Lixiviación de botaderos
Este método se utiliza para extraer cobre de minerales, generalmente son materiales que contienen sulfuros primarios y secundarios con baja ley (< 0.4% Cu) que no pueden ser tratados por métodos convencionales y normalmente se encuentran debajo de la ley de corte económica para la planta principal, conocidos como "estéril mineralizado. En los yacimientos más antiguos, por ejemplo, Miami, Inspiration, Ray Minest todos ubicados en Arizona, este material muchas veces se acumuló sin prestar atención a su tratamiento posterior. normalmente en cañones o quebradas cercanas a la mina. Alcanzan alturas de 100 metros o más y el sustrato basal no siempre es el más adecuado para recoger soluciones. sin embargo. éstas continúan aplicándose en la parte superior y colectándose en una laguna de intersección en la roca impermeable más próxima. En ocasiones, se trata también de ripios de lixiviaciones antiguas, cuyas leyes pasan a ser interesantes al cabo de un cierto número de años Es el caso de los antiguos botaderos de ripios de lixiviación de Chuquicamata formados a partir de 1915, que desde 1988 han sido lixiviados nuevamente. dando origen a la actual operación de "Lixiviación de Ripios". De igual manera en los yacimientos actuales, el material mineralizado marginal se carga con camiones y bulldozer en botaderos nuevos, o sobre los antiguos formando capas de entre 5 y 10 metros. Luego de lixiviar una capa ésta normalmente se "ripea (del inglés "ripper": desgarrar) usando el escariador de un bulldozer, antes de colocar una nueva capa encima. Cuando el terreno no es adecuado para colectar las soluciones debe hacerse una preparación previa del sustrato colector usando membranas de material plástico, del tipo polietileno de alta densidad (HDPE), de baja densidad (LDPE) o de cloruro de polivinilo (PVC) El material es generalmente un lastre generado en la explotación de minas a rajo abierto, el cual es vaciado sobre una superficie poco permeable y el solvente acuoso es agregado sobre la superficie del botadero. Normalmente, son de grandes dimensiones, se requiere de poca inversión y es económico de operar, pero la recuperación es baja (40-60 % Cu) y necesita tiempos excesivos para extraer todo el metal. Las soluciones se alimentan generalmente por aspersión. Se percolan a través del lecho por gravedad. La solución fuerte que se obtiene por el fondo del botadero es conducida a la planta de cementación, donde se extrae el cobre y la solución remanente es retornada a la lixiviación.
Preparación del terreno:
La mayoría de los botaderos, es construidos en algunas áreas de topografía favorable existente cerca de la mina que origina el mineral. Cuando se ha pensado en el futuro, la zona de botaderos ha sido seleccionada de modo de asegurar su impermeabilidad y poder utilizar la pendiente natural de valles y quebradas, para poder recuperar y r ecolectar soluciones En algunos casos en que el terreno no es suficientemente impermeable, se preparan áreas especiales similares a las de lixiviación en pilas. Distribución de soluciones:
Es necesario distribuir de la mejor forma posible las soluciones de lixiviación. En la mayoría de los casos se recirculan las soluciones pobres desde la etapa de recuperación del metal, agregándoles agua y ácido, prevenir la destrucción de las bacterias, minimizar la hidrólisis y precipitación de compuestos de hierro. Existen tres tipos de distribución: Riego: Permite una distribución uniforme sobre el área superficial del botadero. L o más común, es usar tuberías de goteros o aspersores. La solución es bombeada y la presión creada provoca una descarga controlada por las perforaciones y/o aspersores. Inundación: Aquí se crean pozas de 1.5 x 1.5 m o canales de 0.5 x 10 m sobre la superficie del botadero, inundándolas con solución. En la zona de los taludes, normalmente se usan métodos de riego, ya que estas zonas son difíciles, la solución tiende a formar canales que siguen la máxima pendiente y no penetran al c uerpo del botadero. Perforaciones verticales: En este caso la solución se Introduce mediante tuberías plásticas perforadas verticales al interior del botadero. Generalmente se perfora orificios de 15 cm de diámetro y a 2/3 de la altura, en una malla de 0 .5x 1 m Las tuberías que se introducen son de 10 cm. Los flujos de las soluciones dependen de la permeabilidad, un rango general va de 1 (l/h m2) a 15 (l/h m2). Dimensiones:
Las dimensiones varían, siendo el rango entre unos pocos hasta varios miles de millones de toneladas. La altura total, del piso a la superficie, puede variar e ntre un par de metros hasta más de trescientos metros. Los botaderos grandes pueden tener 200 m de altura, 80 m de ancho en la parte superior y unos 250 m en la parte inferior. Pueden contener 50 000 a 300 000 ton de mineral. Por lo general el mineral en los botaderos no es sometido a una reducción de tamaño previa y tiene el tamaño que obtuvo en el proceso de extracción, lo que se conoce como mineral ROM (Run of Mine). Se debe notar que los botaderos disminuyen su altura después de la Introducción de soluciones, por varias razones:
Transporte de finos a los huecos, provocando compactación. Aumento del peso con la solución, provocando compactación. Disolución y desintegración de los minerales del botadero.
Características
En la lixiviación en botaderos muchas veces no es necesario agregar ácido ya que éste es generado por las reacciones mismas de lixiviación. “La velocidad de disolución de los sulfuros metálicos es enormemente acelerada por acción de las bacterias. Las lixiviaciones en botaderos e in-situ corresponden a las primeras aplicaciones industriales de la lixiviación bacteriana. Sin embargo, debido al escaso valor económico de los minerales tratados, estos procesos no pueden controlarse bien y se pueden considerar en gran parte como procesos espontáneos. El control de la operación se complica por el hecho que una parte importante de las aguas de lluvia o aguas de deshielos incrementa el flujo de soluciones en el botadero generando grandes fluctuaciones en la producción de soluciones de la operación. Este aspecto debe ser contemplado en las instalaciones de tratamiento de las soluciones producidas, generalmente extracción por solventes. Dicha planta debe tener gran flexibilidad para tratar flujos muy variables de solución según la época del año .”
