Recuperación de cobre en escoria

8/13/2019 Recuperacin de cobre en escoria

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Recuperacion de cobr e en escor ias mediante biolixiviacinindirecta()

A. Mazuelos*, N. Iglesias*, R. Romero **, O. Forcat * y F. Carranza *

Resumen En los procesos pirometalrgicos, parte del cobre se pierde en la escoria que se genera como residuo del proceso, pu-diendo estar presente en ella, en concentraciones muy superiores a las de muchas menas. El cobre se encuentra for-mando parte de pequeas partculas de mata, metal blanco y blister, ocluidas en fase de fayalita. En este trabajo se haprobado la viabilidad tcnica del proceso BRISA, que est basado en la biolixiviacin indirecta, para el tratamientode este residuo. Se ha caracterizado una escoria con un 2 % en cobre, desde los planos qumico, granulomtrico ymetalogrfico. Este material se ha lixiviado con disoluciones de sulfato frrico en reactores agitados, estudindose elefecto de diversas variables. A partir de los resultados obtenidos, e incluyendo un estudio econmico, con resultadosmuy atractivos, se han seleccionado las mejores condiciones de operacin y se ha diseado la etapa de lixiviacinpara una planta de 30 t/h de capacidad. En esta planta sera posible alcanzar extracciones de cobre superiores al 70 %con un tiempo de residencia de slo 5 h. La etapa de biooxidacin suministrara el frrico necesario pese a haber pre-sente Cu(II) en el circuito en concentraciones de hasta 30 g/l.

Palabras clave Escoria; Biolixiviacin indirecta; Proceso BRISA; Lixiviacin frrica; Sulfuros de Cobre.

Copper recovery from slag by indirect bioleaching

Abstract The main source of copper loss from a smelter is copper in discard slag. Slag can contain Cu in concentrations very muchhigher than those of many ores. Cu is present in slag entrained in very small drops of matte, white metal and blister copperoccluded in fayalitic phase. In this work, the technical viability of the BRISA process, that is based on the indirectbioleaching, for this residue has been proved. A sample of slag, containing 2 % of copper, has been chemical, granulometricaland metallographic characterized and it has been leached with ferric sulphate solutions in agitated reactors. The influenceof several variables have been investigated. Once the best operating conditions had been selecting and an economicestimation had been done (with very really attractive results), the leaching stage has been designed for a plant of 30 tonnesper hour capacity. Cu extractions higher than 70% can be achieved with a residence time of only five hours. Despite of Cu(II) concentration in fed is as high as 30 g/l, biooxidation stage can supply Fe(III) demanded by ferric leaching stage.

Keywords Copper-slag; Indirect bioleaching; BRISA process; Ferric leaching; Copper sulphides.

REVISTA DE METALURGIA, 45 (2)MARZO-ABRIL, 191-206, 2009

ISSN: 0034-8570eISSN: 1988-4222

doi: 10.3989/revmetalm.0828

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() Trabajo recibido el da 10 de julio de 2008 y aceptado en su forma final el da 6 de noviembre de 2008.* Departamento de Ingeniera Qumica de la Universidad de Sevilla, [email protected]; [email protected]; [email protected].** Departamento de Lenguajes y Sistemas Informticos de la Universidad de Sevilla, [email protected].

1. INTRODUCCINLas escorias que se generan en el tratamiento piro-metalrgico de concentrados de cobre pueden llegara contener este metal en concentraciones muy supe-riores a las de muchas menas [1] (la concentracin decobre en escorias de fusin muestra valores tpicossituados en el del rango de 0,5 a 2 % y, en escoriasde conversin, puede alcanzar el 15 %). Se trata de unmaterial vtreo constituido fundamentalmente porlas fases de fayalita, magnetita, mata, metal blancoy cobre blister.

Los procedimientos aplicados en la actualidad parala recuperacin parcial del cobre contenido en este ti-po de escorias consisten, en esencia, en la recirculacindel cobre al proceso pirometalrgico, incorporndolonuevamente al convertidor en la etapa de soplado a es-coria, pudiendo seguir dos circuitos distintos (Fig. 1):

Formando parte de la fase fundida ms pesada,constituida por las especies portadoras de Cu(mata, metal blanco y Cu blister), que se ob-tiene al prolongar el tiempo de sedimentacinde la escoria fundida en un horno elctrico.


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A. MAZUELOS, N. IGLESIAS, R. ROMERO, O. FORCAT YF. CARRANZA

192 REV. METAL. MADRID, 45 (3), MAYO-JUNIO, 191-206, 2009, ISSN: 0034-8570, eISSN: 1988-4222, doi: 10.3989/revmetalm.0828

Formando parte de un concentrado slido trassometer a la escoria a enfriamiento/solidifica-cin, trituracin, molienda y flotacin [2].

La efectividad de ambos procedimientos de recupe-racin no es completa, debido al comportamiento delas partculas portadoras de cobre ms pequeas:

En el horno elctrico necesitaran tiempos muyelevados para sedimentar, quedando atrapadasen la fase de escoria. Estas escorias finales raravez contienen menos del 1 % en cobre.

La molienda previa a flotacin tiene por obje-to alcanzar un grado de liberacin aceptable delas partculas portadoras de cobre, el cual estsujeto al compromiso para el binomio recu-peracin/coste. El pequeo tamao de la ma-yora de las partculas portadoras (del ordende micrmetros) y el elevado coste de estaoperacin de molienda, debido al carcter

fuertemente abrasivo de este material, hacenque el residuo de flotacin posea an una leyapreciable en cobre (los valores mnimos osci-lan alrededor del 1 %).

En trminos acadmicos, la lixiviacin es otra vaobjeto de estudio para la recuperacin de cobre a par-tir de escorias. Los agentes lixiviantes estudiados com-prenden al cido clorhdrico, cido sulfrico/O 2 (ai-re) (tanto a presin atmosfrica, como a presin elevada), amoniaco, cianuro, cloruro frrico, per-xido de hidrgeno y el sistema cloro/cloruro [3-8].

Ninguno de ellos ha llegado a la escala comercial de

aplicacin.En el presente artculo se estudia la recuperacindel cobre en escorias mediante un tratamiento hi-drometalrgico basado en el proceso BRISA. Esteproceso ha mostrado una extraordinaria versatilidadrespecto de la materia prima a tratar [9-12], siendo muyatractivo desde las perspectivas econmica y me-dioambiental; las operaciones incluidas en l se des-arrollan a presin atmosfrica y a temperaturas mo-deradas, siendo el consumo de reactivos y emisinde efluentes lquidos tericamente nulos.

