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Title:
RECOVERY OF A METAL FROM PRIMARY AND SECONDARY SULPHURATED MINERALS AND OXIDISED MINERALS, AND OTHER COMPOSITIONS OF VALUABLE MINERALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/197540
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for separating and recovering at least one metal from a source of primary and secondary sulphurated minerals and/or oxidised minerals, comprising determining and altering the dielectric constant values of the mineral source.

Inventors:
GÓMEZ VERDEJO, Guillermo Sebastián (Perpetua Freire 250, Casa 27 La Florida, Santiago, CL)
Application Number:
CL2016/050024
Publication Date:
November 23, 2017
Filing Date:
May 20, 2016
Export Citation:
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Assignee:
QUANTUM MATRIX SPA (Tomás Moro 354, Las Condes, Santiago, CL)
International Classes:
B01J19/12; B03C7/06; B07C5/344; C22B9/22
Domestic Patent References:
WO2013071455A12013-05-23
Foreign References:
CN101214469A2008-07-09
ES2351292A12011-02-02
CN102253099A2011-11-23
Other References:
KORNEV, I. ET AL.: "Pulsed electric discharge treatment of uranium leaching solution: A method for accelerated extraction", HYDROMETALLURGY, vol. 162, 2016, pages 37 - 41, XP029520345, Retrieved from the Internet
LABRADA-VÁZQUEZ, B. ET AL.: "Efecto de la lixiviación como tratamiento previo en la obtención de carbon activo de concha de coco por el metodo de activación fisica", TECNOLOGIA QUIMICA, vol. XXXI, no. 3, 2011, pages 5 - 14, ISSN: 0041-8420, Retrieved from the Internet
Attorney, Agent or Firm:
ESTUDIO CAREY LTDA. et al. (Av. Isidora Goyenechea 2800, Piso 42 Las Conde, Santiago 47, 7550647, CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Método para separar y recuperar al menos un metal a partir de una fuente de minerales oxidados y/o minerales sulfurados primarios y secundarios, CARACTERIZADO porque comprende las etapas de:

i. Proporcionar en un reactor (6) una fuente de minerales oxidados y/o sulfurados primarios y/o secundarios, donde dicha fuente de minerales posee una granulometría controlada;

ii. Determinar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales mediante una caracterización electromagnética, química, física y/o mineralógica;

iii. Proporcionar una composición de lixiviación ácida (Composición A) con una constante dieléctrica al menos un 2% hasta un 10% mayor que la constante dieléctrica de la fuente de minerales;

iv. Modificar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales mediante la incorporación al reactor (6) de una composición ácida acuosa (Composición B) que posee una constante dieléctrica al menos un 2% hasta un 10% mayor que la constante dieléctrica de la fuente de minerales;

v. Contactar la fuente de minerales con la composición de lixiviación ácida

(Composición A) en condiciones controladas de presión y temperatura en el reactor (6) para formar una mezcla entre la composición de lixiviación y la fuente de minerales, donde dicho reactor (6) forma parte de un sistema que comprende un equipo generador y amplificador de radio frecuencia (14), un equipo inductor (15) y una bobina de inducción (16) que permiten proporcionan a la mezcla una inducción magnética y una radio frecuencia; vi. Someter la mezcla a agitación y a recirculación de la composición lixiviante a través del sistema;

vii. Proporcionar a la mezcla un suministro de oxígeno y ozono por medio de un concentrador de oxígeno y ozonificador (7), donde dicho suministro ha sido sometido previamente a un tratamiento con luz ultravioleta generada por un equipo UV (8); viii. Permitir la disolución del metal y la migración de dicho metal hacia la composición lixiviante para proporcionar una composición que comprende el metal solubilizado (PLS);

ix. Mediante una técnica de separación electroquímica, extraer el metal desde la solución PLS.

2. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la composición de lixiviación ácida indicada en el paso iii. (Composición A) comprende al menos un ácido diluido en una cantidad de entre 1 y 15% p/p, preferentemente entre 3 y 8% p/p y más preferentemente alrededor de 5%, donde dicho ácidos diluidos se selecciona del grupo formado por ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido hipocloroso, y/o mezclas de los mismos.

3. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la composición ácida acuosa indicada en el paso iv. (Composición B) comprende una mezcla de ácidos en una concentración de 5% a 20% en peso, donde los ácidos se seleccionan preferentemente de ácidos clorhídricos, nítricos y sulfúricos, mezclados con un oxidante como peróxido de hidrogeno o peróxido sulfúrico ácido.

4. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la fuente de minerales se selecciona del grupo formado por: minerales sulfurados de oro; minerales sulfurados de plata; minerales sulfurados de cobre; minerales sulfuras secundarios de concentrados de cobre puros; minerales sulfuras secundarios de concentrados de cobre con arsénico; sulfuras secundarios de metal blanco; sulfuras secundarios de polvos de fundición; sulfuras secundarios de polvos de precipitadores electrostáticos; sulfuras secundarios de ripios con contenidos de cobre; sulfuras secundarios de relaves con contenidos de cobre y minerales oxidados de cobre seleccionados de malaquita, azurita, crisocola, cuprita y otros.

5. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la aplicación de inducción magnética corresponde a una inducción de entre 100 Gauss y 1.500 Gauss a través de una columna de vidrio pyrex, anillado con alambre de cobre, donde la inducción es una función de un sensor electrodinámico (19).

6. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la aplicación de radio frecuencia corresponde a una radio frecuencia de entre 500 KHz a 3Mhz inducidos mediante electrodos de platino y carbón, de preferentemente entre 700 a 900 KHz.

7. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la fuente de minerales posee un diámetro de partícula promedio de entre 200 y 50 mesh, preferentemente entre 200 y 100 mesh, más preferentemente alrededor de 150 mesh, y donde la fuente de minerales es previamente sometida a un proceso de chancado y molido mediante un procedimiento de molienda por molino de mandíbula y placas.

8. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la agitación se realiza a una velocidad de entre 100 y 200 rpm, más preferentemente alrededor de 150 rpm.

9. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la solución acuosa ácida de acuerdo al paso iv. (Composición B) se mezcla con la fuente de minerales durante un tiempo de al menos 5 minutos, preferentemente entre 5 minutos a 20 minutos, preferentemente entre 7 a 15 minutos.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, CARACTERIZADO porque comprende además controlar automáticamente la constante dieléctrica de la fuente mineral por medio de un sensor electrodinámico (19) que envía una señal eléctrica a un programador autónomo (PLC) (18) que procesa la señal y mantiene la constante dieléctrica dentro de los parámetros establecidos en el reactor (6) mediante la incorporación de una cantidad suficiente de las composiciones A y/o B.

11. El método de acuerdo a la reivindicación 9, CARACTERIZADO porque el sensor electrodinámico (18) ordena a las composiciones A y/o B a través del flujo de una bomba (13) conectada a al menos un contenedor de reactivos químicos (12) para dosificar los productos de manera de mantener una constante dieléctrica acorde con el diseño de disolución de la fuente de minerales.

12. Un sistema para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios, CARACTERIZADO porque comprende una unidad de recirculación compuesta de al menos:

- un reactor (6) de agitación envolvente;

- un concentrador de oxígeno y ozonificador (7);

- un equipo UV (8);

- al menos un contenedor de reactivos químicos (12); - un equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14);

- un equipo inductor (15); y

- una bobina de inducción (16). 13. El sistema según la reivindicación 11, CARACTERIZADO porque dicho reactor (6) comprende en su interior un cilindro concéntrico (5).

14. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, CARACTERIZADO porque comprende al interior de dicho cilindro concéntrico (5) múltiples aspas de agitador (4) conectadas a un eje (3) y en comunicación con un moto-reductor (2).

15. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, CARACTERIZADO porque dicho moto-reductor (2) está conectado con un variador de frecuencia (1). 16. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, CARACTERIZADO porque además comprende un equipo soplador (17) conectado con dicho concentrador de oxígeno y ozonificador (7).

17. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, CARACTERIZADO porque dicho concentrador de oxígeno y ozonificador (7) está conectado con el equipo UV (8).

18. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, CARACTERIZADO porque además comprende un Venturi (10) en comunicación con la parte inferior del reactor (6) y en comunicación con el equipo UV (8), con el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) y con una bobina de inducción (16).

19. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, CARACTERIZADO porque entre el Venturi (10) y el reactor (6) se dispone una válvula reguladora de flujo de recirculación (9).

20. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, CARACTERIZADO porque entre el Venturi (10) y el equipo UV (8), y entre el Venturi (10) y el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) se dispone al menos una válvula (11). 21. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 20, CARACTERIZADO porque el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) comprende una bomba (13) en conexión con dicha al menos una válvula (11).

22. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 21, CARACTERIZADO porque el equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14) está comunicado con el equipo UV

(8) y con la bobina de inducción (16).

23. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22, CARACTERIZADO porque la bobina de inducción (16) está en comunicación a su vez con la parte superior del reactor (6).

24. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 23, CARACTERIZADO porque la bobina de inducción (16) está formada por alambres de cobre.

25. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 24, CARACTERIZADO porque el equipo soplador se encuentra en comunicación con el reactor (6).

26. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 25, CARACTERIZADO porque el campo magnético generado por el equipo inductor oscila entre 100 a 3000 Gauss. 27. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 26, CARACTERIZADO porque el equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14) genera ondas de forma geométrica sinusoidal, diente de sierra y cuadro.

28. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 27, CARACTERIZADO porque el equipo UV comprende un tubo UV de 190 nm a 154 nm.

29. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 28, CARACTERIZADO porque el reactor (6) consiste en un contenedor revestido que soporta reacciones fuertemente oxidantes y pH ácido o básico.

30. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 29, CARACTERIZADO porque el moto-reductor (2) opera en el rango de 20 a 250 rpm.

31. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 30, CARACTERIZADO porque el variador de frecuencia (1) opera en el rango entre 100 KHz a 1 GHz.

32. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 31, CARACTERIZADO porque además comprende un sensor electrodinámico (19) en conexión eléctrica con un programador autónomo (PLC) (18).

33. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 32, CARACTERIZADO porque el sensor electrodinámico (18) está en conexión con la bomba (13) del al menos un contenedor de reactivos químicos (12). 34. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 33, CARACTERIZADO porque el sensor electrodinámico (19) se ubica al interior del reactor (6).

REIVINDICACIONES MODIFICADAS

recibidas por la oficina Internacional el 12 Septiembre 2017 (12.09.2017)

REIVINDICACIONES

1. Método para separar y recuperar al menos un metal a partir de una fuente de minerales oxidados y/o minerales sulfurados primarios y secundarios, CARACTERIZADO porque comprende las etapas de:

i. proporcionar en un reactor (6) una fuente de minerales oxidados y/o sulfurados primarios y/o secundarios, donde dicha fuente de minerales posee una granulometría controlada;

ii. determinar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales mediante una caracterización electromagnética, química, física y/o mineralógica;

iii. proporcionar una composición de lixiviación ácida (Composición A) con una constante dieléctrica al menos un 2% hasta un 10% mayor que la constante dieléctrica de la fuente de minerales;

iv. modificar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales mediante la incorporación al reactor (6) de una composición ácida acuosa (Composición B) que posee una constante dieléctrica al menos un 2% hasta un 10% mayor que la constante dieléctrica de la fuente de minerales;

v. contactar la fuente de minerales con la composición de lixiviación ácida (Composición A) en condiciones controladas de presión y temperatura en el reactor

(6) para formar una mezcla entre la composición de lixiviación y la fuente de minerales, donde dicho reactor (6) forma parte de un sistema que comprende un equipo generador y amplificador de radio frecuencia (14), que permite proporcionar a la mezcla una radio frecuencia;

vi. someter la mezcla a agitación y a recirculación de la composición lixiviante a través del sistema;

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19) proporcionar a la mezcla un suministro de oxígeno y ozono por medio de un concentrador de oxígeno y ozonificador (7), donde dicho suministro ha sido sometido previamente a un tratamiento con luz ultravioleta generada por un equipo UV (8); permitir la disolución del metal y la migración de dicho metal hacia la composición lixiviante para proporcionar una composición que comprende el metal solubilizado (PLS);

mediante una técnica de separación electroquímica, extraer el metal desde la solución PLS. 2. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la composición de lixiviación ácida indicada en el paso iii. (Composición A) comprende al menos un ácido diluido en una cantidad de entre 0,5% y 15% p/p, preferentemente entre 1 % y 8% p/p y más preferentemente alrededor de 5%, donde dicho ácidos diluidos se selecciona del grupo formado por ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido hipocloroso, y/o mezclas de los mismos.

3. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la composición ácida acuosa indicada en el paso iv. (Composición B) comprende una mezcla de ácidos en una concentración de 5% a 20% en peso, donde los ácidos se seleccionan preferentemente de ácidos clorhídricos, nítricos y sulfúricos, mezclados con un oxidante como peróxido de hidrogeno o peróxido sulfúrico ácido.

4. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la fuente de minerales se selecciona del grupo formado por: minerales sulfurados de oro; minerales sulfurados de plata; minerales sulfurados de cobre; minerales sulfuros secundarios de concentrados de cobre puros; minerales sulfuros secundarios de concentrados de cobre con

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19) arsénico; sulfuros secundarios de metal blanco; sulfuros secundarios de polvos de fundición; sulfuros secundarios de polvos de precipitadores electrostáticos; escoria; sulfuros secundarios de ripios con contenidos de cobre; sulfuros secundarios de relaves con contenidos de cobre y minerales oxidados de cobre seleccionados de malaquita, azurita, crisocola, cuprita y otros.

5. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la aplicación de inducción magnética corresponde a una inducción de entre 100 Gauss y 1500 Gauss a través de una columna de vidrio pyrex, anillado con alambre de cobre, donde la inducción es una función de un sensor electrodinámico (19).

6. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la aplicación de radio frecuencia corresponde a una radio frecuencia de entre 500 KHz a 3Mhz inducidos mediante electrodos de platino y carbón, de preferentemente entre 700 a 900 KHz. 7. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la fuente de minerales posee un diámetro de partícula promedio de entre 200 y 50 mesh, preferentemente entre 200 y 100 mesh, más preferentemente alrededor de 150 mesh, y donde la fuente de minerales es previamente sometida a un proceso de chancado y molido mediante un procedimiento de molienda por molino de mandíbula y placas.

8. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque la agitación se realiza a una velocidad de entre 100 y 200 rpm, más preferentemente alrededor de 150 rpm.

9. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la solución acuosa ácida de acuerdo al paso iv. (Composición B) se mezcla con la fuente de minerales

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19) durante un tiempo de al menos 5 minutos, preferentemente entre 5 minutos a 20 minutos, preferentemente entre 7 a 15 minutos.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, CARACTERIZADO porque comprende además controlar automáticamente la constante dieléctrica de la fuente mineral por medio de un sensor electrodinámico (19) que envía una señal eléctrica a un programador autónomo (PLC) (18) que procesa la señal y mantiene la constante dieléctrica dentro de los parámetros establecidos en el reactor (6) mediante la incorporación de una cantidad suficiente de las composiciones A y/o B.

11. El método de acuerdo a la reivindicación 9, CARACTERIZADO porque el sensor electrodinámico (18) ordena a las composiciones A y/o B a través del flujo de una bomba (13) conectada a al menos un contenedor de reactivos químicos (12) para dosificar los productos de manera de mantener una constante dieléctrica acorde con el diseño de disolución de la fuente de minerales.

12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, CARACTERIZADO porque en la etapa v. el sistema además comprende un equipo inductor (15 y una bobina de inducción (16) que permite proporcionar a la mezcla entre la composición de lixiviación y la fuente de minerales una inducción magnética.

13. Un sistema para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios de acuerdo al método de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque comprende una unidad de recirculación compuesta de al menos:

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19) - un reactor (6) de agitación envolvente para proporcionar una fuente de minerales oxidados y/o sulfurados primarios y/o secundarios, que posee una granulometría controlada;

- un concentrador de oxígeno y ozonificador (7), que permite suministrar oxígeno y ozono a la mezcla del reactor;

- un equipo UV (8), que permite el tratamiento con luz UV del oxígeno y ozono previo al suministro de éstos al reactor;

- al menos un contenedor de reactivos químicos (12), para permitir la incorporación de éstos al reactor (6); y

- un equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14), que permite proporcionar a la mezcla del reactor una radiofrecuencia.

14. El sistema según la reivindicación 13, CARACTERIZADO porque dicho reactor (6) comprende en su interior un cilindro concéntrico (5).

15. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, CARACTERIZADO porque comprende al interior de dicho cilindro concéntrico (5) múltiples aspas de agitador (4) conectadas a un eje (3) y en comunicación con un moto-reductor (2). 16. El sistema según la reivindicación 15, CARACTERIZADO porque dicho moto-reductor (2) está conectado con un variador de frecuencia (1).

17. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, CARACTERIZADO porque además comprende un equipo soplador (17) conectado con dicho concentrador de oxígeno y ozonificador (7).

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19)

18. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, CARACTERIZADO porque dicho concentrador de oxígeno y ozonificador (7) está conectado con el equipo UV (8). 19. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, CARACTERIZADO porque además comprende un Venturi (10) en comunicación con la parte inferior del reactor (6) y en comunicación con el equipo UV (8), con el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) y con una bobina de inducción (16). 20. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, CARACTERIZADO porque entre el Venturi (10) y el reactor (6) se dispone una válvula reguladora de flujo de recirculación (9).

21. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 20, CARACTERIZADO porque entre el Venturi (10) y el equipo UV (8), y entre el Venturi (10) y el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) se dispone al menos una válvula (11).

22. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 21 , CARACTERIZADO porque el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) comprende una bomba (13) en conexión con dicha al menos una válvula (11).

23. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 22, CARACTERIZADO porque además comprende un equipo de inducción (15) y una bobina de inducción (16).

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19)

24. El sistema según la reivindicación 23, CARACTERIZADO porque el equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14) está comunicado con el equipo UV (8) y con la bobina de inducción (16). 25. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 23 y 24, CARACTERIZADO porque la bobina de inducción (16) está en comunicación a su vez con la parte superior del reactor (6).

26. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, CARACTERIZADO porque la bobina de inducción (16) está formada por alambres de cobre.

27. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 26, CARACTERIZADO porque el equipo soplador se encuentra en comunicación con el reactor (6).

28. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27, CARACTERIZADO porque el campo magnético generado por el equipo inductor oscila entre 100 a 3000 Gauss.

29. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 28, CARACTERIZADO porque el equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14) genera ondas de forma geométrica sinusoidal, diente de sierra y cuadro.

30. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 29, CARACTERIZADO porque el equipo UV comprende un tubo UV de 190 nm a 154 nm.

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19)

31. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 30, CARACTERIZADO porque el reactor (6) consiste en un contenedor revestido que soporta reacciones fuertemente oxidantes y pH ácido o básico. 32. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 31 , CARACTERIZADO porque el moto-reductor (2) opera en el rango de 20 a 250 rpm.

33. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 32, CARACTERIZADO porque el variador de frecuencia (1) opera en el rango entre 100 KHz a 1 GHz.

34. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 33, CARACTERIZADO porque además comprende un sensor electrodinámico (19) en conexión eléctrica con un programador autónomo (PLC) (18). 35. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 34, CARACTERIZADO porque el sensor electrodinámico (18) está en conexión con la bomba (13) del al menos un contenedor de reactivos químicos (12).

36. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 35, CARACTERIZADO porque el sensor electrodinámico (19) se ubica al interior del reactor (6).

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19)

Description:
TITULO:

RECUPERACIÓN DE UN METAL A PARTIR DE MINERALES OXIDADOS Y MINERALES SULFURADOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS, Y OTRAS COMPOSICIONES DE MINERALES VALIOSOS

MEMORIA DESCRIPTIVA CAMPO DE APLICACIÓN

La presente invención se relaciona con el campo de la hidrometalurgia referida a lixiviación de minerales oxidados o sulfurados primarios y secundarios de cobre, plata y oro, y otros metales, para la proporcionar una solución PLS (Pregnant Leach Solution). El método de la presente invención permite recuperar un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios, y otras composiciones de minerales valiosos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En el estado de la técnica se describen numerosos procesos de lixiviación en pilas y lixiviación en reactores para disolver minerales oxidados y/o sulfurados concentrados de cobre, plata y oro, o desde una combinación de minerales oxidados y sulfurados utilizando lixiviación ácida oxidante.

La mayoría de los minerales de cobre contiene solo un pequeño porcentaje del metal de cobre unido con otros minerales de valor, siendo el resto del mineral una serie de minerales principalmente silicatos o minerales oxidados que no tienen un valor significativo. El grado promedio de los minerales de cobre en el siglo 21 es menor a 0,6% de cobre, con una proporción de minerales de valor económico menor al 2% del volumen del mineral.

La primera etapa de los procesos metalúrgicos que se aplican en la técnica corresponde a una etapa de chancado y molienda para producir partículas menores a 100 micrómetros, que consisten en fases minerales individuales. Estas partículas son posteriormente separadas para remover el mineral despreciable para luego realizar un procedimiento de separación física de los minerales. El proceso de separación desde los minerales depende de si dichos minerales son oxidados o sulfurados.

Para minerales oxidados, generalmente se lleva a cabo un proceso de separación hidrometalúrgica, el cual se basa en la naturaleza soluble de los minerales.

En el caso de minerales sulfurados se lleva cabo un procedimiento de flotación para separar el mineral desde el mineral despreciable. En este último caso, es necesario posteriormente someter el concentrado a una serie de reacciones térmicas de tipo sólido-gas que pueden incluir oxidación, reducción, cloración, sulfatación y pirohidrólisis, a efectos de que el sulfuro se convierta en óxido y permitir la liberación de azufre como gas dióxido de azufre. Este procedimiento es ciertamente útil, no obstante es una importante fuente de contaminación atmosférica y requiere una cantidad extremadamente alta de recursos energéticos.

Se han efectuado intentos para hacer lixiviable el concentrado de sulfuro bajo condiciones relativamente menos severas, bajo las cuales el sulfuro sólo se oxidaría a sulfuro elemental y no durante todo el proceso hasta el sulfato. Estos intentos incluyen el tratamiento previo del concentrado antes de la fase de oxidación bajo presión para hacer el concentrado de sulfuro más fácilmente lixiviable, y la lixiviación del concentrado en presencia de iones cloruro, como se describe por ejemplo, en la Patente US 4.039.406. En este proceso, los valores del cobre en el concentrado se transforman en sulfato sólido básico de cobre del que más tarde deberán recuperarse los valores del cobre, tal como se describe en la patente US 4.338.168. En el proceso descrito en la patente US 4.039.406 se sigue oxidando a sulfato una cantidad significativa (20- 30%) del sulfuro presente en el mineral o concentrado, lo que genera mayor demanda de oxigeno durante la lixiviación bajo presión, así como la generación de ácido sulfúrico. Esto resulta especialmente desfavorable para los concentrados de bajo grado, donde la relación S/Cu es alta. Una de las técnicas más conocidas para recuperar minerales como oro y plata es la lixiviación con cianuro, siendo el método más utilizado el "Cy anide Heap Leach Mining" incorporando ácido clorhídrico en reactores a condiciones controladas de temperatura y presión. Existen actualmente grandes avances en la aplicación de procesos biotecnológicos para la recuperación de dichos metales.

El estado de la técnica además describe una serie de metodologías para la extracción de minerales sulfurados de cobre, tales como: ACTIVOX, CECL, MT Gordon y REDOX ALL P. La mayoría de estas técnicas utilizan temperatura y presión y alcanzan una eficiencia que varía entre el 95% al 98%, utilizando un reactor cerrado con agitación. Las principales características de dichas metodologías se describen en la tabla 1.

Tabla 1: Tecnologías de Lixiviación de minerales sulfurados y concentrados de cobre

Referencia: "Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of coppe D. Dreisinger

En procesos de hidrometalurgia, las reacciones químicas que se desarrollan se ven afectadas en su velocidad y mecanismo por factores como: temperatura, presión, uso de luz UV, electrólisis, electrodiálisis, electrocoagulación, fotoionización y diferentes tipos de catalizadores químicos que actúan modificando la velocidad de reacción y su trayectoria. También se han utilizado en procesos de hidrometalurgia una serie de mecanismos biológicos para lixiviar mineral, denominados procesos de biolixiviación. Este aspecto es de considerable importancia para la hidrometalurgia, dado que en muchos casos la velocidad de una reacción que avanza hacia el equilibrio, más que la condición de equilibrio, es lo que determina el diseño y el funcionamiento de los procesos de minería.

