hidrometalurgia fundamentos procesos y aplicaciones

5/7/2018 HIDROMETALURGIA Fundamentos Procesos y Aplicaciones

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~HnDROMETALURGIAI -~. -fundamentos, procesos y aplicaciones

I Esteban Miguel -Domic Mihovilovic


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_ A lg unos Acu erd os P relim in ares en la Nomen clatu ra_

a) Acerca del LenguajeEI presente texto ha sido escrito usando el idiom a castellano tal como este se habla regularmente en

Latinoarnertca. Con relacion a la nomenclatura tecnice, se ha preferido aquella que esta vigente en el ambitominero chileno y de Latlnoarnertca. Por ejemplo. el empleo preferente de palabras como "fterro" y "chancar",en lugar de "hierro" y "triturar", y el uso de acentuaciones como "sulfuros" y "electrollto", en vez de "sulfuros"y "electrolito", ha sldo la tonica.

Por otra parte, por la naturaleza del tema es inevitable el uso de determinadas palabras, de la terminologiatecnice de uso corriente, en idioma ingles. Para esos casos se ha tratado de privilegiar el equivalente en caste-llano, hasta don de ha sido posible, indicando adernas la version en mqles, preferentemente entre parentests.

b) Acerca de las AbreviacionesAsimismo, al iniciarse el uso de alguna nueva unidad de rnedida, no empleada anteriormente en el texto. se

ha procurado indicarla con sus respectivas palabras completas, de preferencia a sus abreviaciones, las quese han usado de ahi en adelante. De manera semejante, se ha preferido el uso de abreviaciones mas explici-tas que las oficiales, para terrninos comunes de facll confusion como son "sequndos" y "toneladas", los quese ha preferido abreviar como "seq" y "ton", en vez de solamente "s " y "t", respectivamente.

c) Acerca del Sistema de UnidadesEn general, se ha procurado emplear las unidades recomendadas por el sistema metrico decimal, pero con

flexibilidad. Donde ha sido posible, se ha preferido el empleo de las unidades mas frecuentes en la industria, comoson los "gramos por litre" para las concentraciones, en vez de "moles por decimetro cubico", 0 la molaridad. Porejemplo, en relacion con las medidas de presion, se ha preferido el usa de la "atmosfera" (1 atm = 101,325 kPa = 14,7psi)indicando adem as, cuando ha sido posible, su equivalencia en "kilopascales" yen "libras por pulgada cuadrada", Seha evitado el uso de los "miltbares", De igual modo, solamente se ha usado la "tonelada metrtca", excepto en algunoscasos -en que se indican capacidades de camiones -en los que expresamente se ha sefialado que se trata de tone-ladas cortas.

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Se ha utilizado un punta para la notaci6n de los miles y de cantidades superiores; en consecuencia, la comase ha reservado para los decimales. EI signo % representa el porcentaje en peso, en todos los cases. exceptocuando expresamente se indica de otra forma.

De igual modo, resulta inevitable el uso de determinadas medidas no-metrices. muy arraigadas en ellenguaje corriente de la industria minera, la que emplea, por ejemplo. "onzas" y "libras" para indicar can-tidades referidas al oro y al cobre, respectivamente: 0 "pulqadas" para referirse a algunas granulometrias;o "pies" para serialar los tarnafios de equipos de chancado y molienda. En esos casos, se ha procuradotam bien indicar el equivalente metrico entre parentesis.

d) Acerca de la Convencion de Signos

Donde ha sido posible, se ha tratado de uniformar la escritura de las reacciones quimicas, siguiendola Convencion Europea de Signos. Es decir, colocando ala izquierda los estados reducidos de las espe-cies reaccionantes y, a la derecha, los estados mas oxidados. Con esto, los electrones, de preferenciase mantienen allado derecho.

