EXTRACCION DE UN MINERAL

EXTRACCION DE UN MINERAL
Este procedimiento de extracción se basa en la recuperación de los metales mediante un disolvente y luego
precipitándolos a su estado puro para lograr este objetivo se tienen que llevar a cabo ciertos procesos básicos
como lo son:
La trituración , molienda y clasificación constituyen el primer paso mediante el cual se reduce el mineral a
fragmentos de tamaño fácilmente manejable a granel , al mismo tiempo que permite el acceso del disolvente
hasta el mineral deseado . En general , en este primer paso se tiende a quebrar el mineral hasta un tamaño
adecuado no mas fino que lo absolutamente necesario , y , si se quiere , también a separar los gruesos de los
finos para tratarlos aisladamente de la manera mas adecuada para cada uno de ellos.
La tostación , por cualquiera de los diferentes métodos técnico es indispensable en casos de ciertos minerales
o concentrados para prepararlos previamente a la lixiviación. La tostación puede hacerse variar , según sea
necesario par producir un sulfato , un óxido , reducir el contenido de óxido , producir un cloruro , o bien una
combinación de estos resultados.
Se ha diseñado equipo especial para controlar con precisión las reacciones de la tostación , las cuales son
complejas en ocasiones.
La lixiviación es el proceso por medio del cuál se disuelve el mineral deseado en el disolvente que se ha
seleccionado. El problema de la lixiviación es determinar las condiciones mecánicas , químicas y económicas
mediante las que se obtenga una disolución máxima del metal deseado , y se obtengan también utilidades
comerciales.
La separación de la solución implica el manejo de los desechos o colas pobres que resultan después de que se
ha obtenido el metal por lixiviación del mineral. Esta manejo puede variar desde el simple escurrido y lavado
hasta técnicas mas complicadas de decantación a contracorriente o por filtración.
La precipitación es el último paso mediante el cual se obtiene el metal deseado , al que solamente le falta , la
refinación para quedar listo para usarse. Los métodos electrolíticos de precipitación recuperan , desde luego ,
el máximo de metal tratado por lixiviación. Sin embargo , existen métodos químicos , por ejemplo la
precipitación de cobre por medio del hierro que recuperan importantes proporciones del metal.
Química de la tostación
La tostación de minerales o concentrados como paso previo para el proceso de lixiviación de los mismo , toma
cualquiera de las siguientes formas : Oxidación , reducción , sulfatación , o cloruración. Cada una tiene un
objeto específico , el cual se puede obtener usando medidas adecuadas y teniendo control en la operación.
La tostación oxidante de minerales de cobre no se usa en ninguna planta moderna para lixiviación de cobre .
La razón no es falte de eficiencia del proceso de tostación sino el hecho de que , por lo general , resulta mas
barato operar un molino de flotación y una fundición para los minerales de sulfuro de cobre , que tostarlos ,
lixiviarlos y , por ultimo , refinarlos. Sin embargo , habría que estudiar y pensar el uso de la tostación y
lixiviación para un concentrado de sulfuro de cobre , cuyo contenido de metales preciosos fuera muy bajo , o
bien , hubiera que transportarlo a una distancia muy grande hasta la fundición.
Trituración , molienda y clasificación
El primer requisito mecánico que se debe cumplir en la lixiviación de un mineral es , desde luego , la
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trituración del mismo mineral en partículas reducidas a un tamaño adecuado a fin de que las soluciones
lixiviantes puedan penetrarlas y extraer el metal soluble. Algunos yacimientos minerales de condición muy
favorable , como el de la antigua Ohio Coper Co. No necesitan ser minados para lograr el tratamiento
satisfactorio de sus metales. Otros , de menos permeabilidad , requieren molienda muy fina para que pueda
recuperarse el metal deseado. El mas económico de los procesos de lixiviación es , desde luego , la lixiviación
del mineral in situ. El ejamplo clásico de este caso es el de la Ohio Koper Co. Cerca de SALT Lake City. Esta
compañía , amenazada de quiebra a causa del alto costo de extracción de mineral de cobre de baja ley por los
métodos mineros ordinario , resolvió sus problemas con éxito , simplemente eliminando la extracción del
mineral de la mina. Los técnicos de lamina se dieron cuneta de que el agua que se filtraba por el yacimiento
era rica en cobre soluble y que se juntaba debido a la permeabilidad del bajo del yacimiento. Entonces , solo
había que rociar agua en la superficie sobre le yacimiento y dejar que la solución fluyera en una galería
ubicada al bajo del cuerpo mineralizado y debajo de este. El cobre se precipitaba sobre botes de hojalata. La
lixiviación se verificaba por oxidación de la pirita y disolución sub secuente de los sulfuros de cobre debido a
la reacción con sulfato férrico. Los elementos esenciales fueron un yacimiento bien fracturado y a través del
cual podían pasar el agua y el aire ; la presencia tanto de sulfuros de cobre como de sulfuros de hierro , y la
impermeabilidad del bajo del cuerpo , que impedía perdida de solución.