El proceso BRISA est basado en la biolixivia-

cin indirecta y consiste, en esencia, en una lixivia-cin dinmica con sulfato frrico de menas y con-centrados de sulfuros metlicos acoplada a la rege-neracin biolgica del citado agente oxidante a partir

Figura 1. Proceso pirometalurgico para la extraccin de Cu a partir de menas Cu-Fe-S.

Figure 1. Pyrometallurgycal procces for extracting Cu from Cu-Fe-S ores.


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RECUPERACION DE COBRE EN ESCORIAS MEDIANTE BIOLIXIVIACIN INDIRECTACOPPER RECOVERY FROM SLAG BY INDIRECT BIOLEACHING

REV. METAL. MADRID, 45 (3), MAYO-JUNIO, 191-206, 2009, ISSN: 0034-8570, eISSN: 1988-4222, doi: 10.3989/revmetalm.0828 193

de su forma reducida (Fig. 2) muestra una represen-tacin esquemtica del citado proceso. Las reaccionesque tienen lugar son:

SMe + 2Fe3+

S + Me++

+ 2Fe++

etapa qumica (R-1)

Me es unin metlico divalente

2Fe++ + O2 + 2H+ 2Fe3+ + H2Oetapa biolgica (R-2)

Ambas partes del proceso, qumica y biolgica, sedesarrollan separadas fsicamente, lo que permite su po-tenciacin de manera individual; la parte qumica me-

diante la activacin trmica y el uso de catalizadores y,la biolgica, usando biorreactores de alta eficacia, quecubren la demanda de frrico de la etapa qumica y enlos que la temperatura, aireacin y flujo son los idne-os para promocionar el crecimiento y actividad meta-blica de las especies celulares que participan.

Con respecto al apartado de lixiviacin frrica enmedio sulfato, las principales reacciones implicadaspara el caso de las escorias, son las siguientes:

Disolucin de la fayalita:

Fe2SiO4 SiO44- + 2Fe++ (R-3)

SiO44- + 4H+ H4SiO4 (R-4)

H4SiO4 H2SiO3 + H2O (R-5)

H2SiO3 SiO2 + H2O (R-6)

Disolucin de la magnetita:

Fe3O4 + 2H+ Fe++ + Fe2O3 + H2O (R-7)

Lixiviacin de la mata:

Cu2SFeS + 6Fe3+ 2S + 2Cu++ + 7Fe++ (R-8)

Lixiviacin del metal blanco:

Cu2S + 4Fe3+ S + 2Cu ++ + 4Fe ++ (R-9)

Esta reaccin se da en dos etapas; en la primera,muy rpida, se produce la transformacin del sulfurocuproso en covelina blaubleibender (Cu 6S5):

5Cu2S + 8Fe3+ Cu6S5 + 4Cu

+++ 8Fe++ (R-10)

en la segunda, ms lenta, prosigue la oxidacin has-ta azufre elemental:

Cu6S

5+ 12Fe3+ 5So + 6Cu+++ 12Fe++ (R-11)

La suma de las dos ltimas reacciones correspon-de a la reaccin global (R-9).

Figura 2. El proceso BRISA. Biolixiviacin Indirecta con separacin de acciones qumica y biolgica.

Figure 2. The BRISA Process. Indirect bioleaching with chemical and biological effects separation.


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Lixiviacin del cobre blister:

Cu + 2Fe3+ Cu++ + 2Fe++ (R-12)

Hidrlisis del frrico para dar jarosita:

X+ + 3Fe3+ + 2SO42- + 6H2OXFe3(SO4)2(OH)6 + 6H+ (R-13)

donde, X + es un catin monovalente.

En relacin a la etapa de biooxidacin, el diseode biorreactores es un tema que est siendo amplia-mente estudiado en los ltimos aos [13-15], por lo queeste trabajo se atendr, fundamentalmente, al aparta-

do de lixiviacin frrica. El tipo de biorreactor que dalugar a las mayores productividades, cumpliendo losrequisitos antes citados, es el lecho fijo inundado [13]. Setrata de un reactor continuo de lecho fijo, constituidopor partculas discretas de un material inerte sobre lasque se soporta la biomasa ferrooxidante ( Acidithio-bacillus ferrooxidans y Leptospirillum ferrooxidans) for-mando biopelculas. Los sustratos necesarios para elcrecimiento de esta biomasa, in ferroso y oxgeno, sealimentan por la parte inferior del reactor en corrien-tes lquida y gaseosa (aire), respectivamente, que a supaso por el biorreactor inundan totalmente el espaciohueco entre las partculas del lecho.

En este trabajo se ha probado la viabilidad tcni-ca del proceso BRISA aplicado al beneficio de unaescoria suministrada por la empresa Cerro DominadorS.A. de Chile. Para ello, tras haber caracterizado la es-coria desde los planos qumico, granulomtrico y mi-neralgico, se ha lixiviado con disoluciones de sul-fato frrico en reactores agitados, estudindose elefecto de diversas variables. A partir de los resulta-dos obtenidos e incluyendo un estudio econmico,se han seleccionado las mejores condiciones de ope-racin y se ha diseado la etapa de lixiviacin parauna planta de 30 t/h de capacidad.

El apartado de biooxidacin se ha estudiado enun biorreactor de lecho fijo inundado operando encontinuo. Dado que esta etapa recibir licores conte-niendo iones Cu(II), se ha determinado la influen-cia de la presencia de este in sobre la productividaddel biorreactor. La bibliografa informa que las bacte-rias ferrooxidantes toleran la presencia de Cu(II)aunque este in ejerce un efecto inhibitorio sobre laactividad metablica de las mismas [16].

Con este trabajo se pretende contribuir a aumen-tar la productividad neta de los procesos pirometa-lrgicos, mejorando el aprovechamiento del cobrecomo recurso natural.

2. MATERIALES Y METODOS

2.1. Escoria

El trabajo experimental se desarroll sobre una mues-tra de escoria suministrada por la empresa mineraCerro Dominador S.A. (Chile).

2.1.1. Anlisis qumico

De la muestra recibida se obtuvieron muestras repre-sentativas por cuarteo que fueron pulverizadas en unmortero. Tras ser sometidas a un ataque con agua re-gia en cuatro etapas, el lquido resultante de la diso-

lucin se analiz mediante espectrofotometra de ab-sorcin atmica. Los elementos formadores de hidru-ros (arsnico, antimonio, bismuto y mercurio) sedeterminaron en esta forma, utilizando el generadorMSH-10 acoplado al espectrofotmetro. Para la de-terminacin de silicio se sometieron las muestras s-lidas a fusin oxidante con perxido de sodio.

