Proceso de Precipitación y Flotación de Lixiviación LPF de Cobre

El proceso LPF se usa para el tratamiento de minerales de cobre en los que una parte o la totalidad del cobre se encuentra en forma oxidada y presenta un problema para la recuperación. La sulfidización de los minerales de cobre oxidados usando sulfuro de sodio o sulfhidrato de sodio a veces es efectiva para hacer que los minerales sean flotables, pero en general las técnicas de sulfidización producen bajas recuperaciones. Muchos minerales de cobre oxidados no reaccionan a la sulfidización y deben usarse otros medios.

Que es el Diagrama de flujo de LPF

El diagrama de flujo en este estudio fue diseñado para tratar un mineral semi-oxidado en el cual los minerales de cobre oxidados (no sulfurados) son predominantemente crisocola y malaquita, siendo el mineral de sulfuro de cobre principalmente calcopirita. La ganga es silícea por lo que no hay minerales de ganga carbonatados que consuman demasiado ácido. Aproximadamente el 40% del cobre total no se presenta en forma de sulfuro.

proceso de precipitación y flotación de lixiviación lpf de cobre leach precipitation flotation

Las pruebas metalúrgicas realizadas sobre el mineral mostraron que la sulfidización no fue efectiva para recuperar una parte significativa del cobre oxidado. Sin embargo, el proceso de lixiviación-precipitación-flotación, comúnmente conocido como LPF, se mostró económicamente viable. Básicamente, el proceso L-P-F consiste en disolver los minerales de cobre oxidados con ácido sulfúrico y precipitar el cobre como una esponja metálica que responde a la flotación. La ventaja de este proceso es que todas las fases de tratamiento se realizan en la pulpa de mineral, lo que elimina la necesidad de separar la solución de lixiviación de los sólidos, tal como se requiere para la lixiviación convencional. Otra ventaja: el sulfuro de cobre se puede recuperar con el mismo paso de flotación, evitando así un circuito separado para el sulfuro.

CIRCUITO DE CHANCADO Y MOLIENDA

La trituración de circuito abierto de dos etapas se muestra en el diagrama de flujo, ya que se incorpora un molino de barras en el circuito de molienda. Este arreglo a menudo es preferible a un circuito de trituración de tres etapas debido a los menores costos y la capacidad de manejar minerales húmedos y pegajosos. La descarga del molino de barras, que es esencialmente menos 10 mallas, va a un clasificador para eliminar el material terminado. Las arenas del clasificador se muelen en un molino de bolas en circuito cerrado con el mismo clasificador

CIRCUITO DE LIXIVIACION

El rebose del clasificador (malla – 65) con aproximadamente un 25% de sólidos fluye a los agitadores de lixiviación a prueba de ácidos equipados con propulsores de tipo turbina recubiertos de jebe. El ácido sulfúrico se agrega a la alimentación del primer agitador en cantidades suficientes para producir un pH de aproximadamente 1.5 a 2.0. No se requieren adiciones adicionales de ácido en los agitadores. El pH de la pulpa a medida que se descarga desde el tercer agitador está entre 2.5 y 3.0. El tiempo de contacto para la disolución es de aproximadamente 45 minutos.

El propulsor de tipo turbina produce un flujo de pulpa axial en los agitadores y es ideal para aplicaciones de lixiviación ácida. Los costos de potencia y mantenimiento son mínimos.

PRECIPITACION DE COBRE

La precipitación del cobre soluble de la pulpa de lixiviación se logra usando hierro metálico como precipitante. Este paso puede realizarse usando latas quemadas y trituradas en un tambor de precipitación de giro lento a través del cual fluye la pulpa o mediante hierro esponjoso finamente dividido (malla – 35) que se pone en contacto con la pulpa en los Precipitadores. El uso de hierro esponjoso se muestra en el diagrama de flujo.

La precipitación del cobre se completa en aproximadamente 10-15 minutos. La reacción de oxidación-reducción entre el sulfato de cobre y el hierro metálico aumenta el pH de la pulpa a aproximadamente 3.5-4.0. El cobre se precipita como una esponja de cobre muy fina. Se usa un exceso de hierro esponjoso para evitar la re-disolución del cobre. Este exceso de hierro se transporta a través del circuito de flotación y se recupera mediante la separación magnética de la cola de flotación final y es reutilizado.

FLOTACION DEL CEMENTO DE COBRE

La esponja de cobre precipitada y los minerales de sulfuro de cobre insolubles se recuperan de la pulpa mediante flotación convencional. La pulpa se acondiciona con Minerec A como un colector y aceite de pino como un espumante acondicionador para la flotación. Las colas del primer banco de celdas de flotación son acondicionadas con cantidades adicionales de los reactivos y más cobre es recuperado por una etapa de flotación scavenger. Las celdas de flotación «Sub-A» del diseño de flujo libre se emplean para las dos etapas de flotación. El acondicionamiento es un paso muy esencial para lograr la máxima recuperación de cobre. Los Acondicionadores, que permiten la recirculación positiva de la pulpa, son ideales para este trabajo.

proceso de precipitación y flotación de lixiviación lpf de cobre flowsheet

El pH de la alimentación de flotación es bastante crítico para tener condiciones óptimas de espuma y recuperación de cobre. No es deseable ni un pH demasiado bajo ni demasiado alto. Un pH de 4.0 (con un margen de +/- 0.5) representa el pH más efectivo para la flotación en la mayoría de los casos.

Los concentrados de cobre rougher y scavenger se combinan y limpian dos veces en una máquina de flotación «Sub – A» de diseño de celda a celda para la producción del concentrado final de cobre. La cola de la limpieza se devuelve al primer agitador de precipitación.