Trituración.
La trituración del mineral no debe pasar inadvertida cuando se trata de preparación para lixiviación en caso de
minerales que no se puedan tratar por métodos mas económicos ya descritos. Las trituradoras o quebradoras
se han usado por siglos , pero parece que se las ha aceptado tal como son , por mas tiempo del debido y sin
estudiarlas mas detenidamente. El diseño correcto de una planta de trituración merece un estudio concienzudo
debido a que la mano de obra es costosa y a que los costos de operación de las mismas , así como sus
gravámenes por impuestos son cada día mayores.
En vista de esto , la tendencia actual es simplificar ; eliminar las instalaciones de trituración en varias etapas
que se veían antiguamente. Estos diagramas complejos de tratamiento requieren mucho personal en su
operación y mantenimiento. Su costo por concepto de minerales de mantenimiento es muy elevado se tiende
también a construir las plantas de trituración a gran escala como para triturar en un solo turno , o cuando
mucho , en no mas de dos , el mineral suficiente para mantener trabajando tres turnos el resto del molino. Se
da mucha importancia a la sencillez de operación , como en la planta de la magma Koper. En donde un solo
hombre se hace cargo de la planta.
Molienda
La molienda al igual que la trituración, no puede aceptarse a preori; merece cuidadoso estudio a pesar de que
hay innumerable instalaciones de molinos, en que se dice que han aplicado métodos modernos, los mismos
que se han usado por décadas. La realidad es que falta mucho por aprender sobre molienda. El diagrama de
flujo del molino debe proyectarse especialmente para cada instalación en particular, a fin de obtener el menor
costo posible a la vez que los resultados metalúrgicos sean los que se desean. No se debe en forma de paquete
ni elegir solamente porque trabajo en bien en cualquier otra planta.
J.F. MIERS Superintendente del molino de la tenéis Koper ha sugerido en numerosas ocasiones el criterio que
debería regir el diseño de todo diagrama de flujo en los molinos. En escencia, su idea es que un circuito de
molienda no se debe considerar solamente como medio para producir diariamente determinada Cantidad de
material molido hasta estar formado por partículas de tamaño dado, si no más bién como el medio y el
condicionar el producto mineral de tal manera que se consiga obtener resultados metalúrgicos optimos cuando
se someta a tratamiento final. Esta idea equilibra el exceso de molienda contra el aumento de recuperación, o
bien el aumento del costo de molienda contra el aumento de pérdidas en las colas. Implica también reacciones
químicas posibles en el molino y probabilidad de moler en exceso los minerales más suaves, aunque más
valiosos de material. Solo en esa forma se pueden obtener resultados optimos.
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Clasificación
Las plantas de andes Koper y de inspiration son ejemplos notables de la utilidad de la aplicación de la
clasificación en la lixiviación. Ambas plantas se construyeron sin incluir la clasificación del mineral como
etapa necesaria para lixiviación y tubieron que recurir a ella posteriormente. Los resultados metalúrgicos
mejoraron mucho mediante el uso de la clasificación. El motivo para la instalación de sistemas de
clasificación en estas plantas fue que la precolación se estaba entorpeciendo y aún evitando, debido a la
presencia de partículas finas de mineral en los tanques de lixiviación.
