En los procesos metalúrgicos , la lixiviación en tanques es un método hidrometalúrgico para extraer material valioso (generalmente metales) del mineral.
Lixiviación en tanques vs. en tinas
Factores
La lixiviación en tanques generalmente se diferencia de la lixiviación en cubas por los siguientes factores:
- En la lixiviación en tanques, el material se muele lo suficientemente fino para formar una suspensión o pulpa, que puede fluir por gravedad o cuando se bombea. En la lixiviación en tanques, normalmente se coloca un material más grueso en el tanque para lixiviarlo, lo que reduce el costo de la reducción de tamaño;
- Los tanques suelen estar equipados con agitadores , deflectores y equipos de introducción de gases diseñados para mantener los sólidos en suspensión en la pulpa y lograr la lixiviación. Los tanques normalmente no contienen mucho equipo interno, excepto agitadores.
- La lixiviación en tanques suele ser continua , mientras que la lixiviación en cubas se realiza de forma discontinua; este no siempre es el caso y se han probado procesos comerciales que utilizan lixiviación en cubas continua;
- Normalmente, el tiempo de retención necesario para la lixiviación en cuba es mayor que el de la lixiviación en tanque para lograr el mismo porcentaje de recuperación del material valioso que se está lixiviando;
En una lixiviación en tanque, la suspensión se mueve, mientras que en una lixiviación en cuba, los sólidos permanecen en la cuba y la solución se mueve.
Procesos
La lixiviación en tanques y cubas implica colocar el mineral, generalmente después de la reducción de tamaño y la clasificación, en grandes tanques o cubas en condiciones ambientales de operación que contienen una solución de lixiviación y permiten que el material valioso se lixivie del mineral a la solución.
En la lixiviación del suelo en tanques, los sólidos clasificados ya están mezclados con agua para formar una suspensión o pulpa, que se bombea a los tanques. A estos se les añaden reactivos de lixiviación para lograr la reacción de lixiviación. En un sistema continuo, la suspensión se desbordará de un tanque al siguiente o se bombeará al siguiente. Finalmente, la solución “preñada” se separa de la suspensión mediante algún tipo de proceso de separación de líquido/sólido, y la solución pasa a la siguiente fase de recuperación.
En la lixiviación en cubas, los sólidos se cargan en la cuba y, una vez llena, la cuba se inunda con una solución de lixiviación. La solución se drena del tanque y se recicla nuevamente en la cuba o se bombea al siguiente paso del proceso de recuperación. Las unidades de lixiviación en cubas son contenedores rectangulares (tambores, barriles, tanques o cubas), generalmente muy grandes y hechos de madera u hormigón, revestidos con material resistente a los medios de lixiviación. El mineral tratado suele ser grueso.
Los tanques suelen funcionar en secuencia para maximizar el tiempo de contacto entre el mineral y el reactivo. En este tipo de series, el lixiviado recogido de un recipiente se añade a otro tanque con mineral más fresco.
Como se mencionó anteriormente, los tanques están equipados con agitadores para mantener los sólidos en suspensión en los tanques y mejorar el contacto sólido-líquido-gas. [1] La agitación se ve asistida además por el uso de deflectores de tanque para aumentar la eficiencia de la agitación y evitar la centrifugación de las suspensiones en tanques circulares...
Factores de eficiencia de extracción
Además de los requisitos químicos, varios factores clave influyen en la eficiencia de la extracción:
- Tiempo de retención: se refiere al tiempo que los sólidos permanecen en el sistema de lixiviación. Se calcula como la capacidad volumétrica total de los tanques de lixiviación dividida por el rendimiento volumétrico de la suspensión sólida/líquida. El tiempo de retención se mide comúnmente en horas para la recuperación de metales preciosos. Una secuencia de tanques de lixiviación se conoce como "tren" de lixiviación, y el tiempo de retención se mide considerando el volumen total del tren de lixiviación. El tiempo de retención deseado se determina durante la fase de prueba y luego se diseña el sistema para lograrlo.
- Tamaño: el mineral debe molerse hasta alcanzar un tamaño que exponga el mineral deseado al agente de lixiviación (lo que se denomina “liberación”) y, en la lixiviación en tanques, este tamaño debe permitir que el agitador lo suspenda. En la lixiviación en tanques, este es el tamaño que resulta económicamente más viable, ya que la recuperación que se logra a medida que el mineral se muele más fino se equilibra con el aumento del costo de procesamiento del material.
- Densidad de la pulpa: la densidad de la pulpa (porcentaje de sólidos) determina el tiempo de retención. La velocidad de sedimentación y la viscosidad de la pulpa son funciones de la densidad de la pulpa. La viscosidad, a su vez, controla la transferencia de masa de gas y la velocidad de lixiviación.
- Número de tanques: Los circuitos de lixiviación con tanques agitados generalmente están diseñados con no menos de cuatro tanques y preferiblemente más para evitar cortocircuitos de la pulpa a través de los tanques.
- Gas disuelto: a menudo se inyecta gas debajo del agitador o en el tanque para obtener los niveles deseados de gas disuelto (normalmente oxígeno; en algunas plantas de metales básicos, puede requerirse dióxido de azufre).
- Reactivos: agregar y mantener la cantidad adecuada de reactivos en todo el circuito de lixiviación es fundamental para una operación exitosa. Agregar cantidades insuficientes de reactivos reduce la recuperación de metal, pero agregar reactivos en exceso aumenta los costos operativos sin recuperar suficiente metal adicional para cubrir el costo de los reactivos.
El método de lixiviación de tanque se utiliza comúnmente para extraer oro y plata del mineral, como por ejemplo con el reactor de lixiviación Sepro .
Referencias
- ^ Altman, K., Schaffner, M. y McTavish, S. (2002). DJ Barrat; HN Doug; AL Mular (eds.). Diseño, práctica y control de plantas de procesamiento de minerales . Littleton, Colorado, EE. UU.: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. (SME). págs. 1631–1643.
{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
