Desarrollo de experimentos para la recuperación de cobre desde aguas ácidas de mina, mediante el proceso de microfiltración por membranas basado en una reacción de sulfidización

Abstract

El drenaje ácido de mina (AMD), es uno de los problemas más crítico en la industria de la minería, con el potencial de contaminar fuentes de agua superficial, subterránea y suelos. Actualmente se usan neutralizantes alcalinos para tratar el AMD, seguido de una etapa muy poco eficiente de clarificación. Los metales valiosos contenidos en el lodo obtenido no son posible recuperarlos, lo que conlleva a altos costos asociados a su disposición. El actual enfoque para tratar el AMD es recuperar los metales valiosos, lo que generaría nuevos ingresos y ayudaría a cubrir el costo del tratamiento. Una alternativa a la precipitación de metales desde el AMD es el uso de sulfuros. Una de las principales ventajas que presenta, es la extracción selectiva de los metales y que los lodos exhiben mejores características de espesamiento. Por otro lado, recientes estudios han demostrado que la tecnología con membranas de NF y RO han mostrado una alta eficiencia en la recuperación selectiva de metales y en la reducción del volumen de lodo producido, lo que ayudaría a solucionar los actuales problemas operativos de los clarificadores. Este estudio busca captar la oportunidad de recuperar el cobre contenido en el AMD por medio de la precipitación a través de sulfuros y su posterior paso por MF. La ventaja es que MF presenta menores costos de operación-energía y mayores flux de permeado en comparación a NF y RO. Además, no existen investigaciones sobre uso para la recuperación de estos tipos de precipitados. Se realizaron experimentos en reactores de 2 [L] para 3 concentraciones diferentes de cobre en el AMD, a 3 dosificaciones estequiométricas de NaHS. Se determinó el tamaño promedio de partículas mediante microscopía óptica, la concentración de cobre por medio de AAS y la ley de cobre en los precipitados por análisis XRF. Entre los principales resultados obtenidos se encuentra que, se logra recuperar el 100% del contenido del cobre para el caso de las 3 concentraciones de cobre en el AMD y que a mayores concentraciones de cobre se requieren mayores dosificaciones de NaHS. Los valores de NTU en el permeado nunca sobrepasan las 2 NTU. El tamaño promedio de partícula se mueve entre 27,5 [μm] y 67,7[μm]. La ley promedio de cobre obtenida en los precipitados se mueve entre los valores de 51,6% y el 36,9%. La precipitación de metales por medio de sulfuros y su posterior paso a través de MF muestran una alta eficiencia en la recuperación del cobre, obtención de leyes comerciales y separación sólidolíquido desde el AMD, sin embargo se recomienda realizar estudios futuros en el entendimiento del tipo de ensuciamiento de la membrana, optimización y estandarización del lavado, evaluar el uso de membranas de ultrafiltración y además estudiar el comportamiento de agregación de los precipitados bajo determinadas condiciones operacionales, principalmente con la finalidad de asegurar su aplicabilidad industrial a distintas concentraciones de cobre en el AMD.