Para la determinacin de azufre se emple un va-lorador LECO, en el que la muestra slida se funde enun horno de induccin en una atmsfera de oxge-no, transformndose este elemento en SO 2, que esvalorado yodomtricamente con control fotoelctri-

co automtico del punto final.

2.1.2. Anlisis metalogrfico

Se prepararon probetas metalogrficas mediante elembebido de las muestras slidas en resina epoxi, es-merilado y pulido. Estas, se visualizaron al microsco-pio ptico de luz reflejada, dotado de luz polarizada,contraste diferencial interferencial Nomarsky y vi-deoimpresora, y al microscopio electrnico de barri-do, dotado de anlisis elemental mediante energasdispersivas de rayos X (EDAX).

La combinacin de ambas tcnicas aplicadas a losmismos campos de cada probeta, permite identificarcada especie (mediante espectros EDAX y anlisiscuantitativo elemental en SEM) y asignar a cada unade ellas color y brillo en microcospa ptica, impres-cindibles para el anlisis de imagen.

2.1.3. Anlisis de imagen

Para establecer de forma estadstica la distribucindel cobre en las distintas especies portadoras, la dis-tribucin de tamaos de stas y el grado de libera-cin de las mismas, se observaron 904 partculas en


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2.2. Ensayos de lixiviacin dinmica

Los ensayos de lixiviacin dinmica con sulfato f-rrico se realizaron en matraces erlenmeyer de 250 ml,

con un volumen de pulpa de 100 ml, agitados a 240rpm en un agitador orbital incluido en una cmaratermostatizada. El tiempo de operacin fue de 8 h y latemperatura 70 C, excepto en aquellos ensayos diri-gidos al estudio de la influencia de la temperatura.

Para la obtencin de las curvas cinticas de ex-traccin de cobre en las condiciones finales prese-leccionadas, se utiliz un reactor de 7 litros con con-trol digital de la velocidad de agitacin y sistema deadquisicin de datos.

2.3. Ensayos de biooxidacin

Los ensayos de biooxidacin se realizaron en un bio-rreactor de lecho fijo inundado que operaba en con-tinuo. El lecho tena una altura de 10 cm y 4.2 cmde dimetro y estaba constituido por partculas dearena silcea de dimetro medio 7 mm. La porosidaddel lecho era 0,2. Bajo el lecho y separado de stepor una rejilla plstica de 4 mm de luz de malla, quelo soportaba, se dispona una cmara hueca de igualdimetro y altura 5 cm, en la que se alimentaba una

disolucin acuosa de sulfato ferroso, cido sulfrico ysulfato de cobre en concentraciones crecientes, a uncaudal constante de 100 ml/h, y se dispersaba el aireen forma de burbujas a travs de un tubo hueco de 2mm de dimetro interno. El aire se introduca bajopresin de 0,5 bar a un caudal de 500 ml/min. Lasburbujas de aire y el lquido ascendan desde esta c-mara hacia el lecho, atravesndolo e inundando to-do el espacio hueco entre las partculas. El lquidobiooxidado sala del biorreactor por rebose.

El biorreactor se carg de biomasa siguiendo el pro-tocolo para la formacin de biopelculas desarrolladopor A. Mazuelos et al.[14]. El inculo empleado fue uncultivo mixto constituido por las especies Acidithio-bacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidansy los he-tertrofos asociados de la familia Acidiphilium,

organovorum, facilis y cryptum, aislado a partir de lasaguas de drenaje de las minas de Riotinto.

2.4. Determinacin de Fe(II)

La determinacin de Fe(II) en muestras lquidas serealiz mediante valoracin con dicromato potsi-co. Para ello, se utiliz un valorador automtico concontrol potenciomtrico del punto final.

3. RESULTADOS

3.1. Caracterizacin de la escoria

En la tabla I se muestra la composicin de la esco-ria. Se observa que la ley media en cobre est prxi-ma al 2 % w/w.

Las observaciones al microscopio (ptico y elec-trnico) de este material permitieron identificar alas siguientes fases, en orden decreciente de conte-nidos, como principales constituyentes:

Fayalita: SiO 2xFeO. En los espectros EDAXcorrespondientes a esta fase, se apreci un pe-queo pico de zinc, que no se encontr en nin-guna otra fase, lo que permite suponer que lapequea proporcin de Zn que contiene estamuestra, se encontraba en forma de silicato.

Magnetita: Fe 3O4, tanto segregada de la fase defayalita y ocluida en ella, como libre.

Metal blanco: Cu 2S, tambin con distintosgrados de oxidacin.

Cobre Blister: Cu 0. Cobre elemental impuro.En los espectros de estas partculas fue fre-cuente la aparicin de picos de arsnico.

Mata: Cu 2SxFeS, con distintos grados de oxi-dacin, en funcin del valor de x, desde 1 (ma-ta de fusin propiamente dicha) y 0 (metalblanco).

De forma puntual, se encontraron partculasde slice, silicato de potasio y silicatos com-plejos (Ca-K-Fe) (Ca-Ti-Fe).

Tabla I. Composicin qumica

Table I. Chemical composition

Cu Fe S Si Zn Al Ca Mg Mo As Bi Sb Hg K Na Mn

% 1,99 38,9 0,74 16,9 3,48 0,98 0,10 0,30 0,25 0,65 14,6* 29*


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En la tabla II se muestra el resumen de los princi-pales resultados del anlisis de imagen.

Para un total de 904 partculas portadoras de co-bre analizadas, casi el 70 %, en peso, del cobre presen-

te est en forma de metal blanco. Le sigue el cobreblister con un 18 % y la mata con el 13 %. Algo msde la mitad en peso del cobre total contenido en lamuestra est liberado y, por tanto, accesible de for-ma directa a la lixiviacin. La fraccin de cobre se-miocluido es del 2 6% y la ocluida, del 20 %. Destacael pequeo tamao medio de las partculas ocluidas,3,5 m frente al tamao medio de la escoria, supe-rior a 50 m. La distribucin granulomtrica de laescoria, tal como se recibi, se muestra en la figura 3.El D80 es de 96 m.

3.2. Ensayos de lixiviacin frrica

La nomenclatura empleada para la exposicin de re-sultados mediante tablas ha sido la siguiente:

Dp: densidad de pulpa, en % w/v.Tp (medio): tamao de partcula medio, mm.

Fe(III) i: Concentracin inicial en Fe(III), g/l.Fe(III) f : Concentracin final en Fe(III), g/l.Fe total f : Concentracin final de hierro total, sumade Fe(II) y Fe(III), g/l.Fe(II) f : Concentracin final en Fe(II), g/l.

Figura 3. Distribucin granulomtrica de la es-coria de cobre tal y como se recibe.

