Extracción por Solventes

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Descripción

El proceso de extracción por solventes (SX), también denominado intercambio iónico líquido, tiene la finalidad de purificar, concentrar y separar los metales valiosos que se encuentran en las soluciones procedentes del proceso de lixiviación. En particular, este consiste en la distribución (en cierta proporción) del soluto o ión metálico entre dos solventes inmiscibles, uno de los cuales es usualmente acuoso y el otro un solvente orgánico o extractante que se caracteriza por ser inmiscible al agua, y el cual además se caracteriza por tener un alto grado de afinidad selectiva con determinados iones metálicos, con los cuales forma compuestos organometálicos (Portal Minero, Manual General de Minería y Metalurgia, 2006).

 

Dentro de este proceso, es posible distinguir tres etapas fundamentales, las cuales consisten en lo siguiente:

 

  1. El líquido extractante se agrega a la solución primaria, y se une con el ión metálico.
  2. Luego, el complejo extractante – ión metálico, se separa de la solución y se lleva a una solución secundaria pobre del ión metálico.
  3. En la solución secundaria se produce la reextracción o descarga, en la cual el elemento de interés es devuelto a una solución acuosa que se encuentra exento de impurezas, adecuada para el proceso de electroobtención.

 

Los objetivos de integrar el proceso de SX dentro de la cadena metalúrgica pueden ser:

 

  1. Separar y purificar uno o más metales de las soluciones que los contienen. La separación trata en extraer el o los metales de interés desde las soluciones, o de forma inversa, extraer las impurezas de la solución, dejando el o los metales de interés en ella (purificación).
  2. Concentrar los metales contenidos en la solución para disminuir volúmenes a procesos y de esta forma facilitar el tratamiento posterior.
  3. Transferir los metales contenidos en una solución compleja a otra solución acuosa diferente, con el fin de simplificar el proceso posterior.

Ilustración 18. Planta de extracción por solvente. Fuente: (Minería Chilena, Características de plantas SX pequeñas y medianas, s.f.)

Caracterización Energética

Dentro de una planta de extracción por solvente, el equipamiento básico es el siguiente:

 

  1. Un sistema de bombeo que impulsa la fase acuosa y orgánica hacia un mezclador.
  2. Un mezclador que permite la mezcla de la fase acuosa y orgánica, y el cual cuenta con un impulsor que impide el arrastre de la fase orgánica en la fase acuosa.
  3. Un sedimentador de gran área y poco profundo, en el cual se separan las dos fases.
  4. Una manguera distribuidora en conecta el mezclador y sedimentador y cuyo fin es asegurar un flujo laminar.
  5. Equipos mezcladores decantadores del tipo perfil bajo.

 

En cuanto a la fuente de energía empleada en este proceso, esta corresponde fundamentalmente a energía eléctrica. A nivel país, la evolución del consumo de esta fuente de energía en el proceso de extracción por solvente (SX) en conjunto con el proceso de electroobtención (EW) entre los años 2007 y 2013, tiene el comportamiento que se presenta en la Ilustración 19, en la cual se puede observar que para el 2013, el consumo energético alcanzó los 1.836 kWh por tonelada de cobre fino electroobtenido. Asimismo, se muestra el consumo energético total del conjunto LX/SX/EW para este periodo de análisis.

Ilustración 19. Consumo energético en kWh por tonelada métrica de cobre fino electroobtenido. Fuente: (Dirección de Estudios y Políticas Públicas)

En la Ilustración 20, por otra parte, se muestra la intensidad energética de los procesos LX/SX/EX correspondiente al año 2018, diferenciando entre el consumo asociado a electricidad y a combustibles, donde puede apreciarse que respecto a los otros procesos que son parte de la cadena productiva, el conjunto LX/SX/EX posee una alta intensidad energética.

Ilustración 20. Consumo energético en MJ por tonelada métrica de cobre fino TMF. Para el caso del proceso LX/SX/EX el consumo energético se encuentra en MJ por tonelada métrica de cobre fino electroobtenido. Fuente: en base a (Cochilco, 2020).

Medidas de Eficiencia Energética

Proyectos Implementados