Los potenciales de electrodo que se presentan, estan senalados en condiciones estandar - es declr, a 25C,1 atmosfera y concentraciones de 1 Molar - y su valor nurnerico se indica referido al electrodo estender dehidroqeno Cexpresado como "versus SHE"), a menos que expresamente se seiiale algo diferente. En conse-cuencia, expresada de esta forma, por ejemplo, la serie electroquimica de los metales muestra potenciales ne-gativos para los metales mas nobles y positivos para aquellos menos nobles que el hidroqeno.

e) Acerca de la Equivalencia de Unidades y los Factores de Conversion

Como se indico antes, las unidades que se han ernpleado, en general, corresponden al sistema metrico.Sin embargo, existen algunas excepciones cuyas equivalencias se indican a continuacion:

Iongitud: 1 metro =3,2809 pies= 39,37 pulgadas= 1 x 1010 angstroms=25.4 milimetros=30,48006 centimetres

1 pulgada1 pie

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superficie: 1 metro cuadrado = 10,7643 pies cuadrados

l qalon US

= 35,3 pies cubicos= 1,30795yardas cubicas= 3,78541 litros

volumen: 1metro cubico

masa: 1tonelada rnetrica = 1,102toneladas cortas= 2.204,623 libras= 453,592 gramos= 31,10gramos

1 libra1 onza troy

presion: 1 atmosfera = 101,3kilopascales= 1,01325bares= 14,6961ibras por pulgada cuadrada=760 milimetros de mercurio

concentrecion: 1 mol por litro1gramo por litro

= 1molar (1 M)= 1.000 partes por millen-----_._---------_._-----------------------

densidad de corriente:1ampere por metro cuadrado = 0,09290 ampere por pie cuadrado

energia y trabajo: 1 kilowatt1 kilojoule

= 1,34175caballos de fuerza (HP)= 238,9 calorias= 0,27777 x 10.3 kilowatt hora= 0,372506 x 10-3caballos de fuerza hora (HP-hora)= 3,6 megajoule= 3,412,14BTU

1 kilowatt hora

temperatura: grados Kelvingrados Fahrenheittemperatura estandar

=grados Celsius + 2730= 1,8* grados Celsius + 320= 25C = 298K = 77F

viscosidad: 1centipoise = 0,01 gramo por centimetro-segundo

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f) Acerca de los Sfmbolos y Abreviaciones

AAAAAFatmaBBV[Bz+]CCCACCDCICCilCIPCIXC ocD BoDSAdsL iEh0E aE REWeFf BGaLiG a9HaLiHaHDPE

areaflujo de la fase acuosa en SXampereangstromflujo de alimentacion acuosaatmosferaactividad de la sustancia Bvolumen de soluclon equivalente al volumen dellecho de carbon 0 resinaconcentracion de la sustancia Bconductancia electrica, es el reciproco de la resistenciagrados Celsiusadsorcion con carbon activadodecantacion en contra-corrientecarbon-en-columnacarbon-en-llxrvlactoncarb6n-en-pulpaIntercambio ionico continuoconcentracion en el instante ceroconcentraclon en la interfasecoeficiente de difusion de la sustancia Bcoeficiente de distribucion (en IX, en SX)anodes dimensional mente establesdlarnetro, densidadespesor de la capa If mite de Nernstdiferencial de carnbio para cualquier unidadpotencial de electrodopotencial referido al electrodo de hidr6genopotencial estandar de electrodoenergfa de activaclonelectro-refinaclcnelectro-obtenci6nelectronescostante de Faradaycoeficiente de actividad de la sustancia Benergfa libre de Gibbs de la sustancia Bcambio de energia libre para la sustancia Bgramosentalpfa (calor de reacclon) de la sustancia Bcambio de entalpia Ccalor de reaccion). 0 calor de solubilidad, de la sustancia Bpolieti leno de alta densidad

