Lixiviación en botaderos y bateas para extraer cobre: técnicas y limitaciones

Lixiviación en Botaderos (Dump Leaching)

Esta técnica consiste en lixiviar lastres, desmontes o sobrecarga de minas de tajo abierto, los que debido a sus bajas leyes (por ej. < 0.4% Cu) no pueden ser tratados por métodos convencionales.

Este material, generalmente al tamaño "run of mine", es depositado sobre superficies poco permeables y las soluciones percolan a través del lecho por gravedad.

Normalmente, son de grandes dimensiones, se requiere de poca inversión y es económico de operar, pero la recuperación es baja (por ej. 40-60 % Cu) y necesita tiempos excesivos para extraer todo el metal. Las soluciones se alimentan generalmente por aspersión.

Normalmente la lixiviación en botaderos es una operación de bajo rendimiento (pero también de bajo costo). Entre las diferentes razones para ello se puede mencionar:

• Gran tamaño de algunas rocas (> 1 m).
• Baja penetración de aire al interior del botadero.
• Compactación de la superficie por empleo de maquinaria pesada.
• Baja permeabilidad del lecho y formación de precipitados (yeso).
• Excesiva canalización de la solución favorecida por la heterogeneidad de tamaños del material en el botadero.

La solución de lixiviación, agua o ácido sulfúrico diluido, es regada en la parte superior del botadero y se filtra a través del material recolectándose en la base. Estas operaciones se caracterizan por tener ciclos muy largos (generalmente mayores de 1 año) y las recuperaciones son bajas (40 a 60%), pero los costos son muy bajos.

El proceso para recuperar el cobre de las soluciones producidas es la cementación con chatarra de hierro. En la actualidad este proceso ha sido casi completamente reemplazado por la extracción por solventes.

Las siguientes condiciones son esenciales para una operación de lixiviación en botaderos:

• Circulación efectiva de aire.
• Buena actividad bacterial.
• Contacto uniforme de la solución con las partículas.

El mayor problema encontrado en la lixiviación en botaderos es la precipitación de sales, especialmente sales de hierro en las cañerías de drenaje y en el interior del botadero. La hidrólisis del ion férrico produce la precipitación de hidróxido y jarositas cuando el pH de la solución es > 3.

Lixiviación en Batea (por Percolación)

Esta técnica consiste en contactar un lecho de mineral con una solución acuosa que percola e inunda la batea o estanque.

Los minerales a tratar por este método deben presentar contenidos metálicos altos o muy altos, debiendo ser posible lixiviar el mineral en un período razonable (3 a 14 días) y en trozos de tamaño medio con tonelajes suficientes de mineral percolable en el yacimiento que permitan amortizar la mayor inversión inicial que requiere este tipo de proceso.

Lixiviación en Bateas Inundadas (Vat Leaching)

Esta técnica de lixiviación se aplica a minerales oxidados más ricos y más limpios que las técnicas anteriores. La mena, triturada normalmente a –3/4” o –1/2 “.

La lixiviación se realiza inundando la batea con soluciones de lixiviación, las cuales se recirculan en sentido ascendente o descendente y luego son traspasadas a la batea siguiente.

Este método de lixiviación en bateas es altamente efectivo y generalmente se logra entre 90 y 100% de recuperación del mineral soluble. Se aplica a la lixiviación de minerales que presentan una cinética de disolución rápida. El ciclo completo generalmente es muy corto, entre 6 y 12 días.

Las bateas se construyen generalmente de hormigón con revestimientos como asfalto antiácido o resina epóxica.