MEMORIA DESCRIPTIVA

La presente invención se relaciona con un sistema de celdas para lixiviación, aplicable tanto en el campo de la minería como en el campo agrario, industria alimentaria o todo aquel campo en que se realicen procesos de lixiviación, donde el presente sistema comprende un conjunto de unidades de celdas que permiten realizar dentro de ellas mismas tanto el proceso de lixiviación como tal, la evacuación individual y canalizada de la solución enriquecida, como también la auto evacuación del material sólido lixiviado desde cada celda.

Este sistema de celdas para lixiviación consiste en un conjunto de contenedores en los que se realiza el proceso de lixiviación controlado, donde este sistema puede actuar como alternativa conveniente y/o complementaria para los métodos de lixiviación convencionales utilizados en la actualidad (lixiviación en pilas, en bateas, etc.) y es factible de ser utilizado para cualquier tipo de lixiviación (lixiviación de metales pesados, lixiviación bacteriana, lixiviación de materiales orgánicos, etc.) permitiendo además que el proceso pueda ser manejado de forma controlada y autosufíciente mediante la inclusión de dispositivos de auto evacuación de sólidos y canalización individual para evacuación de la solución enriquecida desde cada contenedor, la que al ser canalizada impide la exposición al ambiente de dicha solución enriquecida, controlando de mejor manera el manejo de ésta y evitando contaminaciones ambientales por escuirimiento directos al suelo. Del mismo modo, el dispositivo de auto evacuación del presente sistema, por un lado permite prescindir de maquinaria externa para extracción del material desde las celdas, y por otro lado, permite manejar y canalizar su evacuación controladamente para también evitar contaminación del suelo. DESCRIPCIÓN DEL ARTE PREVIO

Se conoce como lixiviación al proceso de extraer componentes solubles de un sólido pulverizado mediante el paso de un disolvente líquido a través de él, lo cual puede ocurrir tanto en especies orgánicas como inorgánicas. En la gran minería por ejemplo es necesario realizar procesos químicos y físicos que permitan obtener un producto con alto grado de pureza, pues en estado nativo está normalmente con otros elementos indeseables.

En metalurgia extractiva se le llama lixiviación al proceso hidrometalúrgico en el que se emplea una solución acida para poder disolver una especie de interés presente en minerales extraídos para luego convertirse en sales solubles luego recolectadas y enviadas a tratamientos posteriores para poder obtener el producto deseado (por ejemplo, plantas de extracción y de electro-obtención).

Los componentes principales del proceso de lixiviación son: material a lixiviar, que es el que contiene la especie de interés inmersa en su interior; disolución acida, que es el fluido lixiviante, es decir, que disuelve la especie de interés y la extrae desde el material a lixiviar hacia la disolución acida, que a medida que va aumentando su concentración de dicha especie pasa a llamarse solución enriquecida, quedando el material sólido como material lixiviado.

Algunos ejemplos de lixiviación son, obtención de azúcar desde la remolacha utilizando agua caliente como disolvente; recuperación de aceites vegetales a partir de semillas (soja, algodón) con uso de disolventes orgánicos; extracción de colorantes de materiales sólidos mediante lixiviación con alcohol; minería del oro, plata y cobre, utilizando disolventes ácidos (soluciones preparadas de cianuro, ácido sulfúrico, componentes que dependen directamente de los reactivos y productos deseados).

La naturaleza del proceso de lixiviación genera necesidades y responsabilidades de diseño tales como la necesidad de disponer de amplios espacios para poder realizar el proceso mediante el efecto de percolación de líquido a través del material poroso a lixiviar; contar con un perfecto control de balance tanto de material sólido fuente del producto deseado como de disolvente, para poder realizar mediciones de eficiencia y de control (por ejemplo, para cuantificar efectos de evaporización); tener flexibilidad para admitir grandes variaciones de leyes de mineral y tiempos de lixiviación, en caso de lixiviación en minería, y la necesidad de cumplir con una estricta regulación ambiental por probabilidad de contaminación de subsuelo y napas subterráneas por infiltración de sustancias contaminantes, así como de contaminación de aire por evaporización de disoluciones acidas.

En el área minera existen diversos métodos a través de los cuales se realiza la lixiviación. Los principales métodos son:

1. Lixiviación in situ: Esta operación que algunas veces se llama minería en solución, se refiere a la lixiviación por percolación de los minerales, mediante circulación del disolvente, sobre y a través del cuerpo del mineral. Frecuentemente se utiliza para obtener sal a partir de los depósitos en la superficie de la tierra, mediante la disolución de la sal en agua, la cual se bombea hasta un pozo, batea o cancha.

