LIXIVIACIÓN EN DIVISIÓN RADOMIRO TOMIC

I Coloquio de Operadores de Plantas Hidrometalúrgicas de Cobre.Antofagasta, 4 de Octubre de 2001. IIMCH

CODELCO-CHILE

UBICACIÓN RADOMIRO TOMIC

El Abra

Radomiro Tomic

Chuquicamata

CODELCO-CHILE

PRINCIPALES HITOS

1952-1994 Primeros Sondajes, Piques de exploración, estudios geológicos. 1995 Aprobación de EIA. Se crea quinta División productiva de CODELCO.

Se adjudica EPCM Ingeniería de Detalle y Construcción Planta. 1996 Puesta en Marcha Planta Piloto.

Ingeniería y Construcción Desarrollo Mina

1997 Inicia puesta en marcha 1998 Se alcanza operación a regimen (180 Kton Cu/año)

Se realizan estudios lixiviación de ripios. Se inicia Ingeniería de Perfil Proyecto Lixiviación Ripios.

1999 En botadero de ripios, se incorpora carpeta impermeable y sistema de drenaje.

Se inicia Ingeniería y Construcción optimización 180->272 Kton Cu/año.

2000 Se realiza construcción e Ingeniería de detalle Proyecto de Lixiviación de Ripios (28 KtCu/a) y Proyecto Optimización (272 ktCu/a).

2001 Se inicia puesta en marcha de Proyecto Optimización.En Marzo se alcanza la producción a regimen de Proyecto

optimización.En Julio, se inicia Puesta en Marcha de Proyecto de Lixiviación de

Ripios.

CODELCO-CHILE

CODELCO-CHILE

EVOLUCIÓN PRODUCCIÓN

RESUMEN PRODUCCIÓN DE COBRE ANUAL Y MENSUAL(Producción de Oct. a Dic. 2001 estimada)

259,642

191,429190,104

161,086

0

50

100

150

200

250

300

Pro

du

cció

n a

nu

al,

KT

MF

/añ

o

0

5

10

15

20

25

30

Pro

du

cció

n m

en

su

al,

KT

MF

/mes

CODELCO-CHILE

RECURSO MINERO (Proyecto)

Reserva de óxidos : 802 M. tons Ley media : 0.59% Cu TotalPrincipales minerales oxidados : Atacamita (CuCl2*3Cu(OH)2)

Crisocola (CuO*SiO2*2H2O) Arcillas con cobre, Wad

CODELCO-CHILE

GEOLOGÍA Y RESERVAS (Proyecto)

Tipos de Recursos t x 106 CuT, %

Lixiviables 802 0,59

Mixtos 39 0,85

Sulfuros Secundarios 393 0,73

Sulfuros Primarios 1.109 0,52

TOTAL 2.509 0,59

CODELCO-CHILE

UNIDADES GEOMETALÚRGICAS

CODELCO-CHILE

PRINCIPALES EQUIPOS MINEROS

5 Palas 30 Camiones3 P&H 4100A 58 yd3 14 CAT 793 de 240 Ton2 P&H 4100 XPB 73 yd3 15 Komatsu 930 de 330 Ton Abastecimiento diario de mineral a planta : 170,000 a 190,000 ton/díaRelación Lastre mineral entre 1,5 a 2,0

CODELCO-CHILE

SISTEMA DE RIEGO LIXIVIACIÓN PRIMARIA

Unidades filtrantes alimentación smóduloVálvulas y sistema de regulación presión de riego. Tasa de riego 10 l/h/m2Ciclo de riego 60 días, Razón de Lix. 1,2 m3/ton

Sistema de riego por goteros.Malla de 0,75 x 0,75 mReguladores de presión 15 psi en cada ramal. Extracción promedio 80% para un mineral de 0,6 -0,7 % Cu Total

CODELCO-CHILE

SISTEMA DE RECOLECCIÓN SOLUCIONES

Carpeta impermeable HDPE 1.5 mm, Drenaflex 4” espaciados cada cuatro m1 m de material de protección de la carpeta, barreras cada 50 m para control por semimódulo.Doble canaleta recolectora de soluciones.

CODELCO-CHILE

LIXIVIACIÓN PRIMARIA Y SECUNDARIA

Ciclo integrado Lixiviación Primaria y Secundaria.

