DISCUSION Los resultados de extracción en columnas a 40ºC indicaron una recuperación máxima de 30%, teniendo en cuenta que su índice de solubilidad es de 42%. El consumo de ácido medio fue de 8.5 kg/t de mineral. La composición de la solución lixiviante utilizada se presenta en la Tabla 1. Tabla 1 Composición química de la solución refino. Variable Al Mg Fe Zn Cu sulfato Concentración (g/L) 3.9 6.0 1.5 2.6 0.6 63.5 www.hydrocopper.cl - [email protected] - Teléfono (56-2) 672 79 79 - Fax: (56-2) 699 67 72. La mena ensayada presentó tres tipos de mineral: óxidos (atacamita), sulfuros secundarios (calcosina y covelina) y sulfuros primarios (calcopirita). Las reacciones principales de lixiviación fueron: Disolución de la calcita: CaCO3 (s) + 2H+ ---> Ca2+ + H2O + CO2(g) (1) Disolución de la atacamita: Cu2(OH)3Cl(S) + 2H2SO4(ac) ---> 2CuSO4 + HCl + 3H2O (2) En la Figura 2 se presenta un esquema del sistema en estudio indicándose los distintos flujos considerados para el balance metalúrgico. Figura 2 Flujos de Agua Involucrados en un Botadero de Mineral o de Rocas. La ecuación cinética utilizada para calcular la recuperación de cobre total se presenta a través de la siguiente función matemática: 2 b kr = [CA0]n t B 0 (3) 4. CONCLUSIONES Se verificó que existe una dependencia de la recuperación de cobre con la temperatura de operación a 50ºC. La recuperación del cobre insoluble para los botaderos industriales analizados para un periodo de 1 año fluctuó entre 5 y 10%. www.hydrocopper.cl - [email protected] - Teléfono (56-2) 672 79 79 - Fax: (56-2) 699 67 72. El escalamiento de resultados de columnas piloto de 5 toneladas operadas a 50°C se aproximó a las recuperaciones observadas en el botadero industrial. 5. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen las innumerables horas dedicadas por el personal de metalurgia y el personal contratado que han participado en el desarrollo de este trabajo. 6. NOMENCLATURA (Usar Sistema Internacional de Unidades) a d m A C D E F T V actividad, %p/p tamaño medio de partícula, m masa, kg área superficial, m2 concentración, g/L coeficiente de difusión, m2/s potencial redox, mV constante de Faraday, 96487 coulomb/mol temperatura, ºC volumen, m3 coeficiente estequiométrico 7. BIBLIOGRAFÍA Coeuret F., (1992). "Introducción a la Ingeniería Electroquímica". Editorial Reverté, Barcelona, España, pp. 52-55. Dixon S. (2004). "Definition of Economic Optimum for the Leaching of High Acid Consuming Copper Ores". Minerals and Metallurgical Processing 21(4), pp. 198-201. Karamanev D.G., L.N. Nikolov and V. Mamatarkova (2002). ”Rapid Simultaneous Quantitative Determination of Ferric and Ferrous Ions in Drainage Waters and Similar Solutions”. Minerals Engineering, vol. 15(5), pp. 341-346. Ruiz M.C. y R. Padilla, (2002). "Análisis de Funciones de Ruptura para Dispersiones Líquido-Líquido". en: CONAMET/SAM-SIMPOSIO MATERIA 2002, Congreso Nacional de Metalurgia y Materiales, Universidad de Chile, Santiago, Noviembre 12-15, 2002. Vol. I, pp. 27-34. Viñals J., A. Roca, M. Cruells, E. Juan y J. Casado. (2001). “Procedimiento de Lixiviación Selectiva de Metales”. Sociedad Española de Carburos Metálicos S.A., Patente Española ES 200101826. www.hydrocopper.cl - [email protected] - Teléfono (56-2) 672 79 79 - Fax: (56-2) 699 67 72.