2. Lixiviación de botadero: Este método se utiliza para extraer cobre de minerales que tienen baja ley. El material es generalmente un lastre generado en la explotación de minas a rajo abierto, el cual es vaciado sobre una superficie poco permeable y el solvente acuoso es agregado sobre la superficie del botadero. Se percola a través del lecho por gravedad. La solución fuerte que se obtiene por el fondo del botadero es conducida a la planta de cementación, donde se extrae el cobre y la solución remanente es retornada a la lixiviación.

3. Lixiviación en pilas: Es la técnica de lixiviación de cobre más antigua. Se utiliza en la lixiviación de menas porosas oxidadas, que son apiladas en una cancha previamente preparada. Las menas son de mayor diámetro que los desechos de botaderos. Este método no es aplicable para sulfuros o menas que ocasionen fuerte consumo de ácido. En la preparación de la cancha, el piso debe ser impermeabilizado y contar con una leve pendiente o inclinación, para permitir la recolección de las soluciones que son irrigadas al lecho. El volumen del lecho de la pila, tiene un rango amplio según sea la escala de operación.

4. Lixiviación en batea o percolación: Esta técnica consiste en contactar un lecho mineral con una solución acuosa que se inyecta en forma ascendente o descendente, que percola e inunda la batea o estanque. La geometría del lecho la establece la batea (rectangular, cilindrica), ésta debe contar con un fondo falso filtrante que permite el drenaje de las soluciones. Los minerales a tratar por éste método deben presentar una granulometría intermedia y ciertas características. Este es uno de los métodos más frecuentemente utilizado en la industria minera.

5. Lixiviación por agitación: Las menas de cobre a tratar por este método, deben presentar una ley alta, debido a que la mena debe ser molida finamente, lo cual conlleva mayores costos en la conminación y en el consumo de ácido.

La lixiviación en batea o percolación es uno de los métodos mayormente usados en la industria minera, basada en el uso de conjuntos de estanques de gran tamaño, donde la disposición normal de los estanques de percolación es en línea (batería de bateas) con o sin paredes comunes. En general, los estanques para el manejo de soluciones (acumulación solución rica, solución acida, solución de lavado intermedio, agua, etc.) se ubican paralelamente a la batería de bateas. La circulación de soluciones (traspasos, etc.) se realiza por bombas centrífugas con revestimiento anticorrosivo a través de ductos también protegidos. Un costado de la batea sirve también a la batea contigua y así se cuenta con una serie de 10 a 12 bateas en línea, lo que permite usar un solo puente móvil en línea, para ejecutar la operación de carguío mediante correas transportadora y un carro repartidor. De manera semejante, la descarga se ejecuta con una grúa-almeja que entrega, a través de una tolva a los camiones o a un sistema correas, para la evacuación de los ripios.

La presente invención, si bien puede aplicarse o reemplazar a la mayoría de los métodos de lixiviación existentes, está dirigida de un modo más especial al tipo de lixiviación por batea, donde la presente invención viene a superar las desventajas que poseen los actuales estanques y métodos de

La presente invención permite realizar procesos de lixiviación de manera eficiente y controlada, cosa que no se logra actualmente en los sistemas tradicionales de lixiviación, mediante la automatización de sus procesos y una mayor eficiencia en el tratamiento del material, tanto de fluidos de entrada y salida, así como de permitir la descarga controlada desde la misma celda, cosa que ningún sistema tradicional permite en la actualidad.

La presente invención es un sistema que permite el proceso de lixiviación de manera más eficiente, debido a que como se trabaja en un volumen de control más pequeño el material puede ser tratado y estudiado de mejor forma. Un volumen de control más pequeño implica atacar de manera local el material, según las características que posea al interior de la celda, como por ejemplo ley del mineral, homogeneidad o concentración, permitiendo con esto modificar ciertos parámetros de trabajo, como concentración de ácido o flujo de él, posición donde rociar, etc. de esta forma se logra extraer casi en su totalidad el mineral de la materia prima traída de la molienda, evitándose perdidas por falta o exceso de solventes, perdidas por no extraer completamente el mineral debido al poco conocimiento de su distribución.