Figure 3. Granulometric distribution of copper

slag as received.

Tabla II.Resultados del anlisis de imagen

Table II. Results of the image analysis

Especie Estado N Observ. Superficie Superficie Tamao Cu(m2) (%) medio (m) (%)

Liberado 86 14.430 43,28 14,6 43,3Metal blanco Ocluido 212 4.429 13,28 5,2 13,3

Mixto 29 3.900 11,70 13,1 11,7Total Metal blanco 327 22.759 68,25 9,4 68,3

Liberado 6 309 0,93 8,1 0,7Mata Ocluido 520 2.441 7,32 2,4 5,5Mixto 15 3.230 9,69 16,6 7,2

Total Mata 541 5,979 17,93 3,8 13,4

Liberado 15 2.305 6,91 14,0 9,1Blister Ocluido 14 442 1,33 6,3 1,8

Mixto 7 1.859 5,58 18,4 7,4Total Blister 36 4.606 13,81 12,8 18,3

Liberado 107 17.043 51,1 14,2 53,2Total Cu Ocluido 746 7.312 21,9 3,5 20,5

Mixto 51 8.989 27,0 15,0 26,3

TOTAL 904 33.344 100,0 6,6 100,0


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P.P.: Variacin porcentual de masa de slido debida ala lixiviacin. En este clculo la masa del residuo seasimila a la cantidad de escoria que no ha sido lixivia-da, a S producto de la reaccin y, dependiendo de la

acidez del medio, jarosita precipitada (reaccin 13).DFe: Ferroso producido, en g/Kg de slido. pH i: pH inicial. pH f : pH final.T : temperatura, C.

A A: Acido externo aportado a la lixiviacin, expre-sado en g/Kg de slido.

AG: Acido generado internamente por precipitacinde frrico, g/Kg slido.C ACIDO : Acido total consumido, suma de los dos an-teriores, en g/Kg slido.

A t: Factor de ataque del slido, en %.

Cu-res: Ley de cobre en el residuo, %.Cu-Ext : Extraccin de cobre en el ensayo, en %.

3.2.1. Densidad de pulpa

El estudio de la influencia de la densidad de pulpasobre la extraccin de cobre se realiz en el rango del1 al 15 % (w/v). La concentracin de frrico inicialdel licor lixiviante fue de 12 g/l y el pH 1,19. Los re-sultados obtenidos se muestran en la tabla III.

En un ensayo previo de lixiviacin cida en ausen-cia de frrico y en presencia de nitrgeno, se pudo es-tablecer que la extraccin de cobre es insignificante;por tanto, no existe cobre oxidado en la muestra.

Se han realizado ataques en medio cido de lasprobetas metalograficas. La observacin posterior almicroscopio revel que solo se atacaba la fase de fa-yalita, quedando la de magnetita inalterada. As mis-

mo, los ensayos exploratorios de lixiviacin cida(lix. dinmica en pulpa), en condiciones similares alas empleadas en lixiviacin frrica pero en ausen-cia de Fe(III), mostraron una escasa solubilizacinde cobre; adems, se observ un acusado paralelismoentre la solubilizacin del Fe(II) y la de silicato. Portodo ello, el ion ferroso en disolucin se genera comoconsecuencia del ataque o disolucin de la fayalita(R-3) y de la reduccin del ion frrico tras la lixivia-cin de las especies portadoras de cobre (reacciones8, 9 y 12); la disolucin de la magnetita (Reaccin(R-7)) tiene lugar en muy poca extensin. Consi de-

rando la estequiometra de la lixiviacin frrica y losdatos de extraccin de cobre en cada ensayo, se pue-de determinar la fraccin de Fe(II) final que procedede la disolucin de fayalita. A partir de este dato yconsiderando la estequiometra de la disolucin enmedio cido del FeO presente en la fayalita, se pue-de calcular el consumo de cido involucrado en esteproceso de disolucin (C ACIDO ). Este cido se apor-t mediante el ajuste inicial de pH (A A) y mediantela generacin interna a travs de la precipitacin dela jarosita (A G) (Reaccin (R-13)).

Como puede apreciarse, la extraccin de cobreresult tanto mayor cuanto menor era la densidad depulpa. Esta relacin inversa se debe a que a bajas den-sidades de pulpa, el factor de ataque fue superior

Tabla III.Influencia de la densidad de pulpa en la lixiviacin frrica. D80: 96 m, Fe(III)i: 12 g/l, pHi:1,19, T: 70 C, DP: 1-15 %, t: 8 h

Table III. Influence of pulp density on the ferric leaching; D 80 : 96 m, initial ferric iron concentration: 12 g/l, initial pH: 1.19, temperature: 70 C, pulp density: 1-15 %, time: 8 h

Ensayo n Dp (%) Fe totalf (g/l) Fe(II)f (g/l) P.P. (%) DFe (g/kg) pHf

1 1 13,4 1,7 22,5 164,5 1,342 2 14,0 3,1 16,5 151,2 1,403 5 14,8 6,2 8,6 120,4 1,454 10 15,9 9,6 4,0 91,8 1,705 15 15,5 11,0 4,5 72,4 1,85

Ensayo n AA (g/Kg) AG (g/Kg) CAcido (g/Kg) At (%) Cu-res (%) Cu-Extr (%)

1 237,8 12,3 250,1 23,4 0,50 80,12 166,5 56,7 223,1 20,9 0,49 79,83 82,4 87,6 170,0 15,9 0,52 76,24 60,3 61,1 121,3 11,4 0,56 73,15 44,9 41,7 86,6 8,1 0,72 66,8


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incluso al 20 %, liberando partculas portadoras decobre que son accesibles a la lixiviacin frrica. Ellova asociado a consumos de cido inadmisibles desdeel punto de vista econmico.

A medida que aumenta la densidad de pulpa vandisminuyendo el consumo de cido y el factor de ata-que, con lo que la extraccin de cobre cae. Este des-censo de extraccin va tambin unido a una disminu-cin de la relacin Fe(III)/Fe(II). Mientras que el va-lor final para esta relacin para el ensayo al 1 % fuede 6,8, para los ensayos al 10 y 15 % de densidad depulpa los valores fueron, respectivamente, de 0,7 y0,4, llegando la concentracin final de Fe(II) a su-perar los 11 g/l.

Por tanto, a medida que aumenta la densidad depulpa, disminuyen tanto el potencial oxidante del sis-

tema como el gradiente de frrico, con lo que los fe-nmenos difusionales ejercen un efecto ms severo so-bre la cintica de la reaccin. Ello no significa que la li-xiviacin de escoria haya de realizarse a baja densidadde pulpa. Los efectos del fenmeno comentado pue-den corregirse elevando la concentracin de frrico orecirculando parte del slido a lixiviacin, pudiendooperar sta a la densidad de pulpa que se desee.