El documento CL 02036-1998 describe un método para recuperar cobre en un proceso hidrometalúrgico, mediante la lixiviación de concentrados de cobre con iones cloruros, precipitación de Cu 2 0 utilizando NaOH y reducción del Cu 2 0 con hidrogeno para formar cobre elemental. El documento CL 00448-2001 describe un método para la recuperación de cobre desde materias primas que contienen cobre lixiviando con una composición que comprende cloruro de magnesio. El documento CL 01113-1991 describe un método para lixiviar minerales de cobre que comprende disolver en una solución lixiviadora un agente tensioactivo fluo- roalifático. El documento CL 01888-1998 describe un procedimiento para recuperar cobre de soluciones de lixiviación, mediante precipitación con azufre y/o sulfuro de cobre de bajo contenido de cobre, formando sulfuro de cobre, utilizando un agente reductor y en presencia de amoniaco como acomplejante del ion cobre a temperatura ambiente

RESUMEN DE LA INVENCION

La presente invención proporciona una nueva alternativa a los métodos tradicionales de extracción de metales por lixiviación, principalmente para la extracción de cobre, oro y plata, así como también una alternativa a la lixiviación aplicada a minerales oxidados y minerales de sulfuras primarios y secundarios. El método de la presente invención resuelve el problema técnico de elevados costos y dificultades operativas asociadas con un rendimiento deficiente, problemas ambientales consecuencia del uso de altas temperaturas y presión principalmente en el caso de minerales sulfurados, así como también como problemas relacionados con la manipulación y los consecuentes peligros ambientales del cianuro.

La presente invención se relaciona con un procedimiento para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y/o minerales sulfurados primarios y secundarios como por ejemplo, concentrados de cobre, plata y oro entre otros, a partir de un agente lixiviante, donde el agente lixiviante posee una constante dieléctrica mayor que la constante dieléctrica del soluto (mineral y concentrado). El método de la presente invención permite proporcionar una solución concentrada de cobre (PLS) que resulta adecuada para la extracción por vía electrolítica mediante la extracción con disolventes.

La presente invención además proporciona un sistema para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios concentrados de cobre, plata y oro, a partir de un agente lixiviante, que comprende una unidad de recirculación que comprende:

- un reactor (6) de agitación envolvente;

- un concentrador de oxígeno y ozonificador (7);

- un equipo UV (8);

- al menos un contenedor de reactivos químicos (12);

- un equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14);

- un equipo inductor (15); y

- una bobina de inducción (16).

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

La figura 1 muestra un diagrama de flujo de un proceso de separación conforme a una realización de la invención, que es adecuado para el tratamiento de minerales o concentrados de cobre.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

La presente invención se relaciona con un procedimiento para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y/o minerales sulfurados primarios y secundarios como por ejemplo, concentrados de cobre, plata y oro entre otros, a partir de un agente lixiviante, donde el agente lixiviante posee una constante dieléctrica mayor a la constante dieléctrica del soluto (mineral y concentrado). El método de la presente invención permite proporcionar una solución concentrada de cobre (PLS) que resulta adecuada para la extracción por vía electrolítica mediante la extracción con disolventes.

La presente invención además proporciona un sistema para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios concentrados de cobre, plata y oro, a partir de un agente lixiviante, que comprende una unidad de recirculación que comprende:

- un reactor (6) de agitación envolvente;

- un concentrador de oxígeno y ozonificador (7);

- un equipo UV (8);

- al menos un contenedor de reactivos químicos (12);

- un equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14);

- un equipo inductor (15); y

- una bobina de inducción (16).

De acuerdo a la presente invención, se entiende como "mineral concentrado" a un producto rico en metales obtenido mediante la aplicación de procesos de separación y concentración tales como la flotación. Los metales son "concentrados" a partir del mineral que los contiene y el resto es desechado como relave neutralizado. Posteriormente estos metales son extraídos de los concentrados mediante procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos en las fundiciones y refinerías.

De acuerdo a la presente invención, se entiende como minerales oxidados de cobre aquellos que se originan en la descomposición y oxidación de los minerales sulfurados. Fueron los primeros minerales explotados. Los principales son malaquita, azurita, cristocola, cuprita, brochantita. De acuerdo a la invención, los minerales sulfurados corresponden a mezclas de sulfuros de cobre y fierro, combinados con compuestos de otros diferentes elementos. Los más importantes son: calcopirita, bornita, enargita, tetraedrita.

El mineral de sulfuro es la principal fuente de cobre primario. Después de la extracción en las minas, los minerales sulfurados son aplastados y molidos para obtener una granulometría adecuada a las etapas siguientes, en las que separan los agregados a partir de fracciones ricas en cobre mediante procesos de flotación, fundición y electrorefinación.

La presente invención proporciona un método para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios, que comprende las etapas de:

i. Proporcionar en un reactor (6) una fuente de minerales oxidados y/o sulfurados primarios y/o secundarios, donde dicha fuente de minerales posee una granulometría controlada; ii. Determinar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales mediante una caracterización electromagnética, química, física y/o mineralógica;

iii. Proporcionar una composición de lixiviación ácida (Composición A) con una constante dieléctrica al menos un 2% hasta un 10% mayor que la constante dieléctrica de la fuente de minerales;

iv. Modificar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales mediante la incorporación al reactor (6) de una composición ácida acuosa (Composición B) que posee una constante dieléctrica al menos un 2% hasta un 10% mayor que la constante dieléctrica de la fuente de minerales;

v. Contactar la fuente de minerales con la composición de lixiviación ácida (Composición A) en condiciones controladas de presión y temperatura en el reactor (6) para formar una mezcla entre la composición de lixiviación y la fuente de minerales, donde dicho reactor (6) forma parte de un sistema que comprende un equipo generador y amplificador de radio frecuencia (14), un equipo inductor (15) y una bobina de inducción (16) que permiten proporcionan a la mezcla una inducción magnética y una radio frecuencia;

vi. Someter la mezcla a agitación y a recirculación de la composición lixiviante a través del sistema;

vii. Proporcionar a la mezcla un suministro de oxígeno y ozono por medio de un concentrador de oxígeno y ozonificador (7), donde dicho suministro ha sido sometido previamente a un tratamiento con luz ultravioleta generada por un equipo UV (8);

viii. Permitir la disolución del metal y la migración de dicho metal hacia la composición lixiviante para proporcionar una composición que comprende el metal solubilizado (PLS); ix. Mediante una técnica de separación electroquímica, extraer el metal desde la solución PLS.