Prácticas en plantas de trituración
Se presentan ejemplos de las prácticas usadas en plantas de lixiviación para los metales más importantes
tratados por este método. Morenci, gran propiedad de cobre es ejemplo de plantas de trituración y molienda en
gran escala y de diseño moderno. Los carros, con descarga lateral, y capacidad de 72 toneladas llevan el
mineral de la mina, y lo vacian directamente a una quebradora giratoria de 1.5 metros a través de una parrilla
de 23 centímetros. Los trozos más grandes de mineral pueden medir hasta 2.4 metros en una de sus
dimensiones. El material que pasa por la parrilla y el que descarga de la quebradora giratoria se criban a 7.6
centímetros; el material de mayor tamaño se tritura en dos quebradoras de cono ordinarias de 2.1 metros. El
material que pasó por la criba de 7.6 centímetros y la descarga de las quebradoras de cono, se juntan para ser
crivados a 1.9 centímetros el material que no pasa por la criba va a cuatro quebradoras de cono, de cabeza
corta de 2.1 metros. El material que pasó por la segunda criba y la descarga de las quebradoras de cono pasan
a las tolvas de la planta de molienda. Esta planta fue diseñada para una capacidad de 24,300 toneladas en dos
turnos.
Purificación de la solución y recuperación del metal
Se han desarrollado diversos métodos para purificar las soluciones de lixiviación antes de la recuperación
final de los metales se han aplicado a varios metales tanto el método electrolítico como otros métodos
químicos de precipitación. Es necesario examinar tres categorías :
• Purificación de soluciones
• Electrólisis de soluciones lixiviación
• Métodos químicos de precipitación
Purificación de soluciones− cobre
En las plantas de chuquicacamata Andes y Catanga , para lixiviación de cobre ha encontrado que es necesario
recurrir a procedimientos de purificar las soluciones antes de la precipitación. En Inspiration no se necesita
recurri a la purificación. En Chuquicamata las etapas esenciales de la purificación consisten en eliminar el
cloro que se encuentran en las soluciones lixiviantes , y reducir en la mayor Cantidad posible el hierro
trivalente también contenido en las soluciones , antes de que estas lleguen a la casa de tanques la solución
concentrada que viene de los depósitos de bombeo de la planta de lixiviación fluye a la planta desclorurante
por gravedad , y aproximadamente 10 % se canaliza a uno o mas agitadores de Bereux. Los agitadores se
cargan con un exceso de cobre de cementación y la pulpa que resulta vuelve a juntarse en el lavadero con el
90 % restante de solución concentrada esta mezcla pasa a los agitadores de tipo parral , en los que se reduce el
hierro trivalente y precipita el cloro en forma de cloruro cuproso. Los agitadores descargan la pulpa a tanques
de acentamiento , que miden cada uno 9.8 X 8.5 X 2.7 metros. Después de que los sólidos se asientan , la
solución desclorurada pasa a la casa de tanques electrolíticos. Después de un lavado con agua , el cloruro
cuproso se agita una vez mas con solución caliente que contiene aproximadamente 180 gramos de cloruro
ferroso por litro. El cloruro cuproso se disuelve y la mezcla de solución y cemento residual pasa por tambores
giratorios de bronce cargados de pedacería de hierro. El cobre precipitado se devuelve nuevamente al ciclo de
tratamiento , haciendo también lo mismo con la solución de cloruro ferroso.
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Purificación de la solución
La Andes Koper aplica , por necesidad , un proceso de purificación algo mas complicado , en esta compañía el
proceso de purificación consiste en el tratamiento de la solución concentrada , que viene de los tanques , con
roca caliza finamente molida , en unión con el precipitado de carbonato básico de cobre producido por el
agotamiento del agua de lavado de la planta de lixiviación. Las impurezas bajan con el precipitado de sulfato
de calcio formado.
Después que se ha completado la precipitación de la solución concentrada caliente , esta última pasa por
filtros Moore y sigue a la planta desclorurante. El precipitado lavado se desecha. El proceso incluye las
siguientes etapas .
• Molienda de piedra caliza
• Agotamiento
• Purificación
• Filtrado
• Descloruración
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