El Proceso CESL

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El
Proceso
CESL
Una Alternativa Medio Ambiental Superior a la Fundición
ás de la mitad del cobre que se produce en el mundo
proviene de sulfuros. El proceso tradicional de fabricar
metales refinados a partir de minerales de sulfuros tiene
dos etapas diferentes: 1) concentración física del mineral que
produce la flotación del concentrado y 2) fundición y refinamiento
para obtener metales puros. La mayor desventaja de la fundición
es que se producen grandes cantidades
de bióxido de azufre el cual debe ser
convertido a ácido sulfúrico lo mas
eficientemente posible. Sin embargo,
aún utilizando la mejor tecnología,
todavía se liberan altas cantidades de
gas de bióxido de azufre. Otra gran
desventaja es que por cada tonelada de
cobre, se producen tres toneladas de
ácido; para níquel, la proporción es aún
mayor. Hay un exceso en el suministro
de ácido en muchas partes del mundo,
así que la venta de este sub-producto
no es ya tan redituable como solía ser.
Otra ventaja en el Proceso CESL es que los concentrados a granel
(Ej.: Cu-Zn, Cu-Ni) pueden ser recuperados para recuperar los
metales pagaderos. Hay muchas zonas donde la producción de
concentrados a granel podrían elevar la recuperación global del
metal comparada con la separación de los minerales en dos o más
concentrados.
Durante los últimos doce años, Teck
Cominco Metals Ltd. a través de su
subsidiaria, Cominco Engineering
Services Ltd. (CESL), ha desarrollado
un proceso hidrometalúrgico para
refinación de ambos concentrados,
cobre y níquel hacia sus metales
respectivos. Si un concentrado contiene
cantidades significativas de metales
preciosos, éstas pueden ser recuperadas
también.
El proceso CESL utiliza tecnologías
verificadas pero las combina de
manera novedosa. No hay virtual desperdicio de agua o algún otro
tipo de efluentes producidos por el Proceso CESL, o ningún tipo
de emisiones gaseosas, excepto una pequeña cantidad de vapor.
Los mayores sub-productos del Proceso CESL son: un residuo de
lixiviación estable medioambientalmente y yeso.
El Proceso CESL puede también refinar concentrados “sucios”
que contengan flúor, uranio, arsénico, bismuto y otros elementos
impuros que presenten serios retos de operación a fundidoras
convencionales. Recientemente, concentrados con alto contenido
de flúor han sido positivamente procesados sin problemas a
razón de 1 tonelada por día dentro de la Planta de Demostración
CESL, sin ningún equipo especial o modificaciones en el proceso.
Cuando el arsénico es procesado a través del Proceso CESL, éste
es convertido en una forma medio ambiental estable, que puede ser
depositada en el estanque de los relaves sin problema.
Viéndolo como una oportunidad comercial, las implicaciones del
Proceso CESL son muy significativas. Los costos de capital de
una planta CESL son mucho menores que los de una fundición,
y los costos de operación son generalmente competitivos, lo que
hacen al proceso CESL una económica y atractiva opción para
futuras instalaciones dedicadas al refinamiento del cobre o níquel.
Porque todas las soluciones que se utilizan son reciclables, se
puede construir una refinería con tecnología CESL donde sea,
particularmente junto a una mina. Las compañías pueden tener
por lo tanto la capacidad de producir metales refinados de alta
pureza cerca de donde obtienen el mineral, evitando los costos de
transportación de concentrado a una refinería remota.
Existen diversas variaciones en el Proceso CESL, de acuerdo al
tipo de metal que se quiere recuperar (cobre, níquel, cobalto, zinc
y metales preciosos). Estas variaciones se describen en detalle en
los artículos a continuación.
Cominco Engineering Services Ltd.
Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd.
Proceso de Cobre / Metales Preciosos CESL
Proceso de Cobre CESL
El Proceso de Cobre CESL comienza con una ligera molienda
(no mostrada en el esquema) del concentrado antes de ser
transferida al circuito de Oxidación Presurizada. En la Oxidación a Presión, se alimenta el autoclave con el concentrado
vuelto a moler, junto con el ácido y oxígeno reciclados a una
temperatura y presión elevadas. Los minerales de cobre se
oxidan rápidamente bajo estas condiciones y resultan en
sulfato de cobre básico (sólido), hematita y azufre elemental.
Generalmente el cobre obtenido del concentrado no es soluble.