La presente invención es un sistema de celdas que permite utilizar de manera eficiente los materiales de trabajo ya que se conoce las condiciones en las cuales llega el material y también permite una extracción eficiente, ya que se extrae el mineral casi completamente. La celda actúa independientemente, pero además interactúa con las demás celdas para recibir de ellas solventes de baja o alta concentración para su reutilización, según sean las condiciones de trabajo medidas a nivel global. Esta característica del sistema aporta en la eficiencia de esta tecnología, ya que permite un uso adecuado de las materias primas totales.

En la actualidad esto no funciona así, sea una lixiviación por pilas, escalonada o por bateas, no existe un manejo local del material tomando en cuenta sus variables y condiciones, las tecnologías actuales se preocupan de rociar una cantidad determinada de ácido (según la cantidad total de material) y no hay conocimiento si el mineral está dispuesto de manera homogénea en la pila, torta o batea, por lo tanto generalmente hay un porcentaje alto de éste que no se logra extraer o hay perdidas elevadas en la utilización de excesos de solvente, haciendo que el proceso sea ineficiente; por lo que la presente invención, gracias a su configuración, sí permite realizar dichos procesos de control y mediciones.

Es importante destacar que si se habla de volumen de control pequeño, se refiere a una porción de material de tamaño adecuado al cual se le pueda controlar ciertas variables, pero no a que el sistema trabaja con volúmenes pequeños, ya que a través de un arreglo de disposición física de las celdas, es posible tratar cantidades elevadas de material, pero abordándolas y controlándolas en porciones adecuadas (tamaño capaz de medir sus variables).

La presente invención es un sistema que permite el proceso de lixiviación de manera más rápida, producto de que en la unidad se manejan variables de control importantes del proceso, que hacen posible tomar decisiones que aceleren el mismo. El trabajo en una celda, permite tratar con cantidades de solventes o fluidos manipulables, controlables y lo más importante variables en el tiempo, pudiendo así ajustarse a los requerimientos necesarios cada cierto intervalo temporal, para que de esta manera, el proceso se realice lo más rápido posible. En la actualidad las tecnologías existentes no pueden acelerar de esta forma el proceso, están sujetas simplemente a los cálculos iniciales de las cantidades de ácido y material, y el único mecanismo de control que les permite variar los parámetros de trabajo temporalmente con el fin de cambiar la velocidad del proceso, es la obtención de muestras en la pila para su respectivo análisis y así detenmnar si es necesario agregar más materia prima para apurar el proceso. El sistema permite que la lixiviación se realice de forma más rápida, ya que se trabaja en volúmenes de control pequeños, por lo que los ácidos utilizados se demoran menos tiempo en escurrir o percolar, en comparación a las tecnologías actuales que trabajan con un gran volumen como unidad de tratamiento, haciendo que el tiempo de escurrirniento sea mayor en esta situación. La presente invención es un sistema que permite el tratamiento de material de manera flexible, al tratar y controlar de manera local el mineral, la celda se puede adaptar a las condiciones que posea. La celda actúa como una unidad independiente y que interactúa ademas con las otras, permitiendo que la célula se adapte a sus condiciones de trabajo y pueda recibir el apoyo de otras, en cuanto a soluciones y solventes. Esto no se ha visto en las tecnologías existentes, ya que se trabaja con una sola gran unidad (en el caso de tortas o pilas) o bien si se trabaja en unidades como en el caso de lixiviación por bateas, estás no interactúan, son tratadas por separado y no se miden las variables en cada una de ellas.

La presente invención es un sistema que permite el tratamiento de material diferenciado, con esto nos referimos a que es capaz de tratar fluidos y sólidos por separado, sin tener problemas de que estos se mezclen o hayan fugas de material. El sistema logra separar el fluido del sólido, gracias al apoyo de diferentes elementos dentro de la celda.

Las tecnologías actuales, precariamente tratan los materiales de manera separada, en los sistemas de tortas y pilas por ejemplo, generalmente la solución obtenida no es filtrada y lleva una cantidad considerable de material solido de una granulometría no despreciable. También el tratamiento de los sólidos es precaria, sea, en bateas, pilas o tortas, luego de haberse extraído el mineral, el material es sacado generalmente a través de retroexcavadoras o apiladores de extracción, siendo transportado después por camiones o correas. El proceso de extracción es lento y caro, además de que afecta a la continuidad de la producción de la planta. Las tecnologías existentes no logran un tratamiento adecuado de los sólidos y los líquidos, teniendo altas perdidas por una extracción incompleta de mineral y por los altos costos en el manejo de sólidos. En cambio, en la presente invención, se evitan el uso de retroexcavadoras y maquinaria pesada, ya que el material se descarga inferiormente gracias al diseño de la celda y un sistema de descarga.