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h alturah horasI intensidad de corriente electrtcaIX intercambio toruco con resinassolldas

densidad de corrienteJ joulesj factor de cambiode joule acaloria, 0,239K constante de equilibria termodinarnicoKps producto de solubilidadKBA coeficiente de selectividad relative del IXpar B respecto deAoK grados Kelvink constante cineticaLY- molecule 0atornoconcarga negativa,queactuacomo liganteLX proceso de ltxtviacionI litrosIn logaritmo natural,en baseelog logarftmo en base 10A , conductancia especifica de unelectrolitoA conductancia equivalenteM molar,molespor litroMZ+ molecule 0 atomo concarga positivam metrosmol molesIl fuerza ionicaN normal,equivalentes par litron estado de valencia de lasustancia que sedeposita electroliticamente11 eficiencia de corriente, recuperaciono flujo de lafaseorqanica enSX0/ A razonde fasesenSXQ ohmsP presionP02 presion parcial de oxigenoPM peso molecularPVC cloruro de poliviniloPRC inversion periodica de corrientepH potencial de hidroqeno. 0exponente del ion hldroqeno. (-log [WDppb partes par blllonppm partes por millenQ caudal, flujoQ coulomb, carga deelectrones: 6,25 x 1018 electronesR constante de losgases, (8,3144 joules/rnol'K: 1,9872 calorias/mol'K)R resistenciaelectncaR radical no intercambiable de la moleculede un reactive orqanico (en SX)0 resina (en IX)R F flujo de refino enSX

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RIPrrpmp~SBSHESXsegTTL

resina-en-pu Ipadimension del radiovelocidad, en revoluciones por minutodensidadcambio de entropia para la sustancia Bversus electrodo estandar de hidroqenoextraccion por solventessegundostemperatura absoluta, en grados Kelvinsistema de lixlviacion en pilas con curado acido y aqlomeraciontiempo

ton tonelada rnetricaV volumenV voltsv velocidadv/v volumen a volumenW wattz nurnero de cargas de un ion

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- ~CAPITULO UNO ~Contexto de Aplicacion de la Hidrometalurgia_ I - - - - - - - - - - - - - - - - ~ ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ~ ~ ~.

1.1 .- Geologia, Explotaci6nMinera y Metalurgia Extractiva

En la Naturaleza, las riquezas minerales seencuentran formando parte de diversas formacionesy estructuras Iitogrcificas propias de lacorteza terres-tre. que laciencia de laGeologia pone al descubiertopara laevaluacion tecnica de su eventual explotacionmediante las tecnologias vinculadas a las disciplinasdelaExplotacion Minerayde laMetalurgia Extractiva.

La Geologia, por 1 0 tanto, constituye el primerpaso del Proceso Mineroy, como tal, debe estar inte-grada en todo momento a las aplicaciones de las dis-ciplinas que Iesiquen. No esconcebible entonces, enun Proyecto Minero, que un metalurgista no sea ca-pazde dialogary sedesvincule de los qeoloqos a car-go, 0que un minero, al preparar su proyecto, notomeen cuenta a alguno de estos otros profesionalesesencialmente complementarios.

La Explotecion Minera propiamente tal compren-de todas las actividades relacionadas con la extrac-cion y el arranque de los rninerales, desde su lugarde origen en la mlna. hasta ser entregados para suprocesamiento metalurqico posterior en la planta.Este procesamiento usualmente se inicia con una varias etapas de transforrnaclon fisica, como puedenser lasetapas previas de conrninucion (sea esta secachancado, 0 bien humeda: molienda) y continua conlas etapas iniciales de concentraclon (sea esta fisico-quimlca: f'lotacton. 0 bien netamente ftsica:

gravitacional y rnaqnettca) antes de inicrarse los pro-cesos quimicos propios de la Metalurgia Extractiva.

Las restricciones impuestas por una evaluaolontecnica de este tlpo deben, slmultanearnente, cumplircon las regulaciones ambientales vigentes a fin de rni-nimizar su eventual impacto negativo en el MedioAmbiente.

Enefecto, el conjunto de actividades mineras as!definidas necesariamente altera la confiquraciongeologica natural, ya que aumenta el grado deinteraccion entre el subsuelo de la corteza terrestre- litosfera - y la biosfera. pues se crea una gran su-perficie de contacto que acelera las posibles reaccio-nes entre minerales, agua, aire yen la que, edemas,pueden participar microorganismos.