El lodo obtenido de Oxidación Presurizada, suelta la presión, lo
que provoca un enfriado instantáneo del mismo reduciendo su
temperatura antes de ser filtrado. Lo filtrado es nuevamente
llevado hacia el principio del proceso y los sólidos son lixiviados
en el circuito de Extracción por Solventes con ácido reciclado
(primeramente refinado). Cualquier cantidad de solución
de cobre atrapado en los sólidos lixiviados es recuperada en
el circuito de lavado , utilizando el refinado secundario
neutralizado proveniente de Extracción por Solventes. Sin la
presencia de metales preciosos, el residuo lavado se combina
con los relaves del molino para desecho.
La solución proveniente del circuito de Lixiviación Atmosférica
contiene impurezas que pueden, si no, resultar en un producto
de cobre difícil de vender si se fuera a electro-deposición
directamente. Este licor lixiviante, solución primaria cargada,
es por lo tanto enviado al circuito de Extracción por Solventes
(SX) para purificación.
Dentro de la Extracción por Solventes, un extractante orgánico
altamente selectivo elimina casi todo el cobre disuelto de la
solución cargada primaria (PLS), dejando atrás una solución
acídica conocida como refinado primario. El cobre se separa a
partir de la fase orgánica utilizando ácido sulfúrico reciclado. El
resultado es un electrolito de calidad comercial el cual es enviado
a la etapa de electro-deposición para producir cobre cátodo
LME Grado A. Casi todo el refinado primario proveniente de
SX es reciclado al circuito de Lixiviación Atmosférica.
El resto es neutralizado con piedra caliza, filtrado con la
finalidad de remover el yeso, y más adelante extraído por una
segunda Extracción por Solventes para producir una agua de
lavado para el Circuito de Lavado. En esta manera única
toda el agua de lavado es internamente generada, además de que
permite al Proceso CESL ser autosuficiente y libre de efluentes
a la vez.
Proceso de Metales Preciosos CESL
Si se presentaran niveles económicamente significativos de
metales preciosos , el residuo lavado que proviene del proceso
de cobre es enviado al circuito de recuperación de metales
( , , ). El Proceso de metales Preciosos CESL se basa
en una bien conocida tecnología de cianuración, pero con
vistas a una regeneración por cianuración. La recuperación
de los metales preciosos disueltos se realiza utilizando
métodos de pulpa-en carbón. La carga de carbón es filtrada
y subsecuentemente refinada a metal doré. Una refinación
adicional separa el doré en productos individuales de metales
preciosos.
Cominco Engineering Services Ltd.
Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd.
Proceso de Níquel CESL
El proceso de níquel CESL
comienza con una fase de
Oxidación Presurizada a la
utilizada en el Proceso de Cobre
CESL. La completa disolución
del níquel (mas cobalto y zinc)
ocurre dentro de la autoclave
de Oxidación Presurizada.
Unidades recuperan el níquel
y el cobalto presente en la
solución contenida en la
autoclave.
La Lixiviación Atmosférica y
los circuitos de Extracción por
Solventes son necesarios sólo
si hay presencia de cobre. Para
los concentrados de cobreníquel se utiliza un proceso
alternativo para remover
el níquel, de acuerdo a su
concentración.
En caso de ausencia de cobre,
todo el filtrado obtenido
después de la filtración de
la solución producida por la
oxidación a presión es tratada a
través del proceso de níquel.
La solución que ingresa al
Proceso de níquel requiere
ser purificada, ya que puede
contener algún cobre residual,
al igual que otros metales
no deseados como aluminio,
cadmio,
hierro,
cromo,
manganeso, magnesio y zinc. Algunos pasos más son requeridos,
dependiendo del tipo de metales presentes y sus respectivas
concentraciones. Estas impurezas son generalmente precipitadas
y subsecuentemente desechadas. El níquel y el cobalto son
también precipitados del filtrado purificado, el resultado
es una mezcla de hidróxido de níquel/cobalto. Después de la
filtración el níquel y el cobalto se lixivian al mismo tiempo
por medio de una solución de sulfato de amonio reciclado El
lodo es filtrado nuevamente, dejando atrás un residuo para
desecho y una solución de níquel-cobalto. La separación del
cobre y el cobalto es lograda por la precipitación del cobalto
dentro de la solución. Diversos pasos de separación finales se
llevan a cabo para separar el cobalto comercial como producto
de la solución de níquel. La solución de níquel es purificada a
través de Extracción por Solventes y desmolde. El electrolito
de níquel purificado resultante se pasa a electro-deposición
para crear el producto final, que son los cátodos de níquel.