La presente invención busca la continuidad con las otras áreas de producción, gracias a las características de su diseño, como una celda con descarga de material inferior y un tratamiento diferenciado de fluidos a través de filtros y sistemas de canalización. Producto de que las soluciones son filtradas directamente pueden ser llevadas a laboratorio u otras áreas de producción, sin perder conexión entre los procesos de la planta. También como los sólidos se descargan rápidamente, sin la utilización de maquinaria pesada, y pueden ser llevados a algún sistema de transporte externo, se logra evitar zonas de traspaso y la utilización de recursos extras que detienen la continuidad del proceso productivo. Las tecnologías actuales poseen varias falencias en lo que tiene que ver con la conexión en la producción, los sistema de pilas, tortas y bateas, son dependientes de la extracción de material utilizando retroexcavadoras u otro tipo de maquinaria, los cuales entorpecen la continuidad del proceso productivo.

La presente invención es un sistema que permite el proceso de lixiviación de manera más limpia, debido a que gracias a su estructura se evita el contacto del material y los ácidos, con el suelo del área de trabajo. Las tecnologías existentes, no son muy amigables con el medio ambiente, si bien utilizan capas protectoras hechas de polietileno de alta densidad y geomembranas, hay un porcentaje de ácido que se traspasa al suelo contaminándolo.

La presente invención es un sistema que permite el proceso de lixiviación de manera más dinámica, ya que producto de la interconexión entre celdas (no necesariamente consecutivas) es posible traspasar soluciones entre ellas según sea el caso, entregando versatilidad y dinamismo al proceso. Las tecnologías actuales trabajan independientemente haciendo que el proceso sea casi estático.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION

La presente invención se relaciona con un sistema de celdas para lixiviación, aplicable tanto en el campo de la minería como en el campo agrario, industria alimentaria o todo aquel campo en que se realicen procesos de lixiviación, donde el presente sistema comprende un conjunto de unidades de celdas que permiten realizar dentro de ellas mismas tanto el proceso de lixiviación como tal, la evacuación individual y canalizada de la solución enriquecida, como también la auto evacuación del material sólido lixiviado desde cada celda.

Este sistema de celdas para lixiviación consiste en un conjunto de contenedores en los que se realiza el proceso de lixiviación controlado, donde este sistema puede actuar como alternativa conveniente y/o complementaria para los métodos de lixiviación convencionales utilizados en la actualidad (lixiviación en pilas, en bateas, etc.) y es factible de ser utilizado para cualquier tipo de lixiviación (lixiviación de metales pesados, lixiviación bacteriana, lixiviación de materiales orgánicos, etc.) permitiendo además que el proceso pueda ser manejado de forma controlada y autosuficiente mediante la inclusión de dispositivos de auto evacuación de sólidos y canalización individual para evacuación de la solución enriquecida desde cada contenedor, la que al ser canalizada impide la exposición al ambiente de dicha solución enriquecida, controlando de mejor manera el manejo de ésta y evitando contaminaciones ambientales por escurrimiento directos al suelo. Del mismo modo, el dispositivo de auto evacuación del presente sistema, por un lado permite prescindir de maquinaria externa para extracción del material desde las celdas, y por otro lado, permite manejar y canalizar su evacuación controladamente para también evitar contaminación del suelo.

Este sistema de celdas para lixiviación comprende unidades básicas de celdas que operan en conjunto con cualquier otro número de celdas iguales y dispuestas en diferentes configuraciones dependiendo de la necesidad de cada faena. Por lo que este conjunto de celdas podría estar configurado por celdas dispuestas una al lado de las otras en línea, o a su vez, varias líneas de celdas paralelas abarcando una superficie cuadrada, rectangular, etc.

El hecho que el presente sistema opere con un conjunto de celdas individuales, hace que en el fondo el proceso de lixiviación se realice simultáneamente en menores porciones de material y así permite realizar un tratamiento de material que es más amplio que solo medir variables de entrada y de salida del proceso; de modo que el presente sistema penrñtiría realizar un control sistemático e individual de cada celda y sus variables relevantes como por ejemplo, cantidad y tasa de deposición de material a lixiviar, así como de tasa de riego y concentración de la solución enriquecida que se obtiene luego de su procesamiento.

