Lixiviación Óxidos
El proceso de lixiviación corresponde a un proceso físico-químico que consta de la disolución selectiva de los metales contenidos en el material procedente del chancado, esto mediante la aplicación de agentes lixiviantes contenidos en una solución acuosa. Como consecuencia de este proceso, los metales de interés quedan contenidos y disueltos en esta última. Previo al proceso de lixiviación, cabe señalar que se lleva a cabo el proceso de aglomeración, el cual se realiza usualmente en tambores donde se irriga el mineral con agua y el agente lixiviante (Portal Minero, Manual General de Minería y Metalurgia, 2006).
Existen diferentes métodos de lixiviación de minerales, no obstante, en la mayoría de los casos, la lixiviación se aplica directamente sobre los minerales a través de un tratamiento químico, cuyas características dependerá del tipo y cantidad de reactivos que se emplee, la agitación, temperatura y presión de trabajo. Cabe señalar que, para la selección del método de lixiviación, el factor tiempo es de relevancia, sobre todo cuando se busca compatibilizar el concepto de rentabilidad económica y operacional.
A continuación, se enumeran los tipos de lixiviación:
- Lixiviación in situ
- Lixiviación en botaderos
- Lixiviación en pilas
- Lixiviación en bateas
- Lixiviación por agitación
En cuanto a la selección de agentes lixiviantes, esta se debe llevar a cabo considerando las características del mineral, las reservas y el valor potencial del yacimiento. En el caso de la lixiviación de minerales de cobre, los reactivos usualmente empleados corresponden al ácido sulfúrico para minerales oxidados, y sulfato férrico acidificado en medio oxidante, para minerales sulfurados (Codelco, 2019).
Ilustración 15. Proceso de lixiviación in situ. Fuente: (SPD, s.f.).
Caracterización Energética
Dentro del proceso de lixiviación, se cuenta con un conjunto de sistemas de carguío cuyo diseño depende del tamaño de las instalaciones mineras. Para el caso de faenas pequeñas cuyo tonelaje va desde los 300 a 2.000 ton/día, se emplean camiones y apiladores de correa autopropulsados, evitando el uso de cargadores frontales. En faenas mayores cuya capacidad va desde los 10.000 a los 50.000 ton/día, se emplean usualmente correas modulares articuladas (grasshoppers) que terminan en un apilador de correa o stacker. En faenas de mayores capacidades, desde 75.000 a 150.000 ton/día, es usual encontrar complejos sistemas apiladores sobre orugas alimentados por correas transportadoras estacionarias y móviles (Codelco, 2019).
Por otra parte, el proceso de lixiviación cuenta con sistemas de riego cuya finalidad es distribuir las soluciones que contienen el agente lixiviante. Dicho sistema, puede tratarse de un sistema de irrigación por goteo, o mediante aspersores tipo wobblers o sprinklers, cuya elección dependerá del nivel de evaporación y de la disponibilidad de agua de cada operación.
En Chile, la evolución del consumo energético asociado al proceso de lixiviación en el periodo de 2007 al 2013, en conjunto con los procesos de extracción por solvente y electroobtención, tiene el comportamiento que se muestra en la Ilustración 16, donde se observa que para el último año de evaluación, el consumo energético asociado al proceso de lixiviación correspondió a 972 kWh por tonelada de cobre fino electroobtenido.
Ilustración 16. Consumo energético en kWh por tonelada métrica de cobre fino electroobtenido. Fuente: (Dirección de Estudios y Políticas Públicas)
En la Ilustración 17, 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 17. 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).