An Example of the H-DP Algorithm

La lixiviación por agitación se da en minerales leyes altas, cuando el mineral de interés está bien diseminado que es necesario molerlo y exponerlo a la solución lixiviante, consiste en la adición de la solución lixiviante en medio de agitación donde las partículas sólidas se encuentran en suspensión con la solución lixiviante teniendo una mayor superficie de contacto para tener una disolución completa, la agitación disminuye el espesor de la capa limite y maximiza el área de interface gas-liquido.

El tiempo de contacto son horas y la extracción del metal es en mayor porcentaje en comparación a la lixiviación en pilas o bateas, usualmente se utiliza este tipo para lixiviar calcinas de tostación y concentrados.

Se aplica a:

 Mineral finamente molido, aumentando el área expuesta

 Preferentemente para minerales no porosos que produzcan muchos finos y especies que requieren drásticas condiciones de operación

 Minerales de alta ley, que justifican la molienda

2.4.2.1 Ventajas De La Lixiviación Por Agitación

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 Tiempos cortos de procesamiento (horas)

 Es posible una automatización

 Tiene alto nivel de extracción del elemento a recuperar

 Proceso continuo

 Facilidad para tratar menas alteradas o generadoras de finos

2.4.2.2 Desventajas De La Lixiviación Por Agitación

 Altos costos de inversión

 Requiere molienda, clasificación y separación solido-liquido (espesamiento y filtración)

Se recurre a la agitación neumática o a la agitación mecánica donde los agitadores mecánicos son impulsores colocados en el interior del tanque, mientras que los tanques agitados con aire son a menudo tanques de tipo “Pachuca”. (Cáceres Arenas, LIXIVIACION, 2007)

A continuación, se presenta en la figura 3 los tipis de agitación:

Figura 3: Tipos de agitación

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2.4.2.3 TIPOS DE AGITACIÓN 2.4.2.3.1 Agitación Neumática

Se realiza en tanques cilíndricos verticales, con un fondo cónico, el aire

comprimido se inyecta por el fondo. Por lo general se utilizan en lixiviaciones de minerales de oro y en procesos que requieren oxígeno.

 Ventaja: Carencia de partes móviles

 Desventaja: Se requiere moler más fino obtener una agitación adecuada.

La agitación al interior del estanque, proviene por la transferencia de energía producida por la expansión de aire dentro del estanque. Una parte de esta energía se produce por roce (aproximadamente un 15 % en estanques sin columna central), la otra fracción se convierte en flujo neto de fluido.

2.4.2.3.2 Agitación Mecánica

Este tipo de agitador es el más utilizado, se da mediante un impulsor situado en el fondo del tanque de agitación, que rota a través de un eje vertical manteniendo la suspensión de las partículas sólidas, todo el sistema se encuentra suspendido en una estructura en la parte superior del tanque.

Los rotores pueden dividirse en dos clases que dependen del ángulo que forme la hoja del rotor, con el eje del mezclador:

 Rotores de flujo axial: comprenden todos los rotores en que la hoja forme un ángulo menor que 90° con el eje mezclador

 Rotores de flujo radial: consta de hojas paralelas al eje del agitador. Los pequeños de varias hojas se conocen como turbinas; los más grandes de menor velocidad, se denominan paletas

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Figura 4: Tipos de agitación mecánica

Fuente: (Garcia Garcia, 2014)

2.4.2.4 Variables Del Proceso 2.4.2.4.1 Granulometría

El grado de molienda debe ser lo suficiente para exponer, por lo menos parcialmente la superficie del mineral valioso a la acción de la solución lixiviante. Depende del tipo de mineral y de sus características mineralógicas. Deberá considerarse un tamaño tal que no contenga un exceso de gruesos (> 2mm) que produzca problemas en la agitación y que, por otra parte, no contenga un exceso de finos (menos de 40% < 75 micrones), que dificulten la separación solido-liquido posterior de la pulpa por concepto de molienda y los costos de filtración y decantación, la agitación se deberá tratar de realizarla al mayor tamaño que la operación lo permita. (Cáceres Arenas, LIXIVIACION, 2007)

2.4.2.4.2 Agentes lixiviantes

Al considerar el agente lixiviante, que constituye un costo importante del proceso de lixiviación, se debe tener en cuenta la disponibilidad (transporte), precio en planta, consumo y posibilidad de recuperación, como también las características corrosivas, pero el aspecto más importante del agente lixiviante es su efectividad, tiene que ser los más efectivo posible. (Garcia Villa, 2016)

35 Entre los agentes lixiviantes para minerales de plomo:

 Cloruro férrico

 Ácido clorhídrico

 Ácido nítrico

 Hidróxido de sodio

 Ácido tartárico

 Ácido etilendiaminoteraacetico (EDTA)

 Ácido cítrico

 Ácido Acético

El ácido acético tiene afinidad por el plomo, cuando se encuentra en forma de sulfuro (galena) debe tostarse previamente a su lixiviación para que se forme oxido de plomo y posteriormente con el ácido acético forme acetato de plomo soluble, como se observa en la siguiente reacción:

𝑃𝑏𝑂 + 2𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝑃𝑏 (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂)2+ 𝐻2𝑂

2.4.2.4.3 Tiempo de lixiviación

La economía del proceso de lixiviación es función del grado de disolución o porcentaje de extracción del mineral valioso. Sin embargo, esto no es tan importante como el tiempo necesario para una extracción aceptable, es decir la velocidad de disolución.

A continuación, se presenta el siguiente diagrama donde se ve el porcentaje de extracción de acuerdo al tiempo:

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Diagrama 2: Porcentaje de extracción

Fuente: (Cáceres Arenas, LIXIVIACION, 2007)

La figura muestra una curva típica entre estos dos parámetros. Existe al principio una extracción rápida, que decrece posteriormente al máximo obtenible para un tamaño dado de partícula.

2.4.2.4.4 Porcentaje de solidos

El porcentaje de solidos debe ser en la mayoría de los casos lo más alto posible para alcanzar una alta concentración del ion metálico en la solución de lixiviación, minimizar los costos de inversión en el circuito de lixiviación por menor capacidad volumétrica y reducir el tamaño y costo subsecuente de espesamiento y filtración. El porcentaje de sólidos en la pulpa varía entre 20 y 50%.

El porcentaje de solidos se calcula por el peso del mineral en la pulpa. Por ejemplo, si una pulpa es constituida por 1 kg de mineral en 2 litros de agua, como se muestra en la siguiente ecuación:

% 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 1

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2.4.2.4.5 Mineralogía del mineral

El tamaño y la disposición de la especie valiosa influye el grado de molienda necesario para exponer esta especie a la solución lixiviante.

Las arcillas son una familia de minerales, aluminio-silicatos, existen en todas las menas y producen partículas muy finas (algunos micrones). La presencia de muchas arcillas puede impedir una buena filtración del relave. (Cáceres Arenas, LIXIVIACION, 2007)

2.4.2.4.6 Velocidad de agitación

La velocidad debe ser lo suficientemente alta para mantener los sólidos en suspensión para que no se sedimente, una velocidad de agitación alta tiende a favorecer la cinética de la reacción, pero tiene un costo energético apreciable. Favorece también la disolución de gases en la solución, como se muestra en el siguiente diagrama:

Diagrama 3: Efecto de la agitación en la velocidad de lixiviación

Fuente: (Cáceres Arenas, LIXIVIACION, 2007)

2.4.2.4.7 Otras variables

o La lixiviación se realiza a temperatura ambiente

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