Proceso Productivo Minero del Cobre: Extracción, Chancado y Lixiviación

Proceso Productivo Minero

El proceso productivo minero abarca diversas etapas, desde la extracción del mineral hasta su procesamiento para obtener productos comerciales. A continuación, se detallan las fases principales:

• Exploración
• Perforación
• Tronadura
• Carguío y Transporte
• Procesamiento en Planta Hidrometalúrgica (para Cátodos de Cu)
• Procesamiento en Planta Concentradora (para Concentrado de Cu y Concentrado de Mo)

Operaciones de Mina

Las operaciones fundamentales en la mina incluyen:

• Perforación
• Tronadura
• Carguío y Transporte

Perforación

La perforación consiste en generar agujeros en la roca o tierra, los cuales se rellenan con explosivos. Este paso es crucial para la fragmentación del mineral y su posterior extracción.

Tronadura

La tronadura es el proceso de detonación de los explosivos colocados en los agujeros de perforación, con el objetivo de fragmentar la masa rocosa y liberar el mineral.

Carguío y Transporte

La etapa de carguío y transporte corresponde a la extracción y desplazamiento del material previamente fragmentado desde la frente de trabajo. Este material puede ser:

• Mineral: Destinado a ser tratado en la planta.
• Mineral de baja ley: Depositado en stock para su posterior tratamiento.
• Lastre: Material estéril que se remueve para acceder al mineral (común durante desarrollos mineros).
• Producto comercial directo: En algunos casos (como carbón, fosfatos o minerales industriales), el material extraído es directamente el producto final.

Una vez cargado, el material se transporta con palas y cargadores a camiones de alto tonelaje, para ser llevado a la etapa de chancado.

Chancado

El mineral transportado desde la mina es reducido de tamaño mediante trituración en máquinas chancadoras. Este proceso se realiza en etapas sucesivas (primaria, secundaria y terciaria), al final de las cuales el mineral ha sido reducido significativamente en su diámetro (aproximadamente a media pulgada).

Mecanismos de Reducción de Tamaño

Los principales mecanismos utilizados para la reducción de tamaño en el chancado son:

• Presión
• Impacto
• Cizalle

Lixiviación

La lixiviación es una operación unitaria hidrometalúrgica que permite extraer una especie química (como el cobre) desde una matriz sólida (mineral) al contactarla con una fase líquida (solvente), bajo condiciones de proceso apropiadas. Este proceso se basa en la sensibilidad de los minerales oxidados al ataque de soluciones ácidas, como la disolución de ácido sulfúrico y agua.

En otras palabras, se disuelve o solubiliza el cobre contenido en el mineral mediante su contacto con soluciones lixiviantes de ácido sulfúrico. En este proceso, el cobre se transfiere desde el mineral hacia la solución acuosa, formando lo que se conoce como solución rica o Pregnant Leach Solution (PLS).

Circuito Típico de Lixiviación en Pilas

Refino

El refino es la solución empobrecida en cobre después del proceso de extracción por solvente. Esta solución es enviada de vuelta a las pilas para integrarse nuevamente al proceso de lixiviación. Típicamente, el refino tiene una concentración de 0,65 gpl de Cu y 15 gpl de H⁺.

PLS (Pregnant Liquor Solution)

La PLS se refiere a la solución que sale de las pilas de lixiviación y que ha sido enriquecida por la disolución del cobre desde el mineral. Esta solución, rica en cobre, suele tener una concentración de aproximadamente 6,6 gpl.

Tipos de Pilas de Lixiviación

Para la construcción de pilas de lixiviación, existen principalmente dos tipos:

• Pilas Permanentes: En este tipo, el mineral se deposita en una pila desde la cual el ripio (material lixiviado) no se retira una vez completado el ciclo de lixiviación. Se considera un "piso desechable".
• Pilas Dinámicas: En las pilas dinámicas, al término del ciclo de lixiviación, los ripios son retirados para ser reemplazados por mineral fresco. Se utiliza un "piso reutilizable".