El factor de prdida de peso fue positivo en todoslos ensayos, lo que sugiere que la precipitacin de f-rrico fue escasa. Tanto menor cuanto menor era ladensidad de pulpa. Ello conduce a que, en general,la mayor parte del cido consumido ha sido aportadoexternamente: al 1 % de densidad de pulpa, el 95 %;al 2 %, el 75 % y en el resto de ensayos, el 50 %.

Como puede verse, salvo en los ensayos 4 y 5, el pHfinal no super el valor de 1,5.

3.2.2. Separacin por tamaos.

Se realizaron ensayos sobre cinco fracciones granulme-tricas obtenidas por tamizado de la muestra original:

Mayor de 106 mm ( > 106 mm). Entre 106 y 74 mm (106 74 mm). Entre 74 y 63 mm (74 63 mm). Entre 63 y 38 mm (63 38 mm). Menor de 38 mm ( < 38 mm).La concentracin inicial de Fe(III) en el licor li-

xiviante fue de 12,1 g/l y el pH 1,19. La densidad de

pulpa ensayada fue del 5 % w/v. Los resultados obte-nidos se muestran en la tabla IV.Destaca el hecho de que a medida que el tamao

de partcula es menor, aumentan tanto la generacinde ferroso como el consumo de cido, debido a unaumento de la superficie de escoria que propicia lareaccin de disolucin de fayalita en medio cido,haciendo que dichos parmetros queden multiplica-dos por un factor de casi 3, al pasar desde la fraccinms gruesa a la ms fina. Sin embargo, este aumentoespectacular del consumo de cido y de las necesi-dades de oxidacin de ferroso (tamao del biorreac-tor), solo obtiene aumentos relativamente pequeosde la extraccin de cobre. Adems, en este caso, jue-ga un papel importante el grado de oclusin de las

Tabla IV.Lixiviacin frrica de diferentes fracciones granulomtricas. Fe(III)i: 12,1, g/l, pHi: 1,19, T:70 C, DP: 5 %, t: 8 h

Table IV. Ferric leaching of different granulometric fractions. Initial ferric iron concentration: 12.1 g/l,initial pH: 1.19, temperature: 70 C, pulp density: 5 %, time: 8 h

Ensayo n Tp (medio) (m) Fe totalf (g/l) Fe(II)f (g/l) P.P. (%) DFe (g/kg) pHf

6 >106 12,6 3,3 5,3 61,3 1,397 90 12,9 4,2 6,9 79,1 1,428 69 13,1 5,1 6,9 96,5 1,459 51 13,7 6,2 8,8 118,2 1,50

10


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especies de cobre, que es tanto mayor cuanto mayores el tamao de partcula.

De nuevo vuelve a ponerse de manifiesto, ahora atravs de otra variable distinta, que la lixiviacin ci-

da de fayalita permite la liberacin parcial adicionalde especies portadoras de cobre, observndose unarelacin directa entre el grado de ataque del slidoy la extraccin. No obstante, todo parece indicar queesta va para mejorar la extraccin de cobre puedetropezar con problemas econmicos. En las condi-ciones ensayadas y para todas las pruebas, la mayorparte del cido consumido ha sido aportado exter-namente.

3.2.3. pH

Se ha estudiado la influencia del pH inicial del licorlixiviante sobre la extraccin de cobre en el inter-valo entre 1,1 y 1,64. Este ltimo valor correspondeal pH de equilibrio de una disolucin de frrico de11,6 g/l, que fue la concentracin de frrico inicialen este conjunto de ensayos; el lmite inferior de es-te intervalo se ha fijado atendiendo al hecho de quelos licores de lixiviacin habrn de ser tratados me-diante extraccin con disolventes. La densidad depulpa ensayada fue del 10 %. Los resultados se mues-

tran en la tabla V.Como puede verse, en el citado intervalo, la ex-traccin de cobre es independiente del pH inicial,alcanzndose un valor tpico de extraccin del 74 %.Es relevante el hecho de que se consigui la mismaextraccin sin aadir cido externo (ensayo 11, a

pH i de 1,64), que tras la adicin de ms de 70 g/Kg(ensayo 14, a pH i de 1,11). Esta es una va para redu-cir el consumo de cido sulfrico en lixiviacin.Entindase reducir, que no anular el consumo.

Para explicarlo se utilizar como ejemplo el en-sayo 11 en el que, a pesar de que no se aadi cido,existi un consumo de 89 g/Kg, que se gener inter-namente como consecuencia de la precipitacin dehierro como jarosita (Reaccin (R-13)). La concen-tracin final de Fe(II) fue de 7,8 g/l, de los que slo2,7 g/l provenan de la reduccin del frrico en lasreacciones de lixiviacin de especies de cobre(Reacciones (R-8), (R-9) y R-12)); el resto, 5,1 g/lde ferroso, correspondiente a un 65 % del total, apa-reci como consecuencia de la lixiviacin de fayali-ta con el citado cido.

En este caso concreto, las concentraciones inicial yfinal de hierro total fueron idnticas. Por tanto, el hie-rro que apareca en forma ferrosa por disolucin de faya-lita habra de ser necesariamente igual al frrico queprecipita como jarosita, cerrndose el balance de hie-rro en disolucin, por lo que no habra que aportar nipurgar hierro del sistema. Ahora bien, en el proceso encontinuo, el mencionado ferroso habr de ser oxidadoa frrico en el biorreactor, para que est disponible pa-ra su precipitacin, una vez se devuelva a lixiviacin.Durante la biooxidacin, cada equivalente-gramo de

ferroso consume un equivalente-gramo de cido; mien-tras que en precipitacin, cada equivalente-gramo defrrico produce dos equivalentes-gramo de cido(Reaccin (R-2)). Es decir, el sistema ferroso-frricogenera, internamente, la mitad del cido que habraque aportar externamente al proceso. Este cido no se

Tabla V. Influencia del pH inicial en la lixiviacin frrica. D80: 96 m, Fe(III)i: 11,6 g/l, pHi:1,11-1,64, T: 70 C, DP: 10 %, t: 8 h

Table V. Influence of initial pH on ferric leaching; D 80 : 96 m, initial ferric iron concentration:

11.6 g/l, initial pH: 1.11-1.64, temperature: 70 C, pulp density: 10 %, time: 8 h

Ensayo n pHi Fe totalf (g/l) Fe(II)f (g/l) P.P. (%) DFe (g/kg) pHf

11 1,64 11,5 7,8 1,7 76,2 1,9312 1,41 12,1 8,2 0,2 81,4 1,7913 1,26 13,3 8,9 3,5 88,2 1,7514 1,11 14,5 10,0 6,2 100,7 1,68


11 0,0 89,0 89,0 8,3 0,52 74,412 30,3 67,0 97,3 9,1 0,53 74,513 52,4 57,1 109,5 10,3 0,56 74,114 71,4 58,6 130,0 12,2 0,56 74,7


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aportara en lixiviacin, sino en biooxidacin y afectaslo al ferroso que proviene de la disolucin de fayalita;el que aparece por reduccin del frrico en las reaccio-nes de ataque a las especies portadoras de cobre, no pre-

cisara aporte externo de cido en biooxidacin ya quesera entregado, de forma estequiomtrica, por el conjun-to extraccin con disolventes-electrodeposicin.

