Estudio de la disolución de la ganga no metálica en la lixiviación de minerales de cobre y su influencia sobre la cinética de recuperación de cobre

Abstract

Frente a la disminución de la ley de los minerales de cobre, la baja en los precios del metal, el aumento en los costos de producción y los impactos ambientales negativos surge la necesidad de buscar nuevas alternativas para optimizar los procesos de producción de cobre. Dado esto, se plantea aplicar al proceso de lixiviación de minerales sulfurados de cobre un pretratamiento químico de disolución de minerales de ganga usando reactivos inorgánicos, para así disolver parcialmente la ganga no metálica asociada a los minerales de baja ley. De este modo, se pretende exponer los minerales sulfurados de cobre a la solución lixiviante, obteniendo así una mayor área superficial y porosidad, lo que se traduciría en un aumento en la cinética de recuperación de cobre. El objetivo general de este trabajo es investigar las transformaciones físicas y químicas que ocurren en las diferentes especies de ganga no metálica durante la lixiviación de un mineral sulfurado de cobre, y establecer su relación e influencia con el proceso de disolución de las especies de cobre contenidas. La lixiviación se realizó en pequeños lechos de mineral (≈500 g) inundados con soluciones que contenían 10 g/L de H2SO4 y 3 g/L de Fe+3. El seguimiento del progreso de la lixiviación se realizó mediante el análisis de Cu, Fe, Si, Al, K y Mg en la solución. Las transformaciones químicas y físicas en el mineral se caracterizaron mediante XRD, SEM y QEMSCAN. Los resultados mostraron que el pretratamiento del mineral con concentraciones de HF de 0,2M y 2M dio lugar a recuperaciones de cobre del 47% y el 60%, respectivamente. Sin este pretratamiento, sólo se obtuvo un 44% de disolución de cobre. El porcentaje de disolución de elementos de la ganga no metálica con el pretratamiento fue: 18% de Si y 45% de Al, mientras que en ausencia de pretratamiento alcanzaron valores cercanos al 0,1%. El análisis de las partículas no tratadas y lixiviadas con SEM mostró transformaciones físicas y químicas de las especies de ganga causadas por el pretratamiento con HF 2M antes de la lixiviación. Los resultados mostraron que la disolución parcial de los compuestos de las especies de ganga no metálica podría ayudar a acceder a la solución lixiviante en los minerales de sulfuro de cobre ocluidos dentro de la partícula de mineral. Este ataque ácido selectivo de las especies de ganga no metálica podría proporcionar una nueva porosidad que aumentaría la cinética de disolución del cobre, presumiblemente debido a la liberación de partículas de sulfuro de cobre encapsuladas en la ganga no metálica.