A consecuencia de este proceso de interaccion.pueden aparecer aguas acldas de rnina,residuos soli-dosgruesosy particulados, residuos Jiquidosy concon-tenido de reactivos,gases y particulas en suspension.

Por estas razones, y dado que el impacto am-biental de un proceso minero puede extenderse pormucho tiempo, mas alia del perfodo de explotaclonactiva propiamente tal, tarnbien debe considerarseel plan de cierre de la faena al termino de su explota-cion econornica.

A su vez, lasrestricciones tecntcas y las regulacio-nesambientales, ambas y en conjunto, condicionan laEveluecion Economice final que, en ultimo terrnino,

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deterrninara la conveniencia de la explotacion de unariqueza mineral determinada, considerando preciosde transferencia de mercado y el beneficio econorni-co del tnverstonista.

De esta forma, recien despues de cumplir con to-das estas restricciones -de tipo tecnico, ambiental yeconornico - se puede dar curso a la lrnplernentacionde un Proceso Minero integrado y sustentable.

Bajo estas restricciones, el Proceso Mineroserael conjunto de procedimientos y rnetodos tecnoloqi-cos mediante los cuales, a partir de un yacimientode interes geologico y economico, se pueden obte-ner determinados metales y/o productos no metali-cos, de pureza y calidad comercial, de manera ren-table y con un impacto ambiental aceptable para laleqtslacion vigente.

No obstante 10anterior, que pretende constituir-se en un marco de referencia tecnico de aplicabilidadgeneral, siempre deben tenerse presentes tarnbien al-gunas otras importantes consideraciones adicionalesque condicionan las decisiones de inversion de un de-terminado proyecto minero, tales como:

las tendencias modernas apuntan al desarro-llo de grandes proyectos mineros, que mueven enor-mes volurnenes de material, haciendo uso de las eco-nomias de escala del gigantismo en las maquinariasya las ventajas implicitas en los grandes tonelajestratados. Por ejemplo, en el caso del cobre. es hoynormal alcanzar volurnenes de tratamiento de mine-rales cercanos a las 100.000 toneladas por dia y le-yes tan bajas como de 0,5-0,4% de cobre, Para leyessuperiores, sera posible y rentable desarrollar pro-yectos de menor tarnafio:

las enormes inversiones envueltas en los grandesproyectos actuates. tienden a ser amort izadas en los pla-zos mas breves posibles. 10 que obliga a planificar la

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~}~CAPITULO UNO

duraci6n de vida util de un determinado proyecto a nomas de 10 a 15aries.

por otra parte. 10 anterior concuerda con la ra -cionalidad de iniciar los proyectos y de considerar unavida util suficiente - pero no excesiva - como parasoslayar los ciclos de precio de los rnetales. cuya os-cilacion a veces no es posible prever. pero que sf pue-den afectar fuertemente la rentabilidad de un deter-minado proyecto. A manera de ejemplo, en la Figura1 .1 se muestra graficamente la variaci6n del preciointernacional del cobre, en d61ares del mismo valor(1998). y las variaciones en los stocks del mercadomundial, entre 1950 y 1998;

en este contexto. las decisiones de inversionen proyectos mineros. particularmente en los paisesen desarrollo. estan tarnbien fuertemente condiciona-das por el ambiente de estabilidad politica y econo-mica del pais receptor de la inversion, que apunta aevaluar la credibilidad de las reglas del juego inicial-mente pactadas y la factibilidad de su permanencia a10 largo de la vida del proyecto.

1.2.- Hidrometalurgia: Una Ramade la Metalurgia Extractiva

En general. se define la Metalurgia Extractivacomo el arte - entendido como el conjunto de reg laspara hacer algo bien - y la ciencia de extracci6n demetales desde sus minerales y otros materiales quelos contienen mediante metodos fisicos y quimicos.Esta, a su vez, se puede dividir en tres grandes cam-pos de actividad: la Hidrometalurgia, laPirometalurgiay la Electrometalurgia.