Cada una de las unidades de celdas básicas de este sistema es capaz de realizar varias funciones específicas gracias a sus componentes, así es capaz de contener y alojar el material a lixiviar en una condición de distribución fisica que favorece el drenaje por gravedad de la solución lixiviante a través del material sólido al confinarlo en un espacio en forma de embudo.

El sistema es capaz de separar las fases sólidas y liquidas de la mezcla de material sólido y solución lixiviante enriquecida, mediante dos etapas diferentes, pero ambas realizadas dentro de la misma celda, con un sistema de filtración primaria y uno de filtración secundaria; el primero de ellos realizado en una zona alta de la celda, a través de sus paredes circundantes y el segundo de ellos, realizado en la zona del fondo de la celda, donde dicha solución enriquecida es recolectada en un solo conducto final.

El sistema también es capaz de realizar una auto evacuación del material sólido lixiviado, mediante un sistema de auto descarga inferior que vacía la celda a través de paredes inclinadas descendentes que facilitan el desplazamiento de la carga por gravedad y es evacuada por un conducto único que permite controlar el destino de dicho material sólido lixiviado.

Además, el sistema es capaz de crear condiciones especiales de operación, como por ejemplo, insuflar aire en caso de ser requerido para lixiviación bacteriana, proveyendo de medios de insuflación en las mismas paredes de la celda.

El presente sistema de celdas para lixiviación permite una dosificación menor del material en celdas de menor tamaño que las conocidas, pero a la vez permite el procesamiento simultáneo de grandes cantidades de material, aunque al estar porcionados en celdas menores proporciona mayores posibilidades de control del resultado del proceso.

Este sistema comprende una unidad básica de celda, la que se compone de contenedor filtrador primario, un componente filtrador secundario y un dispositivo de auto descarga del material sólido lixiviado; donde el contenedor filtrador primario está formado por paredes perimetrales que definen una cavidad principal y que poseen un sistema de filtración y recolección de solución enriquecida; el componente filtrador secundario consiste en un filtro de tres fases ubicado en la zona inferior de la celda; mientras que el dispositivo de auto descarga de material sólido lixiviado consiste en un evacuador inferior con compuertas de descarga.

El contenedor filtrador primario posee forma ahusada hacia abajo, como por ejemplo, con forma de embudo, formada por paredes circundantes inclinadas, consistentes en dos paredes mayores opuestas entre sí y dos paredes menores opuestas entre sí, las que definen una boca de entrada superior y una boca de salida inferior delimitada por un borde perimetral inferior, de manera de permitir un flujo de material tanto líquido como sólido favorecido por el efecto de la gravedad.

Para favorecer el escurrimiento de la solución enriquecida, las paredes de la celda de lixiviación están dotadas de un sistema de canalización que permite recolectar el líquido no solo desde niveles inferiores sino que desde cualquier altura y posición en las paredes de la celda.

Por lo que cada una de las paredes mayores y paredes menores del contenedor filtrador primario son piezas sólidas, como por ejemplo de hormigón, con una cara superior plegada en zigzag en porciones facetadas inclinadas, alternadas entre sí, las que facilitan el escurrimiento de la solución lixiviante a través del material de lixiviación; definiendo canales longitudinales paralelos entre sí, por donde escurre la solución enriquecida hasta dicho borde inferior que define a la boca de salida inferior; donde dichos canales longitudinales están formados en la arista inferior de unión de las porciones facetadas inclinadas, mientas que en la arista superior de unión de las porciones facetadas inclinadas se ubican unos conductos internos.

Dichos canales longitudinales comprenden a lo largo de sí mismos una cubierta cubrecanal que actúa como filtro, impidiendo el paso de material sólido hacia dichos canales longitudinales, pero dejando pasar la solución enriquecida hacia el canal.

Mientras que los conductos internos de la arista superior son conductos cerrados que poseen perforaciones transversales superiores que actúan como válvulas con una cubierta flotante; a través de estos conductos cerrados es posible, por ejemplo, insuflar aire a la mezcla, donde este aire saldría por las perforaciones transversales que tienen dicha cubierta flotante, tipo tapa, que actúa como válvula.