3.2.4. Remolienda

Se han realizado cuatro tandas independientes demolienda del material recibido, para obtener cincomuestras con distintas granulometras, incluida laoriginal. Los valores del D 80 de las tres primeras han

sido 75, 63 y 45 m. La muestra de granulometrams fina tena un D 100 de 38 m. El pH en el licorlixiviante al inicio de cada ensayo fue de 1,59, la den-sidad de pulpa del 5 % w/v y la concentracin ini-cial de frrico de 15 g/l. El resto de condiciones expe-rimentales junto con los resultados obtenidos se mues-tran en la tabla VI.

Los resultados indican que para alcanzar incre-mentos notables de la extraccin de cobre es precisorecurrir a la molienda fina. El primer aumento signi-ficativo de la extraccin se obtuvo al pasar desde elD80 de 96 a 45 m; aunque el citado aumento fue s-lo de cuatro puntos. Para llegar al 87 % de extrac-cin de cobre es necesario moler todo el material a untamao inferior a 38 m.

Estos resultados son coherentes con los obteni-dos previamente en el anlisis de imagen de la mues-tra de escoria (Tabla II).

3.2.5. Concentracin de frrico

Para el estudio de esta variable se ha utilizado la mues-tra de escoria tal como se recibi. El intervalo de con-centraciones iniciales de frrico fue desde 4 a 19 g/l.El pH inicial fue de 1,21 y la densidad de pulpa del 10%. Los resultados se muestran en la tabla VII.

La extraccin de cobre est condicionada a la dis-ponibilidad de frrico a lo largo del ensayo que, a suvez, depende de la concentracin inicial, de la deman-da de frrico del material y de la intensidad de la pre-cipitacin. En los dos primeros ensayos, la concentra-cin final de frrico fue muy baja, indicando que estereactivo se encuentraba por debajo del requerimientoestequiomtrico; la relacin Fe(III)/Fe(II) y, con ella,el potencial redox alcanz valores bajos que impidenel agotamiento del escaso reactivo residual. En el res-to de ensayos, puede observarse cmo la concentra-cin inicial de frrico afect muy poco a la extrac-cin de cobre. Al pH inicial de 1,2, necesario paratrabajar con elevadas concentraciones de frrico, elconsumo de cido result elevado en todos los ensa-yos, observndose una relacin directa entre la con-centracin inicial de frrico y la generacin internade cido por precipitacin, lo que resulta lgico yaque el equilibrio de precipitacin depende de la

Tabla VI.Influencia de la remolienda en la lixiviacin frrica. Fe(III)i: 15 g/l, pHi: 1,59, T: 70 C, DP:5 %, t: 8 h.

Table VI. Influence of regrinding on the ferric leaching; initial ferric iron concentration: 15 g/l, initial pH: 1.59, temperature: 70 C, pulp density: 5 %, time: 8 h.

Ensayo n Dso (m) Fe totalf (g/l) Fe(II)f (g/l) P.P. (%) DFe (g/kg) pHf

15 96 13,7 5,3 3,4 99,5 1,7416 75 15,2 5,5 5,7 102,3 1,7217 63 15,2 5,5 5,1 103,8 1,7318 45 15,2 5,8 4,7 108,4 1,7419


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concentracin de Fe(III). Con la salvedad ya indi-cada de los dos primeros ensayos, las concentracio-nes finales de Fe(II) fueron muy similares y el 75 % deeste ferroso procedi de la disolucin de fayalita.

En definitiva, la lixiviacin de este material slorequiere que exista frrico libre en cantidad estequiom-trica. Excesos sobre este valor slo introducen efectosnegativos: aumento de la precipitacin, generacin yconsumo de cido y aumento de la concentracin de fe-rroso y, por tanto, de las necesidades de biooxidacin.

3.2.6. Temperatura

La influencia de la temperatura se estudi con lamuestra de escoria sin moler. El pH inicial fue de1,59, la concentracin inicial de frrico de 13 g/l yla densidad de pulpa del 10 %. El resto de condicio-nes y los resultados se muestran en la tabla VIII.

Como ya se vio en el anlisis mineralgico de estematerial, la mayora del cobre que contiene est comosulfuro secundario de cobre, en forma de metal blan-co. La mitad de este cobre se lixivia rpidamente en

presencia de frrico, mediante la transformacin decalcosina en covelina (Reaccin (R-10)). La rpida ci-ntica de este proceso tiene su origen en la ausenciade productos slidos de reaccin. Por el contrario, la

lixiviacin frrica de la covelina residual (Reaccin(R-11)), presenta una cintica ms lenta debido a laaparicin de azufre elemental sobre la capa de sulfuro sinatacar, que ejerce un efecto de barrera fsica inducien-do un control cintico difusional del agente oxidantea travs de dicha capa y haciendo que, tanto la velo-cidad de la reaccin como los rendimientos de extrac-cin de cobre sean pequeos a baja temperatura. Atemperatura ambiente, la extraccin de cobre apenaslleg al 50 %. A temperaturas superiores, la extraccincreci con la temperatura hasta los 70 C, a partir de lacual permaneci prcticamente constante debido a

problemas de oclusin. A partir de 80 C, debido a laprecipitacin de jarositas, la concentracin final dehierro disminuy con la temperatura, llegando a ser in-ferior a la de entrada y creando problemas de balancede hierro en el sistema.

Por todo ello, para la lixiviacin de este materialno resulta aconsejable el empleo de temperaturas su-periores a 70 C.