El método de la presente invención se basa principalmente en el control del valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales a efectos de proporcionar una composición de lixiviación ácida (Composición A) y una composición ácida acuosa (Composición B) apropiadas para optimizar el rendimiento de extracción de los minerales. Esta etapa comprende principalmente los siguientes pasos:

- Determinar el valor de constante dieléctrica de la fuente de minerales (mineral oxidado o sulfurado primario o secundario) mediante una caracterización electromagnética, química, física y/o mineralógica.

- Proporcionar una composición lixiviante (Composición A) con un valor de constante dieléctrica mayor a la de la fuente de minerales, donde preferentemente, la composición de lixiviación ácida posee una constante dieléctrica de entre un 5 hasta un 10% mayor a la de la fuente de minerales

- Proporcionar una composición ácida acuosa (Composición B) antes de incorporar la composición lixiviante a efectos de realizar un primer ajuste de la constante dieléctrica. Alternativamente, se proporciona una composición ácida acuosa (Composición B) después de incorporar la composición lixiviante a efectos de realizar un primer ajuste de la constante dieléctrica o en forma simultánea.

Dado que la lixiviación de un mineral es un fenómeno de transferencia de masa que ocurre cuando un sólido es puesto en contacto con un agente lixiviante, debe ocurrir un proceso de disolución del elemento que se desea extraer y pasar del mineral sólido al agente lixiviante. Para que una sustancia disuelva a otra sustancia, las fuerzas de interacción de tipo electromagnético del solvente (agente lixiviante) deben ser mayor que las del soluto (mineral sólido). Esta disolución tiene una cinética o velocidad en la que ocurre la reacción química, por lo que es necesario proporcionar un agente lixiviante modelado conforme a que la mezcla de ácidos y sales, permitan la disolución del soluto.

La determinación de la constante dieléctrica se realiza mediante un estudio de la variación de la constante dieléctrica en función de la granulometría de la fuente de minerales. Sorprendentemente, los inventores han descubierto que la constante dieléctrica varía en función de granulometría por efecto del volumen de huecos o porosidad del material. Conocida la constante dieléctrica de la fuente de minerales, es posible proporcionar una composición lixiviante que permita solubilizar el soluto de manera tal que las fuerzas de disolución sean mayores que las fuerzas del soluto para provocar la disolución. Para esto, se utilizan metodologías de efecto de variación de la constante dieléctrica en mezclas de productos químicos. La base de dichas composiciones son soluciones acuosas, donde la fuerza iónica de la calidad de agua a utilizar es incidente en la constante dieléctrica final.

La constante dieléctrica, también conocida como permitividad relativa estática, mide la cantidad de flujo electrostático que puede concentrar un material. La constante dieléctrica puede ser medida de la siguiente manera: 1. Primero se mide la capacidad de un condensador de prueba en el vacío Ci (o en aire si se acepta un pequeño error)

2. Utilizando el mismo condensador y la misma distancia entre sus placas, se mide la capacidad con el dieléctrico insertado entre ellas Cf.

La constante dieléctrica de un medio, o también conocida como permitividad relativa, puede ser calculada como:

En una realización de la invención, la fuente de minerales se selecciona preferentemente del grupo formado por: minerales sulfurados de oro; minerales sulfurados de plata; minerales sulfurados de cobre; minerales sulfurados secundarios de concentrados de cobre puros; minerales sulfuras secundarios de concentrados de cobre con arsénico; sulfuras secundarios de metal blanco; sulfuras secundarios de polvos de fundición; sulfuras secundarios de polvos de precipitadores electrostáticos; sulfuras secundarios de ripios con contenidos de cobre; sulfuras secundarios de relaves con contenidos de cobre, concentrados, mineral de níquel, metal blanco y/o mezclas de los mismos. También se utiliza el proceso en lixiviar minerales oxidados de cobre tales como malaquita, azurita, crisocola, cuprita y otros. Para que se provoque la disolución, la constante dieléctrica relativa de la solución lixiviante, debe ser mayor que la constante dieléctrica del mineral, conservando la estequiometria de las reacciones químicas. La interacción de la energía electromagnética con la materia está gobernada por las características del material y la frecuencia del campo electromagnético. Esta última dependencia se debe a que la permitividad dieléctrica del material es afectada por pérdidas de energía debidas a mecanismos de relajación que operan a diferentes frecuencias. En una roca mineral, o distintos minerales, concentrados, metal blanco, etc., los mecanismos de relajación son atribuidos a los materiales que constituyen los granos de arena, al agua en los poros y a fenómenos de mojabilidad en las interfaces. En una realización preferente de la invención, la fuente de minerales es una fuente de minerales oxidados, y posee una constante dieléctrica en el rango de 5 a 55. En otra realización preferente de la invención, la fuente de minerales es una fuente de minerales sulfurados, y posee una constante dieléctrica en el rango de 50 a 100.

En la tabla 2 a continuación se ilustran a modo de ejemplo valores de constante dieléctrica de minerales de acuerdo a la invención:

Tabla 2: Constante dieléctrica de minerales varios

En una realización preferente de la invención, la fuente de minerales es una fuente de minerales oxidados que se seleccionan del grupo formado por malaquita, azurita, cristocola, cuprita, brochantita.

En una realización preferente de la invención, la fuente de minerales es una fuente de minerales sulfurados que se seleccionan del grupo formado por calcopirita, bornita, enargita, tetraedrita. En una realización preferente, la constante dieléctrica de la composición lixiviante (composición A) se encuentra en el rango de: 80 a 90, preferentemente alrededor de 85. En una realización preferente, la constante dieléctrica de la composición ácida acuosa (Composición B) se encuentra en el rango de: 74.5 a 85, preferentemente alrededor de 80.

En una realización preferente, la composición lixiviante (composición A) comprende al menos un ácido diluido en una cantidad de entre 1 y 15% p/p, preferentemente entre 3 y 8% p/p y más preferentemente alrededor de 5%, donde dicho ácidos diluidos se selecciona del grupo formado por ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido hipocloroso, y/o mezclas de los mismos, y otros que al mezclar permitan tener la constante dieléctrica deseada. En una realización preferente, la composición ácida acuosa (Composición B) comprende una mezcla de ácidos en una concentración de 5% p/v al 20% p/v, donde los ácidos se seleccionan preferentemente de ácidos clorhídricos, nítricos y sulfúricos, mezclados con un oxidante como peróxido de hidrogeno o peróxido sulfúrico ácido, o mezclados con cloruro férrico o cloruro de sodio.