Como ha sido posible advertir, el contenedor filtrador primario, por su configuración, posee dos tipos de pendiente que favorecen tanto el escurrimiento de la solución enriquecida hacia la zona baja de recolección, como también favorece la acumulación del material sólido hacia el fondo de la celda. Estos dos tipos de pendientes que posee el contendor filtrador primario están dadas en primera instancia por la inclinación descendente ahusada que poseen las paredes perimetrales del contenedor, y por otro lado, está la pendiente dada en cada una de las porciones facetadas de la cara superior de las paredes, la que al adquirir una superficie en forma de zigzag con aristas superiores intercaladas por aristas inferiores, generan caras descendentes que dirigen la solución enriquecida hacia dichas aristas inferiores provistas de un canal recolector.

A continuación de las ya mencionadas paredes perimetrales que conforman al contenedor filtrador primario, en dirección del fondo de la celda, se dispone un componente filtrador secundario de la celda, donde cae la solución enriquecida que viene escurriendo por los canales longiradinales paralelos. El objetivo

tísicos el material s o de a soincun que se desea obtener, para ello en la base celda se dispone este componente filtrador secundario que permite retener y evitar que los sólidos traspasen, dejando espacio suficiente para que la solución pase a través del filtro.

El tamaño del filtro dependerá directamente de la granulometría del material a lixiviar, y sus materiales dependerán del tipo de solución a lixiviar, así como de su reactividad y composición.

Estando este componente filtrador secundario conformado por un par enfrentado de soportes colectores inclinados y un par de entramados filtrantes dispuestos cada uno dentro de cada uno de dichos soportes colectores inclinados.

Este componente filtrador secundario cuenta además con una canalización que permite transportar mediante flujo por gravedad, toda la solución enriquecida desde el interior de la celda a un compartimento de recepción desde donde la solución puede ser evaluada según sea su composición y derivada a algún proceso deseado.

El soporte colector inclinado del recién mencionado componente filtrador secundario tiene como función esencial recolectar la solución infiltrada desde la celda de lixiviación, para luego evacuarla, por lo que la confina dentro de sí al igual que confina a los entramados filtrantes. Comprende un marco perimetral dispuesto rodeando a una placa base inclinada, posee un borde superior y un borde inferior, donde dicho borde superior está en contacto y en comunicación con el borde perimetral inferior del contenedor filtrador primario, de modo que la solución enriquecida -que viene escurriendo por los canales longitudinales paralelos de las paredes de dicho contenedor filtrador primario- caiga en este componente filtrador secundario.

Dicho componente filtrador secundario posee un borde inferior en el que se dispone una canaleta recolectora inferior que posee una cara inferior inclinada y una cara de extremo desde donde emerge hacia fuera un tubo evacuador de la solución enriquecida y que se une a un tubo recolector final.

Dicho entramado filtrante va dispuesto por dentro del marco perimetral y sobre la placa base inclinada del soporte colector inclinado, estando compuesto, cada entramado filtrante, por tres placas filtrantes dispuestas una sobre otra, donde hay una placa filtrante superior que es una capa de filtro grueso, una capa filtrante intermedia que es una capa de filtro medio y una capa filtrante inferior que es una capa de filtro fino; donde el material de lixiviación es filtrado en dichas tres placas filtrantes que dejan pasar la solución enriquecida hacia la placa base, la que al ser inclinada dirige dicha solución enriquecida hacia la canaleta recolectora inferior.

Este entramado filtrante sirve de separación física y mecánica entre la solución enriquecida a obtener y el material a lixiviar que debe quedar contenido en la celda, para ser posteriormente evacuado. El tamaño del espaciamiento del entramado debe estar relacionado con el tamaño medio de las partículas o granulometría del material a lixiviar, de manera de contenerlo en su totalidad impidiendo que parte de él escape hacia los ductos de recolección de solución enriquecida.

Tal como se mencionó previamente, cada una de las celdas de este sistema, comprende también un dispositivo de auto descarga del material lixiviado, el que está ubicado en el fondo de la celda, dispuesto entre el par de soportes colectores inclinados que conforman al componente filtrador secundario y es el que permite la evacuación inferior por gravedad, del material sólido lixiviado desde la celda hacia el exterior, donde este dispositivo de auto descarga comprende una carcasa contenedora con una cubierta superior direccionadora, compuertas laterales de entrada de sólidos, un recolector inferior de dichos sólidos y una boca de salida final con una compuerta giratoria.