3.2.7. Preseleccin de condiciones y curvas de extraccin

De acuerdo con los resultados obtenidos en el estudiode variables se han preseleccionado las siguientescondiciones de operacin:

Tabla VII.Influencia de la concentracin inicial de frrico en la lixiviacin frrica. D80: 96 m,Fe(III)i: 4-19 g/l, pHi: 1,21, T: 70 C, DP: 10 %, t: 8 h

Table VII. Influence of initial ferric iron concentration on the ferric leaching; D 80 : 96 m, initial ferric iron concentration: 4-19 g/l, initial pH: 1.21, temperature: 70 C, pulp density: 10 %, time: 8 h

Ensayo n Fe (III)i (g/l) Fe totalf (g/l) Fe(II)f (g/l) P.P. (%) DFe (g/kg) pHf

20 4 3,6 3,3 0,1 33,3 2,5521 8 7,8 6,8 0,1 67,5 2,1422 11 14,5 10,0 6,2 100,7 1,6823 14 17,7 10,3 4,2 98,7 1,6624 15 18,4 10,4 4,2 98,7 1,6825 17 20,5 10,7 4,3 101,4 1,6326 19 22,6 11,1 3,8 106,5 1,64


20 0,0 32,1 32,1 3,0 1,11 43,521 0,0 79,7 79,7 7,5 0,76 62,622 71,4 58,6 130,0 12,2 0,56 74,723 56,7 77,1 133,9 12,5 0,56 73,024 57,1 76,6 133,7 12,5 0,57 73,625 55,5 83,4 138,9 13,0 0,52 74,726 55,9 89,1 145,0 13,6 0,53 75,6


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Granulometra: la inicial (96 mm). Concentracin inicial de frrico: 13 g/l. pH inicial: 1.55 (sin adicin de cido; valor del

pH de equilibrio de la disolucin de frrico).

Temperatura: 70 C. Densidad de pulpa: 10 %.En la figura 4 se muestra la curva de extraccin, en

las condiciones finalmente seleccionadas, necesariapara el diseo de la etapa de lixiviacin. Este ensayose realiz en reactor tanque agitado de 7 litros de ca-pacidad, siendo la velocidad de agitacin 800 rpm.

3.3. Diseo de la etapa de lixiviacin

Mediante combinacin de la curva de extraccin re-al con las curvas de distribucin de tiempos de resi-

dencia, para n reactores de flujo ideal mezcla comple-ta, se puede predecir la extraccin alcanzable en con-tinuo en funcin del tiempo medio de residencia(volumen total de reaccin para una capacidad de tra-tamiento dada) y del nmero de reactores en serie ainstalar (distribucin del volumen de reaccin) [17].

El modelo aplicable en este caso es el de segrega-cin completa. La funcin que se emplea es la si-guiente:

(8)

Para n reactores en serie, la funcin E(t) adopta lasiguiente forma:

(9)

Mediante ajuste de regresin mltiple a la curvade extraccin (Fig. 4), se han encontrado las funcio-nes matemticas que la describen de forma analti-ca y con dichas funciones y las de distribucin de

tiempos de residencia se ha realizado la integracin dela ecuacin (8), para cada pareja de valores tiem -po/n mero de reactores. En la tabla IX se presentanlos resultados.

E(t) t n 1

(n 1)! ni e

t i

X(t) E(t) dt 0

X

Figura 4. Curva de extraccin. D80: 96 m, Fe(III)i:13 g/l, pHi: 1,55, T: 70 C, DP: 10 %, t: 10 h.

Figure 4. Extraction curve. D 80 : 96 m, initial ferric iron concentration: 13 g/l, initial pH: 1.55,temperature: 70 C, pulp density: 10%, time: 10 h.

Tabla VIII. Influencia de la temperatura en la lixiviacin frrica. D80: 96 m, Fe(III)i: 13 g/l, pHi: 1,59,T: 25-86 C, DP: 10 %, t: 8 h

Table VIII. Influence of temperature on the ferric leaching; D 80 : 96 m, initial ferric iron concentration: 13 g/l, initial pH: 1.59, temperature: 25-86 C, pulp density: 10 %, time: 8 h

Ensayo n T (C) Fe totalf (g/l) Fe(II)f (g/l) P.P. (%) DFe (g/kg) pHf

27 25 14,2 9,9 4,0 65,1 2,3028 60 14,5 8,0 0,6 76,2 2,0429 70 15,1 8,1 2,2 75,9 1,9230 80 13,8 8,7 2,5 79,6 1,8831 86 12,7 8,5 5,7 77,1 1,79


27 0,0 84,1 84,1 7,9 1,05 50,028 0,0 98,4 98,4 9,2 0,68 65,329 0,0 93,0 93,0 8,7 0,54 73,330 0,0 102,9 102,9 9,6 0,53 73,431 0,0 98,8 98,8 9,3 0,55 72,7


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Debido a la forma de la curva de extraccin(Fig. 4), con una pendiente inicial muy elevada, lainfluencia del nmero de reactores result escasa, so-bre todo para tiempos de residencia pequeos. Comovariable de menor sensibilidad, se fij en cuatro elnmero de reactores en serie.

As mismo, se fij en 30 t/h la capacidad de trata-miento.

Para el establecimiento del tiempo medio de resi-

dencia en reactores es preciso considerar que un au-mento de este parmetro implica aumentos en:

La recuperacin de cobre. El volumen de reaccin. La concentracin de ferroso en el licor de sa-

lida. El tamao del reactor de biooxidacin. El consumo de cido en la citada biooxida-

cin. El consumo de energa elctrica en toda la

planta, especialmente en lixiviacin (agita-

cin), biooxidacin (soplante) y EW.

En resumen, un aumento del tiempo de reaccinejerce dos efectos contrapuestos sobre la economa del

proceso; por una parte, uno positivo de aumento dela produccin de cobre y, por tanto, del volumen deventas y otro negativo de aumento del coste, tanto deoperacin como de inversin. Estos dos efectos con-

trapuestos deben permitir la localizacin del ptimo.En la tabla X se presentan, para cada tiempo me-dio de residencia (T R ), los siguientes parmetroscalculados:

La produccin de ferroso, que se relaciona conel consumo de cido y las necesidades de bioo-xidacin.

La extraccin de cobre, obtenida a partir de losdatos de la figura 4. La funcin de coste unitario de produccin de

cobre, expresado en centavos de dlar USA

por libra de cobre. No se trata del coste com-pleto, sino de la parte del mismo que se afectaen mayor medida por el tamao de la etapa delixiviacin. Incluye: Consumo de cido. Consumo de energa elctrica en remolien-

da, lixiviacin (agitacin), filtracin (bom-bas), biooxidacin (soplante).

Coste unitario de SX+EW. Amortizacin de la inversin necesaria, li-

neal en 10 aos. Mantenimiento.

La inversin necesaria, que incluye: Cuatro reactores del tamao correspondiente

a cada tiempo considerado, con motores deagitacin.

Tres filtros prensa de 27 placas de 2x2 m. Dosen operacin y uno en espera.

