Diseño de planta de extracción por solventes a escala banco como proceso complementario para tecnología EWTECH-LED

Abstract

Actualmente, se buscan nuevas tecnologías para procesar minerales de cobre con el fin de disminuir los costos asociados a instalación, operación y cierre de planta. Una alternativa es implementar plantas modulares (transportables y de fácil instalación y operación) que se sitúen aledañas a los yacimientos para producir cátodos de cobre. Un ejemplo de tecnología modular es el proceso de electroobtención (EO) EWTECH-LED, patentado por la empresa PROTER S.A., el cual produce cátodos de cobre con un 99,99% de pureza operando a densidades de corriente superiores a las convencionales (300-700 A m-2). La celda de electroobtención está compuesta por un cátodo de acero inoxidable y un ánodo de plomo, y se conecta a otras celdas en serie para distribuir la corriente en el proceso. El electrolito de alimentación debe estar a una temperatura entre los 40 y 50 °C, con una concentración mínima de cobre igual a 12 g l-1 y de ácido entre 150 y 200 g l-1. Para poner en funcionamiento el sistema EWTECH-LED en una planta industrial se hace necesario contar con una planta escala a banco transportable de extracción por solventes y EO, que se utilice para realizar pruebas en faena y posteriormente ofrecer la tecnología a distintas plantas hidrometalúrgicas, existentes o no. Se logró diseñar la planta de extracción por solventes basándose en: información de la tecnología EWTECH-LED, los resultados obtenidos con el programa de modelación ISOCALC, datos industriales, pruebas de laboratorio y la caracterización de una solución producida por pilas de lixiviación de DeSAL, CODELCO. Se obtuvo un sistema con dos etapas de extracción, una de lavado y una de reextracción utilizando el reactivo LIX84IC. Se decidió utilizar una etapa de lavado para controlar la concentración de cloruro y hierro que van hacia electroobtención, ya que ambos iones en solución generan ineficiencias de corriente o problemas de calidad de los cátodos obtenidos. El proceso de transferencia que se lleva a cabo se realiza en equipos mezcladores-decantadores correspondientes a paralelepípedos de acrílico divididos por paredes para distinguir la zona de mezcla, de decantación y vertedero de soluciones. El tipo de operación en este escenario es batch, y el tamaño de las celdas es de 87x26x26 cm3. El transporte de soluciones se hace mediante cañerías de PVC y el uso de estanques de recirculación y de traspaso es crucial para mantener el sistema operativo ya que no se está operando en continuo.