Unidad de lixiviación por percolación en columna a escala laboratorio

Un heap leach no se puede pilotar como un circuito de agitación: el reactor no es la máquina sino el lecho de mineral, y su comportamiento depende de la granulación, del apilado, del riego y del clima. Lo que sí se puede hacer a escala de banco es someter una columna representativa de mineral chancado a meses de percolación controlada y leer exactamente lo que sentiría un pad industrial. Esta unidad es el instrumento para ese trabajo: una columna vertical de piso con drenaje libre en la base, construida para correr campañas ácidas, alcalinas, con cianuro y de biolixiviación sin modificaciones.

Qué responde un ensayo en columna antes de diseñar el pad

Un ensayo de agitación dice si un metal es recuperable; un ensayo en columna dice si el mineral dejará que el licor lo alcance. Las preguntas para las que existe esta unidad son las que quitan el sueño a los jefes de proyecto de heap: si el lecho canalizará o formará lagunas, si la recuperación sigue subiendo después de noventa días o se estanca, si el consumo de ácido es el que insinuaban las botellas rotativas y si la permeabilidad sobrevive al migrar los finos. Como la carga es roca chancada real —de 5 a 25 kg con alimentación de 6–25 mm— las respuestas cargan el peso del comportamiento en bulto: segregación, efectos de pared y redistribución lenta de los finos. La altura de lecho y la densidad aparente se registran en cada ensayo, valores que deben confirmarse con el trabajo experimental y no trasladarse de otro mineral.

Dentro de la columna: cómo está armado el equipo

• Columna: PVC rígido transparente de 100 mm de diámetro interior con lecho de 1500 mm de serie; hay diámetros de 50 y 150 mm y alturas de lecho de 500 a 2000 mm bajo pedido, con columnas de PMMA o vidrio borosilicato como alternativas.
• Cierre: cabeza de brida atornillada, para poder cargar, vaciar e inspeccionar la columna entre campañas.
• Distribución: una placa perforada de PVC más un cabezal de riego por goteo en la parte superior dan riego superficial uniforme, y un tubo de nivel permite detectar el estancamiento antes de que se convierta en el hallazgo del ensayo.
• Riego: una bomba peristáltica de velocidad variable cubre 0,5–5 L/h, equivalentes a 0,05–0,5 L/kg/h, el rango que los operadores de heap aplican realmente en terreno.
• Recolección: una base cónica con válvula de bola y puerto de muestreo descarga a un estanque de PE de 20–60 L para la solución rica, de modo que los volúmenes diarios de efluente, las leyes y el consumo de ácido se siguen desde el primer día.
• Bastidor: perfil de aluminio con abrazaderas ajustables y bandeja de goteo, de piso, de aproximadamente 1,2 x 0,7 m.

Ajustar bien los números de riego

La tasa de riego es el ajuste más determinante de una campaña en columna, y el rango continuo de la bomba peristáltica es lo que vuelve honesto el ensayo: se fija la tasa superficial que supone su diseño de campo y se mantiene durante meses, vigilando que el volumen de efluente la siga. Cuando el efluente queda por debajo del riego, el lecho está formando lagunas o canalizando; ambas cosas se ven temprano a través de la pared transparente y del tubo de nivel. Para el trabajo en cobre oxidado, la unidad se combina de forma natural con la lógica de diagrama de la industria del cobre, donde los datos de columna fijan directamente el tiempo de ciclo del pad.

Sistemas que maneja y los que rechaza

El ácido sulfúrico hasta 150 g/L está dentro del alcance estándar, igual que los servicios alcalinos, con cianuro y de biolixiviación, con las advertencias dichas sin rodeos: nada de fluoruro, y el cloruro por encima de 500 mg/L exige partes húmedas revestidas de PTFE/PVDF o de CPVC. El trabajo con cianuro demanda una unidad dedicada con recolección cerrada, y eso es una decisión de pedido, no una modificación en terreno. La temperatura de operación va de ambiente a 60 °C, y hay versión de columna encamisada o calefactada bajo pedido para campañas donde importan la cinética de biooxidación o las condiciones invernales: la especificación del calefactor se confirma con ensayos.

Si la recuperación del heap es la pregunta de su proyecto, describa el mineral y la campaña y confirmamos tamaño de columna, materiales y montaje de recolección.