La Hidrometalurgia corresponde a la tecnolo-gia de extraer los metales, desde los materiales


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CONTEXTO DE APLICACION DE LA HIDROMETALURGIA

Precio Real del Cobre Refinado Bolsa de Metales de Londres y StocksMundiales, Perfodo 1950 -1998.

us


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1.3.- Campo de Acci6n de laHidrometalurgia

Laetimologia de lapalabra "hidrometalurgia" pro-viene de la raiz "hidro", que sefiala con clandad queesta disciplina de la Metalurgia Extractiva trata delarte y la ciencia de la extraccion de metales, desdesus minerales 0 materiales que los contienen, a tra-yes de medios acuosos.

En general, la Hidrometalurgia se desarrolla entres etapasfisico-quimicas distintivas y secuenciales:

una etapa de disolucion selectiva de los meta-les desde los solidos que los contienen mediante unasolucion acuosa: esta etapa se conoce con el nom-bre de lixiviecion (en inqles: leaching) que aqui abre-viaremos como: LX;

una etapa de procesamiento y trensiormecionde los metales disueltos en el medio acuoso de lixi-viacion mediante agentes externos que permiten lapurificaciony!o concentrecionce estos rnetales, aunen solucion acuosa:

una etapa de recuperecion selective de losva-lores metallcos disueltos en el medio acuoso, conoci-da como precipitecion. en la que se obtiene el metalo un compuesto que 1 0 contiene, en la forma de unproducto solido.

En la tixiviecion intervienen. edemas del materialsolido de origen, un agente lixiviante (disolvente) quenormalmenteesta disuelto en lasolucion acuosa y,oca-sionalmente, un agente externo que actua comooxidante 0 reductory participa en ladisolucion del me-tal de interes mediante un cambio en los potencialesde oxtdo-reducclon (potencial redox) de la solucionlixiviante. La lixiviacion tarnbien puede realizarse conpartictpacton de presion, distinta a la atmosferica -

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CAPITULO UNO

desde condiciones de vacio de unos pocoskilopascales hasta mas de 5.000 kPa - y ternperatu-ras inferiores 0 superiores a las del ambiente - des-ode OoC,hasta 250 C - manteniendo solamente elrequisite de desarrollarse en un medio acuoso.

La puriilceclon y/o concentrecion comprendelos procesos de adsorcion con carbon activado -que abreviaremos CA - y los procesos de extrac-cion, tanto mediante resinas solldas de intercarn-bio ionico - IX:del inqles ion exchange -. como me-diante resinas liquidas. Estos ultirnos. que son tam-bien conocidos como extraccion por solventes -SX: del lnqles solvent extraction -, utilizan reactivosliquidos de origen orqanlco. disueltos en undiluyente apolar.

En la precipltecion se pueden distinguir los me-todos de crlstelizecion. que hace uso de las propie-dades quimicas de saturacion de soluciones: los deprecipitacion por desplazamiento qalvanico - utili-zando otro metal de menor nobleza relativa - masconocido como proceso de cemeniecion; los de pre-ctpitacion por reduccion con gases a presion; y losde precipttacion electrolitica. Estos son tam bien co-nocidos como procesos de electro-obtencion 0electrodepositecion - EW: del inqles electro-winning- cuando el metal viene ya disuelto y es precipitadodesde la soluclon, y de electro-retinecion - ER: delinqles electro-refining - cuando simultanearnente sedisuelve el metal desde un anode y se Ie precipitaen un catodo.

Consistentemente con ladefinicion que seexpre-so al inicio de esta secclon. no estarian incluidos enel estudio de la Hidrometalurgia ninguno de los pro-cesos que involucran otros medios liquidos. como sonla electrolisis con sales fundidas, ni tampoco los pro-cesos de arnalqamaclon, ya que en ellos no se utilizaun medio estrictamente acuoso.


