La lixiviación en Chile es un proceso clave para la extracción de cobre desde minerales sulfurados y constituye uno de los pilares de la hidrometalurgia nacional. En esta línea, CIMS JRI desarrolla una investigación enfocada en optimizar la lixiviación clorada. Su objetivo es reducir el consumo de ácido sulfúrico y agentes oxidantes, mejorar la recuperación metalúrgica y avanzar hacia procesos más eficientes.
Desafíos en la lixiviación de sulfuros de cobre
La lixiviación convencional de sulfuros de cobre exige altos niveles de acidez y potencial redox en medios férricos. En cambio, en la lixiviación clorada el potencial redox disminuye a medida que aumenta la concentración de cloruros, permitiendo la disolución de calcopirita a potenciales más favorables cuando la concentración supera los 90 g/L. Este comportamiento representa una alternativa valiosa para optimizar la lixiviación en Chile, especialmente en yacimientos con minerales complejos.
Problemas asociados a la precipitación del hierro
Uno de los principales desafíos del proceso es la precipitación del hierro, que se genera por la hidrólisis del ion férrico o cloro-férrico en soluciones ácidas. Este fenómeno reduce la disponibilidad de hierro en solución, disminuye la permeabilidad del lecho mineral, afecta la extracción de cobre por impermeabilización superficial y aumenta la formación de borra, dificultando la separación de fases en la extracción por solventes. Cuando el pH de la solución percolada se incrementa debido a una baja adición de ácido sulfúrico, se forman jarositas a pH superiores a 1,5 y oxihidróxidos férricos a pH mayores a 2, lo que afecta directamente la estabilidad del proceso.
Influencia del mineral en el consumo de ácido
En yacimientos con óxidos, silicatos, sulfuros de cobre y otros, el consumo de ácido sulfúrico varía debido a las diferentes velocidades de reacción de componentes. Esto puede disminuir la extracción global de cobre y afectar la eficiencia de la lixiviación en Chile. Para evitar la precipitación de hierro, resulta fundamental que la solución de riego mantenga un pH entre 1,5 y 1,8 y que la solución percolada se encuentre bajo pH 2. Esto requiere una adecuada aireación de las pilas y, en algunos casos, la adición controlada de peróxido para estabilizar la transición de ferroso a férrico.
Limitaciones de las soluciones tradicionales
Se han intentado diversas estrategias para estabilizar el hierro en solución, como el uso de sulfato o cloruro férrico y la adición de sulfato ferroso con peróxido de hidrógeno. Sin embargo, estos métodos ofrecen resultados limitados, ya que requieren altas dosis de reactivos para mantener estable la concentración de hierro férrico.
Avances mediante la metodología Lixsemin
Para abordar estos desafíos, el Centro de Investigación en Minería Sustentable CIMS JRI desarrolla la metodología de Lixiviación Secuencial de Minerales (Lixsemin), diseñada para reducir el consumo de reactivos y aumentar la recuperación de cobre. Esta metodología establece un control riguroso sobre el pH de la solución de riego y de la solución percolada, optimiza la aireación de las pilas y favorece la oxidación controlada del ferroso a férrico. Además, Lixsemin ha sido aplicada con éxito en minerales polimetálicos que contienen cobre, oro y plata, lo que amplía su aplicación dentro de la minería nacional.
Aportes a la optimización de la lixiviación en Chile
La optimización de la lixiviación clorada mediante estas innovaciones representa un avance relevante para fortalecer la lixiviación en Chile, ya que permite mejorar la eficiencia metalúrgica, estabilizar los procesos hidrometalúrgicos y reducir el consumo de reactivos. Con iniciativas como Lixsemin, Chile avanza hacia una minería más moderna, eficiente y alineada con los desafíos actuales del sector.
Fuentes: (1)