Dicha carcasa contenedora del dispositivo de auto descarga comprende paredes perimetrales que definen una cavidad interna inclinada descendente; una abertura superior, aberturas laterales por donde ingresa el material sólido lixiviado hacia la cavidad interna inclinada y una abertura inferior de descarga del material sólido lixiviado hacia dicho recolector inferior.

El recolector inferior del dispositivo de auto descarga comprende paredes laterales mayores de lado inferior inclinado, una pared lateral menor cerrada, una pared inferior inclinada, una pared lateral menor abierta que define una boca de salida del material sólido lixiviado con una compuerta abatible.

La cubierta superior del dispositivo de auto descarga, se dispone sobre la carcasa contenedora cubriendo la abertura superior, donde dicha cubierta superior está compuesta por dos paredes mayores inclinadas en sentidos opuestos, las que definen una arista longitudinal superior y comprende también paredes laterales.

Dichas compuertas laterales del dispositivo de auto descarga se disponen cubriendo o descubriendo las aberturas laterales por donde ingresa el material sólido lixiviado hacia la cavidad interna de la carcasa contenedora y comprenden unas placas laterales fijas que poseen un canal riel y que van fijas a las aberturas laterales de la carcasa contenedora y unas placas curvas deslizables que poseen bordes laterales a través de los que se desliza en el canal riel de las placas laterales fijas.

Las placas curvas deslizables cuentan con una cara externa y una cara interna a las que se une un conjunto de brazos radiales que poseen un extremo de eje unido a un eje longitudinal central dispuesto en la cavidad interna de la carcasa contenedora, en torno al cual las placas curvas deslizables se desplazan concéntricamente para moverse desde un estado cerrado a uno abierto y viceversa.

Dichas placas curvas deslizables poseen una forma equivalente a las aberturas laterales de la carcasa contenedora, de modo que cuando dichas placas curvas deslizables se desplazan hacia arriba dejan descubierta a dichas aberturas laterales para que entre material sólido lixiviado y sea evacuado a través del recolector inferior del dispositivo de auto descarga.

En uso, el presente sistema de celdas para lixiviación opera de la siguiente manera:

Antes de iniciar la carga de la celda de lixiviación con el material a lixiviar, las compuertas laterales de descarga deben estar cerradas cubriendo las aberturas laterales de la carcasa contenedora.

Se carga la celda con material a lixiviar a través de su boca de entrada superior del contenedor filtrador primario, quedando dicho material cubriendo el fondo y las paredes perimetrales inclinadas de la celda. Se aplica la solución lixiviante regada sobre el material a lixiviar.

Una vez que la solución lixiviante traspasa el material a lixiviar, esta solución que ya ha arrastrado material rico se transforma en solución enriquecida, la que en primera instancia o parte de ella va a escurrir por las porciones facetadas inclinadas de las paredes perimetrales inclinadas en dirección inferior para entrar por los canales longitudinales paralelos que están en las aristas inferiores de las paredes perimetrales inclinadas.

La solución enriquecida que pasa por dichos canales longitudinales paralelos escurre hasta el borde perimetral inferior del contenedor filtrador primario, donde dicho borde perimetral inferior transfiere la solución enriquecida hacia el componente filtrador secundario.

El material a lixiviar que se encuentra situado directamente sobre los componentes filtrantes entramados es filtrado directamente sobre éste, pasando la solución lixiviante primero por la placa filtrante superior que es una capa de filtro grueso, luego por la capa filtrante intermedia que es una capa de filtro medio y finalmente por la capa filtrante inferior que es una capa de filtro fino.

La solución enriquecida proveniente de los canales longitudinales paralelos del contenedor filtrante primario pasa también por los componentes filtrantes entramados.

Toda la solución enriquecida que ha pasado por los componentes filtrantes entramados es recolectada en la canaleta recolectora inferior del componente filtrador secundario y dado que posee una cara inferior inclinada la solución enriquecida se dirige por gravedad hacia el tubo evacuador y de éste pasa al tubo recolector final.

Una vez que ha terminado completamente el proceso de extracción de la solución enriquecida y el material de lixiviación ha sido lavado, comienza el proceso de descarga del material sólido post lixiviación, el que se realiza con el dispositivo de auto descarga.

Las compuertas laterales de descarga se desplazan hacia arriba despejando la entrada de las aberturas laterales del dispositivo de auto descarga y el material sólido lixiviado cae por gravedad en la cavidad interna inclinada del dispositivo de auto descarga, donde dicho material sólido lixiviado es impulsado hacia abajo por efecto de las paredes mayores inclinadas de la cubierta superior y por la inclinación que también posee la placa base inclinada del componente filtrador secundario.