De acuerdo a la presente invención, la fuente de minerales posee un diámetro de partícula promedio de entre 200 y 50 mesh, preferentemente entre 200 y 100 mesh, más preferentemente alrededor de 150 mesh. Preferentemente, la fuente de minerales es sometida a un proceso de chancado y molido antes de su incorporación al reactor de reacción a efectos de conseguir el tamaño de partícula promedio indicado precedentemente. La fuente de minerales es previamente sometida a un proceso de chancado y molido preferentemente mediante un procedimiento de molienda por molino de mandíbula y placas.

En una realización de la invención, la aplicación de inducción magnética corresponde a una inducción de entre 100 Gauss y 1.500 Gauss que se realiza a través de una columna, preferentemente de vidrio pyrex con un anillado de alambre de cobre haciendo la función de bobina. La aplicación de radio frecuencia corresponde a una radio frecuencia de entre 500 KHz a 3Mhz inducida mediante electrodos de platino y carbón. La aplicación de radio frecuencia corresponde a una radio frecuencia de entre 500 KHz a 3Mhz inducidos mediante electrodos de platino y carbón a través de un generador de funciones y un amplificador de onda.

De acuerdo a una realización de la presente invención, la lixiviación particular de concentrados de cobre se lleva a cabo con una reacción superficial exotérmica antes de la etapa de lixiviación mediante la incorporación de una composición lixiviante ácida. Para esto, según la figura 1, en el reactor (6), se carga por la parte superior la fuente de minerales y se incorporan las composiciones A y B, a efectos de ajustar los valores de constante dieléctrica dentro de los parámetros establecidos en el procedimiento. Esta etapa del proceso dura entre 5 y 20 minutos, preferentemente alrededor de 10 minutos.

La presente invención además proporciona un sistema para separar y recuperar al menos un metal a partir de minerales oxidados y minerales sulfurados primarios y secundarios concentrados de cobre, plata y oro, a partir de un agente lixiviante que comprende una unidad de recirculación que comprende:

• un reactor (6) de agitación envolvente;

• un equipo soplador (17);

• un concentrador de oxígeno y ozonificador (7);

• un equipo UV (8);

• al menos un contenedor de reactivos químicos (12);

• un equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14);

• un equipo inductor (15); y

• una bobina de inducción (16).

Preferentemente, el reactor (6) comprende en su interior un cilindro concéntrico (5). Adicionalmente, al interior de dicho cilindro concéntrico (5) múltiples aspas de agitador (4) conectadas a un eje (3) y en comunicación con un moto-reductor (2). Dicho moto-reductor (2) está preferentemente conectado con un variador de frecuencia (1). El equipo soplador (17) está conectado con dicho concentrador de oxígeno y ozonificador (7), donde dicho concentrador de oxígeno y ozonificador (7) está conectado con el equipo UV (8).

En una realización, el sistema de la invención además comprende un Venturi (10) en comunicación con la parte inferior del reactor (6) y en comunicación con el equipo UV (8), con el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) y con una bobina de inducción (16). Entre dicho Venturi (10) y el reactor (6) se dispone una válvula reguladora de flujo de recirculación (9). Adicionalmente, entre el Venturi (10) y el equipo UV (8), y entre el Venturi (10) y el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) se dispone al menos una válvula (11). En una realización, el al menos un contenedor de reactivos químicos (12) comprende una bomba (13) en conexión con dicha al menos una válvula (11).

En una realización preferente de la invención, el equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14) está comunicado con el equipo UV (8) y con la bobina de inducción (16), donde la bobina de inducción (16) está en comunicación a su vez con la parte superior del reactor (6). Preferentemente, la bobina de inducción (16) está formada por alambres de cobre.

En el sistema de acuerdo a la invención, el equipo soplador se encuentra en comunicación con el reactor (6). En otra realización, el campo magnético generado por el equipo inductor oscila entre 100 a 3000 Gauss y el equipo generador y amplificador de Radio Frecuencia (14) genera ondas de forma geométrica sinusoidal, diente de sierra y cuadro. Preferentemente, el equipo UV comprende un tubo UV de 190 nm a 154 nm.

Preferentemente, el reactor (6) consiste en un estanque cilindrico revestido que soporta reacciones fuertemente oxidantes y pH ácido o básico. Adicionalmente, el moto-reductor (2) opera en el rango de 20 a 250 rpm. En otra realización, el variador de frecuencia (1) de acuerdo a la invención opera en el rango entre 100 KHz a 1 GHz.

En una realización preferente de la invención, el sistema comprende un control automático de la constante dieléctrica de la fuente mineral. Preferentemente, el reactor (6) comprende un sensor electrodinámico (19) cuyo objetivo es enviar una señal eléctrica que es recibida por un programador autónomo (PLC) (18). Este programador, procesa la señal y mantiene la constante dieléctrica que debe existir en el reactor (6). Para esto, el sensor electrodinámico ordena a las composiciones acida acuosa y de lixiviación a través del flujo de la bomba (13) dosificar los productos de manera de mantener una constante dieléctrica acorde con el diseño de disolución del soluto. De acuerdo a la presente invención, el reactor proporciona agitación a una velocidad constante y permite la recirculación del agente lixiviante, el cual atraviesa una columna vertical que tiene anillos rashing en la cual se incorpora aire, oxígeno u ozono, el que pasa previamente por un sistema de luz ultravioleta y se conecta con la columna y con el reactor. La columna vertical está envuelta en una bobina que proporciona una inducción magnética y una radio frecuencia.

El procedimiento de lixiviación forma una solución lixiviada o PLS (Pregnant Leach Solution) que extrae del mineral o concentrado, iones disueltos de oro, plata, cobre, níquel, hierro, plomo, zinc, arsénico, silicio, antimonio, aluminio, cobalto y otros solubilizados por los ácidos para formar un PLS con carga iónica variable, dependiendo de su concentración inicial del mineral o concentrado. Mediante una técnica de separación electroquímica, se completa la extracción del metal desde la solución PLS, dicha técnica puede ser cualquier técnica conocida en el estado de la técnica.

