Pilas de Lixiviación Presentar (1)

FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS

“PILAS DE LIXIVIACIÓN ”

CURSO: DISEÑO DE PLANTA DOCENTE: ING. JOHN BEJARANO GUEVARA INTEGRANTES:

APELLIDOS Y NOMBRES

Total

CABREJOS OLIVOS JIMMY ADRIAN (NO

HERRERA DÍAZ VÍCTOR

TRABAJO)

OLANO BENZAQUEN LOREN MILAGROS

TURNO: Mañana (Jueves – 7:30 am) GRUPO: N° 4 CHICLAYO – PERÚ 2018 1

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Misión La Universidad César Vallejo V allejo forma profesionales emprendedores, con valores, sentido humanista, científico y tecnológico; comprometidos con la transformación de la sociedad global para el desarrollo sostenible. Visión Al 2021 la Universidad César Vallejo será reconocida como una institución innovadora que forma emprendedores con responsabilidad social. Valores Los siguientes valores identifican a nuestra institución y le otorgan presencia dentro de la sociedad: Libertad - Verdad - Honestidad - Justicia - Respeto - Solidaridad - Responsabilidad - Democracia Innovación - Emprendimiento - Competitividad.









INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 4

OBJETIVOS: ...................................................................................................................................... 5 PILAS DE LIXIVIACIÓN LIXIVIACIÓN .................................................................................................................... 5 DEFINICIÓN: ................................................................................................................................. 5 TIPOS:............................................................................................................................................. 6 ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ .................. .... 6 PILAS DINAMICAS........................... .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ .................. .... 6 PILAS ESTÁTICAS ............................

COMPONENTES: .......................................................................................................................... 6 Mineral 6 ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ ........................... ............. 7 Solución ácida. ........................... .......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ......................... ........... 7 Sistema de riego ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ................ 7 Sistema de impermeabilización impermeabilización ........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ .................... ...... 7 Tuberías de drenaje ........................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….7 7 Cover ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Sistema de evacuación……………………… evacuación…………………………………………………………………………… …………………………………………………………. ……. 7

.......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ................ 7 Sistema de recolección externo ............................

ETAPAS:......................................................................................................................................... 8 ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ................. 8 CHANCADO ........................... ........................................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ .................... ...... 9 FORMACION DE LA PILA .......................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………9 9 RIEGO ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ......................... ........... 10 ELECTROBTENCIÓN ...........................

CARACTERISTICAS .................................................................................................................. 10 TIEMPO DE LA LIXIVIAICIÓN ................................................................................................ 11 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA LIXIVIACION EN PILAS ......................................... 11 PRINCIPALES VARIABLES DE LA LIXIVIACIÓN EN PILAS ............................................. 12 .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............... .. 12 TAMAÑO DE PARTÍCULA ............................ .......................................... ....................... ........ 12 CONCENTRACIÓN DE ÁCIDO EN LA SOLUCIÓN LIXIVIANTE ........................... .......................................... ............................ ............................ ............................ ....................... ......... 13 FLUJO ESPECÍFICO DE SOLUCIONES. ............................ ........................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ................ .. 13 ALTURA DE PILA ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............... .. 13 TIEMPO DE LIXIVIACIÓN ............................ ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ....................... ........ 13 VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN ........................... ......................................... ........ 13 DISTRIBUCIÓN DE GRANOS MINERALES Y SUPERFICIES LIBRES ..................................

LIXIVIAICON DE ORO EN PILAS EN YANACOCHA: ......................................................... 14 PELIGROS GEOLÓGICOS EN LA INSTALACIÓN DE LIXIVIACIÓN EN PILAS .............. 15 RIESGOS PARA LA SALUD: ..................................................................................................... 16









INTRODUCCIÓN La tecnología actual de lixiviación de metales preciosos se ha desarrollado ampliamente desde mediados de la década del 70, aunque los principios de lixiviación así como los de extracción de oro mediante cianuración tienen una larga historia. Sin embargo, es en los últimos 20 años que la lixiviación se ha desarrollado hasta llegar a ser un método eficiente para tratar el oro oxidado y los minerales de plata. Ha demostrado ser una forma efectiva para extraer metales preciosos de depósitos depós itos pequeños y poco profundos. Se define a lixiviación en “disolver minerales mediante un sustancia acuosa o liquida, con el fin de obtener especies metálicas contenidas en él”, de este proceso se distinguen distintos métodos de operación que se eligen según factores técnicos y económicos en el análisis de un proyecto; de los que se pueden distinguir: ley de la especie (Compuesto) de interés a recuperar, caracterización mineralógica y geológica, comportamiento metalúrgico, costos de operación y de capital entre otros. Cabe agregar que se ocupa mayoritariamente para óxidos. Después de los análisis, se escoge el método de lixiviación más adecuado; para clasificar estos, se tiene dos grupos: Lixiviación de lechos fijos y Lixiviación de pulpas en el primero encontramos in situ, in place, botaderos, pilas, bateas; y en el segundo agitación a presión ambiente y autoclave. La lixiviación de pilas y botaderos de cobre se practica actualmente a nivel mundial en el caso de minerales de baja ley. Adicionalmente, los productores de uranio han venido practicando la lixiviación en pilas mediante mediant e soluciones so luciones ácidas á cidas y alcalinas desde fines de la década del 50. La tecnología de lixiviación en pilas usando aglomeración es aplicable a la mayoría de minerales de oro y relaves de flotación. Y al medio ambiente son más manejables. Teniendo actualmente una desventaja existente lo cual es la reducción potencial del porcentaje de extracción de metales que se obtiene del mineral en comparación con lo que qu e









I.

OBJETIVOS:



Explicar y dar a conocer el método de lixiviación en pilas.



Conceptualizar las ventajas y desventajas de este tipo de lixiviación



Especificar la importancia de la lixiviación en pilas.

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO

PILAS DE LIXIVIACIÓN 1. DEFINICIÓN: Es un proceso que permite disolver el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una solución de ácido sulfúrico y agua. Esta tecnología de lixiviación en pilas se caracteriza por la mayor trituración a que se someten los minerales, seguida de un pre tratamiento (con ácido sulfúrico), concentrado para su aglomeración y la posterior formación de pilas rectangulares del mineral pretratado. La solución ácida que se aporta mediante aspersión se enriquece de cobre durante la percolación de las pilas siendo recogida en el fondo para pasar a la próxima etapa del proceso. Actualmente, el diseño de pilas de lixiviación se realiza considerando sólo variables metalúrgicas, no obstante, la experiencia ha mostrado la necesidad de incorporar variables geotécnicas en el diseño, principalmente por dos condiciones:2  

Necesidad de flujo de las soluciones ácidas. Estabilidad estática y sísmica.









2 TIPOS: 2.1 PILAS DINAMICAS: Son aquellas en las cuales una vez que el mineral ha sido lixiviado, éste es removido de la pila y trasladado a botaderos, donde eventualmente podría ser sometido a un proceso pro ceso de lixiviación secundaria. secundaria . Cada nivel tiene una altura de entre 5 a 8 m y la altura total de la pila puede llegar hasta los 200 m 2.2 PILAS ESTÁTICAS: Se construyen y riegan por niveles, el nivel oscila aproximadamente de entre 7 a 8 metros, construidos sobre una base impermeable. El material es removido después de ser lixiviado y reemplazado por mineral nuevo. 3 COMPONENTES: En la siguiente figura se observa los componentes de una pila de lixiviación: (Figura 1)

Figura 1: Componentes de una pila de lixiviación, cada uno de ellos cumplen una función importante en la lixiviación.











3.2 Solución ácida: Corresponde al agente lixiviante. Sus principales componentes son agua y ácido sulfúrico. El riego también se puede realizar ALTURA DEL NIVEL ALTURA DE LA PILA SISTEMA DE RIEGO 45 con refino, es decir, con solución que ya ha lixiviado mineral, pero que no contiene cobre suficiente para realizar su extracción. 3.3 Sistema de riego: Corresponde al sistema a través del cual se aplican las soluciones ácidas al mineral. Este sistema se ubica en la parte superior de la pila y se compone de goteros, aspersores o sistemas mixtos. 3.4 Sistema de impermeabilización: Corresponde al sistema encargado de que las soluciones ácidas no escurran hacia el suelo de fundación de la pila. La no utilización de sistemas de impermeabilización naturales, se debe a la dificultad de obtener suelos arcillosos en la zona del norte grande, donde suelen estar ubicadas las pilas de lixiviación. 3.5 Tuberías de drenaje: Corresponde a la red de tuberías ranuradas cuyo fin es mantener controlado el nivel freático dentro de la pila. Éstas transportan las soluciones hasta el sistema de evacuación 3.6 Cover: Material granular que se coloca sobre el sistema de impermeabilización que puede cumplir alguna o todas las siguientes tareas: a) actuar como material drenante; b) proteger la geomembrana; y c) actuar como filtro. f iltro.









4 ETAPAS: 4.1 CHANCADO: Una vez extraído el material con minerales de cobre, la primera etapa de proceso a la que es sometido, es el chancado, esto con el objeto de llevarlo a una granulometría previamente estudiada que maximice la extracción. El chancado consiste en un proceso de fragmentación del mineral y se realiza, en general, en varias etapas: chancado primario, secundario, y en algunos casos terciarios, con el objeto de obtener un material mineralizado de un tamaño máximo entre ¾” y 2”.

Según (Schmidt, 2001), dice que el bajo tamaño de granulometría de un mineral es mucho objetivo para un proceso metalúrgico eficiente.3 Dependiendo de la granulometría que se haya definido en el proceso metalúrgico, el circuito de chancado fino puede ser cerrado o abierto (el producto es mayor o igual a 3/4 pulg y es pasada directamente a la planta de aglomeración). (Figura 2)









4.2 FORMACION DE LA PILA: El material chancado es transportado (generalmente mediante correas transportadoras) hacia el lugar donde se formará la pila. En este trayecto el material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua y ácido sulfúrico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar ya en el camino el proceso de sulfatación del cobre contenido en los minerales oxidados. En su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un terraplén continuo de 6 a 8 m de altura: la pila de lixiviación. Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo y aspersores as persores que van cubriendo toda el área expuesta. Bajo las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes (tuberías ranuradas) que permiten recoger las soluciones que se infiltran a través del materia. ( Figura N° 3)









de las pilas en canaletas impermeabilizadas. El riego de las pilas, es decir, la lixiviación se mantiene por 45 a 60 días, después de lo cual se supone que se ha agotado casi completamente la cantidad de cobre lixiviable. El material restante o ripio es transportado mediante correas a botaderos donde se podría reiniciar un segundo proceso de lixiviación para extraer el resto de cobre.4 4.4 ELECTROBTENCIÓN: Las soluciones ricas en cobre y con impurezas controladas, conocidas como electrólitos, pasan a lo que se conoce como nave electrolítica, donde mediante el empleo de electrodos de plomo y acero inoxidable, y aplicación de corriente continua, se logra depositar el cobre de grado electrolito, obteniendo de esta manera los cátodos con una pureza sobre 99.99% 5 CARACTERISTICAS: 

Pre tratamiento de los minerales: Esta operación consiste generalmente en una trituración del mineral, a un alto grado de fineza – al al punto que resultaba imposible su procesamiento posterior con las tecnologías existentes, la aglomeración de los finos en torno a las partículas mayores con agua y ácido sulfúrico concentrado, operación esta última que se conoce bajo el nombre de “curado



En las operaciones modernas la altura de las pilas suele variar entre 2 y 8 metros en contraste con la lixiviación en botaderos donde las alturas son generalmente mucho más altas En la lixiviación en pilas TL ocurren ciclos de menos de 90 días para minerales









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El piso, que debe ser esencialmente plano, es impermeabilizado con membranas plásticas para facilitar la recolección recole cción de los lixiviados, evitar pérdidas y prevenir la contaminación de las napas subterráneas de agua.



Se suele emplear actualmente correas transportadoras unidas a apiladoras de diseño especial para la formación de las pilas y cargadores frontales o excavadoras para su retiro y traslado

6 TIEMPO DE LA LIXIVIAICIÓN: El tiempo de lixiviación es un parámetro operacional muy importante para el proceso hidrometalúrgico del cobre, y depende de muchas de las variables anteriormente descritas. De esta forma, si se fija una recuperación objetivo, el tiempo de lixiviación dependerá fuertemente de las siguientes variables Granulometría del mineral Altura de apilamiento Tasa de riego Ácido en la aglomeración Permeabilidad de la pila Concentración de ácido en las soluciones de lixiviación 7 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA LIXIVIACION EN PILAS: VENTAJAS 1

Bajo capital y bajo costo en operación











DESVENTAJAS 1 2

Largos ciclos de lixiviación y retención de soluciones Menores recuperaciones que los procesos que lo involucran molienda/ flotación / lixiviación

3

Extensos programas de pruebas de pilotaje

4

Largos ciclos de lixiviación y retención de soluciones.

5

Impactos económicos y ambientales a largo plazo.

6

Posibles emisiones sal medio ambiente del PLS.

8 PRINCIPALES VARIABLES DE LA LIXIVIACIÓN EN PILAS 8.1 TAMAÑO DE PARTÍCULA: El tamaño y la forma son factores que determinan el área superficial de una partícula. Las reacciones involucradas en la disolución mineral son de carácter heterogéneo, en las cuales la velocidad de reacción es dependiente. Es









8.3 FLUJO ESPECÍFICO DE SOLUCIONES: El flujo de lixiviante determina la velocidad de transporte de los reactivos y productos hacia y desde la pila, usualmente puede variar entre 5 a 30 L/m2.h dependiendo del tamaño de partícula y altura de la pila. Generalmente se s e optimiza la combinación flujo f lujo específico-altura específico -altura de pila, de forma que las soluciones ricas no se diluyan. 8.4 ALTURA DE PILA: La altura del lecho mineral está determinada por su permeabilidad (líquida en el caso de los óxidos y también gaseosa en el caso de los sulfuros, debido a la necesidad de oxigeno). La presencia de arcillas, la formación de precipitados y exceso de finos pueden disminuir la permeabilidad, resultando en canalizaciones de flujo preferencial y una eventual acumulación de soluciones en la superficie, restringiendo el acceso uniforme de ácido y aire. En general la tendencia es a no superar los 8 m por cada nueva capa (Domic Mihovilovic, 2004). 8.5 TIEMPO DE LIXIVIACIÓN: Los ciclos de lixiviación pueden variar ampliamente de acuerdo a la mineralogía de la mena, para óxidos se usan entre 30 y 60 días, para









9 LIXIVIAICON DE ORO EN PILAS P ILAS EN YANACOCHA: 6 

La Construcción del Pad se da por la remoción de materiales orgánicos, hasta encontrar el suelo duro. Relleno de 30 cm de espesor con material compactado de corte o traído de cantera.



Se debe evitar la presencia de piedras grandes y angulosas.

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Después de la colocación de soil liner se procede a la instalación de la geomembrana que es un polietileno de alta o baja densidad. El control de calidad debe ser muy exigente en esta fase.

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Para el transporte de la solución rica hacia las pozas es necesaria la instalación de tuberías colectoras. El material de drenaje es colocado sobre cada tubo para evitar roturas por el peso del mineral.



La descarga del mineral se realiza directamente sobre el pad tal como sale de mina, luego el mineral es arrimado por tractores para ir conformando los lifts

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Junto con la descarga se adiciona lechada de cal con cisternas de 5000 gl. La idea es mantener un ph entre 9 y 11 para asegurar una buena lixiviación del oro y la plata. La cal es dosificada en forma lechada, es esparcida directamente











Y después es llevado a la Planta de Merril Crowe para las siguientes etapas el proceso.

Fuente: Figura N° 4









11. RIESGOS PARA LA SALUD: La exposición a ácido sulfúrico puede causar irritación de las vías respiratorias, dificultad para respirar, edema pulmonar, laringitis y bronquitis. Además, el contacto con los ojos puede producir irritación severa, quemaduras y opacidad de la córnea. Por su parte, el plomo puede ingresar al organismo por la vía respiratoria y también digestiva. Afecta principalmente al riñón y sistemas nervioso, hematológico y cardiovascular. Puede ocasionar anemia, cólico saturnino, polineuropatía, hipotiroidismo, hipertensión crónica y nefritis crónica. El hidrógeno no es tóxico, pero es un gas altamente inflamable y explosivo.











CONCLUSIONES

III. 

Se entiende por lixiviación al proceso que permitirá la disolución del cobre que se encuentra contenidos en minerales oxidados, este proceso de recuperación se dará a través de agentes lixiviantes que normalmente se encuentran disueltos en soluciones acuosas.



En la lixiviación de pila es importante conocer sus ventajas y desventajas, ya esto permitirá ver si este método es conveniente para la recuperación del mineral, además si generara menos costos que otros métodos, si permitirá reducir tiempos,









IV.

REFERENCIAS

1. Jiang, Mofen. The Mofen. The Chemical and kinetic mechanism for leaching of chrysocolla. [En línea] 6 de Marzo de 2016. http://citeseerx.ist.psu.edu/vi http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?d ewdoc/download?doi=10.1.1.852.5638&rep=rep oi=10.1.1.852.5638&rep=rep1&type=pdf. 1&type=pdf. 2. LÓPEZ ALFARO, EMILIO JOSÉ. ESTUDIO JOSÉ. ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA PERMEABILIDAD DE MATERIALES. UNIVERSIDAD DE CHILE. [En línea] ENERO de 2012. http://repositorio.uchile.cl/tesi http://repositorio.uchile.cl/tesis/uchile/2012/cf-l s/uchile/2012/cf-lopez_ea/pdfAmont/c opez_ea/pdfAmont/cf-lopez_ea.p f-lopez_ea.pdf. df. 3. Serrano Monrroy, Roberto Alexis. PROYECTO Alexis. PROYECTO PRUEBAS GEOMETALÚRGICAS DE RECURSOS









V.

Tabla N° 1: La velocidad de disolución podría clasificarse en grupos









Tabla N° 2: Granos de Minerales de acuerdo a su accesibilidad a las soluciones lixiviantes.

Pilas de Lixiviación Presentar (1)

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