Universidad Técnica Federico Santa María

Sede Viña del Mar

Procesos Metalúrgicos III

Pregunta 1

Se efectuó una lixiviación en columna con un mineral de cobre contenido en crisocola y atacamita cuya ley de cobre es de 1,2% y densidad aparente 1,5 ton/m3. Las dimensiones de la columna fueron 6 metros de alto y 30 cm de diámetro. La tasa de riego fue de 15 lt/h*m2. Al hacer análisis de costos, se determinó que la recuperación óptima es de 87%, y se obtiene al término de 80 días de lixiviación. Determine, para una producción de 125.000 toneladas por año de cobre, lo siguiente:

Producción Cobre PCu 125.000 t/año

ley media lmedia 1,2 %

Densidad Aparente ρAP 1,5 t/m3

Recuperación Rec 87 %

Altura Columna h 6 m

Tasa Riego TR 15 lt/h*m2

Tiempo Lixiviacón tlix 80 días

Razón Largo/Ancho 3

a) La producción diaria de mineral.

tpdecRl

PP

media

CuMin 23,803.32

100/87100/2,1

365/000.125

b) Las dimensiones de una pila dinámica capaz de solventar la producción señalada. Asuma que el largo de la pila es tres veces el ancho.

mgoLar

mAncho

mh

VA

mtQV

díamP

Q

pila

pila

lixMinpila

AP

MinMin

935

3123

29,584.291

29,584.2916

76,505.749.1

76,505.749.18082,868.21

/82,868.215,1

23,803.32

2

3

3

c) El flujo de solución que es enviado a SX.

hmTRAQ pilaSol /76,373.4 3

d)¿Cuál es la concentración de cobre enviada a SX?

gplQ

PCu

Sol

Cu 26,3000.12476,373.4

10365/000.125 62

e) ¿Cuánto varía la concentración si se considera que la pila se riega con refino de concentración 0,5 gpl? Si el refino contiene 0,5 gpl, se espera una concentración de PLS a SX de 3,76 gpl. Numéricamente:

gplQ

PCu

Sol

Cu 76,3000.12476,373.4

10002476,373.45,010365/000.125 62

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Problema Se efectua una lixiviación en pila de un mineral que contiene crisocola (CuSiO3·2H2O) y atacamita Cu2(OH)3Cl), cuya ley total de cobre es de 1,2% y su densidad total aparente igual a 1,5 t/m

3 (densidad de mineral apilado). La altura de la pila es igual a 6 m, mientras que la tasa de riego con solución ácida es de 15 l/h-m

2. Al hacer análisis de costos, se determinó que la recuperación óptima es de 87%, la que es posible obtener al término de 80 días de lixiviación. Calcule, para una producción de 125.000

t/año de

cobre:

a) La masa diaria de mineral a procesar. b) Las dimensiones de la pila de lixiviación (considere que el largo es igual a 3 veces el ancho). c) El flujo de solución acuosa enviada a SX. d) La concentración de cobre en solución acuosa enviada a SX si la solución de riego utilizada

contiene 0,5 gpl de Cu+2.

a) El flujo másico de mineral diario requerido se determina a partir del siguiente cálculo:

100

87

100

2,1

365

000.125

necuperacióRlLey_minera

Cobre deProdución

anodía

añot

M Mineral

tpdM eral 23,803.32min

b) Las dimensiones de la pila se determinan mediante el siguiente cálculo:

Flujo volumétrico de mineral a tratar:

día

m

Aparente

MineralMin

mt

diat

MQ /82,868.21

5,1

23,803.323

3

Volumen de la pila:

33

6,505.749.18082,868.21 mdiasdia

mtQV nlixiviacióMinpila

Área de la pila:

2

3

27,584.2916

76,505.749.1m

m

m

h

VA

pila

pila

pila

Dimensiones de la pila:

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AnchooL

mAAncho

AnchoAnchooLAnchoA

pila

pila

3arg

3

27,584.291

3

3arg

2

mgoLar

mAncho

28,935

76,311

c) El flujo acuoso enviado a SX se obtiene mediante el siguiente cálculo:

hmlmRiegoTasaAF pilaA

22 1527,584.291

h

lFA 05,764.373.4

hmFA

3

76,373.4

d) La concentración de cobre en el flujo acuoso enviado a SX se obtiene mediante el siguiente cálculo:

gpl

día

h

hl

t

g

añodia

añot

CuF

Cu riegosolución

A

A 5.0

1

2405,764.373.4

1

1000000

365

000.125

Cobre de Producción 2

,0

2

gplCu A 76,3,0

2

Problema Se desea lixiviar un mineral con un contenido del 20% en peso de cuprita (Cu2O) para obtener una producción de 50 t Cu/día con una recuperación del 80% de este metal.

Determine: a) El flujo de mineral (t/día) a tratar. b) Si se sabe que la densidad del mineral es igual a 2.4 t/m

3 y la del lecho (pila) es 1.5 t/m3, ¿cuál es

el volumen de mineral y de la pila a lixiviar si el proceso toma 50 días? c) ¿Por qué los volúmenes calculados en la pregunta anterior difieren? NOTA: no responda en

base al valor numérico de las densidades, sino a las características físicas de la pila. d) Si la altura de la pila es de 6 m. ¿cuál es el área mínima que debo disponer para llevar a cabo el

proceso de lixiviación? ¿qué pasa con ella si el proceso tarda más de 50 días?

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Sea m el flujo másico de mineral a tratar. Dado que el contenido de cuprita en él es del 20% se tiene que:

mmPAPM

meralCu Cu

OCu

18.0

)165.632(

5.6322.02

2.0min

2

Luego, dado que se desea una recuperación del 80% para obtener un flujo de 50 t Cu/día tenemos que:

5018.08.0 m

díatm 22.347

b) Tenemos que:

3

3min

5.1

4.2

mt

mt

pila

eral

El proceso de lixiviación toma 50 días por lo que la masa de mineral acumulado en una pila para tratar el flujo estimado en la parte a) es igual a:

díasdía

tmpila 5022.347

tmpila 63117

Luego, el volumen de mineral y el volumen de la pila serán:

3

3

min

min

5.1

63117

4.2

63117

mm

V

mm

V

pila

pila

pila

eral

pila

eral

3

3

min

57411

75.2337

mV

mV

pila

eral

c) El volumen de la pila es mayor que el volumen de mineral que contiene dada la porosidad de esta. La presencia de estos espacios se requiere para el libre paso de la solución lixiviante a través de la pila. d)

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Tenemos que la altura de la pila será de 6 m. entonces el área que ocupa será:

2

6

57411m

h

VA

pila

pila

pila

29291 mApila

Si el proceso tarda más de 50 días (mayor tiempo de residencia) para mantener mi flujo de producción debo aumentar el volumen de mineral contenido en una pila, por ende aumenta el área requerida por el proceso.