Investigación del CIMS JRI optimiza la lixiviación clorada para impulsar una minería sustentable con mayor eficiencia y menor consumo de reactivos.
Innovación para una minería sustentable
La investigación desarrollada por el Centro de Investigación en Minería Sustentable (CIMS JRI) se orienta a optimizar la lixiviación clorada de minerales de sulfuros de cobre, un proceso clave para avanzar hacia una minería sustentable. Su objetivo principal es estabilizar el hierro en solución, disminuyendo el uso de ácido sulfúrico y agentes oxidantes, mejorando la eficiencia operativa y aumentando la recuperación metalúrgica.
Este enfoque permite reducir el impacto ambiental asociado al consumo de reactivos y mejorar la efectividad del proceso en minerales de sulfuros mixtos, aportando directamente a prácticas extractivas más responsables.
Desafíos en la lixiviación de sulfuros
La lixiviación tradicional de sulfuros de cobre —tanto secundarios como primarios— requiere altos niveles de acidez y potencial redox en medios férricos. En contraste, la lixiviación clorada reduce el potencial redox a medida que aumenta la concentración de cloruros. Cuando esta supera los 90 g/L, la oxidación ocurre a potenciales más bajos y favorables para la disolución de calcopirita, uno de los mayores desafíos metalúrgicos de la industria.
Sin embargo, la precipitación del hierro en forma de compuestos férricos y cloro-férricos continúa siendo un problema frecuente, ya que afecta la permeabilidad del lecho mineral, disminuye la extracción de cobre, aumenta la formación de borra («crud») y dificulta la separación de fases en la extracción por solventes.
El rol del pH y el consumo de ácido
Los estudios de laboratorio y pilotajes industriales muestran que estas precipitaciones se producen por bajas adiciones de ácido sulfúrico, lo que eleva el pH de la solución. A valores superiores a pH 1,5, se forman jarositas y natrojarosita, mientras que sobre pH 2,0 se generan hidróxidos y oxihidróxidos férricos prácticamente insolubles.
En minerales heterogéneos, que combinan óxidos, silicatos y sulfuros de cobre, la demanda de ácido es desigual debido a las distintas velocidades de reacción y al consumo de ácido por parte de las gangas metálicas y no metálicas. Esto afecta directamente la eficiencia del proceso y los resultados de extracción.
Condiciones necesarias para mejorar la eficiencia
Para evitar la precipitación de hierro, se requiere aumentar la concentración de ácido sulfúrico y oxígeno disuelto para mantener la solución percolada con un pH menor a 2 y favorecer un dominio ferroso que limite la formación de jarositas.
Aunque se han intentado métodos de estabilización del hierro mediante adición de sulfato o cloruro férrico, o sulfato ferroso con peróxido de hidrógeno, los resultados han sido insuficientes. Estas alternativas demandan altas dosis de reactivos para mantener estables las concentraciones de hierro férrico.
Metodología Lixsemin: innovación para una minería sustentable
El CIMS JRI está desarrollando la metodología Lixiviación Secuencial de Minerales (Lixsemin), una solución diseñada para reducir el consumo de reactivos y aumentar la extracción de cobre. Este enfoque también se está aplicando con éxito en minerales polimetálicos que contienen cobre, oro y plata.
La metodología busca mantener el pH de la solución de riego entre 1,5 y 1,8, y el de la solución percolada bajo 2,0. Con una aireación adecuada en la pila, o mediante la adición controlada de peróxido, es posible estabilizar la oxidación del hierro ferroso a férrico y asegurar la concentración necesaria para un proceso eficiente y sustentable.
La optimización de la lixiviación clorada representa un avance significativo para la minería sustentable, permitiendo disminuir el consumo de reactivos, mejorar la eficiencia metalúrgica y reducir impactos ambientales. La investigación del CIMS JRI demuestra que es posible lograr procesos más limpios, controlados y económicamente competitivos, alineados con los desafíos actuales de la industria minera..
Fuentes: (1)
