Concentrado de cobre sulfurado: oxidación a presión, biooxidación o tostación
El cobre sulfurado no se disuelve en ácido diluido sin un oxidante. Existen tres respuestas comerciales: oxidación a presión (POX), biooxidación y tostación seguida de lixiviación. La elección depende de la ley, de las penalizaciones por impurezas y de la escala.
Comparación de rutas
| Ruta | Condiciones | Adecuada para | Desventaja principal |
|---|---|---|---|
| Oxidación a presión | 180–220 °C, 10–30 bar de O₂, autoclave | Alta ley, cinética rápida | Capex alto, autoclave de titanio, materiales complejos |
| Biooxidación | 30–45 °C, bacterias mesófilas o termófilas, días | Baja ley, sitios remotos, capex bajo | Lenta, sensible a la temperatura, gran huella |
| Tostación y lixiviación | 550–650 °C, lecho fluidizado | Sensible al costo, captura de SO₂ disponible | Limpieza de gases, manejo de arsénico |
Aguas abajo el circuito es el mismo
Las tres rutas entregan una solución cuprífera que alimenta SX–EW. Las diferencias aparecen en las impurezas: la POX envía sulfato y arsénico a la solución y exige neutralización; la biooxidación produce una solución diluida que no siempre conviene a intercambio iónico ni a electrólisis directa; la tostación deja un calcín que lixivia limpio pero genera gas que hay que tratar.
El arsénico es la impureza decisiva
El arsénico debe fijarse como escorodita estable o equivalente, no almacenarse como sal soluble, y esa etapa suele costar más que la recuperación del cobre. Por encima de aproximadamente un 2 % de As en el concentrado, la decisión se inclina hacia la oxidación a presión, porque el autoclave puede fijarlo en el residuo en lugar de pagar la penalización de la fundición. El azufre decide si el gas de salida sostiene su propia planta de ácido: por debajo de un 8 % de S, la tostación deja de pagarse y el manejo del SO₂ se convierte en pasivo en vez de crédito. Prepare el balance de arsénico antes de elegir la ruta.
Escala piloto
Los pilotos de POX se ejecutan en autoclaves de titanio de 2–20 L; los de biooxidación, en columnas o reactores agitados durante semanas. Ambos son lentos para iterar, así que defina las preguntas antes de empezar: cinética, demanda de oxígeno, distribución de impurezas y materiales de construcción. Un piloto que fija la composición del PLS aporta más que una comparación de rutas sobre el papel, porque las tres convergen en el mismo tren de lixiviación, SX y electrólisis.
Envíenos el ensayo del concentrado con As, Sb, Bi y Hg, junto con sus costos de energía y de oxígeno, y compararemos las tres rutas con sus propios números.