Estudio Experimental de la Permeabilidad de Materiales Depositados en Pilas de Lixiviación

Abstract

La lixiviación en pilas es uno de los métodos mineros utilizados para extraer cobre desde la roca chancada en minerales de baja ley. El método consiste en formar pilas de gran extensión, y en algunos casos de gran altura, con el mineral chancado que contiene cobre, las que son regadas en su parte superior con soluciones cuyo compuesto principal es ácido sulfúrico. El flujo descendente genera así una solución rica en cobre en la parte inferior de la pila, la que es extraída mediante un sistema de tuberías previamente instaladas para estos efectos. La práctica ha mostrado que existen cambios de permeabilidad de estos depósitos durante el proceso de lixiviación, lo cual afecta la colección de las soluciones y la estabilidad estática y sísmica de las pilas. En este contexto, la presente investigación se ha centrado en los aspectos asociados a la evaluación de la permeabilidad para lograr un buen desempeño de las pilas desde el punto de vista de flujo de las soluciones.

Se realizaron ensayos de permeabilidad en laboratorio a tres diferentes materiales provenientes de tres obras mineras, incluyendo ensayos con soluciones compuestas de ácido sulfúrico y agua, a fin de analizar los efectos de éstas en la permeabilidad de los depósitos. Para realizar estos ensayos se construyó un permeámetro de pared flexible cuyos componentes son resistentes a la acción del ácido sulfúrico.

Los resultados de los ensayos permiten concluir que no existen significativas variaciones en la permeabilidad al utilizar soluciones ácidas respecto a los ensayos convencionales realizados con agua. Resultados deficientes o contradictorios que pudieran haberse obtenido en experiencias anteriores en este tipo de suelos, se estima están asociadas a la utilización de equipos inadecuados construidos con piezas de metales lixiviables al contacto con ácido sulfúrico. Por otra parte, dos de los materiales estudiados presentan granulometrías que propician inestabilidad interna frente al flujo. Consistentemente, en los ensayos realizados sobre estas muestras se ha observado migración de partículas. Estos resultados permiten concluir que la mayoría de los cambios globales de permeabilidad en las pilas se debe a la localización de partículas finas en determinados planos, constituyendo subestratos de menor permeabilidad dentro de los depósitos.