Mineral de óxido de cobre: flujograma lixiviación-SX-EW
Los minerales de óxido de cobre no se concentran bien por flotación, así que la ruta por defecto es la lixiviación directa seguida de extracción por disolventes y electrowinning. El flujograma siguiente es la configuración que construimos con más frecuencia a escala piloto y comercial pequeña.
Ruta y equipos
| Etapa | Equipo | Parámetro clave |
|---|---|---|
| 1. Conminución | Machacadora de mandíbulas y molino de bolas | P80 75–150 µm |
| 2. Lixiviación | Tanques agitados o cuba, PP/316L | pH 1,5–2,0; 10–20% sólidos; 2–6 h; ambiente a 60 °C |
| 3. Separación sólido-líquido | Espesador y filtro prensa | Menos de 50 ppm de sólidos hacia SX |
| 4. Extracción por disolventes | Mezcladores-sedimentadores: 2 de extracción y 1 de despojo | O/A 1:1–2:1; pH 1,8–2,2; 40% de extractante |
| 5. Electrowinning | Celdas EW, ánodos de Pb o MMO, cátodos de acero inoxidable | 300–400 A/m²; 35–45 °C; 150–180 g/L de H₂SO₄ |
| 6. Retorno de electrolito gastado | Bombas y tanques | Purga para controlar impurezas |
Dónde fallan estas plantas
Filtración. Enviar 200 ppm de sólidos a los sedimentadores produce crud en semanas. Presupueste una filtración real, no una balsa de decantación.
Balance de ácido. Los óxidos consumen ácido en proporción a la ganga. Si la ganga es carbonatada, el consumo puede superar el valor del cobre: haga el ensayo de consumo de ácido antes de comprometerse. Más de ~15% de carbonato consume 200 kg o más de ácido por tonelada.
Purga. Sin purga, hierro, manganeso y cloruro se acumulan hasta que el rendimiento de corriente se derrumba. Diséñela desde el principio.
Reducción a escala piloto
A escala piloto la ruta funciona en tanques de 50–500 L con un pequeño banco de mezcladores-sedimentadores y un rectificador de 50–200 A. La química no cambia; sí la hidráulica, y ahí el dato piloto vale más: comportamiento de la banda de dispersión, formación de crud y velocidad de filtración.
Cuándo el óxido no debe ir a SX
Lixiviación, SX y EW es la ruta por defecto, pero supone un consumo de ácido asumible y un PLS concentrado. Por debajo de ~1,5 g/L de cobre en el PLS, el caudal de orgánico necesario crece frente al acuoso, la relación O/A sale del rango operable y los sedimentadores crecen más rápido de lo que justifica el ingreso; ahí conviene la cementación con hierro de chatarra o una lixiviación en pilas de ciclo más largo. El tenor normal de operación está en 1–6 g/L a pH 1,5–2; por debajo de ~0,5 g/L conviene el intercambio iónico.
Envíenos el análisis de cabeza, el ensayo de consumo de ácido y la producción objetivo de cátodo, y dimensionaremos el tren y el circuito de EW.