En una realización preferente de la invención, el método comprende incorporar al reactor (6) el agente oxidante, preparado según el procedimiento de la invención. Luego, se activa el variador de frecuencia (1), según la velocidad que se desea comunicar de acuerdo a los estudios previos cinéticos. Luego, se activa el moto-reductor (2) el eje (3) y las aspas de agitador (4). Este movimiento hace que el flujo ascienda por el cilindro concéntrico al reactor (5) y mantenga un movimiento envolvente en el reactor (6). Así la agitación permite que el flujo ascienda, se mezcle y el contacto sea óptimo entre el sólido y el líquido. Posteriormente, se activa la inyección de aire (17) a través de un equipo soplador. El aire ingresa a un concentrador de oxígeno y ozonificador (7). El oxígeno y aire generado pasan por un equipo UV de 190 nm (8). La válvula reguladora de flujo de recirculación (9) se activa enviando el flujo que pasa a través de un Venturi (10) y de una bobina de inducción (16). Por diferencia de presión el Venturi (10), extrae el ozono/oxígeno, y la mezcla de composiciones A y B para mantener que la contante dieléctrica del líquido se mantenga. La mezcla de composiciones A y B se dosifican por bombas (13), que extraen los reactivos de los correspondientes contenedores (12) cuyo paso está posibilitado por las válvulas (11). Un equipo generador de Radio Frecuencia (14) proporciona una Radio Onda en el equipo UV (8) y la bobina de inducción (16). También a través del equipo de inducción (15) se aplica un campo magnético según sea el caso. El proceso una vez que ha alcanzado el estado estacionario, se deja funcionar agitando el reactor a una velocidad adecuada para asegurar la mezcla envolvente y el contacto sólido líquido.

Si bien estos ejemplos de aplicación podrían ser los más conocidos, muchos otros procesos pueden aprovechar las ventajas de poder lixiviar con una metodología de acuerdo a lo que aquí se describe y así optimizar el rendimiento de los productos obtenidos, haciendo la excepción para minerales de cobre. Así, si algún proceso usara parte o la totalidad de la tecnología de la presente invención, quedaría bajo el ámbito de la presente invención.

Ejemplos

Ejemplo 1

Se trabajó con una muestra tamizada en tamiz tyler con obertura 0.147 con un tamaño de partícula promedio de 100 mallas. Se consideró para la experiencia 10 gramos de concentrado de oro cuya ley es de 22.1 g/Ton (22.1 mg/Kg). Se midió la constante dieléctrica del soluto (concentrado de oro), mediante técnicas electromagnéticas con aplicación de campo eléctrico y Radio Frecuencia, utilizando la ecuación de mezclas de constante dieléctrica y tablas (Josann L. RosnNnor, ANDDuornv T. Surrn, Rensselaer Polytechnic Instilute, Troy, Nueva York) cuyo resultado alcanzó a sr = 79,7. Se prepararon 250 mL de una solución lixiviante con constante dieléctrica ssl = 81.7 a 20°C basado en una mezcla de ácido sulfúrico al 0.5%, 1% de ácido clorhídrico y 2% de hipoclorito de sodio (expresado en relación al peso total de la composición lixiviante). Se agrega el soluto al reactor (concentrado de oro) y se incorpora el concentrado 3 mL de ácido peroxodisulfúrico 2.5% preparado en situ con un valor de ss2 = 80.3 3 mL. Se agrega al reactor la solución de mezcla preparada a ssl = 81.7 a 20°C y se agita a 150 rpm mediante el sistema envolvente durante 10 minutos, luego, de acuerdo al diagrama de la figura 1, se recircula por la unidad la composición lixiviante A durante 1 hora.

De los resultados obtenidos, se consiguió una recuperación de oro por sobre el 96% de acuerdo a lo indicado en la tabla 3:

Tabla 3

Ejemplo 2: lixiviación de cobre a partir de concentrado de cobre sulfurado

Se trabajó con una muestra tamizada en tamiz Tyler obertura 0.147 con un tamaño de partícula promedio de 100 mallas. Se consideró para la experiencia 10 gramos de concentrado de cobre, con 60% de calcopirita cuya ley es de 24.2%. Se midió la constante dieléctrica del soluto (concentrado de cobre sulfurado) mediante la forma indicado en el ejemplo 1, cuyo resultado alcanzo a sr = 81.6. Se prepararon 250 mL de una solución lixiviante con constante dieléctrica ssl = 82.4 a 20°C basado en una mezcla de ácido sulfúrico al 2.0% con 0.5% de ácido nítrico. Luego, se agrega el soluto al reactor (concentrado de cobre sulfurado) y se ataca el concentrado con 2.5 mL de una composición que comprende una mezcla 50% de ácido nítrico de concentración 20% con peróxido de hidrógeno al 30%, preparado en situ ss2 = 82.7. Se agrega al reactor la solución de mezcla preparada a ssl = 82.4 a 20°C y se agita a 120 rpm mediante el sistema envolvente durante 10 minutos, luego, de acuerdo al diagrama de la figura 1, se recircula por la unidad la solución lixiviante durante 1 hora.

De los resultados obtenidos, se consiguió una recuperación de cobre por sobre el 98% de acuerdo a lo indicado en la tabla 4: Tabla 4

Ejemplo 3, lixiviación de cobre a partir de metal blanco

Se trabajó con una muestra tamizada de obertura 0.147 mm con un tamaño de partícula promedio de 100 mallas. Se consideró para la experiencia 10 gramos de metal blanco, cuya ley de cobre es de 76.87%. Se midió la constante dieléctrica del soluto (cobre a partir de metal blanco) cuyo resultado alcanzo a sr = 76.4. Se preparó 250 mL de una solución con constante dieléctrica ssl = 79.3 a 20°C basado en ácido sulfúrico al 2.5%. Se agrega el soluto al reactor (concentrado de oro) y se ataca el concentrado con una 1.5 mL de una mezcla nítrica 10% con peróxido de hidrógeno 20%, preparado en situ ss2 = 82.7. Se agrega al reactor la solución de mezcla preparada a ssl = 79.3 a 20°C y se agita a 120 rpm por el sistema envolvente durante 10 minutos, luego, de acuerdo al diagrama de la figura 1, se recircula por la unidad la solución lixiviante durante 1 hora.

De los resultados obtenidos, se consiguió una recuperación de cobre por sobre el 98% de acuerdo a lo indicado en la tabla 5:

Tabla 5