Aplicación de modelos cinéticos de lixiviación de minerales de cobre en la optimización del pretratamiento curado - aglomerado de la planta de óxidos de cobre de la Compañía

Abstract

La Cía. Minera Condestable S.A. tiene en operación dos plantas de tratamiento de minerales: Planta Concentradora para minerales sulfurosos de cobre y la Planta de Óxidos para minerales oxidados de cobre, principalmente: malaquita, crisocola y cuprita. La Planta de Óxidos, tiene como producto final cemento de cobre, empleando el clásico proceso de precipitación de cobre con chatarra de hierro, siendo sus etapas principales: chancado, curado - aglomerado, lixiviación, cementación , filtrado y secado. En el presente trabajo de investigación, estudiaremos con mayor detenimiento el curado - aglomerado, por ser el que da problemas en las operaciones y cuyo estudio teórico - práctico ayudará a solucionar los efectos producidos en las demás secciones, por lo cual la optimización del proceso partió de las condiciones de trabajo en las operaciones de chancado, curado aglomerado y lixiviación principalmente. A continuación, presento una breve descripción de los capítulos que forman parte del desarrollo de la tesis. Capítulo I, describe el planteamiento del problema y el resumen del trabajo experimental realizado para su respectiva solución. Capítulo II, menciona de manera general la ubicación geográfica, reseña histórica, secciones o procesos reactivos usados, condiciones de operación y producto final obtenido. Capítulo III, presenta en forma detallada el fundamento teórico de todos los procesos de la planta, poniendo marcado énfasis en la modelación cinética de los procesos curado aglomerado y lixiviación, porque permitirán explicar matemáticamente los resultados obtenidos de la optimización a partir de las pruebas metalúrgicas. Además de la cinética de los procesos hidrometalúrgicos, también se describe la termodinámica, las reacciones químicas que involucran y la construcción e interpretación del diagrama de Pourbaix del sistema: S - O - Cu - H20. Capítulo IV, describe la caracterización mineralógica y las reservas del mineral. Asimismo, describe minuciosamente la tecnología de extracción de los procesos de curado aglomerado, lixiviación, cementación y secado. Capítulo V, describe de manera detallada el trabajo experimental, que constituye el cuerpo de la tesis y explica las pruebas metalúrgicas realizadas: agitación y lixiviación estática en columnas, manejando las variables de estudio: dosificación de ácido sulfúrico y cloruro de sodio en el curado, humedad, tiempo de reposo, tamaño de partícula y flujo de riego, así como su modelación cinética para determinar el mecanismo de control que gobierna la cinética de lixiviación. Capítulo VI, describe de manera breve el estado de desarrollo del Estudio de Impacto Ambiental de la Planta de Óxidos, describiendo las actividades a realizarse, sus efectos previsibles seguido del control y su respectiva mitigación. Capítulo VII, describe el Análisis Económico del proyecto puesto a escala industrial, donde se calcularon las evaluaciones económicas antes y después de la optimización, logrando un resultado positivo para la operación. Seguidamente tenemos las conclusiones, recomendaciones y bibliografía. En el Anexo 1, se adjuntan las 20 tablas completas de Pruebas Experimentales en Columnas, estudiadas serie por serie en el Capítulo V. En el Anexos 2, se adjuntan las 20 tablas completas de Ajustes de Modelos Cinéticos en Columnas, estudiadas serie por serie en el Capítulo V. El Anexo 3, muestra el cuadro general de los minerales de cobre y el diagrama de flujo de la Planta de Óxidos.