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1.4.- Hidrometalurgia VersusPirometalurgia

En los ulti mos cincuenta aries, la Hidrometalurgiaha estado compitiendo en forma exitosa con laPirometelurqie. Esta fue muy efectiva cuando predo-minaban las altas leyes y los minerales se cargabandirectamente en altos hornos de tipo vertical, en for-ma de trozos, los que dejaban pasar los gases a tra-ves de elias permitiendo. de esa manera. precalentarla carga en contracorriente.

Sin embargo, cuando esos minerales comenzarona agotarse, a finales del Siglo XIX. los metalurgistas tu-vieron que enfrentar minerales de mas bajas leyes querequerian de una preconcentracion previa a su ingresoa los hornos de la fundlclon. Esta preconcentraclon ne-cesariamente incorpora una etapa de chancado y rno-lienda, para permitir la separaclon fisica de las part icu-las mineralizadas, particularmente cuando la concentra-cion se hace par flotacion. Can el mineral finamentemolido, ya no se podian usar los antiguos altos hornosde tipo vert ical, 10que dio origen a los hornos horizonta-les de reverbero, que requieren de Fuentes externas decombustible para poder operar A su vez. esto provocoun primerygran conflicto con el ambiente pues los hor-nos de reverbero, ademas de consumir una gran canti-dad de energia externa. producen una intensa contarnl-nacion a traves de los polvos y gases emitidos can loshumos de fundicion.

Esto provoco una excelente oportunidad para laaphcaclon de la Hidrometalurgia, ya que Ie permltlocompetir en forma muy eficaz can los procesos de laPirometalurgia Dos ejemplos grafican como se apro-vecho esta oportunidad:

A fines del Siglo XIX se desarrollo el ProcesoBayer para el tratamiento directo de la bauxita,

mediante lixlvtacion alcalina can aplicacion de presiony temperatura. Esto permttio obtener un precipitadode AICOH)3 de alta pureza. A continuacion. una elec-trollsts en media de sales fundidas perrnltio obteneraluminio puro. Pocos aries mas tarde se desarrollo unproceso ptrornetalurqlco para lograr el mismo objetl-vo. sin embargo, par muchos refinamientos que se Iehizo, ya no pudo destronar ala lixiviacion para produ-cir aluminio.

Otro caso 10 constituye la lixivtacion de ZnOseguida de EW directo para producir zinc de calidadelectrolitica. proceso que ha resultado siempre masatractivo y econornico que la reduccion pirornetalur-gica de los oxides de zinc con carbon, el que peste-riormente requiere de todos modos de una refina-cion electrolitica para entregar la misma calidad deproducto.

Sin embargo, en el caso de los concentrados sul-furados de cobre la sttuacion no ha sido igual y, a pe-sar de que se han realizado enormes esfuerzos de in-vestiqacion para lograr un buen proceso hidrorneta-lurqico para su tratamiento, el lo no ha sido alcanzadosatisfactoriamente hasta ahora.

Algunas de las ventajas y desventajas relativasde la Hidrometalurgia y de la Pirometa/urgia puedendestacarse como sigue:

Generaci6n de SOi durante el tratamiento pi-rornetalurqico, solo si el S02 desprendido se encuen-tra en concentraciones altas, se puede producir aci-do a partir de el para el cual, preferentemente, debe-ra encontrarse un mercado cercano. ya que su trans-porte es caro y con fuertes restricciones de caracterambiental. Si los gases de S02 son muy diluidos, al-gun rnetodo de tratamiento de ellos debe ser irnple-mentado. 10que resulta siempre mas caro. La alter-nativa es su emlsion a la atmosfera, 10que amblental-mente hoy no esta perm itido. Por el contrario, par via

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hidrornetalurqtca no se produce S02 y el azufrepuede, eventualmente. recuperarse en su forma ele-mental, el que se puede acopiar 0 transportar a masbajo costa que el acldo sulfurico.

Manejo demateriales: en Pirometalurgia se re-quiere transferir, entre los diversos homos, materia-les fundidos - eje y escoria - 10 que es complicado,engorroso y ambientalmente desaconsejable, al nopoder controlarse las emisiones de gas S02 duranteel trayecto. En cambio. en las plantas hidrornetalurqi-cas el intercambio de soluciones y/o pulpas se hacemediante canaletas 0 tuberias, sin mayor interferen-cia con el ambiente.

Consumo de energia: dado que enPirometalurgia se requiere de temperaturas altas. delorden de los 1.200C, las velocidades de reaccion sonmuy altas. pero esto demanda bastante energla. Estose contrarresta con la posibilidad del aprovechamien-to de los propios sulfuros como combustible. Sin em-bargo, para no perder esta energla se requiere decomplicados sistemas de recuperacion de calor, 10que se logra hacer satisfactoriamente desde los ga-ses. pero no desde el metal fundido 0 desde la esco-ria. ASI, un gran porcentaje del calor se pierde. Deigual modo, los hornos pierden calor por radlacionnatural, 10 que es muy dificil de controlar 0 de impe-dir. Eso sl. existen aplicaciones modernas en las quela Pirometalurgia hace un aprovechamientooptimizado del calor, 10 que las hace enerqet lcamenteventajosas. En cambio. en las plantas hidrornetalurqi-cas por un lado el usa de combustibles se minimiza,dado que las temperaturas no superan habitualmen-te los 100C, aun cuando las velocidades de reaccionson mucho mas lentas. Sin embargo, en la recupera-cion electrolitica (EW), se consumen cantidades sig-nificativas de energia, en la forma de electricidad, 10que hace que en conjunto la Hidrometalurgia puedeser enerqeticarnente mas vulnerable

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_ CAPITULO UNO

Control de emisi6n de polvos del proceso: elmanejo de gases en los hornos se complica con elpolvo arrastrado. 10 que a su vez hace mas costososy voluminosos a los equipos recuperadores depolvos y de gases. En cambio, los procesos hidrome-talurqicos. al realizarse en hurnedo, raramente tieneneste problema.

Tratamiento de minerales complejos: por viaspirornetalurqicas es muy dificil la separacion de mi-nerales de tipo complejo y tarnbien es complicado elcontrol de impurezas. Sin embargo, por via hidrome-talurqica es relativamente facil lograr la separacionselectiva de distintos metales, aSI como tambien elcontrol de irnpurezas.

Tratamiento de minerales de muy baja ley:definitivamente las bajas leyes perjudican mas alos tratamiento plrometalurqicos. ya que no sepueden tratar directamente los minerales y losprocesos de concentraclon previos empiezan aser cada vez mas caros, cuando bajan las leyes decabeza, al tener que moler cada vez mas materialpara obtener una misma porcion del metal apete-cido. En cambro. si se cuenta con un reactivo delixiviaclon suficientemente selectivo, se puedentratar minerales de leyes cada vez mas bajas enforma directa yeficiente.

Disposicion de residuos en Hidrometalurgia:en general, los procesos htdrometalurqicos presen-tan menores dificultades con sus residues. En efec-to, si bien sus residuos solidos pueden ser en oca-siones fines y causar, en el mediano plazo, proble-mas ambientales por polvo. esto no ocurre en lamayoria de los casos del tratamiento directo de mi-nerales, como son la lixiviacion en pilas 0 en bota-deros. Entonces, en la mayor parte de los casos elproblema se reduce a disponer de residuos liqui-dos. de caracter neutralizable y/o econornlcarnen-te aprovechable como fuente de subproductos.


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Normalmente, es muy raro que se produzcanefluentes gaseosos de dificil contenclon

Disposicion de efluentes en Pirometalurgia.por su parte, en los procesos ptrometalurqicos losresiduos directos de tipo solido son normalmentegruesos e inertes para el ambiente, como ocurre,por ejemplo, con las escorias, las que, sin embar-go, pueden igualmente no ser aceptables desde elpunto de vista visual. En cambio, en la produccionde los concentrados requeridos para alimentar lasfundiciones. se produce gran cantidad de relavesde dificil manejo ambiental por la forrnacion de pol-vo al secarse e inestabilidad sismica mientras estacomo pulpa. EI manejo de los polvos. producidos enlas fundiciones. es siempre un problema dificil deatacar. En el caso dellavado de gases. en fundicio-nes y plantas de acido. se producen algunas solu-ciones efluentes que pueden requerir de un mane-jo ambiental cuidadoso. Sin embargo. 10 mas com-plicado se da en el manejo residual de gases - pro-pios y casi exclusivos de los procesos pirometalur-gicos - 10 que ha resultado en la practica ser rnu-cho mas complejo que la elimlnacion de cualquierotro tipo de efluente. sean estes solldos 0 solucio-nes residuales. debido a su gran volumen y al ca-racter diluido de ellos.

Aspectos economicos. las economias de es-cala son una necesidad imperiosa en los procesospirometalurqicos. ya que estos simplemente nopueden considerarse rentables para escalas pe-quefias. dado que las inversiones requeridas porlas instalaciones auxiliares de cualquier fundicionson casi similaresy muy elevadas. Por otro lado, lasplantas hidrornetalurqicas pueden disefiarse enforrna economlca practicarnente para cualquier es-cala. Ademas, las necesidades de disefio especia-les requeridas por minerales especificos - porejemplo. separaclon de impurezas diferentes -

son mas facilrnente cumplidas con los procesos hi-drornetalurqlcos que en una fundicion. Por su par-te. las cada vez mas estrictas obligaciones am-bientales - normalmente de alto costa - se han idofocalizando, no solo en los gases de fundiciones.sino tarnbien en los "riles" (restduos industrialeshquidos), regulaciones a las que los procesos hi-drornetalurqicos tambien son sensibles. pero enuna menor magnitud, particularmente en los luga-res en donde las precipitaciones, de Iluvia 0 denieve, son importantes.

Sin embargo, estas ventajas y desventajas relati-vas no son necesariamente excluyentes y dependende cada circunstancia. Adicionalmente, es convenien-te recordar que sera siempre un criterio economico elque determine las ventajas de la aplicacion de una uotra tecnologia. En consecuencia, es bueno tarnbientener presente que existen numerosos casos en queambos tipos de procesos son altamente complemen-tarios y se refuerzan mutuamente. Por ejemplo:

la producclon de acido provocada por una fun-dicicn de concentrados de cobre permite, a su vez.Io-grar una optima aplicacion hldrometalurqtca de lixivia-cion de minerales oxidados de cobre en sus proximi-dades - por ejemplo, de muy baja ley - por el bajo pre-cio de este insumo que de otro modo, tal vez, ni slquie-ra estaria disponible 0debiera ser neutralizado:

la lixiviaclon de un concentrado de molibde-nita mediante sales ferricas permite purificarlo pre-vio a su procesamiento.

la tostacion de un concentrado de molibdenitapermite la posterior Ilxfviacion del trioxide de molib-dena (impure) producido:

la llxlvlaclon de restduos ptrometalurqicos demetales basicos, como los del cobre, niquel y zinc, per-mite recuperar algunos metales nobles:

Hidrometalurgia: tundamentos, procesos yaplicaciones 9


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Por ejernplo, se puede as! eliminar de ellos lascantidades residuales de calcopirita y dejar el con-centrado de molibdenita mas limpio de cobre parasu posterior procesamiento por tuesta.

1.5.- Referencias Relevantes alContexto General de Aplicaci6nde la Hidrometalurgia

En relacion al contexto general de aplicaci6n dela Hidrometa/urgia, como una rama de la Meta/ur-gia Extractiva y alternativa frente a laPirometa/urgia, se recomiendan las siguientes re-ferencias bibliograficas generales y de caracterintroductorio al tema:

10 Esteban M, Dornic M,.

- CAPITULO UNO Burkin. A.R.. "rhe Chemistry of Hydrometallurgical Processes",

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hidrometalurgia fundamentos procesos y aplicaciones

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