Para mayor información acerca de Cominco Engineering y
para obtener documentos técnicos que describan los procesos, visite: www.cesl.com
Envíe sus preguntas (éstas pueden ser en español) a:
[email protected]
El website de Teck Cominco es: www.teckcominco.com
Cominco Engineering Services Ltd.
Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd.
Beneficios del Proceso CESL
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Aplicable a una variedad de concentrados de sulfuro de metal base
Puede tratar concentrados a granel o de baja calidad de una manera más barata, mejorando la
recuperación del molino.
Puede manejar concentrados con impurezas que normalmente causan penalizaciones a las
fundiciones (Ej.: F, As, U, Bi)
La Planta puede ser construida junto a la mina/molino, ahorrando costos de transportación.
El proceso es un circuito cerrado, lo que minimiza la producción de efluentes
No hay emisiones de gas, excepto una pequeña cantidad de vapor
Convierte minerales arsénicos en arseniatos férricos benignos para el medio ambiente
El Costo de Capital de la planta CESL es significativamente más bajo que el de una fundidora
Pasos para la Comercialización
En general, los proyectos que han sido propiamente piloteados
a la escala apropiada se prueban de una manera más rápida y
tienen una mayor probabilidad de éxito que aquellos proyectos
que no han sido lo suficientemente demostrados a nivel planta
piloto. Cominco Engineering Services Ltd. tiene instalaciones
para realizar pruebas de una manera rápida y eficiente sobre
concentrados de cobre y níquel a los que se pueda aplicar el
proceso CESL.
Hay tres pasos importantes que se requieren antes de que
un estudio económico de construcción de planta pueda ser
realizado:
•
•
•
Pruebas de laboratorio
Pruebas regulares en la Planta Piloto
Pruebas en la Planta de Demostración
Las pruebas de laboratorio consisten en un programa corto
Historia del proceso CESL
Nacimiento
Abril 1992
Proceso del Cobre
• Pruebas de Laboratorio
• Pruebas Planta Piloto
• Operación Planta Demo
1992
1994-97, 2001-04
1997-2000
Proceso de Metales Preciosos
• Pruebas de Laboratorio
• Pruebas Planta Piloto
• Operación Planta Demo
1995-1996
1995-96, 2003-04
1998-00
Proceso Níquel/Cobre
• Pruebas de Laboratorio
• Pruebas Planta Piloto
1995
1996, 2001-03
de pruebas en la autoclave para determinar la duración de
la oxidación del azufre y su extractibilidad de los metales
(incluyendo metales preciosos) Si las pruebas de laboratorio
presentan resultados prometedores, una campaña continua
de pruebas en la Planta Piloto es llevada a cabo. Durante esta
fase, se determina la metalurgia del Proceso CESL bajo un
estado de equilibrio. Una vez que la metalurgia es optimizada,
el concentrado puede ser procesado a través de la Planta de
Demostración, a una escala de 1-2 tpd de cobre cátodo. Todo
el equipo utilizado en la Planta de Demostración es similar
en diseño al que se usaría en la construcción de una planta
comercial. Esta etapa de Demostración prueba el equipo en
el proceso y brinda datos de diseño de ingeniería necesarios
para una evaluación certera sobre los datos económicos de una
planta a escala comercial
Ingeniería en CESL
Después de cada fase de pruebas, el grupo de ingeniería CESL
puede valorar los datos económicos de un proyecto. CESL
cuenta con una capacidad de ingeniería que permite rápidamente
generar costos de capital y operacionales preliminares, así
como análisis financieros del proyecto. CESL utiliza balances
de masa y energía computarizada (METSIM) para generar un
Paquete de Ingeniería de Proceso, que forma las bases para
el diseño metalúrgico de un proyecto. Este paquete puede ser
dado a cualquier compañía de ingeniería que el cliente escoja
para completar un estudio de factibilidad bancable.
Teck Cominco Limited
600-200 Burrard St.,
Vancouver, BC, Canada, V6C 3L9
Teléfono: 1-604-267-3050
Fax: 1-604-844-2681
Email: [email protected]
Website: www.cesl.com, www.teckcominco.com
Cominco Engineering Services Ltd.
Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd.