i c m i ingenieria - construccion - montaje industrial · 2020. 7. 31. · precomisionamiento,...

I C M I INGENIERIA - CONSTRUCCION - MONTAJE INDUSTRIAL

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DIRECCIOacuteN PROFESIONAL DE PROYECTOS DE INGENIERIacuteA

NdegDoc P150617-00A-MAHA-ICMI Rev2 MAHA ICMI es una empresa estructurada de manera liacuteneo funcional que ha consolidado competencias y capacidades para ofrecer servicios de ingenieriacutea en todos sus niveles desde la etapa preinversional hasta el desarrollo del proyecto en su etapa de construccioacuten yo montaje industrial Compuesta por profesionales con vasta experiencia capaces de liderar y direccionar equipos multidisciplinarios para abordar las necesidades proyecciones y problemaacuteticas existentes en instalaciones minero-industriales disentildeo de procesos e ingenieriacutea hidraacuteulicapiping

MAHA ICMI entrega servicios en base a los maacutes altos entandares de calidad y distintos niveles de integracioacuten (escalables hacia una i40) para lograr la conformidad de nuestros clientes y el medio ambiente bajar costos de construccioacuten y disminucioacuten de tiempos de ejecucioacuten de obra

Trabajamos en base a tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten que nos proporcionan herramientas para el desarrollo de proyectos ingenieriacutea control de gestioacuten y avances disminucioacuten de tiempos de respuesta reduccioacuten de costos y aseguramiento de la calidad Gerenciamiento de proyectos multidimensionales para lograr que nuestros clientes obtengan aumentos de eficiencias respecto al desarrollo de proyectos y operacioacuten de procesos

EMPRESA

DIRECCIOacuteN PROFESIONAL DE PROYECTOS DE INGENIERIacuteA NdegDoc P150617-00A-MAHA-ICMI Paacutegina 2 de 159 I C M I - INGENIERIA Rev2 - 30-09-2017

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EMPRESA NdegDoc P150617-00A-MAHA-ICMI

INDICE 1 SERVICIOS DE INGENIERIA 6

11 INGENIERIA DE PERFIL - Identificacioacuten de necesidades 6 12 INGENIERIA CONCEPTUAL - Identificacion y seleccioacuten de proy 6 13 INGENIERIA FACTIBILIDAD ndash ING BASICA 6 14 INGENIERIA DE DETALLES - Validacioacuten y desarrollo detallado 7 15 EJECUCION INVERSIONAL 7 16 OPERACION 7

161 PRECOMISIONAMIENTO 7 162 MECHANICAL COMPLETION Y COMISIONAMIENTO 8 163 PUESTA EN MARCHA Y MARCHA BLANCA 8

17 INGENIERIA nD 8 171 BENEFICIOS DEL MODELO nD 9 172 MODELAMIENTO E INTERACCINES PROYECTO 4D 9 171 BUILDING INFORMATION MODEL (BIM) 10 172 BENEFICIOS MODELOS 4D 10

18 PROYECTOS EPC EPCM 12 2 EFICIENCIA ENERGETICA 13

21 VISION GENERAL 13 22 ENFOQUE TECNICO 14 23 NORMA ISO 50001 ndash PERFOMANCE ENERGETICO 15

231 NORMA ISO 50001 ndash MODELO DE GESTION ENERGETICA 16 232 GESTION PROFECIONAL DE PROYECTOS EE 17

24 DESAFIOS 18 241 MEJOR ENTENDIMIENTO DE LA EE 21 242 SENCIBILIDAD EN EL PROCESO DE TOMA DE DECISIONES 22 243 ENFOCAR ESFUERZOS Y PRIORIDAES 23 244 CULTURA ENERGETICA 24

25 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO - VARIOS 25

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251 PERFIL ENERGETICO PLANTA SX-EW 25 252 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO ndash MOLINOS Y BOMBEOS 26 253 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO ndash EFICIENCIA DE BOMBAS 27

3 DISENtildeO DE PROCESOS 28

31 CHANCADO Y MOLIENDA 28 32 FLOTACION Y CONCENTRADO 29 33 ESPESADORES DE CONCENTRADOS 29 34 EXTRACCION POR SOLVENTES 30 35 PROCESOS TERMICOS 31 36 AUTOMATIZACION Y CONTROL ndash ROBOTIZACION DE PROC 32

4 MODELAMIENTO DE SISTEMAS ndash PROTOTIPOS DIGITALES 3D 33

41 SOFTWARE 33 42 CODIGOS Y NORMAS 33 43 ANALISIS DE FLEXIBILIDAD DE TUBERIAS - FAP 33 44 ANALISIS FLUIDO DINAMICOS ndash CFD 36

441 APLICACIONES - CFD 36 45 ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS (FEA) 39

451 APLICACIONES - FEA 40 46 ANALISIS POR ELEMENTOS DISCRETOS (DEA) 43 47 ANALISIS HIDRAULICO TRASNPORTE GRAV DE RELAVES 44 48 SIMULACIONES HIDROMETALURGICAS - LIX-SX-EW (LAB) 46

481 PLANTA PILOTO 46 482 PARAMETROS REPRESENTATIVOS 46 483 EQUIPOS 47

5 HIDRAULICA - PIPING 48

51 DISENtildeO CONSTRUCCIOacuteN Y MONTAJE DE PIPING - PIPELINE 49 52 DISENtildeOS REDES PARA EL COMBATE DE INCENDIO 52 53 DISENtildeO HIDRAULICOS REDES DE AGUA POTABLE E INDUSTRIALES 55 54 DISENtildeO HIDRAULICOS - TRANSPORTE DE RELAVES Y PULPAS 59

541 CARACTERIZACION DE LAS PULPAS 59 55 TRANSPORTE DE COMBUSTIBLES 63 56 TRANSPORTE DE CELULOSA SILICE Y CAOLI 64

6 EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTES PARA OBTENCIOacuteN DE COBRE 66

61 GENERALIDAD DEL SERVICIO 66 62 COMPONENTES PRINCIPALES 67 63 ALCANCES MAHA ICMI 67 64 ETAPA DE CHANCADO Y TRITURACION 70

641 ETAPAS Y EQUIPOS 70 642 TAMANtildeO DE TRITURACIOacuteN O CHANCADO Y ELECCIOacuteN DE

EQUIPOS 70 643 DISENtildeO DEL PROCESO DE TRITURACIOacuteN Y CHANCADO 73 644 PRUEBAS DE CHANCADO DEL MINERAL 75

65 ETAPA DE AGLOMERACIOacuteN DE MINERAL 76 651 AGLOMERACIOacuteN POR HUMEDAD 78 652 AGLOMERACIOacuteN POR ADHERENTES 79 653 CARACTERIacuteSTICAS Y FACTORES DE LA AGLOMERACIOacuteN 79

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654 PRINCIPALES AGLOMERANTES 80 655 CONDICIONES INICIALES DE AGLOMERACIOacuteN Y CURADO 80

66 ETAPA LIXIVIACIOacuteN EN PILAS (HEAP LEACHING) - LIX 84 661 PARAMETROS DE LA CINETICA DE DISOLUCION 89 662 CONCENTRACIOacuteN Y DOSIFICACIOacuteN INICIAL DE AacuteCIDO

SULFUacuteRICO 98 663 SULFATOS 100 664 APLICACIOacuteN DE LA SOLUCIOacuteN LIXIVIANTE 102 665 LIXIVIACION BACTERIANA DE MINERALES DE COBRE 103 666 SISTEMA DE RIEGO 117 667 RECOLECCIOacuteN DE SOLUCIONES 119

67 ETAPA EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTES - SX 121 671 ETAPAS Y MECANISMOS DE LA EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTE 123 672 AGENTES EXTRACTANTES 127 673 DILUYENTES 135 674 MODIFICADORES 138 675 SOLUCIOacuteN ACUOSA 138 676 EQUIPOS EN PLANTA DE EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTE 139 677 PARAacuteMETROS DE LA OPERACIOacuteN DE PLANTA 140 678 PLANTA PILOTO SOLVENT EXTRACTION ndash SX 141

68 ETAPA ELECTRO-OBTENCIOacuteN DE COBRE - EW 143 REACCIONES PARAacuteSITAS 146 681 PLANTA PILOTO ELECTROWINN - EW 148

69 IMPULSION DE FLUIDOS 150 7 ESTRUCTURAS Y OOCC 151

71 INGENIERIA ESTRUCTURAS METALICAS 151 72 ESTRUCTURAS PESADAS MEDIANAS Y LIGERAS 151 73 OBRAS CIVILES (OOCC) 153 74 PUENTES GRUA 155 75 PLATAFORMAS INDUSTRIALES - GRATING Y BARANDAS 156

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GERENCIA DE PROYECTOS DIRECCIOacuteN PROFESIONAL DE PROYECTOS DE

INGENIERIacuteA

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I C M I - INGENIERIA

MAHA ICMI ndash INDUSTRIALMINERIA Desarrollado por Ricardo Retamal Gerente Proyectos

Revisado por Marcelo Henriacutequez Gerente Ingenieriacutea Aprobado por Marcelo Henriacutequez Gerente Ingenieriacutea

Toma de Conocimiento

Vigencia 30-09-2017 Revisioacuten Rev2

REVISIOacuteN TIPO DE CAMBIO FECHA A REVISIOacuteN MAHA 13-02-17 B REVISIOacuteN MAHA 08-02-19 0 PARA USO 30-09-2017 1 PARA USO

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EMPRESA NdegDoc P150617-00A-MAHA-

ICMI

1 SERVICIOS DE INGENIERIA 11 INGENIERIA DE PERFIL - Identificacioacuten de necesidades

bull Identificacioacuten de requerimientos bull Proyeccioacuten de esquemas conceptuales de proceso estaacutetico o dinaacutemico bull Proyeccioacuten de beneficios

12 INGENIERIA CONCEPTUAL - Identificacion y seleccioacuten de proy

bull Productos y capacidad de produccioacuten bull Normativa y regulacioacuten bull Descripcioacuten del proceso de fabricacioacuten y requerimientos de usuario bull Descripcioacuten general de instalaciones bull Planificacioacuten diagramas de bloques distribucioacuten de instalaciones planos de flujos de

materiales y RRHH planos de aacutereas clasificadas diagramas de procesos baacutesicos bull Estimacioacuten de requerimientos de servicios auxiliares bull Lista de equipos preliminar bull Estimacioacuten econoacutemica de la inversioacuten

13 INGENIERIA FACTIBILIDAD ndash ING BASICA

Factibilidad (Ingenieriacutea Baacutesica) Desarrollo de proyecto se consolidan los requerimientos de usuario las especificaciones baacutesicas y memorias de caacutelculo el cronograma de realizacioacuten y la valoracioacuten econoacutemica La aprobacioacuten de esta ingenieriacutea debe entregar una soacutelida base para el desarrollo de la ingenieriacutea de detalle

bull Revisioacuten detallada de la ingenieriacutea conceptual y requerimientos de usuario bull Hojas de datos de todas las instalaciones proyectadas (criacuteticas y no criacuteticas) Listas de

consumos Listas de equipos bull Caacutelculo de cargas teacutermicas hidraacuteulicas neumaacuteticas y estructurales bull Diagramas de proceso PampID bull Flow sheet del proceso bull Distribucioacuten de puntos de uso de servicios y materias primas bull Layouts de implantacioacuten de equipos bull Balances de masa y energiacutea bull Routings de tuberiacuteas bull Budget de inversioacuten aproximado

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bull Planificacioacuten del proyecto bull Eficiencia Energeacutetica en pos de la proteccioacuten al medio ambiente

14 INGENIERIA DE DETALLES - Validacioacuten y desarrollo detallado

bull Validacioacuten detallada de la ingenieriacutea baacutesica bull Especificaciones teacutecnicas de equipos y materiales Especificaciones funcionales

Especificacioacuten de mediciones para peticioacuten de ofertas bull Memorias de caacutelculo bull Dimensionamiento de conductos tuberiacuteas y vaacutelvulas estructuras OOCC e

instalaciones eleacutectricas bull Listado de equipos instrumentacioacuten accesorios y materiales bull Planos de detalle de las instalaciones Layout de tuberiacuteas y conductos equipos

isomeacutetricos detalles de arquitectura unifilares eleacutectricos Routings de tuberiacuteas Planos 3D

bull Balances de masa y energiacutea dimensionamiento de equipos e instalaciones bull Diagramas de proceso PampID bull Especificacioacuten de mediciones para peticioacuten de ofertas bull Budget de inversioacuten detallado bull Planificacioacuten detallada del proyecto bull Eficiencia Energeacutetica en pos de la proteccioacuten al medio ambiente

15 EJECUCION INVERSIONAL

Ejecucioacuten (Inversional) Construccioacuten montaje y puesta en marcha de proyecto Se priorizan aspectos relacionados con plazos costos calidad y sustentabilidad 16 OPERACION Operacioacuten Las instalaciones entran en produccioacuten previo paso por las etapas de Precomisionamiento Mechanical Copletion Comisionamiento Puesta en Marcha (incluye marcha blanca) 161 PRECOMISIONAMIENTO

Es el conjunto de actividades de revisioacuten verificacioacuten documentacioacuten y realizacioacuten de las pruebas y ensayos necesarias para comprobar que todos los Sistemas que conforman el

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proyecto fueron correctamente instalados y debidamente probados tal como exigen las bases de disentildeo y los manuales de los fabricantes de cada equipo 162 MECHANICAL COMPLETION Y COMISIONAMIENTO

El completamiento mecaacutenico confirma a traveacutes de un Certificado extendido por El Cliente o su Ingeniero que los equipos y sistemas que componen la Planta esteacuten completos y hayan sido construidos e instalados de acuerdo a la informacioacuten y especificaciones finales de Disentildeo las recomendaciones de los fabricantes y respetando la Normas y Regulaciones cuya aplicacioacuten es exigible contractualmente para el proyecto o que son parte de las buenas praacutecticas de Ingenieriacutea utilizables Con este Certificado la Planta o un sistema en particular estaacuten listos para comenzar las siguientes actividades de Comisionamiento El fin del Comisionamiento es de garantizar que los sistemas que conforman el proyecto interactuacuteen entre siacute de acuerdo a los disentildeos normas requerimientos del cliente y recomendaciones de los fabricantes estando expeditos para iniciar las actividades de Puesta en Marcha de la Planta 163 PUESTA EN MARCHA Y MARCHA BLANCA

Consiste en verificar que las instalaciones como un todo operan de acuerdo con las condiciones de disentildeo procediendo gradualmente a poner las instalaciones en operacioacuten paso por paso y de un modo controlado seguro y confiable hasta que estas alcancen las condiciones normales de operacioacuten y la produccioacuten se haya estabilizado (Rump Up) En esta etapa se efectuacutean las pruebas de performance para verificar el cumplimiento de los paraacutemetros garantizados 17 INGENIERIA nD

Su objetivo es retratar y visualizar el proyecto entero desde el disentildeo hasta la construccioacuten permitiendo asiacute a los usuarios ver y simular el ciclo de vida del proyecto Esto busca mejorar el proceso de toma de decisiones y el desempentildeo de construccioacuten permitiendo un anaacutelisis mas profundo de toda la gestio y desarrollo comparar indicadores respecto de otros proyectos desarrollados etc Uso de modelos virtuales y multidisciplinarios de proyectos de disentildeo y construccioacuten incluyendo modelos de productos procesos y organizaciones para apoyar los objetivos de negocio expliacutecitos y puacuteblicos

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bull 2D Superficie Describe y predice la ubicacioacuten o lugar bull 3D Espacio Alcance del proyecto en forma digital y visual (espacial) bull 4D Tiempo Controla visualmente el avance del proyecto detecta elementos no

planificados control visual del proyecto comparacioacuten del avance programado vs avance real deteccioacuten de atrasos de actividades forma de trabajo maacutes sencilla y eficaz que hacer control directamente desde el software de programacioacuten

bull 5D Secuencia constructiva y Estrategia de ejecucioacuten bull 6D Cubicacioacuten y Cantidad Proyeccioacuten de cantidades para determinar el cumplimiento

de alguacuten hito y gestioacuten logiacutestica Prediccioacuten de la utilizacioacuten de materiales organiza y filtrarar informacioacuten de cantidades en forma raacutepida y confiable

bull 7D Costo Predice costos de actividades o del proyecto a una determinada fecha bull 8D Seguridad e Historial de Desempentildeo Se Predice situaciones riesgosas Muestra

porcentajes de avance programado y real y causas de no cumplimiento de actividades Estos dos conceptos mencionados den trabajar juntos para un aseguramiento de la calidad en todo aspecto

171 BENEFICIOS DEL MODELO nD bull Mejor entendimiento del proyecto por parte del mandante disentildeadores y constructores bull Menores reprocesos de disentildeo bull Eficiente coordinacioacuten de especialidades Actualizacioacuten perioacutedica del modelo bull Analsis de interferencias Deteccioacuten de colisiones bull Entrega de un modelo que podraacute ser utilizado por el cliente en la operacioacuten Manejo de

informacioacuten asociada bull Definicioacuten de paraacutemetros y asociacioacuten a elementos Encontrar faacutecilmente los

elementos bull Hacer conteos o sumas de propiedades bull Creacioacuten de documentacioacuten final maacutes rapido Especificaciones asociadas a elementos bull Vistas 3D con rotaciones creacioacuten de isomeacutetricos bull Estimaciones de costo exactas bull Interoperabilidad con CAD Hipervinculos

172 MODELAMIENTO E INTERACCINES PROYECTO 4D

3D es un modelo de producto en el que se representa tridimensionalmente la obra Permite visualizar como seraacute la construccioacuten final Si al modelo 3D le agregamos la programacioacuten del

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proyecto (variable tiempo cuarta dimencion 4D) lo cual permite visualizar el avance en periacuteodos de tiempo intermedios En el proyecto pueden existir cambios (interacciones) tanto en el modelo como en la planificacioacuten por lo cual se debe iterar 3 etapas de cualquier proyecto de ingeneria y construccion

bull Actualizar el modelo bull Segmentar el modelo bull Mejorar el plan

171 BUILDING INFORMATION MODEL (BIM)

Un BIM es una fuente de informacioacuten compartida de un proyecto conformando una base confiable para la toma de decisiones durante su ciclo de vida Esta gestioacuten de informacion (bases de datos) abarca la geometriacutea del edificio las relaciones espaciales la informacioacuten geomeacutetrica junto a las cantidades y propiedades de sus componentes entre otros elementos

172 BENEFICIOS MODELOS 4D

Los beneficios mas notorios en trabajar con modelos 4D son bull Mejoras continuas al plan maestro bull Aumento de la transmisioacuten de los objetivos del Proyecto

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bull Mayor conciencia de trabajos y atrasos bull Entendimiento de riesgos presentes o por venir bull Disminucioacuten de los tiempos de gestioacuten y reunioacutenes de ingenieriacutea bull Evaluacioacuten temprana de conflictos Al cotejar la informacioacuten desde el comienzo del

proyecto podemos detectar posibles conflictos en las distintas etapas del proceso bull Evita retrasos y costos adicionales Al visualizar los procesos con antelacioacuten

prevenimos problemas sin mayores costos ni retrasos inesperados bull Aumenta y optimiza el tiempo En proyectos integrados aporta informacioacuten para la

administracioacuten clarificando las tareas pendientes en cada etapa bull Permite visualizar cambios simultaacuteneos Podemos estimar las repercusiones de cada

solucioacuten en las distintas aacutereas sin improvisar nuevos modelos bull Mejora la organizacioacuten y el seguimiento Permite proyectar el calendario del proyecto y

realizar un seguimiento bull Facilita la estimacioacuten de recursos Es maacutes faacutecil desarrollar el presupuesto y control de

obra cuando toda la informacioacuten estaacute en sobre la mesa y es faacutecil de revisar bull Permite evaluar la sustentabilidad de la obra Facilita el caacutelculo de la eficiencia

energeacutetica del edificio y sus instalaciones

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18 PROYECTOS EPC EPCM

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2 EFICIENCIA ENERGETICA 21 VISION GENERAL

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22 ENFOQUE TECNICO

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23 NORMA ISO 50001 ndash PERFOMANCE ENERGETICO

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231 NORMA ISO 50001 ndash MODELO DE GESTION ENERGETICA

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232 GESTION PROFECIONAL DE PROYECTOS EE

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24 DESAFIOS

bull Lograr difundir un mejor entendimiento de la EE en el equipo de proyecto bull Sensibilizar la toma de decisiones de clientes considerando la EE bull Enfocar esfuerzos en EE a lo maacutes relevante

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241 MEJOR ENTENDIMIENTO DE LA EE

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242 SENCIBILIDAD EN EL PROCESO DE TOMA DE DECISIONES

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243 ENFOCAR ESFUERZOS Y PRIORIDAES

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244 CULTURA ENERGETICA

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25 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO - VARIOS 251 PERFIL ENERGETICO PLANTA SX-EW

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252 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO ndash MOLINOS Y BOMBEOS

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253 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO ndash EFICIENCIA DE BOMBAS

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3 DISENtildeO DE PROCESOS

Disentildeo de Lay Out equipos e instalaciones (Ingenieriacutea de Procesos) se logra integrar el dimensionamiento de los equipos balances de masa eficiencias energeacuteticas etc 31 CHANCADO Y MOLIENDA

bull Dimensionamiento sistema de transporte chancado y molienda bull Balances de masa bull Diagramas de flujo bull Eficiencias energeacuteticas

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32 FLOTACION Y CONCENTRADO bull Flotacioacuten celdas escalonadas bull Flotacioacuten celda de columna bull Seleccioacuten de equipos gestioacuten de adquisiciones bull Dimensionamiento sistema hidraacuteulico de operacioacuten

33 ESPESADORES DE CONCENTRADOS bull Seleccioacuten de equipos gestioacuten de adquisiciones bull Dimensionamiento sistema hidraacuteulico de operacioacuten

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34 EXTRACCION POR SOLVENTES bull Balances de masa bull Diagramas de flujo bull Dimensionamiento hidrometaluacutergicos bull Dimensionamiento hidraacuteulico

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35 PROCESOS TERMICOS bull Dimensionamiento de intercambio de calor bull Transporte de fluidos teacutermicos bull Aislaciones habitacionales bull Aislacioacuten de tuberiacuteas bull Teacutermicos e intercambio de calor bull Torres de enfriamiento bull Sistemas de refrigeracioacuten

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36 AUTOMATIZACION Y CONTROL ndash ROBOTIZACION DE PROC bull Disentildeo de procesos robotizados bull Produccioacuten automatizada instrumentacioacuten y control

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4 MODELAMIENTO DE SISTEMAS ndash PROTOTIPOS DIGITALES 3D 41 SOFTWARE

bull CAESAR II ndash Analiss de Flexibilidad de tuberiacuteas bull BENTLEY AUTOPIPE V8i - Anaacutelisis de Flexibilidad de tuberiacuteas bull ANSYS ndash Analsis por elementos finitos (FEA) ANSYS WORKBENCH FLUENT ADINA

SOLID WORKS bull HEC-RAS - Anaacutelisis transporte hidraacuteulico gravitacional bull COSMOS WORKS - Analsis por elementos finitos (FEA) bull BENTLEY HAMMER V8i ndash Disentildeo de redes transporte de fluidos y proteccioacuten redes de

distribucioacuten de fluidos bull CHUTE MAVEN - Analsis por elementos discretos (DEM) bull ROCKY DEM - Analsis por elementos discretos (DEM) bull EDEM Simulation - Analsis por elementos discretos (DEM)

42 CODIGOS Y NORMAS

bull ASME bull API bull ASTM bull MSS SP bull NEMA bull DNV

43 ANALISIS DE FLEXIBILIDAD DE TUBERIAS - FAP

El anaacutelisis de flexibilidad de tuberiacuteas consiste en determinar el comportamiento de una tuberiacutea sometidas a esfuerzos y deformaciones debido a cargas estaacuteticas y dinaacutemicas del tipo inerciales (fuerzas debido al transporte fluido dinaacutemico) y teacutermicas (por exposicioacuten o transmitidas desde el fluido) Los fluidos pueden ser transportador a muy altas temperaturas (Ejem vapor sobrecalentado) o muy bajas temperaturas (Tem Criogeacutenica) De los anaacutelisis de flexibilidad se definen los estaacutendares de soportes o sus disentildeos seguacuten el requerimiento de terreno se definen sus sistemas de proteccioacuten y de absorcioacuten de dilataciones teacutermicas El anaacutelisis de flexibilidad estaacutetico y dinaacutemico en tuberiacuteas considera factores de operacioacuten como la presioacuten y temperatura tiene por objetivo cuantificar los esfuerzos fuerzas y momentos causados por la dilatacioacuten teacutermica operacioacuten y el propio peso de la tuberiacutea En el anaacutelisis los esfuerzos internos de la tuberiacutea o sistema son comparados con los esfuerzos maacuteximos

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permitidos indicados en las normas coacutedigos y estaacutendares nacionales e internacionales Estos esfuerzos fuerzas y momentos generados son transmitidos a los equipos y soportes por lo que son considerados en los caacutelculos correspondientes a los especialistas de las Disciplinas Civil y Mecaacutenica que deben cumplir con la norma que rigen los equipos y estructuras En oacuteptimas condiciones de operacioacuten se asegura la infraestructura de la empresa salvaguardar la integridad de las personas y se garantiza la preservacioacuten del medio ambiente Este tipo de anaacutelisis pueden yo deben ser aplicados a los siguientes transportes y sistemas (seguacuten criterios de disentildeo o requerimientos por parte de operaciones)

bull Liacuteneas de tuberiacuteas de vapor (calientes) bull Liacuteneas de nitroacutegeno (criogeacutenicas) bull Caacutelculos de esfuerzos soportes para tuberiacuteas bull Estaciones de bombeo y de vaacutelvulas bull Sistema de venteo Ductos bull Anaacutelisis teacutermico (Gradientes de temperatura)

Para cubrir los estaacutendares de seguridad y operacioacuten de los sistemas entes descritos se tendraacute en consideracioacuten los siguientes factores (seguacuten corresponda al coacutedigo que aplique al sistema) para ejecutar los anaacutelisis

1 Las condiciones de presioacuten y temperatura de disentildeo 2 Las especificaciones del material 3 El diaacutemetro de tuberiacutea y el espesor de pared de cada componente del sistema 4 El esquema del sistema (3D) incluyendo dimensiones y movimientos en cualquier

punto 5 Condiciones de borde Limitaciones de reacciones finales en los puntos tales como

las establecidas por los fabricantes de equipos

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44 ANALISIS FLUIDO DINAMICOS ndash CFD

Herramientas computacionales para el anaacutelisis numeacuterico mediante FEA (Elementos Finitos) y CFD (Fluido dinaacutemica) en aplicaciones practicas de proyectos

bull reacciones quiacutemicas combustioacuten y flujos turbulentos bull transferencia de calor combinado y de radiacioacuten bull flujos en reacutegimen permanente bull problemas de mezclado de multi-especies bull flujos multifaacutesicos

441 APLICACIONES - CFD

bull Horno Flash ndash Refrigeracioacuten Settler y Mezcla Aire Proceso Oxigeno bull Captacioacuten de gases en Campana Primaria con ductos radiantes bull Simulacioacuten de Sistemas de Ventilacioacuten y Control de Polvo bull CFD de flujos mezclas estanques hornos etc bull Distribucioacuten de temperatura en una caacutemara radiante

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bull Distribucioacuten de temperatura para la refrigeracioacuten del settler-horno flash

bull Distribucioacuten de velocidades para Mezcla Aire Proceso Oxigeno

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bull Anaacutelisis fluido dinaacutemico chimenea - central termoeleacutectrica Reporte de presiones focalizadas sobe la superficie interior del cilindro de la chimenea

COLBUN SA

PROYECTO REVISIOacuteN Y MEJORAS CHIMENEA TG-2 CENTRAL CANDELARIA

bull Anaacutelisis fluido dinaacutemico ventilacioacuten oficinas de ingenieriacutea

Proyecto enfocado en el estudio de la distribucioacuten optima de equipo y muebles dentro de las instalaciones y oficinas con el objeto de garantizar la renovacioacuten del aire

PROYECTO DISTRIBUCION DE EQUIPOS SISTEMA DE VENTILACION

bull Anaacutelisis fluido dinaacutemico ventilacioacuten sala de maacutequinas y salas eleacutectricas

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DISENtildeO Y DIMENSIONAMIENTO DE DUCTOS DE VENTILACION

45 ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS (FEA) bull Anaacutelisis de tensioacuten amp deformacioacuten incluyendo cargas mecaacutenicas y teacutermicas bull Anaacutelisis siacutesmico seguacuten la norma chilena NCh 2369 of 2003 bull Anaacutelisis de fatiga por cargas ciacuteclicas ya sea mecaacutenicas o teacutermicas bull Anaacutelisis termo mecaacutenico de deformacioacuten prolongada y ruptura debido a fluctuaciones

de temperatura bull Anaacutelisis Fluido-Estructural bull Verificacioacuten por medio de la norma ASME BPVC II Divisioacuten 1 usando los criterios de

disentildeo mediante el anaacutelisis que brinda la norma ASME BPVC Seccioacuten VIII Divisioacuten 2

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451 APLICACIONES - FEA

bull Estanques y tolvas bull Tambores aglomeradores bull Campanas para captura de gases bull Servicios bull Anaacutelisis estructural de tambores aglomeradores estanques y tolvas bull Anaacutelisis termo estructural de campanas de captacioacuten de gases bull Anaacutelisis estructural de elementos de soporte de equipos bull Distribucioacuten de tensiones debido a cargas mecaacutenicas en campana primaria Distribucioacuten

de tensiones con carga teacutermica en campana primaria

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bull Distribucioacuten de tensiones tambor aglomerador Sometido a cargas ciacuteclicas

bull Anaacutelisis por elementos finitos (FEA) resistencia mecaacutenica y estructural de materiales Proyecto identifica de falla tiacutepica de montaje elementos de tuberiacutea

Disentildeo y dimensionamiento de espesores

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bull Anaacutelisis por elementos finitos (FEA) resistencia mecaacutenica y estructural de materiales

Proyecto disentildeo de estructura base silo 50 ton

Espesores pernos placa base silla de corte fundaciones y OOCC

bull Distribucioacuten de tensiones para cajones contenedores de pulpa sometido a cargas hidrostaacuteticas y siacutesmicas

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46 ANALISIS POR ELEMENTOS DISCRETOS (DEA) bull Encuentre problemas en la etapa de disentildeo no cuando primero inicie los

transportadores bull Optimice el flujo de material bull Minimizar el polvo y la degradacioacuten del material bull Minimice la abrasioacuten a la correa ya la tolva bull Mantenga sus propias teacutecnicas de disentildeo e ideas

Disentildeo de traspaso y alimentaciones a correas trasportadoras harneros vibratorios silos apiladores etc Control y eliminacioacuten de atacamientos por humedad recomendaciones para recubrimientos interiores de alto impacto y bajo desgastes

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47 ANALISIS HIDRAULICO TRASNPORTE GRAV DE RELAVES

Proyecto Peraltamiento (aumento altura de pared) de canaleta relaves finales Nota Relaves finales = Emisiones finales planta hacia tranques de relaves

SOFTWARE HEC-RAS Suma de emisiones finales de otra planta de la gran mineriacutea al transporte hidraacuteulico gravitacional por canaleta seccioacuten cuadrada y trapezoidal

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48 SIMULACIONES HIDROMETALURGICAS - LIX-SX-EW (LAB) 481 PLANTA PILOTO

MAHA ICMI disentildea y fabrica esta Mini Plantas orientadas principalmente a la docencia demostracioacuten de sistemas operacionales entrenamiento de personal y algunos iacutendices de procesos La operacioacuten puede generar aproximaciones elaboradas en modelos teoacutericos y balances de masa Como simuladores desagregan paraacutemetros como

bull Estudio de la cantidad de etapas que pudiere demandar el proceso bull Anaacutelisis de los contaminantes quiacutemicos de los estractantes bull Anaacutelisis de los tiempos oacuteptimos de mezclado

482 PARAMETROS REPRESENTATIVOS

Los paraacutemetros representativos de una simulacioacuten de procesos otorgan factores del comportamiento quiacutemico de los componentes involucrados en la experiencia los que relacionados con modelos analiacuteticos proporcionan informacioacuten para ajustes de disentildeo industrial Las envergaduras de estos simuladores estaacuten en funcioacuten de las aplicaciones especiacuteficas destacando entre ellas Pruebas de Reactivos Eficiencia de Intercambio Anaacutelisis del Producto Final Como aproximacioacuten oacuteptima los valores de flujo en la solucioacuten de alimentacioacuten debieran en lo posible situarse entre los 2 (gpm) a 12 (gpm) Se estiman modelos en rangos de soluciones de alimentacioacuten desde 100 (mlmin) a 2000 (mlmin) operando sobre tiempos de residencia velocidades angulares del agitador tipo de agitador etc En estos modelos se pueden inferir cambios en las velocidades cambios de flujos cambios en direccioacuten de flujos entre otros

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483 EQUIPOS

El grado de sofisticacioacuten de los equipos estaacute circunscrito a las aplicaciones especiacuteficas solicitadas pudiendo requerir desde el componente hasta una Planta Completa con alto grado de flexibilidad Los sistemas de Electroobtencioacuten tienen una dependencia lineal de la produccioacuten en las distintas etapas de concentracioacuten de las soluciones equipados con elementos de control que actuacutean sobre la relacioacuten energiacuteaaacuterea de las superficies expuestas al depoacutesito catoacutedico

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5 HIDRAULICA - PIPING

Conducciones gravitacionales y en presioacuten de fluidos (Disentildeo de piping pipeline y canaletas) memorias de caacutelculo y criterios de disentildeo

bull Disentildeo de sistema de deteccioacuten y combate de incendios bull Pulpas y relaves de cobre molibdeno y otros bull Agua potable combate incendio industrial procesos residuales etc bull Aacutecido sulfuacuterico bull Aire comprimido y de soplado bull Combustibles petroacuteleo dieacutesel kerosene y fuel oil bull Oleoductos bull Transporte de gas natural y licuado bull Floculantes bull Liacuteneas de materias primas bull Liacuteneas de proceso y distribucioacuten bull Orgaacutenicos cargados-descargados refinos electrolitos (LIX-SX-EW) bull Ruteo de piping listados EETT ingenieriacutea bull Inspeccioacuten teacutecnica de obras bull Puesta en marcha bull Disentildeo y construccioacuten de equipos bull Fabricacioacuten de spool y manifolds de cantildeeriacuteas en acero carbono acero inoxidable

galvanizado HDPE DPE FRP PVC y PVDF bull Emisarios Marinos bull Obras Sanitarias bull Sistemas de drenaje

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51 DISENtildeO CONSTRUCCIOacuteN Y MONTAJE DE PIPING - PIPELINE bull Canales para conduccioacuten de relaves o pulpas bull Tuberiacuteas de acero revestidas con poliuretano centrifugado o polietileno HDPE en bantildeo

fluidizado bull Piping para equipos mecaacutenicos y redes de distribucioacuten de agua y cualquier tipo de

fluidos liacutequidos o gaseosos bull Construccioacuten de piping para procesos industriales e instalaciones bull Ruteo de Piping parea control de calidad (Inspeccioacuten teacutecnica)

NOTA SUMINISTRO DE SERVICIOS DE TERMOFUSION HDPE

bull Piping para equipos mecaacutenicos y redes de distribucioacuten de agua y cualquier tipo de fluido

liacutequido o gaseoso bull Construccioacuten de piping para procesos industriales e instalaciones bull Ruteo de Piping parea control de calidad (Inspeccioacuten teacutecnica) bull Redes de distribucioacuten agua incendio procesos pulpas relaves combustibles

lubricantes y fluidos en general bull Disentildeo de Piping en acero HDPE PVC CPVC FRP Cobre etc bull Requerimientos de disentildeo para la Eficiencia Energeacutetica en pos de la proteccioacuten al medio

ambiente bull Conduccioacuten de Soluciones acidas bull Emisarios Marinos

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bull Obras Sanitarias bull Sistemas de drenaje

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52 DISENtildeOS REDES PARA EL COMBATE DE INCENDIO

El servicio de desarrollo de ingenierias para cada proyecto de proteccioacuten contra incendios documentos y planos necesarios para su posterior ejecucioacuten La documentacioacuten desarrollada es

bull Criterios de disentildeo para los sistemas de deteccioacuten y extincioacuten de incendios bull Memorias de caacutelculo bull Especificaciones teacutecnicas de equipos y montaje bull Estimacioacuten econoacutemica del los proyectos inversionales

Tenemos competencias para desallorar proyectos integrales (EPC EPCM) esto es Ingenieriacutea Suministro Montaje Comisionamiento y Puesta en Marcha de todos los sistemas implementados Todos los disentildeos siguen rigurosamente las normas y estaacutendares nacionales e internacionales como

bull NCh bull NFPA bull DS 43 Reglamento de almacenamiento de sustancias peligrosas de ministerio de

salud bull DS 160 Reglamento de seguridad para las instalaciones y operaciones de produccioacuten

y refinacioacuten transporte almacenamiento distribucioacuten y abastecimiento de combustibles liacutequidos ministerio de economiacutea fomento y reconstruccioacuten

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bull DS 50 Reglamento de instalaciones domiciliarias de agua potable y alcantarillado (RIDAA) Titulo IV Red de Incendios Ministerio Obras Puacuteblicas

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53 DISENtildeO HIDRAULICOS REDES DE AGUA POTABLE E INDUSTRIALES

bull Dimensionamientos del Sistemas de Distribucioacuten de los siguientes tipos de agua Potable industriales procesos residuales regadiacuteo subterraacuteneas etc

bull En el caso de las peacuterdidas singulares se aplicaraacute la formulacioacuten claacutesica que asocia la altura de velocidad con un coeficiente de resistencia a cada singularidad

bull Para la aduccioacuten se recomienda una velocidad de flujo maacutexima se fija en 30 ms Se evitar velocidades mayores a 35 ms

bull Piping para el transporte y distribucioacuten de agua potable u otras bull Todas las redes de distribucioacuten deben poseer sistemas de proteccioacuten contra alzas de

presioacuten (golpes de ariete hammer hidraacuteulicos) Protecciones para evacuacioacuten de aire y depresiones por vaciado de liacutenea

bull Sistemas de transportes gravitacionales y dimensionamiento estanques de cabeza

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54 DISENtildeO HIDRAULICOS - TRANSPORTE DE RELAVES Y PULPAS 541 CARACTERIZACION DE LAS PULPAS

Cuando se trabaja con pulpas (mezcla de mineral con agua) es necesario expresar la proporcioacuten relativa en que se encuentran el mineral y el agua

5411 CONCENTRACIOacuteN DE SOacuteLIDOS EN PESO (CP) Corresponde al porcentaje que tiene el peso o flujo maacutesico del mineral respecto del peso o flujo maacutesico de la pulpa es decir

Dependiendo del tipo de operacioacuten metaluacutergica hay rangos de CP en los que se obtiene los mejores resultados

bull Molienda convencional es normal que la concentracioacuten de soacutelidos en peso sea del orden de 70 ndash 80

bull Flotacioacuten primaria este rango es del orden de 30 ndash 35 bull Flotacioacuten de limpieza de 25 a 30

5412 CONCENTRACIOacuteN DE SOacuteLIDOS EN VOLUMEN (CV) Corresponde al porcentaje que tiene el volumen o flujo volumeacutetrico del soacutelido respecto del flujo o flujo volumeacutetrico de la pulpa

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En teacuterminos de CV tambieacuten hay rangos que entregan los mejores resultados seguacuten sea el tipo de operacioacuten metaluacutergica 5413 DENSIDAD DE PULPA (DP) Se define como la razoacuten entre el peso o flujo maacutesico de una pulpa y su peso o flujo volumeacutetrico

La densidad de pulpa es probablemente el paraacutemetro que se controla maacutes frecuentemente en una planta por lo sencillo que resulta determinarla al utilizar una Balanza Marcy Tambieacuten en este caso se puede establecer rangos en los que se obtiene los mejores resultados seguacuten sea la operacioacuten metaluacutergica 5414 DILUCIOacuteN (DI) Se define como la razoacuten entre el peso o flujo maacutesico del agua y el peso o flujo Maacutesico del mineral

5415 HUMEDAD (HU) La definicioacuten de humedad se utiliza cuando en la pulpa la proporcioacuten de agua es pequentildea tal como ocurre por ejemplo con un mineral que llega a la planta o un concentrado de planta despueacutes de una etapa de filtrado Existen dos definiciones

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Por su parte la humedad en base seca es

5416 TRANSPORTE HIDRAULICO bull Transportes gravitacionales y en presion por tuberia y canaletas bull Desarga y alimentacion de equipos cajones y piscinas bull Dimensionamento equipos de impulsioacuten (Bombas de pulpla y relaves) bull Especificaciones tecnicas de tuberias de tranporte y revestimientos antidesgastes bull Criteriod de disentildeo para el transporte y almacenamiento

5417 CANALETAS Y TUBERIAS TRANSPORTE GRAVITACIONAL

bull Inclinaciones seguacuten criterio de disentildeo bull Aumento de diaacutemetro de tuberiacutea o revancha en canaletas cuadradas o trapezoidales

por curvas en el trayecto o espesores de espuma en pulpas espumosas

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5418 TRANSPORTE EN PRESION ndash BOMBAS

bull Transportes en presion por tuberia bull Disentildeo de desarga y alimentacion de equipos cajones y piscinas bull Dimensionamento equipos de impulsioacuten (Bombas de pulpla y relaves) bull Disentildeo de cajones de bombeo bull Especificaciones tecnicas de tuberias de tranporte y revestimientos antidesgastes bull Criteriod de disentildeo para el transporte y almacenamiento

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55 TRANSPORTE DE COMBUSTIBLES

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56 TRANSPORTE DE CELULOSA SILICE Y CAOLI

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6 EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTES PARA OBTENCIOacuteN DE COBRE MAHA ICMI en sus liacuteneas de productos ha desarrollado equipos y componentes para el disentildeo de plantas unitarias para experiencias de simulacioacuten de los procesos hidrometaluacutergicos de obtencioacuten de cobre y otros en la mineriacutea metaacutelica y no metaacutelica Estos simuladores otorgan paraacutemetros orientados a los anaacutelisis de los reactivos en funcioacuten de los minerales tratados anaacutelisis del comportamiento del disentildeo en funcioacuten del tipo de mineral entre otros iacutendices Nuestra empresa disentildea y construye Plantas Industriales de Simulacioacuten con los componentes requeridos para cada experiencia especiacutefica cuidando su armoniacutea de operacioacuten para la obtencioacuten de resultados medibles y aplicables a posibles correcciones en procesos de produccioacuten industrial Para estos efectos se dispone de profesionales vinculados a estos procesos capaces de interpretar los requerimientos especiacuteficos de los usuarios en teacuterminos de la buacutesqueda de la optimizacioacuten en determinado proyecto

61 GENERALIDAD DEL SERVICIO Plantas de extraccioacuten por solventes para la recuperacioacuten electroliacutetica del cobre LIX-SX-EW Infraestructura para el soporte de inhalaciones

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bull Disentildeo de Procesos y Equipos 2D 3D bull Balances de masa y energiacutea para la eficiencia energeacutetica bull PLANTAS PILOTO (Unitaria) - Pilotaje de sistemas LIX - SX - EW bull Disentildeo PIPING de redes de distribucioacuten electrolitos circulantes orgaacutenicos y refinos

Piping en materiales de Acero HDPE Ac Inox PVC CPVC y Ac Galvanizado

62 COMPONENTES PRINCIPALES MAHA ICMI dispone de los elementos de recambio para Plantas Existentes los que pueden ser requeridos para su incorporacioacuten a los equipos en operacioacuten de acuerdo a la siguiente disponibilidad de suministro

bull Bombas Centriacutefugas Horizontales bull Bombas Dosificadoras bull Variadores de Velocidad bull Celdas de proceso bull Agitadores Mecaacutenicos bull Agitadores Estaacuteticos bull Estanques Roto moldeados bull Bandoacutemetros para control de capas bull Piping bull Medidores de Flujo bull Estanques bull Celdas electroliacuteticas bull Red de aspersores REF

63 ALCANCES MAHA ICMI bull Disentildeo proceso de LIX bull Fabricacioacuten y suministro de columnas de lixiviacioacuten Fabricacioacuten en largos de hasta 6m

y en diaacutemetros desde 160 mm Fabricacioacuten para pruebas en acriacutelicos transparente desde diaacutemetro de 60 mm

bull Implementacioacuten sistemas de riego bull Riego en contracorriente con registro de flujos de distintas soluciones

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bull Implementacioacuten de esquemas hidrodinaacutemicos de riego con pozosbomba piping redes de riego vaacutelvulas de control

bull Registros de flujos efectuados con sensores de sentildeal hasta monitores con capacidad de registro para totalizar lecturas parciales

bull Pilotaje de sistema LIX bull Disentildeo de terrazas y pilas de LIX bull Disentildeo de redes de distribucioacuten REF y PLS bull Sistemas de Lixiviacioacuten en Columnas de PVC o Polietileno para anaacutelisis de laboratorio

Aptas para pruebas metaluacutergicas bull Disentildeo con sistema de volteo para carga y descarga de mineral Implementadas con

estanques auxiliares y bombas si el proceso lo requiere bull Se incluyen dosificadores para establecer tasas de riego Estanques para la captacioacuten

de soluciones y disentildeo para la operacioacuten en contracorriente de las soluciones de lixiviacioacuten

bull Disentildeo sistema de aglomeracioacuten bull Disentildeo hidraacuteulico y de distribucioacuten pilas de mineral bull Impulsioacuten y distribucioacuten de REFINO y PLS bull Riego automatizado por aspersioacuten Sistemas de control en las diferentes etapas del

proceso bull MANUAL DE OPERACIOacuteN

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64 ETAPA DE CHANCADO Y TRITURACION 641 ETAPAS Y EQUIPOS

Como todos los procesos de conminucioacuten la trituracioacuten requiere de un elevado consumo energeacutetico por lo que tiene gran impacto econoacutemico en el desarrollo de cualquier proyecto de hidrometalurgia

Plantas de chancado secundario y terciario Faena Radomiro Tomic

La energiacutea necesaria para la trituracioacuten se calcula experimentalmente midiendo la fuerza necesaria (kilopondios-mcm) para romper probetas de la roca mediante una maacutequina de impacto

A partir de esta fuerza se calcula el Iacutendice de Trabajo (Work Index Wi) que entrega los kilovatiost necesarios para realizar la trituracioacuten o chancado desde un tamantildeo medio de alimentacioacuten (granulometriacutea del material de inicio) al tamantildeo medio del producto (granulometriacutea del producto) La molienda huacutemeda tiene un gasto energeacutetico mayor que la trituracioacuten seca y por tanto un mayor costo De esta forma el tamantildeo final de las partiacuteculas estaraacute limitado por la operatividad en seco Por lo tanto con un material huacutemedo y una cantidad apreciable de finos el tamantildeo final de trituracioacuten o chancado debe ser mayor que con materiales rocosos y secos Considerando el menor costo de trituracioacuten seca se puede llegar a productos de tamantildeos liacutemites inferiores a 6 mm (entre 3 y 4 mm) que es el equivalente a la trituracioacuten o chancado cuaternaria

642 TAMANtildeO DE TRITURACIOacuteN O CHANCADO Y ELECCIOacuteN DE EQUIPOS

El proceso de chancado se realiza dos grandes etapas las cuales requieren de equipos especiacuteficos para lograr la granulometriacutea adecuada

bull Trituracioacuten o chancado primario o grueso

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bull Trituracioacuten o chancado fino que comprende las etapas de chancado secundario terciario y cuaternario

La seleccioacuten del tipo y tamantildeo del equipo chancador para cada etapa se determina seguacuten los siguientes factores

bull Volumen de material o tonelaje a triturar bull Tamantildeo de alimentacioacuten bull Tamantildeo del producto de salida bull Dureza de la roca matriz ya que la proporcioacuten de mineral suele ser pequentildea Eacuteste es

un iacutendice importante que se expresa normalmente por la escala de Mohs que tiene implicancia al momento de seleccionar el tipo de equipo a utilizar

bull Tenacidad seguacuten en el iacutendice de tenacidad de la roca a triturar el que se compara con el de la caliza a la que se le asigna el iacutendice 1

bull Abrasividad debida fundamentalmente al contenido de siacutelice que es el principal causante del desgaste de los equipos Seguacuten el iacutendice de abrasividad medido experimentalmente a traveacutes del porcentaje de siacutelice presente en la roca eacutestas se clasifican en

Clasificacioacuten Porcentaje de Siacutelice () Poco abrasiva lt 005 Abrasiva 005 - 050 Muy abrasiva 05 - 1 Extremadamente abrasiva gt 1

bull Humedad del material en el yacimiento y en la planta seguacuten las condiciones climatoloacutegicas del lugar

bull Contenido de finos y lamas Los materiales lamosos o pegajosos pueden disminuir la permeabilidad originando dificultades en la percolacioacuten posterior

Para cada una de estas etapas existen equipos apropiados cuyas caracteriacutesticas principales de abertura de alimentacioacuten capacidad a distintos cierres tamantildeos de productos potencia etc suelen ser tabuladas por los fabricantes de trituradoras en funcioacuten de una densidad y dureza media En general se recomienda no moverse en los extremos liacutemites de trituracioacuten (maacutexima razoacuten de reduccioacuten) sino considerar los valores medios propuestos por las tablas de

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los fabricantes de equipos Para lixiviacioacuten en pilas el mineral se suele triturar a tamantildeos entre 100 y 250 mm para lixiviacioacuten en depoacutesitos o tanques entre 50 y 1 mm para lixiviacioacuten dinaacutemica chancado y molienda a tamantildeos inferiores a 1 mm Independientemente de otras variables el tamantildeo de partiacutecula de mineral o metal a lixiviar define la velocidad de disolucioacuten y por consiguiente el porcentaje de recuperacioacuten en un tiempo determinado Por sobre los 2 mm (10 mallas) el tamantildeo de las partiacuteculas impide efectuar una lixiviacioacuten dinaacutemica operativa (agitacioacuten) Si se desea una molienda maacutes fina debe considerarse ademaacutes del incremento en costo de energiacutea la posible produccioacuten de lamas sobre todo en el caso de minerales friables como son los de estantildeo o wolframio Seguacuten praacutecticas industriales unos tamantildeos tiacutepicos de menas para lixiviacioacuten de distintos minerales pueden ser los siguientes Mineral Tamantildeo mm (malla ASTM) Cobre oxidado -1200 Oro -025 a (-60 mallas) Concentrado de oro (sulfuros) -0044 a (-325 mallas) Uranio -2 a -015

(-10 a -100) Bauxita -015 a (-100) Ilmenita -0074 a (-200 mallas) Laterita (niacutequel) -0841 a -0074

(-20 a -200 mallas) Concentrado de niacutequel (sulfuros) -0074 a (-200 mallas) Calcinados de zinc -0074 a (-200 mallas)

De manera general seguacuten el meacutetodo que se aplique pueden considerarse los siguientes tiempos de lixiviacioacuten Meacutetodo de lixiviacioacuten Tamantildeo (mm) Tiempo aproximado Estaacutetica En sitio Grandes y variable Variable

En vacies Hasta 1500 Antildeos En pilas Hasta 150 1 a 6 meses En tanques Hasta 12 15 a 30 diacuteas

Dinaacutemica Con agitacioacuten Hasta 2 2 a 24 horas Con agitacioacuten Hasta 0010 1 a 10 horas

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La siguiente tabla es una guiacutea para la seleccioacuten preliminar de los tipos de trituradoras que se recomienda utilizar dependiendo del material que sea necesario triturar (seguacuten Neuhoff)

643 DISENtildeO DEL PROCESO DE TRITURACIOacuteN Y CHANCADO

Antes de que el material se lleve a la trituracioacuten o chancado se recomienda realizar el cribado que consiste en el harneo o seleccioacuten de tamantildeo previo segmentando en diferentes granulometriacuteas Este proceso tiene ventajas tales como que aumenta la capacidad del equipo evita las dificultades que provocan los finos en las caacutemaras trituradoras (atascos) reduce el consumo de energiacutea y permite obtener un producto final con menos finos En el disentildeo de una trituracioacuten y en la perspectiva de reducir los costos de operacioacuten principalmente de la trituracioacuten primaria se deben tener en cuenta los siguientes factores 6431 LOCALIZACIOacuteN

Dada la ubicacioacuten de la mina y la planta la localizacioacuten de la trituradora (chancador) es aquella en que la distancia econoacutemica entre esos dos puntos sea la miacutenima Ademaacutes por aspectos de de seguridad (tronaduras) el chancador primario se ha mantenido hasta hoy relativamente alejada de la mina Sin embargo se debe tener presente que el transporte del material ya triturado es menos costoso (menor volumen y menor impacto en las cajas de camiones) y maacutes continuo que el material que viene de la mina Por ello seriacutea maacutes conveniente ubicar el chancador primaria lo maacutes cerca posible del yacimiento e incluso dentro de eacutel

6432 TRANSPORTE DEL MINERAL A LA TRITURACIOacuteN O CHANCADO

Generalmente se afirma que un 40 del costo minero en una explotacioacuten a cielo abierto corresponde a las operaciones de perforacioacuten tronadura y carguiacuteo y que el 60 restante se asigna al transporte del material a la planta Estaacute demostrado que el transporte por camiones a pesar de su flexibilidad es maacutes costoso que el que se realiza por cintas transportadoras Sin embargo se debe tener presente que este uacuteltimo tipo de transporte encuentra su limitante en el tamantildeo del material Por lo tanto un transporte por cintas requiere la trituracioacuten o chancado en el yacimiento

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Transporte de mineral en una faena a cielo abierto Radomiro Tomic

Considerando el transporte del material y la movilidad de eacuteste se distinguen cuatro tipos de plantas

6433 PLANTA FIJA O ESTACIONARIA

En estas la planta de trituracioacuten permanece en el lugar de la instalacioacuten durante gran parte de la vida del yacimiento En estos casos y en lo posible eacutesta debe localizarse cerca del yacimiento y en un nivel inferior respecto de la zona de extraccioacuten para contar con un transporte descendente de los camiones cargados 6434 PLANTA SEMI-FIJA O SEMI-ESTACIONARIA

Se instalan en faenas de periacuteodos largos en las que se preveacute la reubicacioacuten de la planta de trituracioacuten o chancado por lo tanto sus equipos y bases se construyen para ser individualmente desmantelados y transportados al nuevo lugar auacuten cuando se pueda perder parte de los cimientos de apoyo La nueva localizacioacuten requiere de un acondicionamiento del lugar incluyendo la construccioacuten de nuevas fundaciones lo que puede ocupar alguacuten tiempo y provocar el cese temporal de produccioacuten 6435 PLANTA SEMI -MOacuteVIL O SEMI-PORTAacuteTIL

Este tipo de plantas se construyen por unidades (tolvas trituradoras cribas etc) las que se montan sobre plataformas o bases metaacutelicas para ser trasladadas con transportes especiales a los que se les acoplan estas unidades moacuteviles Requieren cierta preparacioacuten del terreno y originan paralizaciones breves de produccioacuten (del orden de semanas)

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6436 PLANTA MOacuteVIL O PORTAacuteTIL

Estas plantas van equipadas con un sistema de transporte integral la mayoriacutea auto transportables y montadas sobre ruedas con cubiertas de goma zapatas de orugas o railes Debido a su excelente maniobrabilidad y su aceptable movilidad de traslado se localizan junto al rajo de la mina para ser alimentadas directamente por el equipo de carga Como se mueven frecuentemente necesitan de un sistema adicional de transportadores flexibles que les permitan acoplarse al transporte general de la planta de concentracioacuten Hasta hace algo maacutes de una deacutecada el incremento de la movilidad del sistema estaba limitado por el tamantildeo de los equipos Las primeras unidades moacuteviles fueron pequentildeas trituradoras para la produccioacuten de aacuteridos en canteras

En el extremo inferior izquierdo se pueden visualizar la unidades de chancado en el rajo de la mina de Chuquicamata

La gran masa que poseen chancadores de cierta capacidad la altura y las grandes fuerzas desarrolladas por las exceacutentricas haciacutean difiacutecil su adaptacioacuten a unidades moacuteviles Sin embargo los avances obtenidos en los disentildeos y en las nuevas teacutecnicas de construccioacuten han hecho posible que hoy en diacutea existan grandes trituradoras moacuteviles En la mina de Chuquicamata hay dos unidades semi-estacionarias de trituracioacuten gigantes que tienen la mayor capacidad del mundo Cada una consta de una trituradora giratoria 89109con capacidad media de 8200 th Trituran material esteacuteril (montera) para sacarlo de la mina por medio de cintas transportadoras que tienen pendientes de 1718ordm 644 PRUEBAS DE CHANCADO DEL MINERAL

Los resultados evaluados con criterios econoacutemicos y en combinacioacuten con los de otras pruebas determinan los tamantildeos maacuteximos de tratamiento y por lo tanto de miacutenima inversioacuten de costos de operacioacuten que no afecten una alta extraccioacuten del metal en un tiempo razonablemente corto Las pruebas de chancado muestran la distribucioacuten granulomeacutetrica de trabajo esperada para la lixiviacioacuten la que estaraacute orientada a generar un miacutenimo de finos

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seguacuten lo factible de obtener en un circuito de chancado industrial para evitar problemas de percolacioacuten del lecho

bull Comprende el anaacutelisis granulomeacutetrico de la muestra recibida a tamantildeo natural bull Incluye las determinaciones del Work Index (Iacutendice de Trabajo) del mineral bull Proporciona las curvas de distribucioacuten granulomeacutetrica a varios tamantildeos de chancado

maacuteximo para las pruebas de tratamiento bull Definen el liacutemite inferior del tamantildeo de chancado basaacutendose en el contenido de finos

generado en cada tamantildeo maacuteximo de chancado ensayado bull En combinacioacuten con anaacutelisis quiacutemicos proporciona los contenidos de cobre total y

soluble por cada fraccioacuten granulomeacutetrica

65 ETAPA DE AGLOMERACIOacuteN DE MINERAL

El proceso de aglomeracioacuten tiene como objetivo preparar el material mineralizado para la lixiviacioacuten de manera de asegurar un buen coeficiente de permeabilidad de la solucioacuten Un factor criacutetico a veces no suficientemente investigado y que en muchos casos ha conducido a fallas o al cierre de las plantas en operacioacuten es la permeabilidad La permeabilidad es dependiente de las caracteriacutesticas fiacutesicas del material en cuanto a proporcioacuten de poros la que depende a su vez de la proporcioacuten entre lamas (granulometriacuteas inferiores a 5-10 micrones) finos (granulometriacuteas inferiores a 100-150 micrones) y gruesos y del meacutetodo de formacioacuten de las pilas o depoacutesitos Con proporciones del 10-20 de estos materiales finos pueden existir problemas de permeabilidad y si no se asegura la permeabilidad en los lechos de lixiviacioacuten no hay percolacioacuten ni contactos disolucioacuten ni extraccioacuten de valores debido a que los finos segregan y forman aacutereas ciegas que disminuyen la percolacioacuten se favorece la compactacioacuten en la formacioacuten de las pilas y puede ocurrir que estas partiacuteculas se vayan al fondo de la pila impidiendo el flujo uniforme de la solucioacuten enriquecida De esta forma los efectos de una proporcioacuten inadecuada de finos pueden influir en aumentar innecesariamente el tiempo de lixiviacioacuten y con ello aumentar el consumo de reactivos provocar una menor extraccioacuten de soluciones mineralizadas y hasta hacer que un proyecto sea inviable Para solucionar estos inconvenientes y asegurar un buen proceso de lixiviacioacuten es recomendable la eliminacioacuten de finos Para ello se puede proceder de la siguiente manera

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Tambores aglomeradotes de la Faena Radomiro Tomic

bull Realizar un anaacutelisis granulomeacutetrico y quiacutemico del metal valioso por fracciones y realizar cortes teoacutericos a diferentes tamantildeos Un rechazo del 40-50 en peso del material con soacutelo una peacuterdida de 5-10 en metal (dependiendo de su valor) podriacutea ser

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econoacutemicamente viable aunque no es normal Por ejemplo si en un yacimiento el oro y la plata estaacuten bastante distribuidos en todas las fracciones se pierde valor con cualquier corte y rechazos de peso aceptables

bull Realizar la separacioacuten de tamantildeos finos y gruesos efectuaacutendose la lixiviacioacuten estaacutetica soacutelo en estos uacuteltimos normalmente con leyes maacutes bajas y la lixiviacioacuten dinaacutemica con los finos normalmente enriquecidos Existen casos en que por este sistema se ha logrado una mayor y maacutes raacutepida recuperacioacuten que por una iacutentegra lixiviacioacuten estaacutetica

bull Realizar una aglomeracioacuten que es el procedimiento maacutes empleado en la actualidad En teacuterminos generales la aglomeracioacuten consiste en un procedimiento que permite la unioacuten de varias partiacuteculas finas a otras de mayor tamantildeo

En la aglomeracioacuten ocurre la adhesioacuten de las partiacuteculas finas a las gruesas las que actuacutean como nuacutecleos a partir de la distribucioacuten de tamantildeos en la alimentacioacuten A veces puede tener lugar de manera natural al manipular los materiales con cierta humedad por ejemplo en las cintas transportadoras en el mezclado o incluso en el momento de la caiacuteda sobre la pila Sin embargo mediante la humedad se logra una unioacuten deacutebil e insuficiente en la mayoriacutea de los casos

651 AGLOMERACIOacuteN POR HUMEDAD

Este es el proceso maacutes simple de aglomeracioacuten y consiste en humedecer el material con liacutequido hasta alcanzar un contenido de agua que origine una tensioacuten superficial suficiente para que al colisionar las partiacuteculas entre siacute los finos se adhieran a los gruesos Esta aglomeracioacuten suele ser muy deacutebil y soacutelo se emplea en casos faacuteciles con bajo contenido de finos El procedimiento maacutes sencillo de lograr la aglomeracioacuten por humedad es el riego el que puede efectuarse de la siguiente manera

bull Sobre las transferencias de las cintas que transportan el mineral a la pila con la dificultad de mojar la correa

bull Al caer el material de la cinta en la formacioacuten de la pila Adaptando el riego a los tamantildeos maacutes gruesos (mayor desviacioacuten en la caiacuteda) la aglomeracioacuten puede ser maacutes selectiva

bull Sobre la superficie de la pila conforme vayan formaacutendose los lechos o capas de mineral

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La praacutectica y la experiencia definiraacuten la humedad oacuteptima y el sistema de riego maacutes apropiado A veces cuando el proceso en siacute se necesita de un medio alcalino (lixiviacioacuten de oro y plata por cianuracioacuten) se puede emplear como aglomerante la cal en solucioacuten

652 AGLOMERACIOacuteN POR ADHERENTES

Existen ciertos materiales que pueden mejorar la adherencia de las partiacuteculas finas a las gruesas prolongando esta unioacuten tanto en la manipulacioacuten como en la operacioacuten de lixiviacioacuten Estos materiales adherentes o aglomerantes han sido ampliamente estudiados principalmente por el USBM de EEUU determinando experimentalmente tres paraacutemetros principales del proceso

bull El tipo y cantidad de aglomerante antildeadido a la alimentacioacuten seca bull La humedad necesaria en la mezcla mineral aglomerante bull El periacuteodo de curado para favorecer los puentes de silicato caacutelcico

Teoacutericamente la aglomeracioacuten con aglutinantes es un proceso no bien definido Parece ser que es similar a la floculacioacuten es decir se forma una especie de coagulacioacuten por unioacuten de las partiacuteculas arcillosas coloidales con los agentes y electrolitos en solucioacuten Se forman asiacute aglomerados porosos muy estables y resistentes a la manipulacioacuten y condiciones de lixiviacioacuten

653 CARACTERIacuteSTICAS Y FACTORES DE LA AGLOMERACIOacuteN

Para que el proceso de aglomeracioacuten sea efectivo es necesario disponer de una serie de dispositivos y equipos algunos de los cuales pueden formar parte de la propia planta Es el caso de una trituracioacuten con una serie de cintas transportadoras para descarga del producto triturado en donde puede aplicarse la aglomeracioacuten en las transferencias son equipos adicionales Para que se realice una buena aglomeracioacuten especialmente en los minerales de cobre se deben considerar ciertas caracteriacutesticas del material mineralizado entre las que se tiene el tamantildeo y geometriacutea de las partiacuteculas granulometriacutea caracteriacutesticas geoloacutegicas ley de cobre en la mena condiciones ambientales evaporacioacuten del agua humedad del curado tiempo de curado entre otras

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654 PRINCIPALES AGLOMERANTES

bull Cemento Poacutertland tipo 2 que es el mejor aglomerante empleado en proporciones que pueden variar de 1 a 5 kgt

bull La cal tambieacuten es un buen aglomerante y su empleo es praacutectico cuando la lixiviacioacuten tiene lugar en medio alcalino

bull Cenizas y polvos de hornos o de centrales teacutermicas tambieacuten pueden emplearse como aglomerantes dependiendo de su disponibilidad y economiacutea Se debe tener en cuenta la posibilidad del contenido de ciertos metales solubles que pueden interferir la quiacutemica de la lixiviacioacuten

bull Aacutecido sulfuacuterico y sulfatos que se utilizan para procesos en medio aacutecidos 655 CONDICIONES INICIALES DE AGLOMERACIOacuteN Y CURADO Se definen las condiciones iniciales del proceso de tal manera que entreguen un aglomerado de buena calidad y una disolucioacuten del cobre lo maacutes alta posible Las variables que afectan el proceso de aglomeracioacuten y de curado son

bull Geometriacutea de las partiacuteculas su principal efecto es el aspecto fiacutesico aunque tambieacuten afecta la velocidad de reaccioacuten De esta variable depende el grado de adherencia de las partiacuteculas maacutes pequentildeas a las maacutes grandes Con un material representativo esta variable se puede considerar constante

bull Granulometriacutea la influencia fundamental de esta variable es en el aspecto quiacutemico ya que influye fuertemente en la velocidad de la transformacioacuten quiacutemica En el aspecto fiacutesico su influencia radica en el hecho que a menor granulometriacutea se produce una mayor produccioacuten de finos disminuyendo las cualidades fiacutesicas y aumentando la probabilidad de que erosionen los aglomerados producieacutendose posibles segregaciones de finos que a su vez son capaces de provocar canalizaciones e impermeabilizaciones al interior del lecho

bull Caracteriacutesticas geoloacutegicas el tipo de mineralizacioacuten y la ganga asociada entre otras caracteriacutesticas ejercen una fuerte influencia en el aspecto fiacutesico y en el quiacutemico

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bull Ley de cobre en la mina influye en los aspectos fiacutesicos y quiacutemicos Define la cantidad de aacutecido de agua en forma conjunta con la humedad de aglomeracioacuten y la concentracioacuten de reactivo Si la ley de cobre aumenta aumenta la cantidad de aacutecido sulfuacuterico disminuye la cantidad de agua y aumenta la concentracioacuten de H2SO4 en la aglomeracioacuten afectando asiacute ambos aspectos

bull Condiciones ambientales esta variable no se puede manejar Cuando la temperatura es muy alta y en un ambiente seco la evaporacioacuten de agua aumenta considerablemente influyendo en el tiempo de curado y en las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del lecho Cuando ocurre lo contrario cuando la temperatura es muy baja y la humedad ambiental muy alta la calidad fiacutesica del lecho disminuye y el tiempo de curado se alarga demasiado pero el grado de sulfatacioacuten puede aumentar en forma considerable

bull Evaporacioacuten del agua esta variable no se puede controlar A medida que se evapora el agua el lecho va ganando fiacutesicamente en desmedro del efecto quiacutemico que tiende a detenerse Si la cantidad de agua es praacutecticamente nula el efecto quiacutemico se ha detenido y las cualidades fiacutesicas desaparecen se destruyen los aglomerados

bull Concentracioacuten del aacutecido sulfuacuterico queda determinado con la humedad de aglomeracioacuten y la dosificacioacuten de aacutecido sulfuacuterico

bull Humedad del curado este paraacutemetro juega un rol importante en el proceso ya que define la cantidad de solucioacuten aglomerante que se debe agregar en el curado Junto con la dosificacioacuten y por ende con la ley de cobre define la cantidad de agua a agregar en la aglomeracioacuten

bull Cantidad de agua paraacutemetro criacutetico en la operacioacuten de aglomeracioacuten y curado Su total ausencia es nefasta en los aspectos quiacutemico y fiacutesico En el aspecto fiacutesico influye en la formacioacuten de puentes liacutequidos y fuerzas capilares que dan al lecho las cualidades fiacutesicas que requieren En el quiacutemico es el medio de transporte utilizado por los iones de hidroacutegeno para difundir a traveacutes de las partiacuteculas

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hacia el nuacutecleo de la reaccioacuten y es el medio de transporte utilizado por los iones cuacutepricos producto de la reaccioacuten para emerger a la superficie de las partiacuteculas Esta variable se determina por la dosificacioacuten de aacutecido ley de cobre que a su vez determina la cantidad de aacutecido y por la humedad de aglomeracioacuten

bull Tiempo de curado esta variable influye directamente en el grado de aglomeracioacuten y sulfatacioacuten Depende de las condiciones climaacuteticas de las reacciones quiacutemicas exoteacutermicas que pueden ocurrir al interior del lecho que provoca evaporacioacuten de agua y fundamentalmente en la cantidad de agua presente en el proceso Su determinacioacuten obedece a una decisioacuten maacutes bien cualitativa que cuantitativa ya que se debe considerar la calidad fiacutesica del lecho y el grado de sulfatacioacuten pero la calidad fiacutesica es muy difiacutecil de medir cuantitativamente con los recursos de laboratorio

bull Dosificacioacuten del aacutecido sulfuacuterico labor fundamentalmente quiacutemica debe ser capaz de entregar la cantidad de aacutecido suficiente para lograr sulfatar la mayor parte del cobre que sea posible Indirectamente influye en el tiempo de curado a mayor dosificacioacuten mayor cantidad de aacutecido menor cantidad de agua y mayor concentracioacuten en la solucioacuten de curado Tambieacuten influye en el aspecto fiacutesico porque las reacciones quiacutemicas exoteacutermicas evaporan el agua existente en el sistema Las variables que se estudian en las experiencias de laboratorio suelen ser granulometriacutea y dosificacioacuten de aacutecido sulfuacuterico En teacuterminos generales para una buena aglomeracioacuten es recomendable que

- La adicioacuten del o los aglomerantes se realice sobre el mineral relativamente seco Por ejemplo realizarla en la trituracioacuten o chancado si estaacute incluida en el esquema de tratamiento

- La mezcla entre mineral y aglomerantes sea lo maacutes iacutentima posible - Adicionar la cantidad de liacutequido o de solucioacuten que sea necesaria para alcanzar la

humedad oacuteptima de aglomeracioacuten - Se considere un cierto tiempo de reposo o curado antes de proceder a la lixiviacioacuten A

mayor cantidad de finos se necesitaraacuten maacutes aglomerantes y maacutes tiempo de curado Como miacutenimo debe existir un periacuteodo de reposo de unas 24 horas

La aglomeracioacuten se puede efectuar tanto en medio aacutecido como en medio alcalino (baacutesico) con las particularidades que se describen a continuacioacuten

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bull Medio aacutecido Este medio es tiacutepico de la lixiviacioacuten de minerales de cobre y uranio el mismo lixiviante aacutecido se puede emplear como aglomerante generalmente en forma de aacutecido sulfuacuterico concentrado Se ha propuesto tambieacuten el empleo de aglomerantes aacutecidos soacutelidos como los sulfatos (yeso) pero no es normal aparte de los efectos perniciosos de las posibles incrustaciones por precipitacioacuten posterior en pilas y tuberiacuteas

bull Medio alcalino El caso maacutes tiacutepico es la aglomeracioacuten de minerales de oro y plata En este caso los aglomerantes son normalmente cemento y cal El cianuro en forma liacutequida y a alta concentracioacuten se emplea maacutes bien como agente de humedecimiento durante la aglomeracioacuten

En la siguiente tabla se resume los sistemas de aglomeracioacuten maacutes comunes Tipo de mineral

Granulometriacutea Sistema de aglomeracioacuten Aglomerante

Oro y plata Gruesa (15mm o similar) Sin arcillas

Sistema de cinta simple con descarga en pila o depoacutesito de lixiviacioacuten

Solucioacuten de cal

Oro y plata Fina (-15mm o maacutes fino) Sin arcillas

Sistema de tres cintas o una cinta y artesa vibratoria

Cal

Oro y plata Gruesa (-15mm o similar) Con arcillas

Sistema de tres cintas en cascada como miacutenimo y barras mezcladoras

Cemento y cal

Residuos de oro y plata

Menor de 02mm o maacutes fino Tambor rotatorio Artesa inclinada vibratoria Cemento y cal

Cobre-uranio Gruesa de 15mm o similar Sistema simple de cinta transportadora Aacutecido sulfuacuterico

Cobre - uranio Fina (-15mm o similar) Limitada cantidad de arcillas

Tambor rotatorio Aacutecido sulfuacuterico

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Apilador usado en Radomiro Tomic con una capacidad de 10500 th

66 ETAPA LIXIVIACIOacuteN EN PILAS (HEAP LEACHING) - LIX La lixiviacioacuten es un proceso de hidrometalurgia mediante el cual se extraen minerales a partir de las menas que reuacutenen determinadas caracteriacutesticas Para realizar la lixiviacioacuten se deben reunir dos condiciones generales

bull Que los minerales sean lo suficientemente valiosos para intentar reducir las peacuterdidas en el residuo pero no lo bastante ricos como para pagar un proceso de tratamiento maacutes desarrollados y costosos

bull Disponer del capital suficiente de manera de implementar este proceso para lograr un aprovechamiento oacuteptimo del mineral y un mayor control geomeacutetrico y quiacutemico que los vertederos

La lixiviacioacuten consiste en regar el material mineralizado extraiacutedo de la mina cuyas caracteriacutesticas de ley y granulometriacutea son conocidas con soluciones de lixiviacioacuten ajustadas a ellas y que consideran tanto las velocidades de reaccioacuten como los tiempos de dilucioacuten para obtener el mineral a partir de una solucioacuten El tratamiento de lixiviacioacuten en pilas requiere del desarrollo de un procedimiento secuencialmente ordenado que consiste en las siguientes etapas

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Minerales oxidados de Cobre procesados viacutea lixiviacioacuten

En el esquema general del proceso tanto el mineral procedente de la explotacioacuten a cielo abierto o subterraacutenea como el de viejos vertederos integrados en programas de aprovechamiento debe ser ligeramente preparado en una planta de trituracioacuten o chancado y luego de aglomeracioacuten si es necesario para conseguir una granulometriacutea controlada que permita asegurar un buen coeficiente de permeabilidad de la solucioacuten El principal propoacutesito del chancado es efectuar las reducciones de tamantildeo necesarias hasta obtener un producto de una granulometriacutea adecuada que permita el desarrollo del siguiente proceso (la lixiviacioacuten en pilas o depoacutesitos) en forma eficiente Para realizar el proceso de lixiviacioacuten se requiere disponer de un patio o superficie de apoyo de la pila en la que se coloca la impermeabilizacioacuten Cuando el patio es recuperado para reutilizarlo con nuevo material se trata de lixiviacioacuten en depoacutesitos Si el patio no es recuperado y el mineral agotado queda en la pila como vertedero que se restaura se trata de lixiviacioacuten en pilas

Pilas de lixiviacioacuten de Radomiro Tomic de dimensiones 1300 m de largo por 380 m de ancho con un apilamiento de 10 m de altura y un aacutengulo de reposo del material de 37ordm

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Una vez preparado el mineral se coloca en montones de seccioacuten trapezoidal y altura calculada (pilas) para proceder a su riego con una solucioacuten preparada Tras percolar la solucioacuten a traveacutes de toda la pila se recolectan los liacutequidos enriquecidos que se llevan a la planta de proceso de recuperacioacuten de la sustancia mineral (sal o metal) Pilas de lixiviacioacuten de Radomiro Tomic de dimensiones 1300 m de largo por 380 m de ancho con un apilamiento de 10 m de altura y un aacutengulo de reposo del material de 37ordm Para la lixiviacioacuten en pilas se requiere de ciertos elementos condiciones y consideraciones tales como

bull Disponer de amplias superficies de terreno relativamente llanas con menos de 10 de pendiente

bull Calcular los flujos de aporte y evaporacioacuten para mantener un balance equilibrado de liacutequidos efluyentes

bull Disponer de represas de liacutequidos intermedios y finales bull Considerar un margen de sobrecapacidad del sistema para absorber situaciones de

exceso por tormentas lluvias en el aacuterea en explotacioacuten o explotada bull Capacidad y flexibilidad para admitir grandes variaciones de leyes de mineral y tiempos

de lixiviacioacuten bull Utilizar laacuteminas impermeables sencillas para evitar peacuterdidas por infiltracioacuten y la

contaminacioacuten del subsuelo bull Realizar un estudio geomecaacutenico del material depositado para alcanzar la maacutexima

altura posible y evitar el derrumbe de la pila bull Preparar el material para llevarlo al tamantildeo adecuado de manera de lograr una

permeabilidad miacutenima suficiente que libere el mineral en la superficie y percole adecuadamente

bull Organizar un conjunto de pilas de manera de ordenar el flujo de liacutequidos en forma seriada para lograr un enriquecimiento progresivo de la solucioacuten al pasar de una pila en otra

Para que la lixiviacioacuten tenga eacutexito se tienen que considerar una serie de factores siendo el primero asegurar la permeabilidad de la masa a lixiviar de manera que el liacutequido lixiviante pase a traveacutes de todo el material y que el contacto entre el agente lixiviante y el mineral sea el oacuteptimo El oacuteptimo contacto entre el material y el agente lixiviante depende de los siguientes factores los que deben ser considerados en todas las etapas del proceso

bull La localizacioacuten de los minerales a disolver

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bull Volumen del material y distribucioacuten de tamantildeos bull Aacuterea expuesta bull Superficie especiacutefica bull Tamantildeo de partiacuteculas bull Porosidad bull Presioacuten capilar bull Rugosidad o aspereza de las superficies bull Construccioacuten de las pilas y apilamiento bull El mineral aglomerado con cierta cantidad de aacutecido y de agua (en kgt) seguacuten su

mineralogiacutea y su ganga se acomoda en las pilas que formaraacuten los moacutedulos de riego con superficie y altura determinadas aacutengulo de reposo del mineral ya establecido y con pendiente en dos sentidos

bull Inclinacioacuten lateral para el drenaje bull Inclinacioacuten en sentido longitudinal para la evacuacioacuten de las soluciones

A este material mineralizado apilado y preparado se le determina la densidad aparente que variacutea seguacuten su porcentaje de finos El apilamiento se puede realizar por distintos meacutetodos entre ellos mediante un sistema de correas o mediante apiladores moacuteviles Las pilas se cargan habitualmente entre 3 y 8 metros sobre un sustrato impermeable normalmente protegido con una membrana de plaacutestico de tipo polietileno de alta densidad (HDPE) de baja densidad (LDPE) de muy baja densidad (VLDPE) o de cloruro de polivinilo (PVC) que puede tener desde 01 a 15 mm de espesor seguacuten las exigencias de cada aplicacioacuten Para ayudar a la recoleccioacuten de las soluciones se usan cantildeeriacuteas de drenaje perforadas y canaletas abiertas De acuerdo con la utilizacioacuten de las pilas se tienen

bull Pilas dinaacutemicas denominadas tambieacuten de tipo on-off en las que el mineral se remueve se enviacutea a botadero despueacutes de la lixiviacioacuten y la base de la pila se puede reutilizar Para las pilas dinaacutemicas se puede elegir cualquier configuracioacuten que sea aceptable para la operacioacuten de los equipos de carga y descarga pero generalmente se prefiere un rectaacutengulo alargado En el caso particular de las operaciones mayores que presentan ciertas rigideces con los equipos de transferencia de minerales se ha preferido una configuracioacuten rectangular doble (dos rectaacutengulos paralelos y adyacentes) con semiciacuterculos en los extremos donde se forma la pista de giro de los equipos de carguiacuteo y de descarga

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bull Pilas permanentes en las que las nuevas pilas se cargan sobre las anteriores aprovechando o no la impermeabilizacioacuten existente La configuracioacuten de una pila existente puede tener cualquier geometriacutea seguacuten las disponibilidades de espacio de cada lugar Pero cuando no hay restricciones topograacuteficas normalmente se usa una configuracioacuten rectangular en que una nueva capa soacutelo se podraacute colocar cuando haya concluido la lixiviacioacuten de la capa inferior que se debe cubrir

Para el carguiacuteo del material se utiliza una variedad de sistemas seguacuten el tamantildeo de las instalaciones de cada faena En el caso de faenas pequentildeas que van desde 300 a 2000 tondiacutea (Dos Amigos y Punta del Cobre) hasta 5000 y 10000 tondiacutea (Quebrada - Damiana en Salvador y Lince en Michilla) se usan sistemas de camiones y apiladores de correa autopropulsados evitando el uso de cargadores frontales ya que destruyen los aglomerados Este sistema de carguiacuteo se puede aplicar a pilas dinaacutemicas y permanentes En faenas mayores que van desde 10000 y hasta 50000 tondiacutea (Mantoverde Cerro Colorado y Quebrada Blanca) se usan correas modulares articuladas (grasshoppers) que terminan en un apilador de correa o stacker En este caso la operacioacuten puede ser realizada con pilas dinaacutemicas o permanentes sin restriccioacuten En faenas auacuten mayores desde 75000 a 150000 tondiacutea (El Abra y Radomiro Tomic) donde se prefieren complejos sistemas apiladores sobre orugas alimentados con correas transportadoras estacionarias y moacuteviles Cuando se requiere mover el material ya lixiviado desde las pilas por ser un sistema de pilas dinaacutemicas normalmente se utilizan recolectores tipo pala de rueda con capachos conocidos como rotopala o bucketwheel En estos casos de faenas mayores se ha preferido en general el sistema de canchas de lixiviacioacuten dinaacutemicas por el excesivo tonelaje de mineral puesto que obligariacutea a un complicado movimiento permanente de avance de las correas alimentadoras si se quisiera operar en pilas permanentes con avance continuo Pero en Zaldivar y en el proyecto de ripios aglomerados de Chuquicamata estos equipos han operado con un apila de tipo permanente y por lo tanto no han requerido instalar el sistema recolector de la rotopala

Rotopala de capacidad nominal de 11500 th Sistema de traslacioacuten sobre orugas

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Los minerales de cobre en sus diferentes menas se encuentran en la naturaleza asociados entre siacute y con otras especies mineraloacutegicas maacutes o menos diseminadas dentro de una roca matriz con la ganga correspondiente Para el desarrollo de un proyecto de lixiviacioacuten es necesario un conocimiento de las caracteriacutesticas del yacimiento y de la mena y los factores que influyen en la lixiviacioacuten En particular respecto a las caracteriacutesticas del yacimiento es importante considerar

bull Su composicioacuten mineraloacutegica por las interferencias que puedan producir en la lixiviacioacuten las diferentes especies conteniendo o no cobre

bull Diseminacioacuten de las especies frecuencia y tamantildeos de los granos bull Caraacutecter de la ganga ya que ciertos minerales pueden estar dentro de una ganga

carbonatada y consumir aacutecido haciendo el proyecto inviable econoacutemicamente bull Caracteriacutesticas fiacutesicas de la mena (cantidad de finos o lamas) asiacute como sus

propiedades de porosidad y permeabilidad que son fundamentales en una lixiviacioacuten estaacutetica

bull Comportamiento de la roca en el chancado en cuanto a crear o aumentar la fracturacioacuten exponiendo una mayor superficie al ataque quiacutemico

PROCESO Factores como disponibilidad de aacutecido o aacutelcali en solucioacuten concentracioacuten de metal yo solubilidad de la sal en solucioacuten definen tambieacuten la densidad maacutes apropiada En lixiviacioacuten estaacutetica no se puede hablar de densidad de pulpa como tal ya que no hay una mezcla de liacutequido y soacutelido pero siacute un liacutequido percolado a traveacutes de un soacutelido heterogeacuteneo Sin embargo en realidad existe una relacioacuten liacutequido lixiviante - soacutelido percolado la que normalmente es muy baja del orden de 025 1 con relacioacuten a la solucioacuten antildeadida pero con una recirculacioacuten adecuada de soluciones esteacuteriles se puede elevar hasta 11 e incluso maacutes Sin embargo en la lixiviacioacuten estaacutetica no puede existir un control tan exhaustivo como en la lixiviacioacuten dinaacutemica ya que incluso a veces se llega a desconocer el tonelaje real a lixiviar y otras veces son los factores climatoloacutegicos (lluvias o sequiacutea) los que hacen aumentar o disminuir la relacioacuten liacutequido-soacutelido como fuerza mayor

661 PARAMETROS DE LA CINETICA DE DISOLUCION

Dentro de los paraacutemetros fundamentales que afectan la cineacutetica de la disolucioacuten de los minerales de cobre y que son comunes para todos los metales se deben considerar las siguientes caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas

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6611 TAMANtildeO Y FORMA DE GRANOS EN PILAS

Los minerales o metales valiosos se presentan en una mena en tres formas diferentes como partiacuteculas libres o puras como partiacuteculas mixtas con su superficie expuesta parcialmente o como partiacuteculas no liberadas y diseminadas en el interior de la roca y por lo tanto praacutecticamente inaccesibles a los reactivos quiacutemicos Este tipo de partiacuteculas se le consideran normalmente como irrecuperables A diferencia de otros procesos de concentracioacuten como la flotacioacuten la lixiviacioacuten no requiere una liberacioacuten total de las partiacuteculas sino soacutelo la exposicioacuten parcial de su superficie A veces este grado de exposicioacuten seraacute suficiente con una fragmentacioacuten gruesa (voladura-trituracioacuten primaria) pero en otros casos seraacute necesario una mayor conminucioacuten (trituracioacuten secundaria- molienda) En general el liacutemite econoacutemico de molienda viene dado por el punto en que una posterior reduccioacuten de tamantildeo con aumento de la extraccioacuten yo velocidad de extraccioacuten no es compensada por el aumento de los costos de inversioacuten y produccioacuten de la planta teniendo en cuenta el valor del yacimiento en reservas y leyes Para lixiviacioacuten en pilas el mineral se suele triturar a tamantildeos entre 100 y 250 mm para lixiviacioacuten en depoacutesitos o tanques entre 50 y 1 mm para lixiviacioacuten dinaacutemica trituracioacuten o chancado y molienda a tamantildeos inferiores a 1 mm Independientemente de otras variables el tamantildeo de partiacutecula de mineral o metal a lixiviar define la velocidad de disolucioacuten y por consiguiente el porcentaje de recuperacioacuten en un tiempo determinado Si el tamantildeo de grano a lixiviar es muy fino (inferior a 40 microm) la molienda en circuito cerrado da pulpas diluidas que obliga a espesarlas

6612 LA POROSIDAD DE LA MENA

Afecta al proceso de difusioacuten y si no existe una adecuada agitacioacuten como en la lixiviacioacuten estaacutetica los intersticios pueden ser rellenados por los soacutelidos en suspensioacuten dificultando la reaccioacuten

6613 LA PERMEABILIDAD O CAPACIDAD DE PERCOLACIOacuteN

De la solucioacuten a traveacutes del material viene determinada por la granulometriacutea del conjunto Con materiales arcillosos y tamantildeos muy finos el lecho se hace impermeable auacuten con escasa compactacioacuten natural (descarga por gravedad) y no hay contacto entre soacutelidos y reactivos por lo que la lixiviacioacuten se ve impedida Es un caso comuacuten en la lixiviacioacuten estaacutetica a veces

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superado por un pretratamiento por aglomeracioacuten de partiacuteculas finas para evitar su arrastre y posterior deposicioacuten permitiendo asiacute una buena percolacioacuten

6614 LA PRESENCIA DE LAMAS

Afecta incluso a la lixiviacioacuten dinaacutemica al recubrirse las partiacuteculas e inhibirse del ataque quiacutemico auacuten con cierta agitacioacuten

6615 LA TEMPERATURA

Influye en los distintos tipos de reacciones quiacutemicas Dentro de las etapas secuenciales del proceso de lixiviacioacuten la temperatura debe afectar poco a los fenoacutemenos de difusioacuten Seguacuten Arrhenius la energiacutea de activacioacuten es muy baja del orden de 4 kcalmol y su efecto es lineal Pero en el estado de reaccioacuten quiacutemica se pueden desarrollar energiacuteas maacutes altas del orden de 10 a 20 kcalmol dependiendo de la temperatura Su efecto es exponencial Asiacute en la lixiviacioacuten de ciertos minerales de cobre oro y uranio el control de la temperatura no tiene importancia y la lixiviacioacuten se efectuacutea a temperatura ambiente aunque suelen obtenerse resultados ligeramente superiores en verano En cambio en la mayoriacutea de las lixiviaciones controladas por la reaccioacuten quiacutemica el incremento de la temperatura es fundamental para incrementar la recuperacioacuten Es el caso del aumento de la solubilidad de sustancias como sales (sulfatos nitratos etc) oacutexidos (cuprita) hidroacutexidos (bauxita) o sulfuros (de zinc niacutequel etc) A veces se necesitan temperaturas por encima de los 100 ordmC caso en que la lixiviacioacuten se efectuacutea a presioacuten en reactores como es el caso de la lixiviacioacuten de algunos sulfuros metaacutelicos

6616 AGITACIOacuteN

Define el meacutetodo de lixiviacioacuten dinaacutemica y puede afectar dentro de ciertos liacutemites los estados de difusioacuten de reactivos No debe afectar a los estados de adsorcioacuten de reactivos ni a la propia reaccioacuten quiacutemica pero siacute puede influenciar la desercioacuten de los productos insolubles formados sobre la superficie del mineral Existe un cierto liacutemite econoacutemico por encima del cual cualquier incremento en la agitacioacuten significa un costo innecesario y soacutelo puede contribuir a alcanzar maacutes raacutepidamente el grado de lixiviacioacuten pero no a mejorarlo Este paraacutemetro debe influenciar escasamente la extraccioacuten de una lixiviacioacuten estaacutetica respecto a una dinaacutemica Pero hay procesos en que se necesita una agitacioacuten maacutes intensa como en la lixiviacioacuten dinaacutemica con

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partiacuteculas gruesas en que la agitacioacuten permite evitar la sedimentacioacuten o la lixiviacioacuten con un gas como reactivo para favorecer su transferencia al liacutequido de la pulpa

6617 DENSIDAD DE LA PULPA

Corresponde a la proporcioacuten de fases soacutelidas y liacutequidas se puede expresar como gravedad especiacutefica como relacioacuten liacutequido-soacutelido o como porcentaje de soacutelidos en peso En procesos de lixiviacioacuten dinaacutemica siempre que sea posible es preferible una alta densidad del 50 de soacutelidos aproximadamente (11 liacutequido-soacutelido) ya que permite la disminucioacuten del tamantildeo de los equipos de lixiviacioacuten (tanques agitadores) para un tiempo dado de retencioacuten una mayor concentracioacuten de reactivos y menores peacuterdidas en la solucioacuten con el esteacuteril A su vez esta densidad estaacute afectada por

6618 CARACTERIacuteSTICAS DEL MINERAL

Los minerales de grano fino y contenidos de arcilla son muy viscosos interfiriendo con la disolucioacuten de los reactivos contactos con los soacutelidos y manipulacioacuten de la pulpa

6619 CONDICIONES DE AGLOMERACIOacuteN Y CURADO

Cada una de las variables que influyen en el curado repercuten en la lixiviacioacuten Por ejemplo a menor granulometriacutea maacutes raacutepida seraacute la extraccioacuten del cobre en esta etapa Como la fase 1 entrega las condiciones a las cuales debe efectuarse la aglomeracioacuten y el curado eacutestas se mantienen constantes en la lixiviacioacuten

66110 ALTURA DEL LECHO

Estaacute determinada por la permeabilidad del producto despueacutes del curado y por la velocidad en que se disuelve el metal de intereacutes Seguacuten esto siempre es posible encontrar un oacuteptimo de concentracioacuten de aacutecido inicial y flujo de alimentacioacuten para una altura dada pero en realidad la altura del lecho tiene sus restricciones de caraacutecter praacutectico y de inversioacuten Si se aumenta la altura dejando constantes las demaacutes variables de operacioacuten el liacutequido que se desliza tiene un mayor tiempo de residencia dentro del reactor por lo que tendraacute mayor concentracioacuten de cobre instantaacuteneo en la solucioacuten efluente Sin embargo en contraposicioacuten a esto aumentan las canalizaciones y compactaciones que restan eficiencia al proceso ademaacutes al trabajar con

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alturas maacutes grandes existe mayor posibilidad de disolver la ganga repercutiendo en un mayor consumo de reactivo

66111 FLUJO ESPECIacuteFICO

Es la velocidad a la que se desplaza la solucioacuten lixiviante a traveacutes de un lecho poroso no inundado este se puede expresar en litros obtenidos por hora de tratamiento y por cada metro cuadrado (Lhm2) Este flujo depende de las cualidades fisicoquiacutemicas del lecho aglomerado y estaacute ligado con la concentracioacuten de aacutecido en la alimentacioacuten Cuando el flujo aumenta disminuye el tiempo de residencia en el reactor y el liacutequido deslizante tiene menor contacto con el liacutequido de los aglomerados esto favorece si se piensa que se mantiene un gradiente de concentracioacuten entre ambas fases lo que a su vez permite una buena transferencia de masa Pero es negativo si se usan concentraciones de aacutecido muy altas puesto que entrega como respuestas consumos de reactivos muy altos Cuando el flujo disminuye aumenta el tiempo de residencia en el reactor y el liacutequido deslizante tiene mayor tiempo de contacto con el liacutequido retenido por el lecho poroso esto favorece si las concentraciones de aacutecido de la alimentacioacuten son altas para mantener un pH que permita una transferencia maacutesica sin mayores problemas

66112 PRESENCIA DE AGENTES OXIDANTES

Esta presencia provoca el aumento del potencial oacutexido reduccioacuten del sistema que a su vez aumenta la disolucioacuten del cobre en la solucioacuten lixiviante

66113 TIEMPO DE CONTACTO YO DE LIXIVIACIOacuteN

Es un paraacutemetro importante ya que determina el tiempo necesario para extraer el metal o mineral en el porcentaje requerido seguacuten las condiciones operativas establecidas Queda determinado por la extraccioacuten que se desea y la cineacutetica de la extraccioacuten

66114 SELECCIOacuteN DE AGENTES LIXIVIANTES

Teniendo en cuenta las caracteriacutesticas del mineral asiacute como las reservas y el valor potencial del yacimiento se selecciona el o los agentes lixiviantes maacutes idoacuteneos Para ello se realizan diferentes caracterizaciones mineraloacutegicas previas que permiten determinar los valores

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iniciales para realizar posteriormente las pruebas de laboratorio de lixiviacioacuten en columnas unitarias

66115 CARACTERIZACIOacuteN MINERALOacuteGICA DEL MINERAL

Comprende la determinacioacuten de las especies mineraloacutegicas presentes en la ganga y el mineral y las asociaciones entre las especies de minerales y ganga La evaluacioacuten de la caracterizacioacuten mineraloacutegica determina tendencias esperadas del comportamiento en la lixiviacioacuten lo que permite afianzar la ejecucioacuten de las pruebas o por el contrario descartar pruebas no aplicables En estas pruebas se

bull Evaluacutea la consistencia de la roca y las especies que la afectan bull Clasifican los tipos de minerales presentes en el material sobre la base de criterios

uacutetiles desde los puntos de vista geoloacutegico minero y metaluacutergico bull Profundiza el reconocimiento y tipificacioacuten de especies que puedan perturbar el

proceso como arcillas y tipos de gangas que aporten finos coloides impurezas o que impliquen consumo de aacutecido

bull Pondera un porcentaje de extraccioacuten esperado basaacutendose en las especies minerales presentes

66116 CARACTERIZACIOacuteN QUIacuteMICA DEL MINERAL

Incluye el anaacutelisis de las leyes de cabeza total y por fraccioacuten granulomeacutetrica la definicioacuten de los contenidos de oacutexidos y suacutelfuros y la determinacioacuten de impurezas presentes Los resultados que se obtienen orientan las pruebas de comportamiento metaluacutergico y mediante los anaacutelisis especiacuteficos apoya la ejecucioacuten de esas pruebas con determinaciones para obtener entre otras composiciones de ripios evaluacioacuten de los efectos del proceso de aglomeracioacuten curado y otras

66117 PRUEBAS ESTAacuteNDAR DE CONSUMO DE AacuteCIDO DEL MINERAL

Comprenden pruebas de extraccioacuten de cobre y consumo de aacutecido del mineral con y sin curado previo para comparar el efecto de ese proceso sobre su comportamiento metaluacutergico

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66118 PRUEBAS DE CONSUMO ESTAacuteNDAR DEL MINERAL

Se realizan por lixiviacioacuten agitada de una pequentildea porcioacuten del mineral molido a 100 -10 en contacto con abundante solucioacuten de aacutecido sulfuacuterico En estas condiciones define la maacutexima extraccioacuten de cobre posible y el consumo bruto de aacutecido

66119 PRUEBAS DE LIXIVIACIOacuteN A PH 2

Es baacutesicamente similar a la prueba estaacutendar pero iniciada con soacutelo una fraccioacuten del consumo de aacutecido de la prueba estaacutendar y redosificando el aacutecido hasta estabilizarlo en ese valor por al menos dos horas Si la ganga es razonablemente poco consumidora esta prueba define aproximadamente las extracciones y consumos esperados en la lixiviacioacuten industrial aplicada al mineral de la muestra y se pueden transformar en una prueba raacutepida de comprobacioacuten de resultados y tendencias

66120 DETERMINACIOacuteN DE LA DOSIS OacutePTIMA DE CURADO

Basaacutendose en los resultados de consumo estaacutendar de aacutecido se estudian las curvas de dosificacioacuten de aacutecido al curado a varias granulometriacuteas maacuteximas de chancado Se evaluacutea para cada granulometriacutea la extraccioacuten obtenida luego del curado con diferentes dosificaciones de aacutecido a objeto de determinar las proporciones oacuteptimas de cada caso Se analizan ademaacutes los porcentajes de extraccioacuten de cobre por fraccioacuten granulomeacutetrica soacutelo para las muestras de las pruebas a varios tamantildeos maacuteximos y tratadas con la dosificacioacuten oacuteptima Los resultados orientan la definicioacuten de los tamantildeos de chancados maacuteximos a partir de las cuales se nota un deterioro de los grados de las extracciones Se determinan las dosificaciones de aacutecido en curado aglomeracioacuten que producen una inmediata y maacutexima extraccioacuten de cobre sin excesos de aacutecido residual que afecten la concentracioacuten de la solucioacuten rica desde el primer momento de riego En la caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras tratadas reevaluacutean las extracciones y consumos de aacutecido estaacutendar y a pH constante Se definen las dosificaciones y se evaluacutean las extracciones por fraccioacuten granulomeacutetrica para afinar las granulometriacuteas maacuteximas y las tasas de riego de tratamiento

66121 PRUEBAS DE LIXIVIACIOacuteN EN COLUMNAS UNITARIAS

Con los resultados y valores obtenidos en las pruebas de caracterizacioacuten se disentildean las pruebas de lixiviacioacuten en columnas unitarias que estaacuten disentildeadas de manera que su diaacutemetro

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tiene estrecha relacioacuten con la necesidad de evitar efectos de pared de las granulometriacuteas del ensayo La informacioacuten obtenida en estas pruebas permite definir los porcentajes de extraccioacuten de cobre los consumos de aacutecido las duraciones del ciclo y las correspondientes curvas que representan el proceso especiacutefico y que se espera que ocurran en la praacutectica Mediante estas pruebas se pueden establecer las concentraciones de aacutecido del riego los consumos esperados y costos marginales diarios que aconsejan la duracioacuten del ciclo con esta informacioacuten se definen las curvas corregidas de la cineacutetica de extraccioacuten y de concentraciones de efluentes para las alturas de apilamiento y tasas de riego usadas En las pruebas de columna se realizan los siguientes anaacutelisis

bull Se evaluacutea el porcentaje de extraccioacuten total del cobre extrapolando a terreno bajo las mismas condiciones establecidas en las pruebas y su comportamiento en el tiempo

bull Se determinan las caracteriacutesticas de las soluciones obtenidas durante la lixiviacioacuten en teacuterminos de contenidos de cobre aacutecido libre e impurezas y se extrapola a la realidad bajo las mismas condiciones en que fueron hechas las pruebas

bull Se define el progreso del consumo de aacutecido versus tiempo y porcentaje de extraccioacuten considerando valores econoacutemicos para introducir este criterio en la determinacioacuten del ciclo de tratamiento

Los resultados de las pruebas de columna permiten tomar decisiones respecto del proceso que se lleva en terreno como

bull Redefinir y balancear los consumos de aacutecido de manera de mantener un equilibrio en el sistema

bull Definir la validez y conveniencia de la tasa de riego adoptada bull Evaluar las concentraciones promedio de cobre de los efluentes asociadas a los ciclos

de riego utilizados y a los porcentajes de extraccioacuten obtenidos Esta informacioacuten permite aproximar una definicioacuten del circuito de las soluciones de las alturas maacuteximas de apilamiento y del factor de apilamiento (TMSm2)

bull Las metodologiacuteas operacionales a implementar para mantener el control de la concentracioacuten de cobre y aacutecido de las soluciones efluentes

bull Determinar desde el punto de vista teacutecnico los tamantildeos favorables de chancado de acuerdo con los porcentajes de extraccioacuten por fraccioacuten granulomeacutetrica Esta aproximacioacuten se debe contrastar econoacutemicamente teniendo como referencia los

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porcentajes de extraccioacuten maacuteximos y las cineacuteticas de extraccioacuten obtenidas a los diversos tamantildeos ensayados

El ideal seriacutea elegir un solo agente quiacutemico que sea econoacutemico y recuperable y un ciclo de lixiviacioacuten lo maacutes corto posible (ojalaacute uno solo) para extraer un maacuteximo de cobre y un miacutenimo de impurezas lo cual es difiacutecil en la mayoriacutea de los casos En la eleccioacuten del proceso es fundamental conocer la cineacutetica de la reaccioacuten quiacutemica que las influyen mediante las diversas fases de investigacioacuten en laboratorio Para ello se hacen anaacutelisis preliminares en botellas rotatorias y en columnas o vasijas seguacuten si el mineral es apto a la lixiviacioacuten estaacutetica o dinaacutemica Por uacuteltimo al seleccionar previamente el agente lixiviante se debe considerar el proceso posterior de recuperacioacuten del cobre a partir de la solucioacuten madre Asiacute por ejemplo si el lixiviante es el sulfato feacuterrico deben tenerse en cuenta los efectos perjudiciales del aumento de iones feacuterricos en la solucioacuten para un posterior proceso de cementacioacuten (alto consumo de chatarra) o electrodepositacioacuten (mala eficiencia de corriente en electroacutelisis) o extraccioacuten por disolventes (purificacioacuten de hierro) En la lixiviacioacuten de minerales de cobre los reactivos normales suelen ser para los minerales oxidados el aacutecido sulfuacuterico y sulfato feacuterrico acidificado (sulfuros) en medio oxidante Se distinguen dos casos

bull Lixiviante natural producido por las aguas de lluvia que percolan en el yacimiento atacando las superficies expuestas y produciendo un lixiviante con contenidos variables de aacutecido hierro e incluso cobre seguacuten la estacioacuten del antildeo y zonas de produccioacuten Son las aguas de desaguumle de minas Puede ocurrir que mezclando aguas de distintas procedencias con sulfato feacuterrico suficiente se controla tan soacutelo el pH bajo (antildeadiendo aacutecido sulfuacuterico) para regular la acidez e impedir la precipitacioacuten del hierro trivalente a hidroacutexido que origina bastantes dificultades en la lixiviacioacuten En caso de escasez de agua se recircula parte de la solucioacuten esteacuteril o se aportan aguas maacutes frescas de otras procedencias

bull Lixiviante preparado Se emplea el hierro trivalente en forma de sal aacutecida (sulfato feacuterrico) cuya concentracioacuten en Fe3+ y aacutecido se ajusta seguacuten la investigacioacuten y experiencia praacutectica Normalmente las soluciones empleadas no suelen ser muy concentradas El aacutecido variacutea entre 4 y 10 y el hierro alrededor del 1 En algunos casos hay una regeneracioacuten del lixiviante en el propio proceso Las soluciones esteacuteriles se recirculan o rechazan con o sin depuracioacuten La recirculacioacuten conlleva un aumento

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de compuestos tales como hierro sulfatos arseacutenico cloro aacutecidos etc Este aumento sobre todo en sustancias nocivas como el As Cl aacutecidos etc puede ser perjudicial al proceso en siacute o en estados posteriores por lo que debe efectuarse una depuracioacuten o sangriacuteas perioacutedicamente

662 CONCENTRACIOacuteN Y DOSIFICACIOacuteN INICIAL DE AacuteCIDO SULFUacuteRICO

La concentracioacuten de aacutecido sulfuacuterico es la que otorga la capacidad de carga a la solucioacuten lixiviante A mayor concentracioacuten de aacutecido sulfuacuterico menor es el pH y mayor es la disolucioacuten del sulfato de cobre remanente Este aacutecido inyectado en la alimentacioacuten se va consumiendo en el recorrido a traveacutes del reactor debido a las reacciones quiacutemicas que tienen lugar tanto con la ganga como con restos de cobre que no reaccionaron en la etapa de curado lo que va provocando un aumento en el pH El aumento del pH provoca a su vez la precipitacioacuten de sales que obstaculizan la difusioacuten del cobre a traveacutes de los poros haciendo ademaacutes que la solucioacuten vaya perdiendo la capacidad de carga La dosificacioacuten de aacutecido en esta etapa queda determinada por la combinacioacuten oacuteptima del flujo y la concentracioacuten alimentada Una variante frecuente consiste en reemplazar el agua y parte del aacutecido por soluciones pobres del proceso de refino de la planta de extraccioacuten por solventes yo la sangriacutea de electrolito de la electrodepositacioacuten En estos casos debe cuidarse de evitar que restos de orgaacutenico atrapado por arrastre en el SX ingresen al tambor ya que suele degradarse con el aacutecido concentrado y termina por contaminar todo el circuito de SX Evitar este efecto no deseado se logra pasando las soluciones pobres por una columna de carboacuten activado antes de ingresar al tambor Esta secuencia combinada de operacioacuten en que la lixiviacioacuten en pilas usando riego no inundado se realiza sobre un mineral finamente chancado aglomerado con agua y curado con aacutecido concentrado se conoce como Proceso de Lixiviacioacuten TL y su uso se ha generalizado para el tratamiento de minerales de cobre sean oxidados o sulfurados La primera operacioacuten comercial usando este proceso fue la mina de Lo Aguirre de Minera Pudahuel que operoacute desde 1980 a 2000 Entre los agentes lixiviantes en la mineriacutea del cobre se cuentan agentes lixiviantes aacutecidos y baacutesicos

6621 AGENTES LIXIVIANTES AacuteCIDOS Y BAacuteSICOS EN LA LIXIVIACIOacuteN

Los agentes lixiviantes pueden ser aacutecidos o baacutesicos Entre los agentes aacutecidos se cuenta principalmente el aacutecido sulfuacuterico y los sulfatos y entre los agentes baacutesicos se pueden nombrar el Amoniacuteaco y aminas la soda caacuteustica y sulfuros y el cianuro

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6622 AacuteCIDO SULFUacuteRICO

El aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) es el reactivo aacutecido universal por excelencia debido a su disponibilidad y su bajo costo en el mercado De gran importancia industrial en mineriacutea quiacutemica se emplea principalmente en la lixiviacioacuten de minerales de cobre (carbonatos y oacutexidos) y de minerales de uranio A temperatura ambiente es un liacutequido incoloro oleaginoso y denso el aacutecido concentrado tiene densidad de 185 gcc y contiene 96 en peso de H2SO4 Faacutecilmente soluble en agua con gran desprendimiento de calor Se comporta como un aacutecido fuerte debido a su disociacioacuten en

H2SO4 lt--gt HSO4- + H+ HSO4- lt--gt SO42- + H+

Por consiguiente una disolucioacuten de aacutecido sulfuacuterico presenta una elevada concentracioacuten de iones H+ HSO4- y SO42- los que caracterizan sus principales propiedades

6623 PROPIEDADES AacuteCIDAS

Son debidas a la gran concentracioacuten de iones H+ que proporciona Por esta razoacuten este aacutecido se emplea como neutralizador y para la destruccioacuten de complejos alcalinos cianurazos aminitos hidroxiacutelicos etc y en la disolucioacuten de metales Por otro lado la presencia de iones H+ y SO42- da lugar a la accioacuten precipitante de sales aacutecidas MHSO4 (sulfatos aacutecidos o bisulfatos) y sales neutras M2SO4 (sulfatos)

6624 PROPIEDADES OXIDANTES

Se deben a la presencia de SO3 en equilibrio con el mismo aacutecido y agua seguacuten la reaccioacuten

H2SO4 lt--gt SO3 + H2O

Este equilibrio se desplaza hacia la derecha al aumentar la temperatura y por eliminacioacuten de agua El poder oxidante disminuye con la dilucioacuten por la formacioacuten de iones bisulfato y sulfato El poder oxidante de los componentes posibles en el aacutecido sulfuacuterico concentrado y sus disoluciones acuosas disminuyen en el orden

SO3 gt H2SO4 gt HSO4- gt SO42

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Por ello las soluciones muy diluidas de aacutecido sulfuacuterico tienen propiedades oxidantes muy deacutebiles comparadas con las del aacutecido concentrado puro Asimismo los sulfatos son menos oxidados que el aacutecido El H2SO4 concentrado disuelve metales menos reductores que el hidroacutegeno (Cu Hg Ag etc) con desprendimiento SO2 y formacioacuten de sulfato El H2SO4 diluido disuelve los metales maacutes reductores que el hidroacutegeno (Fe Zn Al etc) con desprendimiento de H2 y formacioacuten de sulfato

6625 PROPIEDADES DESHIDRATANTES

Se deben a la baja presioacuten de vapor de agua del aacutecido sulfuacuterico concentrado y al elevado calor de dilucioacuten A 88 de concentracioacuten la presioacuten de vapor es de tan solo 1 mm de Hg y a 60 de 3 mm de Hg Con el aacutecido en un recipiente cerrado se puede obtener una atmoacutesfera muy seca y por ello se emplea como desecador Debido a sus propiedades fuertemente aacutecidas y oxidantes el aacutecido sulfuacuterico es corrosivo sobre todo a altas temperaturas pero lo es menos que otros reactivos aacutecidos y oxidantes como el cloro y cloruros Su empleo sobre todo en mineriacutea quiacutemica se realiza normalmente en soluciones diluidas que variacutean entre el 5 y el 10 en peso Para elegir la concentracioacuten es necesario buscar el equilibrio de ciertos factores y aparte del consumo en la cineacutetica de las reacciones se requiere un miacutenimo de aacutecido libre para mantener solubilizados los productos formados Los consumos variacutean seguacuten la reaccioacuten y cantidad de metal o mineral a disolver Partiendo de cantidades estequiomeacutetricas los consumos reales son siempre superiores Algunas menas contienen tal cantidad de ganga alcalina (carbonatos que le consumo por neutralizacioacuten puede exceder los liacutemites de rentabilidad del proceso El empleo de aacutecido sulfuacuterico en mineriacutea quiacutemica es imprescindible actualmente en la lixiviacioacuten de minerales de cobre solo o con la ayuda de oxidantes como oxiacutegeno y sulfato feacuterrico

663 SULFATOS

Las caracteriacutesticas de los sulfatos vienen determinadas por el catioacuten A continuacioacuten se describen los tipos de sulfatos

6631 SULFATOS ALCALINOS

son muy estables cristalizando con agua los cationes maacutes pequentildeos (Li y Na) Un ejemplo tiacutepico es la sal de Glauber (glauberita) Na2SO4 7H2O Los restantes sulfatos alcalinos

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cristalizan anhidros siendo el maacutes importante el sulfato potaacutesico K2SO4 que es relativamente poco soluble

6632 SULFATOS ALCALINOS-TEacuteRREOS

de ellos el sulfato magneacutesico MgSO4 7H2O muy soluble en agua siendo un producto natural (epsomita) Forma tambieacuten una sal doble K2SO4 MgSO4 12H2O

Los restantes sulfatos alcalino-teacuterreos son muy poco solubles soacutelo es sulfato de calcio cristaliza con agua CaSO4 2H2O (yeso natural) que por calentamiento a baja temperatura pierde parte del agua de cristalizacioacuten convirtieacutendose en semihidratado (CaSO4 frac12H2O) que es el constituyente del yeso de la construccioacuten al recuperar las moleacuteculas de agua se endurece fraguando A maacutes alta temperatura el yeso se calcina a muerte (anhidrita) y no recupera el agua El agente lixiviante maacutes usado para minerales oxidados es el aacutecido sulfuacuterico por lo que las soluciones que entran a electroobtencioacuten son de CuSO4 H2SO4 maacutes impurezas de modo que fundamentalmente se tienen iones de Cu+2 H+ SO4-2 SO+2 La eleccioacuten del agente quiacutemico de lixiviacioacuten va a depender de su costo disponibilidad estabilidad quiacutemica selectividad y grado de generacioacuten de soluciones ricas en mineral de tal forma que sea lo maacutes econoacutemico y faacutecil de trabajar En la siguiente tabla se presentan los agentes de lixiviacioacuten maacutes utilizados

Tipo de agente Ejemplos Aacutecidos inorgaacutenicos aacutecido sulfuacuterico

aacutecido clorhiacutedrico aacutecido niacutetrico

Bases hidroacutexido de amonio

Agentes oxidantes oxiacutegeno ioacuten feacuterrico ioacuten cuacuteprico

Agentes acomplejantes amoniacuteaco sales de amonio cianuros carbonatos cloruros

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En general los minerales de cobre requieren una oxidacioacuten previa para la posterior disolucioacuten del metal En el caso de los carbonatos y oacutexidos de cobre soacutelo se requeriraacute un disolvente normalmente aacutecido sulfuacuterico y en el caso de los sulfuros un oxidante cuya fuerza de oxidacioacuten dependeraacute del tipo de sulfuro Al considerar el agente lixiviante que suele constituir un costo importante del proceso hay que tener en cuenta su disponibilidad (transporte) precio en planta consumo y posibilidad de recuperacioacuten Igualmente las caracteriacutesticas corrosivas por su influencia en los materiales de la planta industrial Sin embargo el aspecto maacutes importante es que el agente lixiviante tiene que ser efectivo y lo maacutes selectivo posible para la disolucioacuten del cobre del mineral a tratar Las diferencias de las caracteriacutesticas de las menas son tan amplias incluso dentro de una misma zona que los principios quiacutemicos establecidos soacutelo pueden servir de guiacutea para la seleccioacuten del lixiviante

IMPORTANTE

Al momento de elegir el agente lixiviante es importante tener en cuenta la composicioacuten mineraloacutegica del material tipo de ganga tamantildeos de granos y diseminacioacuten contenido de azufre presencia de carbonato cloruros u otros constituyentes Por lo que es necesaria la investigacioacuten y la experiencia operativa para seleccionar el lixiviante y obtener los datos necesarios para predecir el comportamiento de la lixiviacioacuten

664 APLICACIOacuteN DE LA SOLUCIOacuteN LIXIVIANTE

La lixiviacioacuten propiamente tal se inicia con el riego por aspersioacuten o goteo Los distintos sistemas de irrigacioacuten de aplicacioacuten de la solucioacuten velocidades y efectos de la operacioacuten de lixiviacioacuten en vertederos se pueden aplicar al sistema de lixiviacioacuten en pilas donde existe un mayor control de la operacioacuten con lo que se obtienen mejores resultados Para el logro de un resultado exitoso es fundamental cuidar la distribucioacuten de la solucioacuten lixiviante a la mayor aacuterea que sea posible mediante un sistema de aspersioacuten y con la velocidad de aplicacioacuten conveniente seguacuten la adaptacioacuten (permeabilidad) de la pila Si la solucioacuten lixiviante se entrega de manera de aumentar la cantidad de liacutequido disponible en torno ellas se trata de un sistema de riego no inundado o trickle-leaching en el que al excederse los liacutemites de liacutequido correspondiente al estado capilar se produce una suspensioacuten soacutelidoliacutequido En ese momento ya no hay fuerzas para mantener las partiacuteculas en su sitio los finos se desplazan ocupando espacios entre las partiacuteculas mayores y si hay arcillas ambos factores cumplen un rol

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sellante lo que conduce a un lecho inundado Debe evitarse esta situacioacuten ya que para una buena operacioacuten es esencial mantener una adecuada permeabilidad

665 LIXIVIACION BACTERIANA DE MINERALES DE COBRE Desde la deacutecada de los 60 cuando se concretoacute la primera aplicacioacuten industrial exitosa de la lixiviacioacuten bacteriana para el tratamiento de los minerales de cobre de baja ley en botaderos (dump leaching) esta tecnologiacutea ha jugado un rol cada vez maacutes importante en la industria minera del cobre La lixiviacioacuten bacteriana en botaderos permitioacute recuperar el cobre desde materiales de descarte que no podiacutean ser tratados econoacutemicamente con las tecnologiacuteas convencionales Con los criterios actuales de disentildeo y operacioacuten con esta tecnologiacutea es posible recuperar desde estos minerales entre el 75 y 95 del cobre contenido en periacuteodos de lixiviacioacuten En el actual estado de desarrollo la aplicacioacuten econoacutemica de esta tecnologiacutea estaacute restringida a minerales de cobre secundarios es decir aquellos en que predominan las especies minerales calcosina covelina y bornita cuyas velocidades de lixiviacioacuten son suficientemente raacutepidas en condiciones ambientales En este tipo de minerales ofrece una alternativa de tratamiento maacutes econoacutemica y menos contaminante que el proceso convencional de concentracioacuten-fusioacuten Sin embargo la gran limitacioacuten de la biolixiviacioacuten en pilas es que la tecnologiacutea actual nos es aplicable para tratar econoacutemicamente minerales ricos en calcopirita un mineral muy refractario a la lixiviacioacuten en condiciones ambientales y que es constituyente mayoritario en los minerales sulfurados de cobre

Perfil de recuperacioacuten de cobre a lo alto del lecho mineral en una pila biolixiviada

De estudios en reactores agitados con concentrados de calcopirita se sabe que este mineral puede ser lixiviado en forma mucho maacutes eficiente bajo la accioacuten cataliacutetica de microorganismos

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termoacutefilos que operan a temperaturas del orden de 60-80ordmC Por lo tanto es interesante explorar la factibilidad de operar las pilas de biolixiviacioacuten en condiciones de operacioacuten tales que permitan activar el desarrollo de este tipo de microorganismos Finalmente hay que sentildealar que la biolixiviacioacuten siendo un proceso que incorpora aspectos biotecnoloacutegicos requiere de incluir en su disentildeo y operacioacuten los criterios conceptuales de la bioquiacutemica y la microbiologiacutea

6651 FUNDAMENTOS DE LA BIOLIXIVIACIOacuteN

La recuperacioacuten de cobre desde un mineral sulfurado por la viacutea hidrometaluacutergica requiere de la disolucioacuten de las especies sulfuradas de cobre contenidas en el mineral Para lograr esto es necesario lixiviar el mineral en ambiente aacutecido y en presencia de un agente oxidante el cual al reducirse capta electrones desde el mineral y posibilita asiacute el rompimiento de su estructura La disolucioacuten de los sulfuros minerales en condiciones ambientales es termodinaacutemicamente posible en la presencia del oxiacutegeno del aire La utilizacioacuten del oxiacutegeno que es un reactivo con alto potencial oxidativo pero cineacuteticamente no muy efectivo en condiciones ambientales se concretiza indirectamente mediante la incorporacioacuten del par redox intermedio Fe+3Fe+2 presente en las soluciones lixiviantes De este modo el proceso involucra el siguiente ciclo de reacciones

bull en una primera etapa se requiere que el oxiacutegeno se disuelva en la solucioacuten lixiviante O2(aire) minusminusminusgt O2(solucioacuten) (1)

bull El oxiacutegeno en solucioacuten oxida al ioacuten ferroso disuelto de acuerdo a la reaccioacuten l2O2 (sol) +2 Fe+2 + 2 H + minusminusminusgt 2Fe+3 + H2O (2)

bull El ioacuten feacuterrico lixivia quiacutemicamente a los sulfuros de cobre presentes que se pueden tipificar aquiacute en el CuS de acuerdo a la reaccioacuten

2Fe+3 + CuS minusminusminusgt 2Fe+2 + Cu+2 + So (3) De estas reacciones se ve que el hierro es un portador de carga intermedio que es continuamente oxidado y reducido de modo que la reaccioacuten global neta es CuS + 12O2 + 2H+ minusminusminusgt Cu+2 + SO + H2O (4)

La lixiviacioacuten de sulfuros minerales en base a la cadena de reacciones (1ndash 4) ocurre espontaacuteneamente en soluciones aacutecidas aereadas pero la velocidad de disolucioacuten del mineral

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en soluciones abioacuteticas es muy lenta como para ser de intereacutes comercial Sin embargo la velocidad de lixiviacioacuten del mineral es fuertemente catalizada en la presencia de ciertos microorganismos lixiviantes acidoacutefilos es decir que son activos y crecen en medio aacutecido y autoacutetrofos es decir para crecer utilizan carboacuten proveniente del CO2 del aire En la Tabla 1 se incluye una lista de los principales microorganismos utilizados detallando el rango de temperatura y acidez en que operan y los sustratos que utilizan

Tabla 1 ndash Caracteriacutesticas de los principales microorganismos lixiviantes

Substrato Fuente de carbono

Microorganismos Temp [ordmC] pH Fe+2 S0 FeS2 CuFeS2 S406 CO2 Levadura

Acidithiobacillus Ferrooxidans

10-30 14-35 + + + + + + -

Thiobacillus Thiooxidans 10-40 13-45 - + -+ -+ + + -

Leptospirilum Ferrooxidans 10-35 13-35 + - + -+ - + -

S thermosulfoxidans 40-50 + + + + - + + Sulfolobus BC 70-90 16-25 + + + + + + +

Los microorganismos lixiviantes catalizan de manera particularmente eficiente la oxidacioacuten del ioacuten ferroso (reaccioacuten 2) aumentando su velocidad del orden 106 veces en relacioacuten con el sistema abioacutetico Con este mecanismo de cataacutelisis los microorganismos permiten mantener una adecuada tasa de regeneracioacuten del ioacuten feacuterrico ion que eficientemente disuelve a los sulfuros minerales (reaccioacuten 3) Muchos microorganismos tambieacuten catalizan la oxidacioacuten bacteriana del azufre residual producido en la lixiviacioacuten de los sulfuros de cobre (reaccioacuten 3) seguacuten la reaccioacuten

S + 32O2 + H2O minusminusminusgt H2SO4 (5) Resumiendo los atractivos principales del proceso de lixiviacioacuten bacteriana son los siguientes

bull El proceso de cataacutelisis bacteriana posibilita lixiviar eficientemente los sulfuros minerales en condiciones de presioacuten y temperaturas ambientales en base a la utilizacioacuten del oxiacutegeno el oxidante maacutes econoacutemico y de mayor disponibilidad

bull Durante la lixiviacioacuten se puede generar una fraccioacuten importante del aacutecido y el calor requerido en el proceso

bull Los microorganismos que catalizan el proceso de lixiviacioacuten crecen y se regeneran simultaacuteneamente durante sobre la base de la utilizacioacuten de una fuente de carboacuten econoacutemica e inagotable como es el di oacutexido de carbono del aire Se evita asiacute el costo y las complejidades involucradas en la utilizacioacuten de fuentes de carbono orgaacutenicas como

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es usual en los procesos biotecnoloacutegicos con organismos heteroacutetrofos 6652 FACTORES DE CONTROL El eacutexito econoacutemico de una operacioacuten de biolixiviacioacuten es muy dependiente de la velocidad con que se lixivia el cobre desde el mineral Si la velocidad de lixiviacioacuten aumenta menor es el tiempo de lixiviacioacuten necesario para alcanzar la recuperacioacuten objetivo disminuyendo el tamantildeo de la pila o reactor requerido (la inversioacuten) y los costos de operacioacuten La velocidad de lixiviacioacuten del cobre es el resultado de la cineacutetica de fenoacutemenos metaluacutergicos y microbioloacutegicos que interaccionan iacutentimamente El esquema de reaccioacuten en la Figura 1 muestra que la disolucioacuten de un sulfuro involucra una cadena para transferir electrones desde el sulfuro viacutea oxidacioacuten reduccioacuten del par Fe+2Fe+3 hasta el oxiacutegeno disuelto elemento que actuacutea como aceptor final de electrones

En algunas situaciones la velocidad de transferencia de electrones es decir de disolucioacuten de cobre estaacute controlada por la velocidad de oxidacioacuten bacteriana del ioacuten ferroso que provee el oxidante para la lixiviacioacuten Esta situacioacuten se produce usualmente cuando hay una baja poblacioacuten bacteriana yo la actividad oxidativa de eacutesta estaacute inhibida por operar fuera del rango de temperatura pH o concentracioacuten de iones adecuado para los microorganismos En este caso se habla de tener un proceso controlado por factores microbioloacutegicos En otras situaciones la transferencia de electrones estaacute controlada por la velocidad de la lixiviacioacuten feacuterrica del sulfuro Esta situacioacuten se produce usualmente cuando siendo la actividad bacteriana adecuada el mineral ya estaacute pasivado por la formacioacuten de azufre residual o la precipitacioacuten superficial de jarositas En este caso se dice que el proceso estaacute controlado por la cineacutetica intriacutenseca de disolucioacuten del mineral En otros caso sin embargo hay zonas del lecho de una pila como la esquematizada en Figura 1 en donde no hay un adecuado suministro de oxiacutegeno (mala aireacioacuten) o de solucioacuten (mala irrigacioacuten) En el primer caso la velocidad de lixiviacioacuten estaraacute controlada directamente por la llegada de oxiacutegeno a esa zona en el segundo caso si la zona en cuestioacuten estaacute muy poco humedecida es probable que la lixiviacioacuten esteacute controlada por la difusioacuten de protones yo iones metaacutelicos desde y hacia esa zona del lecho Si la zona estaacute seca estaacute claro no hay lixiviacioacuten

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Cadena de transporte de electrones involucrada en la biolixiviacioacuten de un sulfuro en presencia de iones Fe+2 Fe+3 y oxiacutegeno

La lixiviacioacuten bacteriana es un proceso hidrometaluacutergico cuya ocurrencia se sustenta en la accioacuten cataliacutetica de ciertos microorganismos Desde esta perspectiva el proceso es tambieacuten un proceso biotecnoloacutegico o como se refiere usualmente un proceso biohidrometaluacutergico Por este motivo su operacioacuten es maacutes compleja que el proceso de lixiviacioacuten quiacutemica ya que para su funcionamiento eficiente se deben satisfacer simultaacuteneamente las condiciones para un adecuado desarrollo de la actividad bacteriana y en consecuencia una adecuada utilizacioacuten de su poder cataliacutetico Los microorganismos actualmente utilizados en las faenas de lixiviacioacuten en pilas botaderos o reactores son activos soacutelo en cierto rango de acidez y en un cierto rango de temperatura (ver Tabla 1) Ademaacutes para su adecuado desarrollo los microorganismos requieren del suministro de nutrientes principalmente nitroacutegeno foacutesforo y potasio Estos nutrientes pueden ser incorporados naturalmente en las mismas soluciones de lixiviacioacuten debi-do a la disolucioacuten de elementos de la ganga del mineral como es el caso de la lixiviacioacuten en pilas Sin embargo en el caso de la biolixiviacioacuten en reactores en que se tratan concentrados de los cuales se ha removido parte importante de la ganga y en donde se opera con muy altas concentraciones de microorganismos los nutrientes deben ser agregados suplementariamente al proceso La actividad de los microorganismos puede ser tambieacuten inhibida si la concentracioacuten de ciertos iones toacutexicos sobrepasa los liacutemites criacuteticos respectivos o la fuerza ioacutenica de la solucioacuten es muy alta 6653 LIX BACTERIANA DE MINERALES DE COBRE EN PILAS La lixiviacioacuten bacteriana en pilas combinada con SX y EW es un proceso ya establecido a nivel industrial para obtener caacutetodos de cobre a partir del tratamiento de minerales sulfurados de cobre secundarios Despueacutes de la primera aplicacioacuten a los minerales mixtos y sulfurados de Lo Aguirre en 1980 ha habido un constante incremento en el nuacutemero de proyectos basados en esta tecnologiacutea principalmente Chile y Australia los cuales se resumen en la Tabla 2 El proceso de biolixiviacioacuten en pilas es muy flexible en cuanto a la escala de produccioacuten Se tienen plantas BioLIX-SX-EW con grandes producciones en el orden de 100000 tonantildeo de caacutetodos o de pequentildea escala 10000 tonantildeo de caacutetodos todas las cuales operan rentablemente La altura de las pilas es usualmente entre 6 y 8 metros El mineral es previamente chancado a -12 oacute -38 En la praacutectica maacutes convencional el mineral es previamente curado con aacutecido y aglomerado en tambores de modo de producir un lecho de buena permeabilidad gaseosa y mejorar la distribucioacuten de solucioacuten percolante Una alternativa tambieacuten usada es la previa remocioacuten de los finos del mineral chancado los que se derivan a procesos alternativos Las pilas se irrigan por goteo yo aspersioacuten con solucioacuten aacutecida recirculada desde SX con flujos de 10 a 30 lthr por metro cuadrado Los periacuteodos de irrigacioacuten son combinados con periacuteodos de reposo (irrigacioacuten detenida) variando la duracioacuten de ambos

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seguacuten la planta La solucioacuten cargada con cobre se recolecta en tubos yo carpetas recolectoras posicionadas adecuadamente en la zona inferior de la pila La fraccioacuten maacutes importante de la poblacioacuten bacteriana se encuentra retenida en el lecho de mineral ya sea adherida a la superficie de las partiacuteculas o presente en la solucioacuten intersticial retenida capilarmente en los aglomerados

Tabla 2 Plantas de biolixiviacioacuten de minerales de cobre en pilas Planta y ubicacioacuten Tamantildeo

Ton mineraldiacutea Antildeos de operacioacuten

Lo Aguirre Chile Gunpowderrsquos Mammoth Mine Australia Mt Leyson Australia Cerro Colorado Chile Girilambone Australia Ivan-Zar Chile Quebrada Blanca Chile Andacollo Chile Dos Amigos Chile Cerro Verde Peruacute Zaldiacutevar Chile SampK Koper Myanmar Equatorial Tonopah USA

16000 In-situa

1370 16000 2000 1500 17300 10000 3000 32000 20000 18000 24500

1980 ndash 1996 1991 ndash operando 1992 - 1997 1993 ndash operando 1993 ndash en cierre 1994 ndash operando 1994 ndash operando 1996 ndash operando 1996 ndash operando 1996 ndash operando 1998 ndash operando 1998 ndash operando 2000 - 2001

a mineral de 12 millones de toneladas

6654 AEREACIOacuteN Para que una pila opere eficientemente en el lecho de mineral deben estar presentes las 3 fases soacutelido (el mineral) liacutequido (la solucioacuten lixiviante) y gas (el aire) Solo de este modo se tiene una adecuada aacuterea de interface gasliacutequido para la transferencia de oxiacutegeno a la solucioacuten y la eficiente oxidacioacuten del ioacuten ferroso en presencia bacterias Estaacute claro que el inadecuado suministro de aire o solucioacuten en alguna zona del lecho imposibilita el proceso de lixiviacioacuten localmente y contribuye a disminuir la eficiencia del proceso En las primeras operaciones de lixiviacioacuten bacteriana en pilas se operoacute utilizando solo aereacioacuten natural En este caso el suministro de oxiacutegeno al seno del lecho mineral deberiacutea ocurrir por los siguientes mecanismos principales a) conveccioacuten natural ascendente en los taludes de la pila b) conveccioacuten natural ascendente en la base de la pila desde los tubos recolectores de solucioacuten ubicados en la base de la pila c) difusioacuten de oxiacutegeno desde la superficie superior de la pila En la praacutectica se observoacute que la conveccioacuten de aire desde la base se vioacute inhibida por la formacioacuten de una zona de saturacioacuten de liacutequido en la base de las pilas que baja fuertemente la permeabilidad gaseosa

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del lecho Por otra parte la conveccioacuten por los taludes soacutelo beneficia a la zona de mineral cercano a estas superficies lo que considerando las grandes dimensiones de las pilas industriales soacutelo representa una muy pequentildea fraccioacuten del mineral total acumulado en la pila De este modo se tiene entonces que usando conveccioacuten natural la principal fuente de oxiacutegeno es producto de la difusioacuten de este elemento desde la superficie superior del lecho de la pila (aunque una fraccioacuten de oxiacutegeno tambieacuten entra como aire arrastrado por la solucioacuten de irrigacioacuten) De este modo la pila presenta una zona superior del lecho bien aereada en donde se centra la poblacioacuten y actividad oxidativa bacteriana La parte inferior del lecho no oxigenada se lixivia fundamentalmente en base de la lixiviacioacuten quiacutemica con el ioacuten feacuterrico generado en la zona superior aereada (ver esquema en Figura 2) Este esquema de lecho zonalizado hace que la concentracioacuten de hierro disuelto sea muy criacutetica siendo necesario operar con concentraciones sobre 7 gl ya que el grado de avance del frente de reaccioacuten hacia la zona inferior del lecho crece con el aumento de su concentracioacuten Considerando la deficiente zonificacioacuten de la aereacioacuten obtenida al usar conveccioacuten natural se introdujo el soplado de aire con ventiladores a traveacutes de ductos auxiliares insertados en la base del lecho por sobre la zona de saturacioacuten La empresa Girilambone (Australia) fue la primera en reportar esta innovacioacuten la que resultoacute en aumentos notables en la velocidad de lixiviacioacuten y recuperacioacuten final de cobre Este aumento se debe a la mejor distribucioacuten de oxiacutegeno y de poblacioacuten bacteriana al interior del lecho de mineral que se obtiene con esta metodologiacutea (ver Figuras 3 y 4)

Zonas de reaccioacuten producidas en pilas de biolixiviacioacuten aereadas por conveccioacuten natural

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Concentracioacuten de oxiacutegeno en el interior de una pila de lixiviacioacuten operando con diferentes

flujos de aire en la base del lecho

Cuando hay una adecuada concentracioacuten de oxiacutegeno y poblacioacuten de bacterias al interior del lecho el requerimiento de concentracioacuten de hierro en la solucioacuten lixiviante es menor ya que el ion feacuterrico es continuamente regenerado en zonas cercanas al sulfuro y su difusioacuten no es factor controlante de la cineacutetica de lixiviacioacuten de cobre Se estima que en estas condiciones se puede operar eficientemente con concentraciones de hierro de 1 a 2 gl Es importante sentildealar que desde el punto de vista operacional es difiacutecil obtener una buena distribucioacuten de oxiacutegeno a lo ancho del lecho de mineral ya que los orificios de los tubos sopladores tienden a obstruirse durante la operacioacuten Sin embarfo se han propuesto diversas mejoras teacutecnicas para subsanar esta dificultad que estaacuten actualmente en proceso de evaluacioacuten en planta

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Distribucioacuten de poblacioacuten de bacterias en el interior del lecho de una pila operando con soplado en base del lecho La poblacioacuten estaacute cuantificada en cuanto a la capacidad de

consumo de oxiacutegeno de la poblacioacuten presente en 1 Ton de mineral

6655 OPTIMIZACIOacuteN DE LA ACTIVIDAD OXIDATIVA BACTERIANA Para tener un impacto adecuado de la cataacutelisis bacteriana la poblacioacuten bacteriana debe ser suficientemente grande y activa como para mantener el hierro disuelto como ioacuten feacuterrico Poblaciones del orden de 108-109 bacteriaskg mineral se consideran usualmente valores adecuados Sin embargo se ha observado que en la praacutectica operacional se puede obtener valores mucho menores lo que indica que no se han creado condiciones para un adecuado poblamiento del mineral A este respecto hay que considerar que el proceso inicial de curado en que el mineral es expuesto momentaacuteneamente a concentraciones de aacutecido del orden de 50 gl puede tener un efecto inhibitorio sobre el crecimiento de cualquier microflora inicialmente presente en el mineral Una vez que el mineral estaacute en la pila es en parte colonizado por las bacterias presentes en la solucioacuten lixiviante recirculante acumuladas en los ciclos anteriores Sin embargo este proceso puede ser lento ya que la poblacioacuten sobrenadante recirculante es fuertemente reducida al paso de la solucioacuten por SX En algunos casos es recomendable evaluar la inoculacioacuten adicional del lecho la que se puede efectuar mediante la irrigacioacuten de soluciones bacteriales crecidas en reactores ad-hoc o incorporando en el lecho del mineral una fraccioacuten de los ripios ya lixiviados poblados con bacterias En las plantas de biolixiviacioacuten las soluciones lixiviantes circulan en circuito cerrado entre las pilas y SX siendo el uacutenico drenaje la solucioacuten retirada como humedad contenida en los ripios lixiviados retirados del circuito (aproximadamente 120 ltton mineral) Este tipo de operacioacuten resulta en el aumento de la fuerza ioacutenica de la solucioacuten por acumulacioacuten de iones provenientes de la disolucioacuten de la ganga del mineral El anioacuten mayoritario es el ioacuten sulfato (SO4=) y los cationes mayoritarios son usualmente aluminio hierro magnesio manganeso etc Se ha comprobado que la activi-dad oxidativa bacteriana comienza a ser parcialmente inhibida cuando las soluciones de sulfato estaacuten por sobre 50 gl La inhibicioacuten es praacutecticamente completa si la concentracioacuten de este ioacuten sobrepasa los 100 gl La concentracioacuten estacionaria de ioacuten sulfato estaacute determinada directamente por el agregado de aacutecido al sistema en particular el incorporado en la etapa de

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curado Del balance global del circuito se puede estimar por ejemplo que si en el curado se agregan soacutelo 10 kg aacutecidoton mineral la concentracioacuten estacionaria de sulfato en el circuito puede alcanzar a 84 gl De este ejemplo se deduce la importancia de revisar las necesidades de aacutecido en el curado ya que el agregado indiscriminado de este reactivo en esta etapa puede resultar en una sub utilizacioacuten del poder cataliacutetico de los microorganismos lixiviantes en el proceso

6656 CONTROL DE LA TEMPERATURA La actividad oxidativa de los microorganismos lixiviantes es fuertemente influenciada por la temperatura Por ejemplo Acidithiobacillus ferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans crecen de manera oacuteptima a 20 ndash 25 degC y se sabe que su actividad decae praacutecticamente un 50 por cada 7 degC de caiacuteda de la temperatura La temperatura dentro de una pila estaacute generalmente determinada por los siguientes factores principales el clima local (temperatura ambiente radiacioacuten solar velocidad del viento) velocidad de evaporacioacuten calor de reaccioacuten de los procesos oxidativos temperatura solucioacuten de irrigacioacuten reacutegimen y flujos de irrigacioacuten velocidad de aereacioacuten La evaporacioacuten es un aspecto particularmente importante en el balance de calor de una pila y es afectado por factores como los flujos y reacutegimen de irrigacioacuten temperaturas de la pila y las soluciones y por las condiciones climaacuteticas locales La aereacioacuten si bien es recomendable dado su efecto positivo sobre la oxigenacioacuten y poblacioacuten bacteriana del lecho debe aplicarse con mesura dado el enfriamiento que puede ocasionar la evaporacioacuten que produce en el interior del lecho En la irrigacioacuten la evaporacioacuten se puede minimizar usando el sistema de drippers que evita el enfriamiento de las pilas incluso en climas temperados En la operacioacuten de Quebrada Blanca por ejemplo el uso de drippers el calentamiento del aglomerado y conjugado con el uso de aislamiento teacutermico de las pilas resultoacute en una operacioacuten a 20 deg C en una zona climaacutetica en donde la temperatura promedio es 5 degC La produccioacuten de calor asociada a la naturaleza exoteacutermica de las reacciones de lixiviacioacuten puede ser significativa solo cuando importantes cantidades de sulfuros se oxidan en periacuteodos de tiempo relativamente cortos En este contexto el contenido de pirita del mineral tiene un rol determinante dado la gran exotermicidad asociada a la oxidacioacuten de este sulfuro Tambieacuten el uso de altas concentraciones de sulfuro por unidad de lecho favorece la generacioacuten de calor como es el caso del proceso Geocoat que opera con pilas de mineral enriquecidas con una capa superficial de concentrado La acumulacioacuten del calor generado en las reacciones de oxidacioacuten se puede optimizar tambieacuten si se controla adecuadamente la irrigacioacuten de soluciones y la aereacioacuten Trabajos de modelacioacuten han demostrado que el alto de la pila es un factor que tambieacuten ayuda a la temperatura de las pila encontraacutendose que esta aumenta con el cuadrado del alto de la pila El control y optimizacioacuten de la temperatura en pilas de biolixiviacioacuten se estaacute explorando particularmente en relacioacuten con la aplicacioacuten de este proceso al tratamiento de minerales calcopiriacuteticos sulfuro que se lixivia maacutes eficientemente con microorganismos termoacutefilos La idea es que las pilas se calienten inicialmente en base a la accioacuten oxidativa de los organismos mesoacutefilos que operan a 20 ndash 30 degC En la medida que

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la temperatura de las pilas aumenta sobre 40 degC los mesoacutefilos son desplazados por termoacutefilos moderados que operan a 40 ndash 60 degC y oxidan ferroso y azufre Los termoacutefilos moderados pueden desplazar eventualmente a los termoacutefilos moderados si se llega a temperaturas sobre 60 degC El caacutelculo en base a modelos indica que la temperatura que se alcance cuando se traten minerales calcopirita en pilas solo seraacute suficiente para activar a los termoacutefilos moderados Sin embargo la lixiviacioacuten con este tipo de microorganismo ya ofrece una importante ventaja en relacioacuten a la operacioacuten con mesoacutefilos a temperatura ambiente en la cual este mineral se pasiva obtenieacutendose muy bajas recuperaciones 6657 MAPEO AEREO DIGITAL ndash CONTROL GRADIENTE TEMPERATURA Por intermedio de la generacioacuten de mapas aeacutereos por intermedio de la utilizacioacuten de DRONES en alta resolucioacuten desde 10cmspixel hasta 3 cmspixel con una caacutemara RGB Las imaacutegenes son capturadas con un UAV y con sistema de estabilizacioacuten de imaacutegenes para una mayor nitidez VER ANEXO

Los mapas son utilizados para

bull Seguimiento de construccioacuten pilas de lixiviacioacuten bull Seguimiento en tiempo real y remota del gradientes de temperaturas pilas bull Control de fugas en piping de REFINO bull Control de apostamiento de refino en pilas de LIX bull Control de aireacioacuten y humedad de pilas bull Control de flujos bull Control de efluentes e impulsioacuten de refinos

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REPORTES DE GRADIENTES DE TEMPERATURA

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6658 REMINING Incluso cuando una pila opera eficientemente usando aireacioacuten forzada a traveacutes de la base del lecho los perfiles de concentracioacuten de cobre en el mineral residual a lo alto del lecho

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indican que siempre hay una menor recuperacioacuten en la zona inferior de la pila (ver Figura 5) Este comportamiento se puede asociar en principio a la alta concentracioacuten de cobre que hay en la solucioacuten lixiviante presente en la parta baja de la pila lo que inhibiriacutea la remocioacuten de cobre desde el mineral por difusioacuten Para contrarrestar este problema en varias operaciones se practica exitosamente el remaining procedimiento mediante el cual mediante palas mecaacutenicas el mineral que estaacute originalmente en la base de la pila se pone en la parte superior para luego continuar la irrigacioacuten

666 SISTEMA DE RIEGO

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El material mineralizado y apilado debe ser regado con una solucioacuten lixiviante para lo cual se tiende la malla de riego que cubre toda el aacuterea El sistema de riego instalado permite distribuir las soluciones ya sea por medio de un sistema de goteros que hasta pueden estar instalados bajo la superficie de las pilas cuando las condiciones son extremas (Quebrada Blanca a4400 msnm y temperaturas muy bajas) o por medio de aspersores tipo wobblers o sprinklers dependiendo de la evaporacioacuten y de la disponibilidad de agua de cada operacioacuten Los sistemas de riego pueden ser de dos tipos

bull Cantildeeriacuteas de irrigacioacuten por goteo dispuestas en malla para obtener una tasa de goteo determinada la que se expresa en Lhm2

bull Aspersores tipo wobblers en toda el aacuterea y tambieacuten para cubrir las aacutereas no irrigadas por el goteo

El sistema de riego implementado en la pila tiene la funcioacuten de permitir la circulacioacuten de tres tipos de soluciones

bull Las soluciones de refino bull La solucioacuten intermedia yo el agua

Una vez que la solucioacuten lixiviante llega a la superficie de la pila y del mineral se producen una serie de etapas secuenciales Fundamentalmente existe un proceso de difusioacuten (transporte) y un ataque quiacutemico sobre la superficie del mineral En la superficie del mineral tienen lugar las siguientes etapas

bull Difusioacuten de los reactivos (agente lixiviante agente lixiviante o reductor iones H+ o OH- en la superficie del mineral

bull Adsorcioacuten de los reactivos sobre la superficie del mineral bull Reaccioacuten quiacutemica entre los minerales y los reactivos bull Desercioacuten de los productos de la reaccioacuten de la superficie del mineral bull Difusioacuten de los productos solubles en la solucioacuten

La rentabilidad y eficiencia econoacutemica del proceso de lixiviacioacuten es funcioacuten del grado de disolucioacuten o del porcentaje de extraccioacuten Sin embargo factor de maacutes importancia es el tiempo necesario para lograr una extraccioacuten aceptable es decir la velocidad a la cual ocurre la disolucioacuten del mineral Al inicio del proceso se produce una raacutepida extraccioacuten de mineral

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posteriormente eacutesta decrece al miacutenimo posible de obtener para un tamantildeo de partiacutecula dado Esta disminucioacuten puede deberse a varias causas como

bull Disminucioacuten de la superficie expuesta al ataque quiacutemico lo que a su vez puede explicarse por el menor el nuacutemero de partiacuteculas a disolver o porque en ella se forman compuestos insolubles

bull Disminucioacuten de la concentracioacuten de reactivos bull Aumento de la concentracioacuten de minerales en la disolucioacuten lo que puede llegar a la

saturacioacuten bull Disminucioacuten del grado de lixiviacioacuten en partiacuteculas porosas al aumentar la distancia

desde el punto de difusioacuten inicial

667 RECOLECCIOacuteN DE SOLUCIONES

Al costado de cada pila se encuentran las canaletas de recoleccioacuten de las soluciones Estas canaletas estaacuten divididas en dos secciones para poder conducir por gravedad separada e independientemente las soluciones ricas pobres y en mineral lixiviado Las soluciones recogidas son llevadas primero a piscinas desarenadoras para ser clarificadas y desde alliacute fluyen a diferentes piscinas seguacuten la calidad de la solucioacuten

bull Piscina de solucioacuten rica (PLS) que tiene una dimensioacuten tal que permite conocer el tiempo de retencioacuten de la solucioacuten

bull Piscina de solucioacuten intermedia (ILS) que se utiliza para regar el aglomerado fresco y generar asiacute PLS seguacuten corresponda

Transporte de soluciones Faena Radomiro Tomic

En la base de las pilas se instalan membranas impermeables (geomembranas de origen sinteacutetico) fabricadas de un material variante del polietileno que permite interceptar las soluciones que escurren desde lo alto de la pila y conducirlas a las canaletas de recoleccioacuten

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Sobre las membranas se instalan cantildeeriacuteas perforadas de drenaje y una cubierta de grava drenante El control de la permeabilidad de la pila es fundamental para evitar las fugas Ademaacutes de las membranas o laacuteminas de impermeabilizacioacuten de polietileno eacutestas pueden ser fabricadas de los materiales arcillosos compactados que se encuentran en el propio terreno o a partir del suelo del patio el que se debe mejorar con aditivos quiacutemicos o minerales El disentildeo de la alternativa maacutes conveniente de membrana o sistema de sellado es un desafiacuteo importante de la ingenieriacutea y no debe hacerse soacutelo por criterios econoacutemicos o de permeabilidad sino por otros factores como durabilidad picado resistencia a la corrosioacuten y otras condiciones ambientales que deben requerir experiencia y conocimiento previo Se pueden disponen de membranas o sellados simples dobles o triples de acuerdo con el nuacutemero de capas impermeables o membranas de igual o diferente tipo que se hayan utilizado A continuacioacuten se entrega una tabla de factores de seleccioacuten del tipo de laacuteminas

Tipo de laacuteminas Materiales Factores de seleccioacuten Geomembranas PVC

Polietileno de alta densidad (HDPE) Polietileno clorosulfurado (Butilo) Monoacutemero dietilen-propileno (EPDM) Membrana industrial Chevron (CIM) Resina sinteacutetica (Hypalon) Asfalto u hormigoacuten asfaacuteltico

Tipo material (espesor resistencia duracioacuten) Material de apoyo y cobertura Meacutetodo de colocacioacuten y unioacuten

En el caso del cobre los procesos hidrometaluacutergicos de lixiviacioacuten producen en general dos tipos de soluciones

bull Soluciones fuertes con contenidos de cobre en soluciones entre los rangos de 30-50 gL que son aptas para entrar directamente al proceso posterior de electroobtencioacuten

bull Soluciones deacutebiles cuyo contenido de cobre en solucioacuten es menor a 10 gL Estas soluciones deben pasar por una etapa de concentracioacuten viacutea Extraccioacuten por Solventes-Electroobtencioacuten o simplemente ser tratadas por cementacioacuten

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67 ETAPA EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTES - SX

Vista aeacuterea de la planta de extraccioacuten por solventes Faena Radomiro Tomic

La extraccioacuten por solvente es uno de los procesos maacutes efectivos y econoacutemicos para purificar concentrar y separar los metales valiosos que se encuentran en las soluciones enriquecidas provenientes de procesos de lixiviacioacuten Este proceso encuentra su principal aplicacioacuten en la produccioacuten de cobre especiacuteficamente en la separacioacuten selectiva de metales que luego se recuperan mediante el proceso de electroobtencioacuten en soluciones de sulfato de cobre Tambieacuten se aplica ampliamente en la recuperacioacuten de uranio vanadio molibdeno zirconio tungsteno renio elementos de tierras raras metales preciosos cadmio germanio berilio boro entre otros Fundamentalmente la extraccioacuten por solventes es una operacioacuten de transferencia de masas en un sistema de dos fases liacutequidas (ccedil) Se le llama tambieacuten intercambio ioacutenico liacutequido y se basa en el principio por el cual un soluto (ioacuten metaacutelico) puede distribuirse en cierta proporcioacuten entre dos solventes inmiscibles uno de los cuales es usualmente agua y el otro un solvente orgaacutenico como benceno kerosene cloroformo o cualquier otro que sea inmiscible al agua Lo anterior es posible debido a que ciertos reactivos quiacutemicos orgaacutenicos tienen un alto grado de afinidad selectiva con determinados iones metaacutelicos con los que forman compuestos organometaacutelicos y simultaacuteneamente casi ninguna afinidad con iones contaminantes tales como iones de fierro calcio magnesio aluminio etc Por esta razoacuten la principal aplicacioacuten de la extraccioacuten por solvente se encuentra en la separacioacuten selectiva de metales y en la posterior obtencioacuten de eacutestos mediante un proceso adecuado como es el de electroobtencioacuten aplicada a soluciones de sulfato de cobre

bull OBJETIVOS El proceso de extraccioacuten por solventes se incorpora como parte de un sistema integral de recuperacioacuten de la hidrometalurgia generalmente para cumplir algunos los tres objetivos que se sentildealan a continuacioacuten En la mayoriacutea de los casos al integrar el proceso de SX en un

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circuito metaluacutergico se busca cumplir con al menos uno de ellos muchas veces dos y ocasionalmente con tres de los objetivos que se describen

bull La separacioacuten y purificacioacuten de uno o maacutes metales de intereacutes desde las soluciones que los contienen que suelen tener impurezas La separacioacuten consiste ya sea en extraer eacutel o los metales deseados desde las soluciones o a la inversa extraer las impurezas de la solucioacuten dejando eacutel o los metales deseados en ella

bull Concentracioacuten de los metales disueltos con el objetivo de disminuir los voluacutemenes a procesar y asiacute reducir los costos para el proceso siguiente

bull Transferencia de los metales disueltos desde una solucioacuten acuosa compleja a otra solucioacuten acuosa diferente que simplifique el proceso siguiente

La incorporacioacuten de la extraccioacuten por solvente dentro de la hidrometalurgia es de gran intereacutes en el desarrollo de ciertas operaciones especiacuteficas como las siguientes

bull La recuperacioacuten selectiva de un solo metal desde una solucioacuten de lixiviacioacuten liberaacutendolo de sus impurezas y concentraacutendolo de manera que sea maacutes faacutecil su posterior recuperacioacuten Por ejemplo en la lixiviacioacuten del cobre la extraccioacuten por solvente se realiza en las soluciones de lixiviacioacuten diluidas e impuras con el fin de traspasar el cobre a una solucioacuten de electrolito puro y concentrado que permita realizar la electroobtencioacuten

bull La separacioacuten conjunta de varios metales desde una solucioacuten debido a que ciertos elementos quiacutemicos como el CuNiCo o del VUTi presentan una similitud de propiedades quiacutemica Mediante la extraccioacuten por solvente se separan conjuntamente para su posterior separacioacuten diferencial

bull La purificacioacuten de soluciones Mediante la extraccioacuten por solvente se extraen las impurezas dantildeinas o contaminantes de una solucioacuten para dejarla limpia como solucioacuten de partida Por ejemplo este meacutetodo se aplica en la purificacioacuten de los descartes de electrolitos de refineriacutea de cobre al eliminar el Fe As y otras impurezas permitiendo devolver la solucioacuten limpia al circuito principal

Dado que en la lixiviacioacuten ocurre la disolucioacuten de otros componentes minerales que se encuentran en la pila es indispensable realizar la purificacioacuten de las soluciones como una etapa previa a la electroobtencioacuten del metal Por esta razoacuten la secuencia de las operaciones de los procesos de lixiviacioacuten son las siguientes

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bull Eextraccioacuten por solventes (SX) bull Electroobtencioacuten (EO) bull Obtencioacuten de cobre catoacutedico

671 ETAPAS Y MECANISMOS DE LA EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTE

La extraccioacuten por solventes consiste en un proceso de purificacioacuten y concentracioacuten de soluciones basada en la separacioacuten del elemento de intereacutes (por ejemplo cobre) desde las soluciones de lixiviacioacuten Para ello se utiliza un medio extractante tambieacuten liacutequido de alta especifidad al elemento a separar pero que al mismo tiempo es inmisible en dicha solucioacuten En el proceso global de la extraccioacuten por solventes se distinguen tres momentos fundamentales que consisten en

bull El liacutequido extractante se agrega a la solucioacuten primaria y se conecta con el ioacuten metaacutelico el que queda entonces formando parte del extractante

bull Enseguida este complejo extractante - ioacuten metaacutelico es separado de la solucioacuten y llevado a una solucioacuten secundaria pobre en el ioacuten metaacutelico

bull En esta solucioacuten secundaria se produce la reextraccioacuten Es decir el elemento de intereacutes es nuevamente devuelto a la solucioacuten la que al estar exenta de impurezas es oacuteptima para el proceso siguiente de EO

En general en el proceso de extraccioacuten por solvente se reconocen dos etapas fundamentales la etapa de extraccioacuten propiamente tal y la de reextraccioacuten o stripping 6711 COMPONENTES BAacuteSICOS SISTEMA SX

Los sistemas de extraccioacuten por solvente tienen tres componentes baacutesicos que son un soluto a extraer (C) un solvente acuoso (A) y un extractante orgaacutenico (B) Los sistemas de extraccioacuten por solventes en su forma maacutes simple constan de tres componentes

bull Un soluto a extraer C bull Un solvente acuoso A bull Un extractante orgaacutenico B

El solvente acuoso (A) y el extractante orgaacutenico (B) seraacuten dos liacutequidos inmiscibles que formaraacuten la fase acuosa y la fase orgaacutenica respectivamente Inicialmente el soluto (C) se encontraraacute en la fase acuosa y se desearaacute transferirlo a la fase orgaacutenica Se postularaacute que el soluto C es completamente miscible en ambas fases Luego si se tienen mezclas A-B al introducir C la zona de inmiscibilidad se extenderaacute al ternario de veacutertices A B y C y la recta

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que une las fases R y E se denomina liacutenea de unioacuten de fases conjugadas) pero tendiendo a desaparecer En un punto en la zona de las dos fases el sistema desapareceraacute en dos liacutequidos de composicioacuten R y E respectivamente La concentracioacuten de C en la fase rica en B es mayor que la concentracioacuten de C en la fase rica en A es decir la distribucioacuten de C es maacutes favorable para la fase rica en B Tambieacuten se puede representar el sistema mediante los diagramas de distribucioacuten o de equilibrio donde se grafica la concentracioacuten de C en una fase versus la concentracioacuten en la otra para el equilibrio entre fases Estos graacuteficos se pueden obtener directamente de los diagramas ternarios usando las liacuteneas de unioacuten de fases conjugadas En la medida en que la razoacuten entre el porcentaje de C en fase orgaacutenica y el porcentaje de C en fase acuosa denominada coeficiente de distribucioacuten (D) sea mayor que 1 el proceso de extraccioacuten mediante el extractante orgaacutenico B seraacute factible Si las dos fases son inmiscibles entre siacute la mejor representacioacuten del sistema se obtiene al graficar la curva de distribucioacuten en proporciones en peso con respecto a A y B en vez de concentraciones de C en las fases 6712 EXTRACCIOacuteN CONTINUA EN MULTIETAPAS

Para poder producir la transferencia entre la fase acuosa y la orgaacutenica se requiere que ambas sean adecuadamente contactadas y luego lograr su separacioacuten por decantacioacuten El ideal es lograr en cada etapa el equilibrio quiacutemico entre fases En la praacutectica se tienen varias etapas Los flujos de ambas fases pueden ponerse en contacto de diversas maneras

bull Paralelo se utiliza cuando la cineacutetica de la transferencia es lenta bull Cruzados se utiliza cuando la capacidad de carga del extractante es pequentildea y se

cuenta con un gran inventario de orgaacutenico bull Contracorriente es el maacutes utilizado industrialmente en hidrometalurgia ya que se

aprovecha mejor la capacidad de carga del extractante con un menor inventario de orgaacutenico

Los flujos de orgaacutenico y acuoso van en sentidos opuesto el orgaacutenico descargado se contacta con el acuoso que va saliendo y la solucioacuten rica a la entrada se contacta con el orgaacutenico terminando de cargarse El proceso de extraccioacuten por solvente se basa en la reaccioacuten reversible de intercambio ioacutenico que tiene lugar entre dos fases inmiscibles la fase orgaacutenica que corresponde al reactivo extractante y la fase acuosa que corresponde a la solucioacuten

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En la extraccioacuten por solvente se pone en contacto la solucioacuten de lixiviacioacuten (fase acuosa) con un reactivo orgaacutenico (fase orgaacutenica) mezclaacutendose fuertemente por agitacioacuten El reactivo orgaacutenico contiene una moleacutecula extractante (fase orgaacutenica) que tiene una alta afinidad por el ioacuten metaacutelico que se quiere recuperar Este ioacuten de intereacutes es transferido desde la fase acuosa (solucioacuten de lixiviacioacuten) a la orgaacutenica a traveacutes de la interfase de dos liacutequidos no miscibles La mezcla resultante por la agitacioacuten se deja decantar para que se separe en dos capas o fases La fase superior corresponde a la capa orgaacutenica que se mantiene alliacute debido a su menor peso especiacutefico En esta fase orgaacutenica que se conoce como fase cargada o fase extracto se encuentra retenido el ioacuten metaacutelico de intereacutes formando un complejo oacutergano-metaacutelico Por su parte la capa acuosa inferior denominada fase acuosa o de refino es una solucioacuten esteacuteril respecto de iones metaacutelicos y tiene un peso especiacutefico mayor al de la fase orgaacutenica Al mezclarse las fases acuosa y orgaacutenica el equilibrio se iraacute dando paulatinamente debido a que la transferencia de masa dentro de un reactor depende de los siguientes factores

bull Tiempo de residencia bull Aacuterea de interfases acuosoorgaacutenico bull Potencial quiacutemico en la interfase

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El equilibrio de la reaccioacuten es el factor maacutes importante en el proceso de intercambio y esto depende del tamantildeo de los equipos utilizados la energiacutea consumida en la agitacioacuten y otros factores que afecten en la totalidad de los costos del proceso Desde este punto de vista las dos etapas en que se puede subdividir el proceso extraccioacuten y reextraccioacuten pueden ser considerados uno como el inverso del otro Por ello solo seraacute analizar una etapa

6713 ETAPA DE EXTRACCIOacuteN O CARGA DEL REACTIVO

La solucioacuten impura proveniente de la lixiviacioacuten (fase acuosa) rica en iones de cobre y con una acidez baja (pH entre 14 a 19) se introduce en mezcladores especiales en los que se contacta con la fase orgaacutenica de muy bajo contenido de cobre (orgaacutenico descargado) En siacutentesis en este proceso se requiere una fase constituida por la solucioacuten portadora del metal (cobre) que se desea recuperar (denominada fase acuosa) y por otro lado una fase orgaacutenica conformada por el reactivo extractante disuelto en un diluyente orgaacutenico Como ambas fases son inmiscibles para poder realizar la extraccioacuten y mezcla es necesario aplicar una accioacuten mecaacutenica de elementos externos que proporcionan la energiacutea necesaria para este propoacutesito Al mezclarse ambas fases ocurre una transferencia de la especie metaacutelica disuelta en la fase acuosa la que se desplaza asociaacutendose quiacutemicamente con el reactivo extractante en la fase orgaacutenica hasta alcanzar el respectivo equilibrio quiacutemico Asiacute se genera una fase orgaacutenica cargada con la especie metaacutelica de intereacutes y una solucioacuten acuosa descargada (agotada pobre refino)

6714 ETAPA DE REEXTRACCIOacuteN O DESCARGA DEL REACTIVO

En la etapa de reextraccioacuten del reactivo consiste en la recuperacioacuten de la especie metaacutelica desde la fase orgaacutenica con la regeneracioacuten simultaacutenea de las capacidades extractivas de la fase orgaacutenica lo que permite ser vuelta a usar en la etapa de extraccioacuten hacia una nueva fase acuosa de reextraccioacuten de caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas diferentes a la solucioacuten acuosa de lixiviacioacuten En siacutentesis de la etapa de reextraccioacuten se obtiene por un lado una solucioacuten de orgaacutenico descargado (sin cobre) aacutecido-que es recirculado a la etapa de extraccioacuten- y una solucioacuten rica en iones de cobre de baja acidez la cual es enviada a la siguiente etapa la electroobtencioacuten

REACTIVOS ORGAacuteNICOS USADOS EN SX PARA RECUP DE COBRE

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El principal constituyente del solvente o fase orgaacutenica es el reactivo orgaacutenico o extractante que es aquel que tiene la capacidad de formar complejos orgaacutenicos con el elemento que se desea extraer

672 AGENTES EXTRACTANTES

En un principio estos agentes extractantes estaban limitados para funcionar de acuerdo con un rango de pH y concentracioacuten de cobre en las soluciones que se trataban pero en la actualidad se han logrado grandes avances permitiendo ampliar estas limitaciones y poder utilizarlos en un rango de soluciones provenientes de lixiviacioacuten maacutes amplio En general existe una amplia gama de propiedades que son usadas como patroacuten seleccionar un extractante en particular Es necesario considerar que es poco probable que exista un reactivo que reuacutena todas las propiedades que se desean ya que a menudo eacutestas se encuentran en contrastes unas de otras

6721 PROPIEDADES DE LOS AGENTES EXTRACTANTES

Las principales propiedades que deben cumplir o caracteriacutesticas que deben poseer los reactantes que se utilizan con agentes extractantes son

bull Selectividad es la habilidad del extractante para extraer una sustancia de intereacutes desde una solucioacuten acuosa Un extractante de una alta selectividad o factor de separacioacuten es capaz de reaccionar tan solo con aquellos iones metaacutelicos de intereacutes dejando de reaccionar con todos los demaacutes Por ejemplo si se desea separar una sustancia A de una B la selectividad (A) por A se mide por la razoacuten de los coeficientes de extraccioacuten de A y B Cuando mayor sea A mayor es la separacioacuten de Ay B

bull Coeficiente de distribucioacuten corresponde a la razoacuten entre la concentracioacuten de cobre presente en el orgaacutenico y la concentracioacuten del acuoso Este coeficiente debe ser lo maacutes alto posible para extraer un maacuteximo y minimizar la cantidad de solvente

bull Capacidad de carga corresponde a la maacutexima concentracioacuten del ioacuten metaacutelico de intereacutes presente en la fase orgaacutenica a un pH y a una concentracioacuten de extractantes dada Se requiere una gran capacidad de carga

bull Insolubilidad es de gran importancia ya que si existe un alto grado de mutua insolubilidad entre el extractante y la fase acuosa seriacutea maacutes faacutecil la recuperacioacuten del extractante y disminuiriacutean las peacuterdidas de orgaacutenico en el refino y electrolito

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bull Recuperabilidad siempre es necesario recuperar la mayor cantidad posible de extractantes para volverlo a utilizar esto favorece la reduccioacuten de costos

bull Densidad se requiere que exista una diferencia de densidad entre las fases liacutequidas en contacto Cuanto mayor sea esta diferencia mejor es la separacioacuten de las fases

bull Viscosidad esta caracteriacutestica debiera ser lo maacutes baja posible ya que esto favorece la transferencia de masas la separacioacuten de fases y por consiguiente la extraccioacuten

bull Tensioacuten superficial cuanto mayor sea la tensioacuten superficial maacutes raacutepido ocurriraacute la coalescencia de las emulsiones aumentando la separacioacuten de las fases

bull Seguridad no toacutexico no inflamable bull Estabilidad quiacutemica el agente extractante debe ser estable y quiacutemicamente inerte

frente a los demaacutes componentes del sistema

6722 SELECCIOacuteN DE LOS AGENTES EXTRACTANTES

La solucioacuten proveniente de la etapa de lixiviacioacuten muchas veces se caracteriza por su baja concentracioacuten de cobre y bajo pH El extractante a usar deberiacutea cumplir con la condicioacuten de ser selectivo por el cobre y de ser capaz de actuar en las condiciones que impone la solucioacuten a tratar Ademaacutes deberiacutea poseer otras caracteriacutesticas principalmente de caraacutecter econoacutemico Para que un reactivo pueda ser econoacutemicamente aceptable en hidrometalurgia debe contar con una buena combinacioacuten de la mayor parte de las siguientes caracteriacutesticas ideales para un reactivo extractante orgaacutenico

bull Extraer el o los metales deseados con la maacutexima selectividad posible desde la solucioacuten que los contiene

bull Ser descargable hacia una solucioacuten desde donde pueda ocurrir en forma sencilla la recuperacioacuten del metal

bull Ser de faacutecil regeneracioacuten en sus caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas para una expedita recirculacioacuten a la etapa de extraccioacuten

bull Ser lo maacutes inmiscible posible en las soluciones acuosas que contiene el o los metales de intereacutes

bull Ser estable a las condiciones del circuito de manera que pueda ser reciclado muchas veces Para ello debe ser quiacutemicamente estable frente al ataque de ambientes aacutecidos o alcalinos

bull Ser no inflamable no toacutexico no volaacutetil no canceriacutegeno no contaminante

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bull Ser soluble en diluyentes orgaacutenicos econoacutemicos o ser capaz de funcionar eacutel mismo ademaacutes como diluyente

bull Cumplir con una capacidad de carga aceptable para lograr una transferencia neta eficaz del metal extraiacutedo

bull Cargar y descargar el metal con facilidad lo bastante raacutepido como para que los tiempos de carguiacuteo sean bajos

bull Ser de faacutecil separacioacuten de la fase acuosa es decir que su inmiscibilidad sea efectiva y que la separacioacuten se logre eficientemente en tiempos razonablemente breves

bull No debe promover emulsiones estables bull No debe transferir especies nocivas desde la descarga a la extraccioacuten y viceversa bull Debe tener un costo econoacutemicamente aceptable Al momento de seleccionar un

reactivo como agente de extraccioacuten deben considerarse los siguientes aspectos bull Facilidad de obtencioacuten del reactivo bull Costo del reactivo bull Alta solubilidad en el diluyente orgaacutenico a usar bull Baja solubilidad en sistemas acuosos bull Faacutecil formacioacuten de complejos con cobre bull Raacutepida reaccioacuten entre el cobre y el reactivo para formar el complejo bull Alta solubilidad de este complejo en fase orgaacutenica bull Baja solubilidad del complejo en fase acuosa bull Alta selectividad por el cobre bull Faacutecil recuperacioacuten del cobre desde la fase orgaacutenica bull Faacutecil regeneracioacuten del extractante bull Propiedades fiacutesicas apropiadas para la transferencia de masa y separacioacuten de fases

(baja densidad y viscosidad y alta tensioacuten interfacial) bull Estabilidad quiacutemica bajo las condiciones de uso bull Seguro en el uso es decir alto punto de inflamacioacuten baja toxicidad y poco volaacutetil bull Estabilidad a fluctuaciones de temperatura ambiente bull No toacutexico para las bacterias que ayudan a la lixiviacioacuten en canchas

6723 CLASIFICACIOacuteN DE LOS REACTIVOS EXTRACTANTES

Existen variados tipos de extractantes orgaacutenicos selectivos que se emplean para la recuperacioacuten de metales los que se caracterizan seguacuten el mecanismo de extraccioacuten la estructura y la especie metaacutelica extraiacuteda De acuerdo al tipo de reaccioacuten de extraccioacuten que

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realicen los agentes extractantes se clasifican en tipo quelantes aacutecido orgaacutenico sustitucioacuten del ligante extraccioacuten neutra o solvatante y con formacioacuten de par ioacutenico

6724 EXTRACTANTES TIPO QUELANTES

Los modernos reactivos extractantes de cobre son predominantemente hidroxioximas las que funcionan como agentes quelantes de los cationes de cobre de la solucioacuten formando un compuesto de cobre orgaacutenico soluble en parafina Tienen una amplia utilizacioacuten en la extraccioacuten de cobre desde soluciones de lixiviacioacuten con aacutecido sulfuacuterico Este tipo de extractantes realiza una quelacioacuten es decir forman estructura de anillos que envuelven a la moleacutecula de extractante como una ligazoacuten selectiva para el ioacuten metaacutelico dejando los restantes cationes en solucioacuten Por tanto los extractantes tipo quelantes son capaces de formar un compuesto orgaacutenico con el metal de intereacutes Corresponden a esta clase los siguientes reactivos LIX ZENECA ACORGA M5640 SME de Shell Chemicals y MOC en el uacuteltimo tiempo

De la reaccioacuten de extraccioacuten-reextraccioacuten con este tipo de extractantes puede deducirse que se produce un intercambio de iones en el que la moleacutecula extractora orgaacutenica entrega dos protones a cambio de un catioacuten de cobre Asiacute la reaccioacuten de extraccioacuten genera aacutecido por lo que el refino queda lo suficientemente aacutecido para ser devuelto a la etapa de lixiviacioacuten

6725 LIGAZOacuteN SELECTIVA AGENTES EXTRACTANTES TIPO QUELANTES

Los agentes extractantes tipo quelantes se aferran como una pinza al ioacuten metaacutelico de esta forma enlazan quiacutemicamente al ioacuten en al menos dos sitios parecido a como se toma un objeto entre el dedo pulgar y el iacutendice Para lograr el enlace con el ioacuten metaacutelico cada moleacutecula del extractante se libera de un ioacuten hidroacutegeno que pasa a la solucioacuten acuosa que contiene el metal de acuerdo a la siguiente reaccioacuten simplificada Los subiacutendices indican la fase en la cual se encuentra disuelto el respectivo compuesto

2R-H(orgaacutenico) + [M+2+SO4=] (acuoso) Descarga Extraccioacuten R2M(orgaacutenico) + [2H+ + SO4=](acuoso)

Al existir un intercambio del catioacuten metaacutelico por dos protones (caso de valencia de dos) la extraccioacuten estaacute siendo directamente afectada por el pH desde sus inicios y ademaacutes el pH iraacute

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variando a medida que se ejecuta la transferencia sea eacutesta de extraccioacuten o de descarga Asiacute para un sistema en que la reaccioacuten de transferencia estaacute basada en la quelacioacuten la variacioacuten del coeficiente de extraccioacuten D estaacute determinada por la variacioacuten del contenido del reactivo en la fase orgaacutenica y muy significativamente por le pH de la fase acuosa A medida que variacutea el pH hay un aumento sostenido del coeficiente de extraccioacuten

bull En D =1 se igualan las concentraciones del metal en cada una de las dos fases y un 50 del metal se encuentra en equilibrio en cada una de ellas

bull El pH correspondiente a D = 1 se denomina pH50 a pH mayores que eacuteste predomina el proceso de extraccioacuten a pH menores se produciraacute la descarga desde la fase orgaacutenica

En consecuencia cuando dos metales muestran un valor marcadamente diferente de sus respectivos pH50 para un determinado reactivo extractante se abre la posibilidad de realizar una extraccioacuten selectiva de un metal sin interferir el otro metal

6726 LISTA DE LOS REACTIVOS ACTUALMENTE EN USO INDUSTRIAL

Reactivo Producto comercial Extractante Modificador

Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No

622 Aldoxima Tridecanol

860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

55 Aldoxima No

Las principales caracteriacutesticas de los reactivos extractantes tipo quelante y que los distinguen de otras clases de extractantes pueden resumirse en que

bull Operan sobre la base del intercambio de un ioacuten hidroacutegeno ciacuteclico

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bull Operan bien tanto con soluciones aacutecidas como con soluciones amoniacales bull Por su mayor complejidad desde el punto de vista quiacutemico son maacutes selectivos que los

extractantes de tipo iones pareados o que los de tipo aacutecido orgaacutenico bull Debido a la estructura maacutes compleja del compuesto formado son de una cineacutetica maacutes

lenta que la de los extractantes de tipo iones pareados y que la de los de tipo aacutecido orgaacutenico

bull Tienen buenas caracteriacutesticas operacionales respecto a la separacioacuten de fases bull En su fabricacioacuten suelen ser maacutes difiacuteciles de preparar

6727 REACTIVOS DEL TIPO AacuteCIDO ORGAacuteNICO

La quiacutemica de estos extractantes tiene algunas caracteriacutesticas que los asemejan a los quelantes y algunas que los asemejan a los extractantes por solvatacioacuten La reaccioacuten de intercambio del catioacuten depende fuertemente del pH inicial y ademaacutes eacuteste iraacute variando durante el proceso de intercambio por la liberacioacuten de dos protones en la reaccioacuten similar a lo que ocurre con los quelantes por lo que se les aplica tambieacuten los conceptos de pH50 Los reactivos que pertenecen a esta categoriacutea son los aacutecidos oacutergano-fosfoacutericos los aacutecidos fosfoacutenicos y fosfiacutenicos sus respectivos derivados mono- y di-tio- los aacutecidos organosulfoacutenicos y los aacutecidos carboxiacutelicos Conviene tener presente que la quiacutemica de la extraccioacuten usando los tio-derivados puede ser muy complicada por la superposicioacuten de reacciones de oacutexido reduccioacuten Los aacutecidos orgaacutenicos tambieacuten pueden funcionar en combinacioacuten y sinergia con otros extractantes quelantes yo neutros para alterar tanto las cineacuteticas de extraccioacuten como los rangos de pH en el cual el metal puede ser extraiacutedo Las caracteriacutesticas generales de los extractantes tipo aacutecido orgaacutenico son

bull Muestran menos selectividad que los extractantes quelantes bull Pueden promover emulsiones estables con soluciones alcalinas bull Peran sobre la base de un ioacuten hidroacutegeno ciacuteclico similar a los reactivos quelantes bull Poseen cineacuteticas de extraccioacuten son normalmente muy raacutepidas bull En general como clase no son muy difiacuteciles de producir y por lo tanto estaacuten

disponibles en cantidades comerciales a un costo razonable

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6728 REACTIVOS DEL TIPO SUSTITUCIOacuteN LIGANTE

Estos reactivos tienen uno o maacutes pares de electrones que pueden formar un enlace simple con el ioacuten metaacutelico desplazando a otras especies (ligante) que pueden estar enlazadas formando un complejo con el metal Este tipo de reactivos participa en reacciones que presenta las siguientes caracteriacutesticas

bull La extraccioacuten del metal normalmente no es sensible al pH ya que el intercambio es soacutelo de electrones

bull En ocasiones se pueden lograr en forma notable altas selectividades bull Las cineacuteticas de las reacciones pueden ser raacutepidas o lentas dependiendo del metal y

del tipo de ligante que se deba desplazar bull Estos reactivos pueden ser relativamente econoacutemicos o muy caros dependiendo de

la complejidad de la moleacutecula orgaacutenica que se use

6729 REACTIVOS DEL TIPO EXTRACCIOacuteN NEUTRA O SOLVATANTE

Este tipo de reactivo orgaacutenico extractante se coordina con ciertos complejos metaacutelicos reemplazando sus aacutereas de hidratacioacuten El complejo organometaacutelico resultante al haber perdido sus sales de hidratacioacuten se vuelve insoluble en agua y asiacute puede pasar faacutecilmente a la fase orgaacutenica Los reactivos solvatantes se clasifican de acuerdo a su grado de habilidad para donar electrones a un metal y pasar a formar un complejo organometaacutelico Los reactivos maacutes uacutetiles de esta clase son los organofosforosos aunque tambieacuten se han reportado extensos trabajos con las cetonas y los eacuteteres En general la extraccioacuten con reactivos del tipo solvatante estaacute limitada por

bull La habilidad de las especies metaacutelicas para formar complejos neutros con aniones bull La co-extraccioacuten de aacutecido a altas concentraciones de aacutecido bull La solubilidad del complejo organometaacutelico en el portador orgaacutenico bull Las principales caracteriacutesticas de los reactivos de tipo extraccioacuten neutra o solvatante

son las siguientes bull Normalmente muestran cineacuteticas de reaccioacuten bastante raacutepidas bull Extraen complejos metaacutelicos de caraacutecter neutro bull En general no son selectivos

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bull En combinacioacuten con otros reactivos orgaacutenicos los reactivos de tipo solvatante pueden actuar en forma sineacutergica y tambieacuten como antagoacutenicos o como modificadores de fase

bull Debido al enlace deacutebil que caracteriza este mecanismo de extraccioacuten en la generalidad de los casos la descarga del reactivo se ejecuta con facilidad mediante el uso de agua

67210 REACTIVOS OE CON FORMACIOacuteN DE PAR IOacuteNICO

Estos reactivos actuacutean basados en el principio de asociacioacuten ioacutenica en la cual una gran moleacutecula orgaacutenica de carga positiva provoca la extraccioacuten de un complejo metaacutelico anioacutenico hacia la fase orgaacutenica con la correspondiente expulsioacuten de un anioacuten inorgaacutenico pequentildeo hacia la fase acuosa Ejemplos de este tipo de reactivo son los extractantes en base a aminas Entre eacutestas se puede destacar por un lado el comportamiento de las aminas primarias secundarias y terciarias y por el otro el de las aminas cuaternarias Dado que las aminas pueden formar sales con una amplia variedad de aacutecidos las posibilidades para la eleccioacuten de reactivos para el intercambio ioacutenico liacutequido es muy extensa por ejemplo para una misma amina se tiene la sal de cloruro la sal de bisulfato etc Los reactivos para extraccioacuten del tipo amina pueden descargarse mediante una amplia variedad de soluciones formadas con sales inorgaacutenicas El tipo de agente de descarga que se use depende del proceso de recuperacioacuten global del metal que se estaraacute disentildeando pero en general son los agentes alcalinos de descarga los que revierten en una mejor forma la reaccioacuten de protonacioacuten de la amina entregando la mejor descarga en el menor nuacutemero de etapas Existen dos variables del sistema metaacutelico acuoso diferentes del pH que afectan la extraccioacuten del metal mediante un reactivo de extraccioacuten del tipo amina Estas son por un lado el estado de oxidacioacuten del metal y por otro la concentracioacuten de los aniones comunes Algunas de las caracteriacutesticas propias de los reactivos de atraccioacuten tipo aminas que los distinguen de los otros tipos de extractantes son

bull Generalmente requieren del uso de modificadores de fase normalmente alcoholes de cadena larga yo el uso de diluyentes aromaacuteticos con el objeto de prevenir la formacioacuten y precipitacioacuten de complejos orgaacutenicos del tipo amino metaacutelicos insolubles

bull Las cineacuteticas de extraccioacuten y de descarga son usualmente muy raacutepidas bull Las aminas cuaternarias y terciarias son maacutes selectivas que las secundarias o

primarias pero son menos selectivas que los quelatos bull Hay una amplia variedad de aminas que estaacuten disponibles yo que se pueden sintetizar

con facilidad bull Las aminas extraen complejos metaacutelicos anioacuteticos

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bull La extraccioacuten con aminas generalmente ocurre a partir de soluciones aacutecidas hasta casi neutras con el mejor rango de pH disponible dependiendo del sistema especiacutefico

67211 PEacuteRDIDAS DE EXTRACTANTE

Las peacuterdidas de extractantes tienen gran importancia en la viabilidad econoacutemica de una planta Eacutestas ocurren principalmente por evaporacioacuten o por solubilidad o por entrampamiento durante el procesamiento en las plantas Asiacute como la solubilidad es sensible al pH las peacuterdidas tambieacuten son dependientes de la acidez y maacutes auacuten teniendo fases acuosas alcalinas En la siguiente tabla se entrega los valores de las peacuterdidas de algunos reactivos

Metal extraiacutedo Extractante pH de extraccioacuten Peacuterdidas (ppm)

Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30

Ni Aacutecido Nafteacutenico 40 90

NI Aacutecido Nafteacutenico 65 900

Ni V 911 70 900 - 300

HF MIBK 15 M NCL 20000

Tierras raras D2 EHPA 20 7

U Amina Ternaria 15 - 20 4 - 15

U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES

Los diluyentes y modificadores corresponden a otros componentes de la fase orgaacutenica que tienen funciones especiacuteficas en la optimizacioacuten del proceso de extraccioacuten

En un circuito de extraccioacuten por solvente (SX) la fase orgaacutenica normalmente estaacute conformada por uno dos o tres componentes el extractante el diluyente y alguacuten modificador Por lo general el diluyente es el componente de la fase orgaacutenica que estaacute presente en mayor

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proporcioacuten dentro de ella En la mayoriacutea de los casos los reactivos requieren ser diluidos antes de poder usarlos (existen algunas excepciones particularmente con los solvatantes) donde el reactivo extractante tambieacuten puede funcionar como diluyente Los diluyentes se utilizan principalmente para disminuir la viscosidad de la fase orgaacutenica permitiendo que fluya faacutecilmente y facilitar asiacute el contacto entre las dos fases y tambieacuten para reducir la excesiva concentracioacuten del extractante orgaacutenico activo Al igual que en el caso de los agentes extractantes el diluyente debe cumplir ciertos requisitos Entre los maacutes importantes se sentildealan los siguientes

bull Ser capaz de disolver el extractante y de mantenerlo en solucioacuten bull Tener baja viscosidad y densidad bull Tener estabilidad quiacutemica bull Presentar baja solubilidad en la fase acuosa bull Poseer un alto punto de inflamacioacuten baja toxicidad y baja tasa de evaporacioacuten

6731 CARACTERIacuteSTICAS

El diluyente se usa por un lado para reducir la viscosidad de la fase orgaacutenica y tambieacuten adecuar la concentracioacuten del extractante con el contenido de metal de la solucioacuten de lixiviacioacuten Las propiedades maacutes importantes de un diluyente son

bull Tener baja viscosidad y una densidad adecuada para favorecer la separacioacuten de fases y reducir los arrastres de una fase en la otra

bull Tener baja solubilidad en la fase acuosa para evitar o disminuir al maacuteximo las peacuterdidas por disolucioacuten en la fase acuosa o ser insoluble en la fase acuosa

bull Tener una pureza adecuada y estar libre de componentes extrantildeos con el objeto de minimizar la formacioacuten de borras

bull Mezclarse bien en el tonel reactivo de extraccioacuten para disminuir su viscosidad y facilitar el contacto entre fases permitiendo una buena separacioacuten en el decantador

bull Ser quiacutemicamente estable bajo todas las condiciones de operacioacuten del circuito bull Tener un alto punto de inflamacioacuten de 25 ordmC o maacutes por encima de la temperatura maacutes

alta prevista para la operacioacuten del circuito SX bull Tener bajas peacuterdidas por evaporacioacuten baja tensioacuten de vapor bull Baja toxicidad

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bull No interferir perjudicialmente en la quiacutemica de las reacciones de extraccioacuten y descarga del metal

bull Tener un costo reducido para favorecer la economiacutea del proceso bull Estar disponible con facilidad en grandes cantidades y a bajo costo

6732 ELECCIOacuteN DEL DILUYENTE

Dado que el diluyente es un componente importante y mayoritario de la fase orgaacutenica todo operador de planta SX debe realizar las maacuteximas pruebas de control de calidad a cualquier nuevo embarque de diluyente que llegue a su circuito SX Las pruebas de control de calidad deben reflejar adecuadamente todas las propiedades criacuteticas o que sean consideradas maacutes importantes para el eacutexito de la operacioacuten El mejor diluyente para un determinado sistema de SX puede no ser el maacutes recomendable para otro sistema de SX diferente Cada operador de planta debe preocuparse de solicitar la asesoriacutea de especialistas para estudiar varios diluyentes antes de determinar el maacutes adecuado para sus propias condiciones de operacioacuten y localizacioacuten de la planta Normalmente el diluyente se puede comportar como un compuesto quiacutemicamente inerte pero existen ocasiones como en algunos casos de su uso en el proceso de SX para cobre y uranio en que el diluyente tambieacuten influye en el comportamiento del reactivo y puede ser un participante esencial en el eacutexito o eventuales dificultades operacionales del proceso En las ocasiones en que el diluyente interactuacutea con el reactivo en la fase orgaacutenica puede favorecer la polimerizacioacuten del reactivo y restar asiacute parte de los componentes activos dentro de la fase orgaacutenica Otros diluyentes producen el efecto contrario lo que en los casos de extraccioacuten por intercambio catioacutenico se puede detectar midiendo la constante dieleacutectrica del diluyente siendo el menor valor resultante el que da las mejores extracciones Los diluyentes para SX maacutes usados a escala industrial son (o han sido)

bull Benceno (no se usa actualmente por ser canceriacutegeno) bull Hexano bull Keroseno bull Cloroformo bull Tetracloruro de carbono

En el caso del proceso SX para cobre y uranio los diluyentes maacutes habituales para son los kerosenos obtenidos mediante destilacioacuten Las exigencias para su eleccioacuten son las siguientes

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Propiedad Rango exigido punto inicial de evaporacioacuten entre 200 y 220 ordmC

rango de destilacioacuten 240 y 260 ordmC

punto de inflamacioacuten mayor que 75 ordmC

contenido de compuestos aromaacuteticos entre 05 y 25

En el mercado hay disponibles diluyentes de estas caracteriacutesticas procedentes de distintas refineriacuteas Los principales proveedores de kerosene para uso en SX han sido tradicionalmente EXXON con sus diversos productos de la liacutenea Esquiad 100 110 103 Phillips Petroleum con sus productos de la liacutenea Orfom SX MacGee Kermac 470 y 470B Shell con su liacutenea Sheesol ENAP con su producto Solmin Hay ocasiones en que se seleccionan diluyentes que tienen un contenido de aromaacutetico de 95 o mayor Los diluyentes aromaacuteticos tienden a ser maacutes caros por lo que su empleo estaacute reservado para situaciones en donde alguna de sus propiedades es muy necesaria y tan especial que pueda ser maacutes importante que el costo

674 MODIFICADORES

Corresponden a cualquier producto orgaacutenico que al ser antildeadido y disuelto en la fase orgaacutenica altera el comportamiento de un determinado reactivo de SX Los modificadores tienen como funcioacuten optimizar la separacioacuten de las fases mejorando la coalescencia aumentando la solubilidad de complejo metaacutelico y evitando la formacioacuten de una tercera fase Los modificadores son capaces de

bull Actuar sobre la separacioacuten de fases facilitando la coalescencia y disminuyendo los arrastres

bull Participar en el control de la generacioacuten de crudo yo terceras fases favoreciendo la solubilidad del complejo oacutergano-metaacutelico en la fase orgaacutenica cargada

bull Estabilizar la moleacutecula del reactivo permitiendo su utilizacioacuten indefinida al reducir su degradacioacuten

Por ejemplo en el proceso SX del cobre se antildeaden como modificadores al reactivo principal que es una oxima otra oxima alcoholes de cadena larga fenoles y eacutesteres

675 SOLUCIOacuteN ACUOSA

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La solucioacuten acuosa normalmente es una solucioacuten rica de lixiviacioacuten y corresponde a la fase portadora del metal o de los metales que interesa procesar por extraccioacuten se denomina PLS (pregnant liquor solution) Luego de ser procesada por X (extraccioacuten) cambia de denominacioacuten a solucioacuten pobre o refinado o solucioacuten de refino (RF de reffinate) y suele ser enviada de regreso a la lixiviacioacuten Existen cuatro caracteriacutesticas o propiedades del PLS las que pueden ser controladas o modificadas de manera de lograr una maacutes eficiente separacioacuten o purificacioacuten del metal mediante SX

bull Acidez libre (nivel de pH) bull Potencial de oacutexido-reduccioacuten (potencial redox expresado por el nivel de Eh) bull Concentracioacuten de aniones que forman complejos (como cloruro sulfato y cianuro)

Temperatura la que es directamente influyente en

bull El equilibrio de la extraccioacuten bull Las cineacuteticas de transferencia del metal bull La solubilidad de las especies extraiacutedas bull La separacioacuten de fases bull Las peacuterdidas por atropamiento y arrastre

676 EQUIPOS EN PLANTA DE EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTE

Los procesos de extraccioacuten de cobre por solvente a partir de la solucioacuten de lixiviacioacuten que se han desarrollado a escala industrial se basan principalmente en la puesta en contacto de esta solucioacuten lixiviada con el disolvente sin carga el que se realiza en 3 oacute 4 etapas de mezcladores y sedimentadores que funcionan en contracorriente dispuestos y arreglados de manera de asegurar que el disolvente entrante -sin carga- tenga un contacto final con la solucioacuten acuosa esteacuteril saliente (el refino) que despueacutes de esta etapa retorna a la operacioacuten de lixiviacioacuten para uso posterior La transferencia de la fase orgaacutenica recientemente cargada hacia la seccioacuten de agotamiento donde estaacute puesta en contacto con el electrolito agotado fuertemente aacutecido se desarrolla en una serie de 2 a 3 etapas en contracorriente en mezcladores y sedimentadores Despueacutes de la etapa final de agotamiento la fase orgaacutenica esteacuteril se retorna a la seccioacuten de extraccioacutenEl electrolito enriquecido es bombeado al circuito de separacioacuten por electroacutelisis (electroobtencioacuten) de manera que soacutelo una parte del total del electrolito en circulacioacuten se

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enviacutea al circuito de agotamiento con el fin de reducir el volumen de electrolito en esa seccioacuten y aumentar la eficiencia del proceso El equipamiento baacutesico de una planta de SX consiste en

bull Un mezclador relativamente profundo que recibe por bombeo las fases acuosa y orgaacutenica para su mezcla y emulsioacuten Este mezclador cuenta con un impulsor que evita el arrastre de la fase orgaacutenica (como finas dispersiones) en la fase acuosa de acuerdo con una configuracioacuten y velocidad rotacional que se le ha definido

bull Un sedimentador poco profundo y de gran aacuterea Mediante este equipo se logra la separacioacuten de las dos fases facilitado por un sistema de doble compuerta que va por todo su ancho

bull El aumento de la temperatura en la emulsioacuten hasta cerca de 25ordmC mejora la rapidez de la reaccioacuten y permite lograr mejor la separacioacuten de fases

bull Una manguera distribuidora que va entre el mezclador y el sedimentador para asegurar un flujo laminar

bull Equipos mezcladores decantadores (mixer-settler) del tipo perfil bajo formados por un cajoacuten mezclador muacuteltiple y un decantador al mismo nivel que el mezclador En el mezclador se produce la mezcla de la solucioacuten acuosa con el reactivo de extraccioacuten usando un agitador que bombea y agita la mezcla mediante una turbina

677 PARAacuteMETROS DE LA OPERACIOacuteN DE PLANTA

bull Relaciones de flujo orgaacutenico flujo acuoso (OA) medidos en las etapas de extraccioacuten y de descarga (de recirculacioacuten del electrolito necesario para alcanzar razoacuten de OA requerida en el mezclador)

bull Tiempo de residencia en mezcladores la que se expresa en minutos bull Flujo total en cada equipo (m3min) y equivalencia de (m3h) de flujo acuoso tratado

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Coalecedores de la planta de Chuquicamata

Remocioacuten de arrastres de fase acuosa (acuoso) en orgaacutenico

678 PLANTA PILOTO SOLVENT EXTRACTION ndash SX

bull Disentildeo proceso de SX bull Fabricacioacuten y suministro de equipos bull Implementacioacuten sistema eleacutectrico bull Pilotaje de sistema SX bull Disentildeo de redes de distribucioacuten electrolitos y orgaacutenicos circulantes bull Disentildeo hidraacuteulico sistema distribucioacuten SX-EW Impulsioacuten y distribucioacuten de electrolitos

orgaacutenicos acuosos circulantes bull Reciclaje orgaacutenico y acuoso con control de flujo bull MANUAL DE OPERACIOacuteN

La unidad descrita dispone de equipos aptos para inferir simulaciones de procesos hidrometaluacutergicos principalmente para procesar soluciones ricas en cobre concentrarlas y luego ser derivadas a una planta de electro obtencioacuten Planta de extraccioacuten por solventes con una configuracioacuten de 2 etapas de extraccioacuten 1 etapa de lavado de orgaacutenico y 2 etapas de re extraccioacuten Esta configuracioacuten puede ser modificada de acuerdo a las experiencias particulares que se deseen ejecutar La solucioacuten rica o PLS es derivada desde una planta de lixiviacioacuten por columnas u otro proceso hasta un TK inicial de PLS desde el cual comienza a ser descargada en la etapa N1 (E1) mediante un estractantes (puede ser lix 984 u otro) en 2 etapas sucesivas En la etapa N2 (E2) se evacua un refino descargado (retorna a lix) y un orgaacutenico cargado que es derivado hasta la etapa de lavado (EL) donde se mezcla con agua y luego se deriva hacia la etapa de re extraccioacuten (RE1) En 2 etapas sucesivas (RE1 y RE2) el orgaacutenico se pone en contacto con una solucioacuten de electrolito de elevada concentracioacuten de aacutecido en que es descargado del cobre contenido El orgaacutenico ahora descargado retorna al

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circuito de partida y el electrolito ahora cargado avanza hacia la planta de EW Desde la planta de EW retorna electrolito agotado para captar en la etapa de RE el ciclo de carga Este proceso puede ser continuo o Bach dependiendo de los paraacutemetros operacionales elegidos para la experiencia en particular

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68 ETAPA ELECTRO-OBTENCIOacuteN DE COBRE - EW

La electro-obtencioacuten de cobre es la recuperacioacuten del cobre como metal a partir de una solucioacuten en una celda electroquiacutemica La electro-refinacioacuten de cobre es la purificacioacuten de cobre por disolucioacuten y posterior recuperacioacuten sobre un caacutetodo por viacutea electroquiacutemica En una refineriacutea en general las celdas se ordenan en grupos y subgrupos que pueden llamarse ldquocircuitosrdquo cuando se consideran las celdas alimentadas por un rectificador yo un sistema hidraacuteulico independiente y ldquoseccionesrdquo a los grupos de celdas relacionados con las operaciones de carga y cosecha de caacutetodos Cada circuito es una refineriacutea en siacute con redes hidraacuteulicas y eleacutectricas propias Normalmente un circuito independiente se destina a la fabricacioacuten de hojas de partida En general en electro-obtencioacuten se tratan dos tipos de soluciones ldquofuertesrdquo con contenidos de cobre entre 30 y 50 [gpl] y ldquodeacutebilesrdquo con menos de 10 [gpl] Las soluciones deacutebiles deben pasar previamente por un proceso de concentracioacuten y purificacioacuten generalmente extraccioacuten por solventes orgaacutenicos Las celdas pueden ser de concreto revestido en PVC y hoy diacutea se tiende a reemplazar estos materiales con muy buenos resultados por concretos polimeacutericos Una celda acepta del orden de 50 aacutenodos y 51 caacutetodos La conexioacuten eleacutectrica de las celdas es en serie (Walker) En refinacioacuten cada ciclo anoacutedico dura entre 24 y 28 diacuteas El ciclo catoacutedico entre 12 y 14 diacuteas Los caacutetodos iniciales miden un poco maacutes que los aacutenodos Las hojas madre para la fabricacioacuten de laacuteminas de partida puede ser de cobre acero inoxidable o titanio La electro-obtencioacuten de cobre se realiza en una celda compuesta por un caacutetodo sobre el cual se recupera el cobre y por un aacutenodo que debe ser inatacable para evitar la contaminacioacuten de la solucioacuten El caacutetodo inicial es una laacutemina delgada de cobre y el aacutenodo es una placa de aleacioacuten de plomo (Pb-Sb o Pb-Ca) Las semi-reacciones que ocurren son

LA REDUCCIOacuteN DEL ION CUacutePRICO

Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]

LA OXIDACIOacuteN DEL AGUA

2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]

Para realizar la electrolisis es necesario aplicar entre los electrodos una diferencia de potencial mayor que la diferencia miacutenima de electrolisis Para la obtencioacuten en condiciones estaacutendar esta diferencia de potencial miacutenima es de 123 ndash 034 = 089 [V] De acuerdo con la ley de Nernst el potencial de una placa de cobre a 25ordmC es

E = E0 + 003log[Cu2+]

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La reaccioacuten anoacutedica que ocurre sobre la placa de aleacioacuten de plomo es la electrolisis del solvente En este caso

E = E0 - 006pH

La diferencia de potencial miacutenima o potencial de descomposicioacuten Ed es

que para las condiciones medias reales [H+] asymp 05 y [Cu2+] asymp 03 vale

Ed asymp 09 [V]

Es interesante desde el punto de vista del consumo de energiacutea minimizar este valor Ed

disminuyendo la concentracioacuten de aacutecido y aumentando la concentracioacuten del ion Cu2+ Cuando la electro-obtencioacuten es la etapa que sigue a la lixiviacioacuten esos valores estaacuten condicionados por la etapa anterior La implementacioacuten del proceso de extraccioacuten por solventes hace posible debido a la pureza de las soluciones obtener directamente por electro-obtencioacuten caacutetodos de calidad electro-refinado En este caso es posible lograr altas concentraciones en cobre y en aacutecido

La tensioacuten de celda es de 2 a 25 [V] Gran parte de este potencial se utiliza en producir la reaccioacuten electroquiacutemica En el electrolito la caiacuteda de tensioacuten es tambieacuten alta debido a la relativamente baja concentracioacuten en aacutecido sulfuacuterico Las soluciones de lixiviacioacuten para electro-obtencioacuten tienen una conductividad del orden de 02 [mhocm] y el consumo de energiacutea es de 2700 ndash 3000 [kWhton Cu]

Circuito equivalente para electro-obtencioacuten La caiacuteda de tensioacuten total para un circuito de electro-obtencioacuten puede expresarse como

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E = Ed + RccI + EeI + ηa + ηc donde

Rcc resistencia equivalente de conexiones y barras Re resistencia del electrolito I intensidad de corriente en la celda ηa sobretensioacuten anoacutedica ηc sobretensioacuten catoacutedica

EFICIENCIA DE CORRIENTE La eficiencia de corriente es la razoacuten entre el cobre realmente recuperado y el cobre que teoacutericamente debiera depositarse para la cantidad de corriente entregada de acuerdo con la ley de Faraday

M peso cobre depositado en [kg]

La peacuterdida de eficiencia de corriente se debe a varias causas

minus fugas de corriente minus disolucioacuten quiacutemica de cobre minus cortocircuitos minus reacciones paraacutesitas

Las fugas de corriente en general no son importantes y no alcanzan al 1 de la corriente entregada

Cuando la celda estaacute desconectada eleacutectricamente es susceptible de producirse la siguiente reaccioacuten

Cu + H2SO4 + frac12O2 rarr CuSO4 + H2O

La velocidad de esta reaccioacuten es

del orden de 2 ndash 4 [gh]

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REACCIONES PARAacuteSITAS La principal peacuterdida de eficiencia de corriente en electro-obtencioacuten se debe a las reacciones paraacutesitas Pueden distinguirse dos situaciones para

bull tensiones superiores a la tensioacuten del caacutetodo y para bull tensiones inferiores a la tensioacuten del aacutenodo

Toda especie con un potencial de oacutexido-reduccioacuten superior al potencial del caacutetodo seraacute susceptible de reducirse sobre el caacutetodo y toda especie con potencial de oacutexido- reduccioacuten inferior al del aacutenodo puede oxidarse anoacutedicamente En la praacutectica las eficiencias catoacutedicas en electro-obtencioacuten variacutean entre 77 y 92

En la refineriacutea de Chambishi con un electrolito que contiene 4 [gl] en Fe2+ y 6 [gl] en Fe3+ la eficiencia catoacutedica es de 77 En Nchanga (Zambia) el electrolito contiene 21 [gl] en Fe2+ y 05 [gl] en Fe3+ y la eficiencia es de 85 Estos valores ponen en evidencia el papel que juega el fierro principal impureza desde el punto de vista de la eficiencia de corriente

Fe3+ + e- = Fe2+

Con

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El ion feacuterrico produce ademaacutes problemas de corrosioacuten en las orejas de los caacutetodos por establecimiento de una tensioacuten mixta

2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]

El fierro puede eliminarse por descarte parcial de soluciones a las que previamente se les ha extraiacutedo el cobre oxidando la solucioacuten con MnO2 y neutralizando a pH = 2 ndash 25 de modo de precipitar hidroacutexidos de hierro utilizando fosfatos El plemo proveniente de los aacutenodos es tambieacuten una impureza nociva Para esto se discuten dos tipos de soluciones la utilizacioacuten de aacutenodos de aleaciones Ca-Pb que presentan un PbO2 de contextura diferente maacutes resistentes y menos contaminantes o el uso de aacutenodos de titanio recubiertos de oacutexidos activos de rutenio platino iridio etc La pureza de los caacutetodos de electro-obtencioacuten es de 9975 ndash 999

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Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)

Chuquicamata (Chile)

Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)

Produccioacuten [tonantildeo]

20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000

Electrolito a celda Cu [gpl] 45 45 55 22 36 50 55 H2SO4 [gpl] 30 29 7 54 146 150 150 Fe2+ [gpl] 4 21 18 34 02 01 Fe3+ [gpl] 6 05 10 14 13 06 T degC 55 62 30 25 27 43 Electrolito de celda Cu [gpl] 25 28 30 8 33 25 30 H2SO4 [gpl] 70 59 62 60 151 185 185 Aacutenodos material Pb-Sb Pb94-Sb6 Pb94-Sb Pb-Sb14-Ag06 Pb94-Sb Pb-Sb6 LxA [m] 11x085 115x075 13x085 106x088 Espesor [m] 0012 001 001 0015 vida [antildeos] 2 - 3 2 - 3 6 - 7 2 Caacutetodos LxA [m] 095x095 105x085 120x090 090x090 095x095 ciclo [diacuteas] 5 4 ndash 5 6 5 ndash 8 8 5 peso [kg] 40 40 ndash 50 45 70 60 80 Cu 9954 9975 999 999 999 995 Celdas LxA [m] 45x12 20x12 58x11 66x11 Prof [m] 10 13 15 13 Flujo [m3h] 001 0015 002 005 03 01 ndash 02 Consumo i [Am2] 180 200 235 130 180 195 320 Ef Farad 77 85 88 76 80 ndash 85 88 V celda [V] 25 225 215 205 20 2 20 [kWhton Cu] 2700 2300 2000 2200 2600 2200 2200 Condiciones de trabajo de algunas plantas de electro-obtencioacuten de cobre

681 PLANTA PILOTO ELECTROWINN - EW

bull Fabricacioacuten y suministro de equipos bull Implementacioacuten sistema eleacutectrico bull Pilotaje de sistema EW bull Disentildeo de redes de distribucioacuten electrolitos circulantes bull MANUAL DE OPERACIOacuteN

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La unidad seleccionada dispone de 1 aacuterea definida por el mandante para inferir simulaciones de procesos hidrometaluacutergicos principalmente en electro obtencioacuten de cobre soluble El aacuterea de electro obtencioacuten tiene por objetivo captar el cobre soluble y depositarlo en un caacutetodo permanente en las celdas de electroliacuteticas Estas celdas reciben soluciones cargadas (electrolito cargado) desde una planta de extraccioacuten o desde un meacutetodo batch de carga en laboratorio y son mezcladas en proporciones adecuadas para generar un electrolito circulante que es fluido por el set de aacutenodos y caacutetodos dispuestos en las celdas En estas celdas se aplica un potencial eleacutectrico de corriente continua a paraacutemetros de densidad de corriente limitada por potencioacutemetros de la fuente de poder Desde la planta electroliacutetica se obtiene cobre metaacutelico y electrolito descargado o pobre el que es retornado a la planta de extraccioacuten o laboratorio para ser cargado nuevamente y cierra el ciclo de carga

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69 IMPULSION DE FLUIDOS Los equipos y bombas disentildeadas y fabricadas por MAHA son capaces de permitir la operacioacuten con soluciones altamente agresivas con altos rendimientos energeacuteticos y bajo iacutendices de mantencioacuten y detenciones no programadas

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7 ESTRUCTURAS Y OOCC 71 INGENIERIA ESTRUCTURAS METALICAS

bull Puentes gruacutea bull Plataformas industriales y gratting bull Estructuras complementarias a existentes bull Barandas y pasillos de traacutensito bull Estaacutendar de soportes Piping bull Ampliaciones estructurales bull Naves industriales (Galpones)

72 ESTRUCTURAS PESADAS MEDIANAS Y LIGERAS

bull Fabricacioacuten y montaje de estructuras Metaacutelicas para la mineriacutea y obras Industriales soldaduras especiales sistema Mig-Mag Arco y Tig

bull Frame de harneros instalar moacutedulos de poliuretano bull Soportes bateriacuteas de hidrociclones bull Capotas protectoras para cintas transportadoras

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73 OBRAS CIVILES (OOCC)

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74 PUENTES GRUA

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75 PLATAFORMAS INDUSTRIALES - GRATING Y BARANDAS

bull Plataformas industriales y gratting Estructuras complementarias o de apoyo a existentes

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bull Barandas y pasillos de traacutensito bull Soporte Piping bull Fabricacioacuten y montaje de plataformas gratting Barandas en acero y FRP construidos

con resina Vinilester de alta performance resistente a ambientes altamente corrosivos por ataque gaseoso o por condensacioacuten producto de salpicaduras o derrames Las parrillas se fabrican con su superficie de traacutensito en una terminacioacuten antideslizante con caracteriacutesticas anticorrosivas y de color amarillo

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1 SERVICIOS DE INGENIERIA

11 INGENIERIA DE PERFIL - Identificacioacuten de necesidades





16 OPERACION

161 PRECOMISIONAMIENTO

162 MECHANICAL COMPLETION Y COMISIONAMIENTO

163 PUESTA EN MARCHA Y MARCHA BLANCA

17 INGENIERIA nD

171 BENEFICIOS DEL MODELO nD





2 EFICIENCIA ENERGETICA

21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS





25 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO - VARIOS

251 PERFIL ENERGETICO PLANTA SX-EW




31 CHANCADO Y MOLIENDA

32 FLOTACION Y CONCENTRADO

33 ESPESADORES DE CONCENTRADOS

34 EXTRACCION POR SOLVENTES

35 PROCESOS TERMICOS

36 AUTOMATIZACION Y CONTROL ndash ROBOTIZACION DE PROC

4 MODELAMIENTO DE SISTEMAS ndash PROTOTIPOS DIGITALES 3D

41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS




45 ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS (FEA)


46 ANALISIS POR ELEMENTOS DISCRETOS (DEA)


48 SIMULACIONES HIDROMETALURGICAS - LIX-SX-EW (LAB)

481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS


51 DISENtildeO CONSTRUCCIOacuteN Y MONTAJE DE PIPING - PIPELINE



54 DISENtildeO HIDRAULICOS - TRANSPORTE DE RELAVES Y PULPAS

541 CARACTERIZACION DE LAS PULPAS

5411 CONCENTRACIOacuteN DE SOacuteLIDOS EN PESO (CP)

5412 CONCENTRACIOacuteN DE SOacuteLIDOS EN VOLUMEN (CV)

5413 DENSIDAD DE PULPA (DP)

5414 DILUCIOacuteN (DI)

5415 HUMEDAD (HU)

5416 TRANSPORTE HIDRAULICO





6 EXTRACCIOacuteN POR SOLVENTES PARA OBTENCIOacuteN DE COBRE

61 GENERALIDAD DEL SERVICIO

62 COMPONENTES PRINCIPALES

63 ALCANCES MAHA ICMI

64 ETAPA DE CHANCADO Y TRITURACION

641 ETAPAS Y EQUIPOS



6431 LOCALIZACIOacuteN



6434 PLANTA SEMI-FIJA O SEMI-ESTACIONARIA

6435 PLANTA SEMI -MOacuteVIL O SEMI-PORTAacuteTIL


644 PRUEBAS DE CHANCADO DEL MINERAL






655 CONDICIONES INICIALES DE AGLOMERACIOacuteN Y CURADO

66 ETAPA LIXIVIACIOacuteN EN PILAS (HEAP LEACHING) - LIX






6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS




665 LIXIVIACION BACTERIANA DE MINERALES DE COBRE


6652 FACTORES DE CONTROL

6653 LIX BACTERIANA DE MINERALES DE COBRE EN PILAS

6654 AEREACIOacuteN

6655 OPTIMIZACIOacuteN DE LA ACTIVIDAD OXIDATIVA BACTERIANA

6656 CONTROL DE LA TEMPERATURA

6657 MAPEO AEREO DIGITAL ndash CONTROL GRADIENTE TEMPERATURA

6658 REMINING





6711 COMPONENTES BAacuteSICOS SISTEMA SX

6712 EXTRACCIOacuteN CONTINUA EN MULTIETAPAS















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES






REACCIONES PARAacuteSITAS


69 IMPULSION DE FLUIDOS

7 ESTRUCTURAS Y OOCC

71 INGENIERIA ESTRUCTURAS METALICAS



74 PUENTES GRUA


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INDICE 1 SERVICIOS DE INGENIERIA 6

11 INGENIERIA DE PERFIL - Identificacioacuten de necesidades 6 12 INGENIERIA CONCEPTUAL - Identificacion y seleccioacuten de proy 6 13 INGENIERIA FACTIBILIDAD ndash ING BASICA 6 14 INGENIERIA DE DETALLES - Validacioacuten y desarrollo detallado 7 15 EJECUCION INVERSIONAL 7 16 OPERACION 7

161 PRECOMISIONAMIENTO 7 162 MECHANICAL COMPLETION Y COMISIONAMIENTO 8 163 PUESTA EN MARCHA Y MARCHA BLANCA 8

17 INGENIERIA nD 8 171 BENEFICIOS DEL MODELO nD 9 172 MODELAMIENTO E INTERACCINES PROYECTO 4D 9 171 BUILDING INFORMATION MODEL (BIM) 10 172 BENEFICIOS MODELOS 4D 10

18 PROYECTOS EPC EPCM 12 2 EFICIENCIA ENERGETICA 13

21 VISION GENERAL 13 22 ENFOQUE TECNICO 14 23 NORMA ISO 50001 ndash PERFOMANCE ENERGETICO 15

231 NORMA ISO 50001 ndash MODELO DE GESTION ENERGETICA 16 232 GESTION PROFECIONAL DE PROYECTOS EE 17

24 DESAFIOS 18 241 MEJOR ENTENDIMIENTO DE LA EE 21 242 SENCIBILIDAD EN EL PROCESO DE TOMA DE DECISIONES 22 243 ENFOCAR ESFUERZOS Y PRIORIDAES 23 244 CULTURA ENERGETICA 24

25 ANALISIS CONSUMO ENERGETICO - VARIOS 25

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INGENIERIacuteA

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22 ENFOQUE TECNICO

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24 DESAFIOS


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42 CODIGOS Y NORMAS




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COLBUN SA






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483 EQUIPOS


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Cal



Cemento y cal






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6615 LA TEMPERATURA


6616 AGITACIOacuteN


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663 SULFATOS




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ICMI










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IMPORTANTE




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ICMI





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ICMI






10-30 14-35 + + + + + + -









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ICMI



EMPRESA


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ICMI



EMPRESA


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ICMI





16000 In-situa

1370 16000 2000 1500 17300 10000 3000 32000 20000 18000 24500




EMPRESA


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ICMI



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ICMI



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ICMI















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ICMI









EMPRESA


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ICMI







Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

55 Aldoxima No



EMPRESA


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ICMI











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EMPRESA


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ICMI





Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



EMPRESA


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ICMI











EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI






674 MODIFICADORES







EMPRESA


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ICMI







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ICMI










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ICMI







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ICMI


EMPRESA


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ICMI




Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]


E = E0 + 003log[Cu2+]

EMPRESA


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ICMI


E = E0 - 006pH



Ed asymp 09 [V]





EMPRESA


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ICMI












EMPRESA


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ICMI





Fe3+ + e- = Fe2+

Con

EMPRESA


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ICMI


2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


EMPRESA


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




EMPRESA


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ICMI


EMPRESA


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ICMI


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ICMI






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ICMI

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ICMI


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ICMI

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ICMI

74 PUENTES GRUA

EMPRESA


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ICMI



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ICMI



EMPRESA


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ICMI

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ICMI







16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


EMPRESA


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EMPRESA


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EMPRESA


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INGENIERIacuteA

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22 ENFOQUE TECNICO

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ICMI


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24 DESAFIOS


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ICMI

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42 CODIGOS Y NORMAS




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ICMI







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COLBUN SA






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483 EQUIPOS


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Cal



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6615 LA TEMPERATURA


6616 AGITACIOacuteN


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663 SULFATOS




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10-30 14-35 + + + + + + -









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ICMI





16000 In-situa

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Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

55 Aldoxima No



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Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



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674 MODIFICADORES







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ICMI




Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]


E = E0 + 003log[Cu2+]

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E = E0 - 006pH



Ed asymp 09 [V]





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Fe3+ + e- = Fe2+

Con

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2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




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74 PUENTES GRUA

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16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


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INGENIERIacuteA

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42 CODIGOS Y NORMAS




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16000 In-situa

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P5100

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Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

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Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

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Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



EMPRESA


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ICMI











EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI






674 MODIFICADORES







EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI










EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI


EMPRESA


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ICMI




Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]


E = E0 + 003log[Cu2+]

EMPRESA


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ICMI


E = E0 - 006pH



Ed asymp 09 [V]





EMPRESA


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ICMI












EMPRESA


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ICMI





Fe3+ + e- = Fe2+

Con

EMPRESA


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ICMI


2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


EMPRESA


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




EMPRESA


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ICMI


EMPRESA


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ICMI


EMPRESA


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ICMI






EMPRESA


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ICMI

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ICMI

74 PUENTES GRUA

EMPRESA


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ICMI



EMPRESA


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ICMI



EMPRESA


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ICMI

EMPRESA


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ICMI







16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


EMPRESA


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INGENIERIacuteA

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EMPRESA


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ICMI










EMPRESA


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22 ENFOQUE TECNICO

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24 DESAFIOS


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42 CODIGOS Y NORMAS




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6615 LA TEMPERATURA


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IMPORTANTE




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10-30 14-35 + + + + + + -









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16000 In-situa

1370 16000 2000 1500 17300 10000 3000 32000 20000 18000 24500




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Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

55 Aldoxima No



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ICMI





Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



EMPRESA


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674 MODIFICADORES







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Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]


E = E0 + 003log[Cu2+]

EMPRESA


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ICMI


E = E0 - 006pH



Ed asymp 09 [V]





EMPRESA


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ICMI












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ICMI





Fe3+ + e- = Fe2+

Con

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ICMI


2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


EMPRESA


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




EMPRESA


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74 PUENTES GRUA

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EMPRESA


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EMPRESA


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ICMI







16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


EMPRESA


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ICMI










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22 ENFOQUE TECNICO

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24 DESAFIOS


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42 CODIGOS Y NORMAS




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6615 LA TEMPERATURA


6616 AGITACIOacuteN


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663 SULFATOS




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10-30 14-35 + + + + + + -









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16000 In-situa

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ICMI







Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

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Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



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Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


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E = E0 - 006pH



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Fe3+ + e- = Fe2+

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2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




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16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


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22 ENFOQUE TECNICO

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24 DESAFIOS


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42 CODIGOS Y NORMAS




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483 EQUIPOS


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Cal



Cemento y cal






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6615 LA TEMPERATURA


6616 AGITACIOacuteN


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663 SULFATOS




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IMPORTANTE




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ICMI









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ICMI






10-30 14-35 + + + + + + -









EMPRESA


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ICMI



EMPRESA


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ICMI



EMPRESA


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ICMI





16000 In-situa

1370 16000 2000 1500 17300 10000 3000 32000 20000 18000 24500




EMPRESA


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ICMI



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ICMI




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EMPRESA


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EMPRESA


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ICMI









EMPRESA


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ICMI







Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

55 Aldoxima No



EMPRESA


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ICMI









EMPRESA


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ICMI











EMPRESA


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ICMI









EMPRESA


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ICMI





Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



EMPRESA


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ICMI











EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI






674 MODIFICADORES







EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI










EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI


EMPRESA


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ICMI




Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]


E = E0 + 003log[Cu2+]

EMPRESA


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ICMI


E = E0 - 006pH



Ed asymp 09 [V]





EMPRESA


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ICMI












EMPRESA


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ICMI





Fe3+ + e- = Fe2+

Con

EMPRESA


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ICMI


2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


EMPRESA


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




EMPRESA


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ICMI


EMPRESA


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ICMI


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ICMI






EMPRESA


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ICMI

74 PUENTES GRUA

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ICMI



EMPRESA


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ICMI



EMPRESA


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ICMI

EMPRESA


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ICMI







16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


EMPRESA


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ICMI





EMPRESA


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ICMI












EMPRESA


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ICMI







EMPRESA


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ICMI









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22 ENFOQUE TECNICO

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24 DESAFIOS


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42 CODIGOS Y NORMAS




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COLBUN SA






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483 EQUIPOS


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Cal



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6615 LA TEMPERATURA


6616 AGITACIOacuteN


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663 SULFATOS




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10-30 14-35 + + + + + + -









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ICMI



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16000 In-situa

1370 16000 2000 1500 17300 10000 3000 32000 20000 18000 24500




EMPRESA


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ICMI



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ICMI




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Acorga

P5100

Aldoxima

Nonil Fenol

PT5050 Tridecanol

M5640 Ester

Lix

Lix84 Ketoxima No

984 Mezcla No


860 Aldoxima No

Moc 45 Ketoxima No

55 Aldoxima No



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Cu Kelex 100 1 - 2 10

Cu Lix 64 N 15 - 2 4 - 15

Co V 911 77 100

Co D2 EHPA 55 - 65 30



Ni V 911 70 900 - 300




U TDP 20 25 - 40

673 DILUYENTES



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674 MODIFICADORES







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Cu2+ + 2e- = Cu E0 = 034 [V]


2H2O = 4H+ + O2 + 4e- E0 = 123 [V]


E = E0 + 003log[Cu2+]

EMPRESA


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ICMI


E = E0 - 006pH



Ed asymp 09 [V]





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Fe3+ + e- = Fe2+

Con

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2Fe3+ + Cu rarr 2Fe2+ + Cu2+ E = 033 [V]


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ICMI

Chambishi (Zambia)

Nchanga (Zambia)

Shituru (Zaire)


Bluebird (Miami)

SX

Bagdad (Arizona)

SX

Nchanga (Zaire)


20000 110000 125000 130000 5000 6500 100000




EMPRESA


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74 PUENTES GRUA

EMPRESA


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16 OPERACION




17 INGENIERIA nD







21 VISION GENERAL

22 ENFOQUE TECNICO




24 DESAFIOS

















41 SOFTWARE

42 CODIGOS Y NORMAS









481 PLANTA PILOTO


483 EQUIPOS











5415 HUMEDAD (HU)

































6615 LA TEMPERATURA

6616 AGITACIOacuteN






















663 SULFATOS








6654 AEREACIOacuteN




6658 REMINING





















673 DILUYENTES



674 MODIFICADORES













74 PUENTES GRUA


i c m i ingenieria - construccion - montaje industrial · 2020. 7. 31. · precomisionamiento,...

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