Bioreactor del tamao correspondiente a ca-da tiempo, con soplante.

Molino de bolas de 2x4 m, de 250 Kw de po-tencia.

Tuberas, instrumentacin, cuadros elctricos

e ingeniera. La funcin de beneficios, calculada por diferen-cia entre las ventas y la funcin de coste descri-ta.

La funcin de rentabilidad, expresada como larelacin porcentual entre la funcin de benefi-cios y la inversin (la unidad monetaria emplea-da ha sido U.S. dlar).

Puede apreciarse un mximo de la funcin ren-tabilidad para un tiempo de residencia de 4 h. La fun-cin de coste unitario disminuye de forma acusada

hasta las 5 h y, a partir de ese tiempo, permanece ca-si constante. Por su parte, la rentabilidad marginal,relacin porcentual entre los incrementos de benefi-cio e inversin para cada dos opciones consecutivas

Tabla IX.Extraccin de cobre en funcin deltiempo medio de residencia y el nmero de

reactores tanque agitado. D 80: 96 m, Fe(III)i:13 g/l, pHi: 1,55, T: 70 C, DP: 10 %, t: 10 h.

Table IX. Copper extraction as a function of mean residence time and number of stirred tank reactors. D 80 : 96 m, initial ferric iron

concentration: 13 g/l, initial pH: 1.55,temperature: 70 C, pulp density: 10 %, time:

10 h

Tiempo EXTRACCIN DE COBRE (%)medio deresidencia NUMERO DE REACTORES

(h) 2 3 4 51 56,0 56,2 56,3 56,42 61,3 61,8 62,1 62,33 64,7 65,5 65,9 66,14 67,1 67,9 68,4 68,75 68,7 69,7 70,2 70,56 70.0 71.0 71,5 71,97 70,9 71,9 72,5 72,88 71,6 72,6 73,2 73,59 72,2 73,2 73,7 74,0

10 72,7 73,6 74,1 74,4


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de tiempo, ofrece valores muy elevados en todo elintervalo estudiado, por lo que, a priori, no puedeutilizarse como elemento discriminador.

A tenor de estos resultados, el tiempo medio deresidencia no debe ser inferior a 4 h, pero tampocomuy superior a ste, pues se entra en la zona de des-censo de la funcin de rentabilidad. La decisin fi-nal debe adoptarse teniendo en cuenta el anlisis fi-nanciero que escapa al contenido de este trabajo.

A continuacin se enuncian las condiciones fi-nales seleccionadas para la lixiviacin de la escoria:

Tiempo medio de residencia: 4 h. Nmero de reactores tanque agitado en serie: 4. Tiempo medio de residencia en cada reactor:

1,25 h. Volumen total de reaccin: 300 m 3. Volumen de cada reactor: 75 m 3.

4. BIOOXIDACIN

En la figura 5 se muestran los resultados obtenidosde productividad de frrico en biooxidacin en fun-cin de la concentracin de Cu(II) en la corrientede alimentacin. Se puede apreciar que la influen-cia de la concentracin de Cu(II) en el licor alimen-tado sobre la capacidad productiva del biorreactor es

de tipo lineal. La ecuacin que describe dicha de-pendencia es:

Productividad de Fe (III) = 0,0054 [Cu (II)] + 0,556

Es decir, con concentraciones de Cu(II) de hasta30 g/l, la biooxidacin de estos licores transcurri demanera efectiva, aunque con un pequeo descensode productividad en relacin a la ausencia de cobredisuelto. Este descenso confirm el efecto inhibitorioparcial de la presencia de Cu(II) indicado en la bi-bliografa; su influencia en el diseo del biorrectorimplica que, para una concentracin de cobre de 5 g/len el licor frtil (valor tpico), el volumen del mis-mo habr de ser un 5,3 % mayor.

5. CONCLUSIONES

El rendimiento de extraccin de cobre est fuerte-mente limitado por la refractariedad fsica de estematerial, debido al elevado grado de oclusin de las

Figura 5. Ensayos de Biooxidacin en continuo.

Figure 5. Biooxidation tests.

Tabla X. Seleccin del tiempo medio de residencia. Anlisis econmico

Table X. Mean residence time selection. Economic analysis

TR Generacin Extraccin Funcin Inversin Funcin de Funcin Rentabilidad(h) ferroso Cobre Coste (miles $) Beneficio Rentabilidad Marginal(g/Kg) (%) (U$/lb Cu) (miles $) (%) (%)

1 72,8 56,2 58,5 5.203,1 16.521,7 317,52 76,8 61,8 55,9 5.573,2 18.356,8 329,4 495,93 78,3 65,4 54,2 5.849,7 19.559,4 334,4 435,04 78,4 67,9 53,0 6.078,8 20.397,3 335,5 365,75 79,3 69,7 52,4 6.278,1 20.971,1 334,0 287,96 80,2 71,0 52,2 6.456,4 21.378,0 331,1 228,27 80,7 71,9 52,0 6.619,1 21.679,8 327,5 185,58 81,2 72,6 51,9 6.769,4 21.899,7 323,5 146,3

9 81,3 73,2 51,9 6.909,7 22.071,0 319,4 122,110 81,3 73,6 51,9 7.041,6 22.200,1 315,3 97,9


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especies portadoras de cobre, en consonancia con suorigen.

Resulta inevitable la disolucin parcial, en mediocido, de la fase de fayalita cristalina. Este proceso se

da en menor extensin si no se adiciona cido exter-no, pero an as, la precipitacin parcial del frricocomo jarosita genera cido que se consume en el ci-tado proceso, que est controlado por las variables pH,temperatura, densidad de pulpa y concentracin defrrico. Se han identificado las condiciones ptimasque minimizan los efectos adversos de dicho proceso,evitando descensos en la extraccin de cobre.

El efecto de liberacin adicional de especies por-tadoras de cobre por disolucin de la fase fayalticaocluyente es de escasa entidad y no compensa losproblemas que provoca: aumentos de la concentra-

cin de ferroso, tamao del biorreactor y de las nece-sidades de purga.Para las condiciones de operacin seleccionadas,

el valor ptimo del tiempo medio de residencia parala lixiviacin en continuo est prximo a las 5 h.

La presencia de Cu(II) en los licores a biooxidaren concentraciones crecientes, hasta 30 g/l, se co-rresponde con una disminucin lineal de la produc-tividad del biorreactor de un 1,06 % por cada g/l deCu(II). Al aplicar el proceso BRISA al tratamientode escorias, es posible cerrar el lazo de recirculacinpara el agente lixiviante aunque el Cu(II) est presen-

te en la corriente que accede al biorreactor.

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Recuperación de cobre en escoria

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