EW

SX

ILS

PLSPLS

POND DESARENADOR POND PLS

REFINO

PDS

REFINO

AVANCE

CATODOS

EXTRACCIONES DE COBRE EN LIXIVIACIÓNBALANCE CABEZA-RIPIO

AÑOS 1998 - 1999 - 2000 / ENERO- AGOSTO 2001.

ENE 13 9,1 0,610 0,124 80,06

FEB 10 9,2 0,575 0,122 79,19

MAR 13 8,6 0,649 0,135 79,69

ABR 12 8,3 0,637 0,124 80,92

MAY 15 8,4 0,659 0,126 81,21

JUN 12 9,2 0,635 0,122 81,17

JUL 12 9,3 0,622 0,107 83,11

AGO 15 9,4 0,611 0,114 81,78

2001 102 8,9 0,628 0,121 81,06

Mes / Año Semimódulos Altura Cabeza Ripio ExtracciónExcavados m CuT, % CuT, % CuT, %

2000 191 9.0 0.656 0.138 79.38

1998 137 7.9 0.700 0.140 79.80

1999 180 8.6 0.660 0.130 80.10

TOTAL 610 8,7 0,661 0,135 80,00

CODELCO-CHILE

CODELCO-CHILE

CONSUMO NETO DE ACIDO

1998

1999

2000

ENERO FEBRERO

MARZOABRILMAYOJUNIOJULIO

AGOSTO

2001

RESUMEN CONSUMO NETO DE ÁCIDO SULFÚRICOAÑOS 1998 - 1999 - 2000 / ENERO - AGOSTO 2001

1,40 7,80

FECHA(kg H2SO4/kg Cuf Rec. ) (kg H2SO4/TMS)

CONSUMO NETO DE H2SO4

1,42 7,171,28 6,491,25 6,301,10 5,641,15 5,601,42 7,11

1,21 6,49

1,50 8,10

1,40 7,20

1,19 6,851,00 7,09

CODELCO-CHILE

HUMEDAD RIPIOS LIXIVIACIÓN PRIMARIA

ANÁLISIS DE HUMEDAD DE LOS RIPIOSAÑO 1998-1999-2000 / ENERO - AGOSTO 2001

0

2

4

6

8

10

12

14

1998

1999

2000

02/0

1

15/0

1

25/0

1

05/0

2

15/0

2

10/0

3

24/0

3

01/0

4

13/0

4

22/0

4

02/0

5

15/0

5

27/0

5

18/0

6

29/0

6

18/0

7

31/0

7

11/0

8

23/0

8

31/0

8

Fecha Operación

Hu

me

da

d, %

Extracción

Rango Tamaño, mm % Retenido Cabeza Ripio CuT, %

+1/1/2 " 44,5 10,2 0,60 0,25 58,0

-1 1/2 +1" 30,7 18,6 0,65 0,18 72,0

-1" +3/4" 22,2 13,9 0,65 0,14 77,7

-3/4" +1/2" 15,9 15,2 0,60 0,11 81,5

-1/2" +1/4" 9,5 15,7 0,59 0,08 85,9

-1/4" +50#Ty 3,3 21,2 0,89 0,09 89,8

-50#Ty 0,3 5,3 1,49 0,21 86,1

Total 100,0 0,72 0,14 80,7

Extracción

Rango Tamaño, mm % Retenido Cabeza Ripio CuT, %

+1/1/2 " 44,5 8,7 0,17 0,14 17,4

-1 1/2 +1" 30,7 18,7 0,18 0,11 41,8

-1" +3/4" 22,2 15,6 0,13 0,08 37,2

-3/4" +1/2" 15,9 15,9 0,11 0,07 41,2

-1/2" +1/4" 9,5 13,7 0,11 0,05 57,5

-1/4" +50#Ty 3,3 20,0 0,15 0,05 63,0

-50#Ty 0,3 7,4 0,22 0,12 47,7

Total 100,0 0,15 0,08 44,8

Granulometría Contenido Cu T, %

LIXIVIACIÓN SECUNDARIA (RIPIOS EN BOTADERO)

Contenido Cu T, %Granulometría

LIXIVIACIÓN PRIMARIA (MINERAL EN PILAS)

CODELCO-CHILE

EXTRACCIÓN DE COBRE POR TAMAÑO

CARACTERIZACIÓN QUÍMICA - COBREPERÍODO : ENERO 1999 - JULIO 2001

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

EN

E 9

9

MA

R 9

9

MA

Y 9

9

JU

L 9

9

SE

PT

99

NO

V 9

9

EN

E 0

0

MA

R 0

0

MA

Y 0

0

JU

L 0

0

SE

PT

00

NO

V 0

0

EN

E 0

1

MA

R 0

1

MA

Y 0

1

JU

L 0

1

Fecha Operación

Ra

zón

Cu

S/C

uT,

%

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Cu

T -

Cu S

, %

CuS/CuT CuT CuS

SECTOR 1-2SECTOR 4SECTOR 3A

CODELCO-CHILE

CARACTERIZACIÓN QUÍMICA - CLOROPERÍODO : ENERO 1999 - JULIO 2001

0

10

20

30

40

50

60

70E

NE

99

MA

R 9

9

MA

Y 9

9

JUL

99

SE

PT

99

NO

V 9

9

EN

E 0

0

MA

R 0

0

MA

Y 0

0

JUL

00

SE

PT

00

NO

V 0

0

EN

E 0

1

MA

R 0

1

MA

Y 0

1

JUL

01

Fecha Operación

Ata

ca

mit

a, %

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

Cl T

- C

l S, %

Atac. ClT ClS

SECTOR 1-2SECTOR 4SECTOR 3A

CODELCO-CHILE

CARACTERIZACIÓN GRANULOMÉTRICAPERÍODO : ENERO 1999 - JULIO 2001

0

10

20

30

40

50

60E

NE

99

MA

R 9

9

MA

Y 9

9

JUL

99

SE

PT

99

NO

V 9

9

EN

E 0

0

MA

R 0

0

MA

Y 0

0

JUL

00

SE

PT

00

NO

V 0

0

EN

E 0

1

MA

R 0

1

MA

Y 0

1

JUL

01

Fecha Operación

P80

- A

cum

. +

1",

%

0

3

6

9

12

15

18

Gra

nu

lom

etrí

a -5

0#,

%

Arcillas P 80 Acum.+1% -50#

SECTOR 1-2SECTOR 4SECTOR 3A

CODELCO-CHILE

CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICAPERÍODO : ENERO 1999 - JULIO 2001

0

10

20

30

40

50

60E

NE

99

MA

R 9

9

MA

Y 9

9

JUL

99

SE

PT

99

NO

V 9

9

EN

E 0

0

MA

R 0

0

MA

Y 0

0

JUL

00

SE

PT

00

NO

V 0

0

EN

E 0

1

MA

R 0

1

MA

Y 0

1

JUL

01

Fecha Operación

Dis

trib

uci

ón

Min

eral

óg

ica,

%

0,00

0,15

0,30

0,45

0,60

0,75

0,90

Le

y C

uT,

%

Atacamita Arcillas Crisocola C. Wadd Ley CuT

SECTOR 1-2SECTOR 4SECTOR 3A

CODELCO-CHILE

Base Cu Soluble

Rango Cu Soluble Semimódulos Cobre Total Cobre Soluble Extracción CuT Razón Sol/Tot Cu S, % Extracción Cu S

% n° % % % % % %

0,25-0,30 3 0,38 0,29 80,40 77,02 0,29

0,30-0,35 5 0,41 0,33 78,32 78,75 0,33

0,35-0,40 40 0,46 0,37 78,99 80,75 0,37 97,8

0,40-0,45 50 0,52 0,43 79,07 83,40 0,43 94,8

0,45-0,50 61 0,57 0,48 79,84 84,11 0,48 94,9

0,50-0,55 69 0,62 0,53 79,74 85,78 0,53 93,0

0,55-0,60 69 0,67 0,58 79,96 86,90 0,58 92,0

0,60-0,65 43 0,72 0,63 79,85 87,39 0,63 91,4

0,65-0,70 36 0,77 0,68 79,82 88,18 0,68 90,5

0,70-0,75 30 0,81 0,72 80,71 89,21 0,72 90,5

0,75-0,80 14 0,89 0,78 80,61 87,61 0,78 92,0

0,80-0,85 13 0,92 0,83 79,60 90,68 0,83 87,8

0,85-0,90 8 0,97 0,88 79,19 91,05 0,88 87,0

0,90-0,96 8 1,02 0,93 78,15 91,14 0,93 85,7

1,00-1,05 3 1,04 0,96 79,64 92,11 0,96

1,05-1,10 7 1,14 1,04 77,28 91,80 1,04

Total 459 0,67 0,58 79,66 85,97 0,58 92,8

TABLA RESUMEN ANTECEDENTES OPERACIÓN INDUSTRIALMINERAL APILADO DESDE ABRIL 1998 A DICIEMBRE 2000

Resultado Operación Industrial Cobre Soluble

CODELCO-CHILE

RELACIÓN EXTRACCIÓN Y LEY DE COBRE

RAZÓN SOLUBLE TOTAL VS COBRE TOTAL(Antecedentes 1998 a 2000)

70

75

80

85

90

95

0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05

Cobre Total %

CODELCO-CHILE

CORRELACIÓN EXTRACCIÓN VERSUS COBRE SOLUBLE (Antecedentes 1998 a 2000)

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00

Cobre Soluble %

Ext. Industrial Ext Calculada

RegresiónES = ( a + b * Cu S )

Coef. Correlación 95,2%Error Estandar 1,12

CODELCO-CHILE

CODELCO-CHILE

PROCESO LIXIVIACIÓN RT

Granulometría gruesa para el promedio de operaciones de lixiviación en pilas.Mineral bajo 2”, con un 16 % sobre 1”. P80 de 25 mm.

Ciclos de Lixiviación Primaria (60 días) y Secundaria extensos (300 ó màs días).

En la etapa de curado, se disuelve el 35% del cobre del mineral, el cuál se extrae en los primeros días de lixiviación.

El control de la etapa de lixiviación es por procesos difusionales, no por disponibilidad de ácido.

Principal especie portadora de cobre Atacamita.

Bajo consumo de ácido por ganga con valores entre 6 a 7 kg/ton.

Asociado a la granulometria gruesa empleada, la humedad de los ripios es baja, entre 8,0 a 8,5 %, lo cuál permite obtener bajos consumos de agua en el proceso con un indicador de 0,12 m3/ton.

CODELCO-CHILE

ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN

En la operación de lixiviación, con objeto de no diluir la solución rica y a su vez aprovechar al máximo el tiempo del mineral en las pilas primarias (80 a 90 días), los últimos días del ciclo se aplica riego intermitente.

Debido a que el control cinético se debe a procesos difusionales, esta aplicación de riego intermitente en forma controlada, no produce deterioro en la extracción.

Más aún experiencias desarrolladas a nivel de columnas (1000 kg), muestran que existe una importante reducción del consumo de ácido neto, al aplicar riego intermitente, sin afectar la extracción de cobre.

La optimización de la intermitencia, permite reducir el consumo de ácido neto, incrementar la concentración de cobre en la solución rica y el pH. Al reducir los períodos de riego efectivo el consumo de agua por evaporación también disminuye. (Aproximadamente, 1/2 del agua consumida es por evaporación).

CODELCO-CHILE

RIEGO INTERMITENTE

Cinética de Extracción de CuT v/s Tiempo Total de Proceso Para Diferentes Condiciones de Riego

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Tiempo Total de Proceso (Días)

Extr

acció

n (

%)

Riego Continuo, Ley CuT : 0.5731 día Reposo, 1 día Riego, Ley CuT : 0.5922 días Reposo, 2 días Riego, Ley CuT : 0.6333 días Reposo, 3 días Riego, Ley CuT : 0.591

CODELCO-CHILE

RIEGO INTERMITENTE

Consumo de Ácido Neto Kg/Ton v/s Tiempo Total de Proceso Para Diferentes Condiciones de Riego

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Tiempo Total de Proceso (Días)

Co

nsu

mo

de Á

cid

o

Neto

(Kg

/To

n m

in.)

Riego Continuo, Ley CuT : 0.5731 día Reposo, 1 día Riego, Ley CuT : 0.5922 días Reposo, 2 días Riego, Ley CuT : 0.6333 días Reposo, 3 días Riego, Ley CuT : 0.591