ESPESAMIENTO Y FILTRACION

El concentrado de cobre final (cobre esponjoso y sulfuro de cobre) se espesa y se filtra. El concentrado filtrado (10% de humedad) se embarca luego a una fundición de cobre

PRODUCCION DE HIERRO ESPONJOSO

La calidad del hierro esponjoso empleado en el proceso LPF es importante ya que se relaciona con la eficiencia de la precipitación y el consumo de hierro esponjoso. Normalmente, es aceptable un contenido de hierro metálico del 40 al 60% en el hierro esponjoso, prefiriéndose el grado más alto. El hierro esponjoso se produce tostando pirita y reduciendo la calcina de óxido de hierro en temperaturas superiores a 1500 ° F. con carbón en un horno giratorio Bruckner seguido de un enfriamiento a 150 ° F. en un enfriador de Baker cerrado. El producto de esponja resultante se muele a malla -35 para su uso en el circuito de precipitación del proceso L-P-F. El gas de dióxido de azufre de la etapa inicial del tostado de pirita es convertido en ácido sulfúrico para su uso en la lixiviación.

EQUIPO A PRUEBA DE ACIDO

Todo el equipo en contacto con las pulpas ácidas en el proceso L-P-F debe ser de construcción resistente al ácido. El acero inoxidable, el caucho, la madera y los compuestos plásticos especiales se emplean comúnmente en la fabricación de las partes en contacto con ácido.

Otras ramificaciones o variaciones del proceso L-P-F son posibles de implementar para cumplir con los requerimientos de un mineral en particular.

Resumiendo el LPF

Descripción del mineral

Un mineral de cobre semioxidado que contiene crisocola y malaquita como minerales de cobre que no sean sulfuros asociados con calcopirita en una ganga silícea.

Ensayo del Mineral, Aproximadamente
Cobre total……………………………………………………..1.64%
Cobre No – Sulfuro…………………………………………0.70%
Sulfuro de cobre……………………………………………..0.94%

Método del Proceso
Lixiviación-Precipitación-Flotación (LPF)

Concentrados yFlotacion% en paso% de Grado de Cu
RecuperacionConcentrado3.8638.8
Recuperacion de cobre91.3%
Consumo de ReactivosReactivoLbs./ton alimentacion al molino
Acido Sulfurico25.00
Hierro esponjoso36.00
Minerec A0.18
Aceite de pino0.08

proceso de precipitación y flotación de lixiviación lpf de cobre l p f process

En otras variaciones de este esquema, el ácido sulfúrico es bombeado sobre relaves antiguos, pilas de mineral, etc., in situ. La solución colmatada resultante es depurada del cobre, se reconstituye y se recircula.

El uso de ácido sulfúrico en el proceso L.P.F. tiene el efecto adicional de limpiar las superficies del sulfuro parcialmente oxidado durante el tratamiento con ácido sulfúrico, después del cual puede mejorarse la flotación con xantato.

En Inspiration, Arizona, el antiguo proceso requería lixiviación seguida de electrólisis. Con el empobrecimiento de la mina a medida que se profundizaba juntamente con un aumento en la proporción de cobre sulfuroso, se eliminó el antiguo proceso de sulfato férrico ácido que tomaba nueve días. En cambio, el contacto por lixiviación con ácido directamente durante cuatro días ahora trata el cobre oxidado, dejando los sulfuros limpios para ser recuperados por flotación. Ray (Kennecott) ha desarrollado un diagrama de flujo LPF para recuperar cobre oxidado. Los minerals de valor incluyen crisocola, cuprita, malaquita, tenorita y cobre nativo. El carbonato, el silicato y el sulfato son los principales objetivos del ataque. El cobre pasa a solución mediante métodos estándar de lixiviación. El residuo se vuelve a moler, pasándolo por flotación con formación de espuma para recuperar el sulfuro de cobre y luego se reflota para recuperar la pirita. Esta pirita es calcinada, produciendo SO2, que después de la reacción con H2SO4 es usada para lixiviación. El carbonato se reduce con carbón para producir hierro finamente dividido. Este hierro se hace circular a través de la planta de precipitación y luego se elimina por flotación como una espuma de hierro y cobre, cualquier presencia de hierro no capturado en esa etapa se recupera, si es necesario, por separación magnética de la cola.

El LPF como método de tratamiento de minerales de cobre mixtos oxidados-sulfuros se desarrolló a partir de pruebas iniciadas en Arizona en 1929. «Oxídados» incluye óxidos de cobre, carbonatos y silicatos. La operación original a gran escala (1934-1943) y en una forma repuesta (1957-1959) han sido revisadas por Bean. En el proceso finalizado, los minerales de sulfuro se flotaron primero y los relaves, en los cuales la crisocola era el valor de cobre dominante, se espesaron y lixiviaron con ácido sulfúrico en agitadores con elevación de aire. El cobre se precipitó luego durante el paso del licor «preñado» sobre latas de-estañadas y trituradas agitadas en tambores de madera, y luego flotado. En Hayden se descubrió que debería haber un exceso de hierro en polvo de malla menos 35 en la etapa de flotación secundaria (ácida). Cualquier hierro no consumido se retiró mediante separación magnética aplicada a los relaves de la limpieza scavenger. En Rosita, Nicaragua, los minerales altamente refractarios son tratados por LPF 36. El cobre se precipita sobre hierro triturado, se tamiza para pasar 6 mallas y flota con Minerec A y Aerofloat 25. Se deben permitir tres tipos de precipitados – un cobre de cemento esponjoso fácilmente flotable , un cemento duro y granular reticente, y partículas de hierro recubiertas de cobre que dan un concentrado de bajo grado pero pagable.

Fuente: Este artículo es una reproducción de un fragmento de documentos «En el dominio público» que se encuentra en la biblioteca privada de 911Metallurgy Corp.