Estudio experimental de procesos de sedimentación secundaria de ultrafinos de relaves mineros chilenos

Abstract

Durante los últimos años se ha incrementado la complejidad y persistencia de los problemas operativos en las plantas de procesamiento de minerales chilenos, asociados a la presencia de arcillas. Es probable que esta tendencia persista en el tiempo, considerando que el escenario mineralógico-energético ha cambiado con respecto a las condiciones bajo las cuales se diseñaron originalmente las plantas y las filosofías operativas. A medida que las leyes de cobre han disminuido, se deben tratar volúmenes más grandes para mantener la producción constante, y el porcentaje de la alimentación que comprende finos ha aumentado, ya que los tamaños de liberación de los minerales de cobre son progresivamente más pequeños. La recuperación del agua de proceso para la recirculación es crucial, ya que el costo de agregar agua dulce adicional es una restricción económica que a menudo es prohibitiva. Por lo tanto, se necesita investigar para comprender cómo las partículas finas, y en particular las arcillas de cuarzo, caolinita y bentonita sódica, impactan en el proceso óptimo de separación sólido-líquido. En el presente trabajo se evalúa el efecto de la presencia de estas arcillas en la separación sólido-líquido de relaves sintéticos de sulfuro de cobre, cuantificando el impacto en la eficiencia de separación, considerando la velocidad de sedimentación y la turbidez del sobrenadante. Se monitorearon las variables fisicoquímicas que controlan la suspensión y las tendencias observadas se explicaron por variaciones en propiedades como el potencial zeta y el pH. La caracterización y cuantificación del impacto de las arcillas en la operación nos permitirá sentar las bases para el desarrollo de un enfoque novedoso para el tratamiento secundario del agua sobrenadante turbia de los espesantes.Tras el estudio, se puedieron distinguir efectos dispares en la eficiencia de sedimentación dependiendo del tipo de arcilla y el agua en el que está inmersa: en el caso de relaves con presencia de arcilla s de caolinita, se ve que la mayor eficiencia de sedimentación se da en el caso de la floculación en agua destilada, y al mismo tiempo, la salinidad o presencia de coagulantes catiónicos va en desmedro de ésta. Para el caso de relaves con presencia de arcillas de bentonita, la eficiencia de sedimentación aumenta conforme hay una mayor concentración de sales catiónicas (coagulación-agua de mar sintética). En contraste, para el caso del agua destilada la eficiencia de floculación es baja, por lo que se recomienda añadir un aditivo catiónico, considerando además el bajo costo económico que estos implican. En el caso de los relaves con presencia de arcillas de cuarzo, no se puede distinguir un efecto claro en el aumento o disminución de la eficiencia de sedimentación con la adición de floculantes, coagulantes o al trabajar en agua de mar.