Lixiviación y Procesos Industriales: Fundamentos, Bombas, Flujómetros y Componentes Clave

Fundamentos de la Lixiviación

La lixiviación es una operación unitaria que consiste en extraer una especie química de una matriz sólida mediante el contacto con una fase líquida que contiene un disolvente.

Lixiviación en Pila

La lixiviación en pilas implica depositar el mineral chancado a un tamaño adecuado sobre una superficie impermeable con una pendiente que facilite la recolección de soluciones. Luego, se riega con una solución acuosa del disolvente elegido.

Tipos de Bombas Utilizadas

Las bombas se clasifican en dos grandes categorías según cómo transmiten energía al fluido:

Bombas Cinéticas

La fuerza centrífuga del impulsor entrega energía cinética al fluido, impulsándolo desde la succión hacia la descarga de la bomba.

Bombas de Desplazamiento Positivo

Utilizan la acción reciprocante de uno o varios pistones, o la acción ajustada de engranajes, lóbulos u otro tipo de pieza movible, para desplazar el fluido de un área a otra.

Bombas Centrífugas

El motor acciona el eje, que a su vez hace girar el impulsor dentro de una caja estacionaria. Al girar, los álabes del impulsor imparten un movimiento rotatorio al fluido, dirigiéndolo por fuerza centrífuga hacia el exterior de la caja.

Bombas Verticales

Constan de uno o más impulsores alojados en una unidad de una o múltiples etapas, denominada conjunto del tazón. Cada etapa proporciona una cierta cantidad de levantamiento; se reúnen suficientes etapas para cumplir con los requisitos de carga (presión) del sistema.

Bombas Dosificadoras

Un motor hace funcionar un eje de tornillo sinfín a una velocidad constante. Mediante la reducción del engranaje sinfín y la excéntrica, se transmite una carrera motriz reciprocante a un émbolo. El émbolo bombea un aceite, que a su vez mueve hidráulicamente un diafragma en forma alternada hacia adelante y hacia atrás, aspirando el producto químico.

Flujómetros

La medición de flujo es la cuantificación del movimiento neto de un fluido, que puede medirse de diversas formas. Para gases y líquidos, se utilizan razones de flujo volumétricas o másicas.

Componentes y Fases en la Lixiviación

• Porcentaje de Extracción: Puede realizarse por análisis de soluciones.
• Fase Acuosa: Solución proveniente de la lixiviación que se contacta con la fase orgánica para iniciar la extracción por solvente.
• Fase Orgánica: Reactivo con extractante de alta afinidad con el ion metálico a recuperar de la fase acuosa.
• Iones: Especie química (átomo o molécula) que posee carga.
• PLS: Solución de lixiviación cargada.
• ILS: Solución de lixiviación intermedia.
• pH: Logaritmo negativo de la concentración de cationes en una solución.
• Solución: Mezcla homogénea de sustancias en igual estado de agregación. La mayor proporción se llama solvente, y la menor, soluto.
• Concentración: Determinar la proporción de soluto y solvente en una solución.
• Difusión: Proceso físico en el que las partículas de un material se desplazan a otra zona donde hay menor concentración; es irreversible.
• HDPE: Polietileno de alta densidad, un material plástico de altas prestaciones por su resistencia química y mecánica.

Características de la Lixiviación

La lixiviación se caracteriza por:

• Baja inversión debido al chancado como método de conminución de la mena a grados de 100 %, ½ pulg, con un grado de aglomeración de los finos que permita la libre percolación de la solución.
• El tiempo de lixiviación se mide en meses en vez de horas, como en la lixiviación agitada.
• El tratamiento se realiza con soluciones diluidas de los disolventes a bajas tasas de riego.
• El mineral debe ser depositado a una altura económicamente viable, con un coronamiento plano para recibir el sistema de riego.
• La superficie debe tener una impermeabilización y una pendiente que permita la recolección de las soluciones en la base de la pila, sin pérdidas.
• El mecanismo hidráulico para la mojabilidad de las partículas de mineral, que permite la migración de los iones desde la matriz sólida a la fase líquida, debe ser la capilaridad y las fuerzas gravitatorias.