El material sólido lixiviado baja hacia el recolector inferior de dicho dispositivo de auto descarga y dado que éste posee una cara inferior inclinada el material se desliza automáticamente hacia la boca de salida, mientras la compuerta ábatible se abre para dejar salir a dicho material sólido lixiviado hacia el exterior.

La disposición espacial de la celda de lixiviación permite que este sistema funcione tanto para lixiviación por percolación (figura 30a), ya sea por riego por goteo o por aspersión, tal como lo hacen las pilas de lixiviación actuales con altura característica (h) (figura 30c), como también para lixiviación por inundación (figura 30b), como se hace en bateas o autoclaves (figura 30d).

Una descripción detallada de la invención, se llevará a cabo en conjunto con las figuras que forman parte de esta presentación, donde:

La figura 1 muestra una vista isométrica de una unidad de celda del sistema de celdas para lixiviación. La figura 2 muestra una vista isométrica del sistema de celdas para lixiviación, en un arreglo lineal de tres celdas.

La figura 3 muestra una vista isométrica del sistema de celdas para lixiviación, en un arreglo lineal de cuatro celdas.

La figura 4 muestra una vista isométrica del sistema de celdas para lixiviación, en un arreglo de ocho celdas.

La figura 5 muestra una vista en corte frontal de una unidad de celda.

La figura 6 muestra una vista en planta superior de una unidad de celda.

La figura 7 muestra una vista en corte frontal aumentada y en detalle de la zona inferior de una unidad de celda. La figura 8 muestra una vista en planta superior aumentada y en detalle de la zona inferior de una unidad de celda.

La figura 9 muestra una vista en corte frontal aumentada y en detalle de un canal longitudinal de una pared del contenedor filtrador primario.

La figura 10 muestra una vista en corte frontal aumentada y en detalle de una pared del contenedor filtrador primario, donde se ve su perfil superior en zigzag.

La figura 11 muestra una vista en corte frontal aumentada y en detalle de un conducto superior de una pared del contenedor filtrador primario. La figura 12 muestra una vista en corte frontal en detalle de una unidad de celda con el contenedor filtrador primario, el componente filtrador secundario y con el dispositivo de auto descarga

La figura 13 muestra una vista isométrica del componente filtrador secundario con el entramado filtrante de una unidad de celda del sistema de celdas para lixiviación.

La figura 14 muestra una vista isométrica del soporte colector inclinado del componente filtrador secundario.

La figura 15 muestra una vista en elevación lateral del soporte colector inclinado del componente filtrador secundario. La figura 16 muestra una vista en elevación frontal del soporte colector inclinado del componente filtrador secundario.

La figura 17 muestra una vista en planta superior del entramado filtrante del componente filtrador secundario.

La figura 18 muestra una vista isométrica aumentada y en detalle del entramado filtrante del componente filtrador secundario.

La figura 19 muestra una vista isométrica explosionada de parte del contenedor filtrador primario (dos paredes) y el dispositivo de auto descarga en el centro.

La figura 20 muestra una vista isométrica del dispositivo de auto descarga.

La figura 21 muestra una vista isométrica del dispositivo de auto descarga donde solo se aprecia la carcasa contenedora y el recolector inferior, sin la cubierta superior ni las compuertas laterales.

La figura 22 muestra una vista en planta superior del dispositivo de auto descarga donde solo se aprecia la carcasa contenedora y el recolector inferior; sin la cubierta superior ni las compuertas laterales. La figura 23 muestra una vista en elevación lateral del dispositivo de auto descarga donde solo se aprecia la carcasa contenedora y el recolector inferior; sin la cubierta superior ni las compuertas laterales.

La figura 24 muestra una isométrica del dispositivo de auto descarga, sin la cubierta superior, con las compuertas laterales en estado abierto, desplazadas hacia arriba

La figura 25 muestra una isométrica del dispositivo de auto descarga, sin la cubierta superior, con las compuertas laterales en estado cerrado, desplazadas hacia abajo.

La figura 26 muestra una isométrica en detalle de las compuertas laterales y las placas laterales fijas de la carcasa contenedora del dispositivo de auto descarga, donde dichas compuertas laterales están en estado abierto desplazadas hacia arriba.

La figura 27 muestra una isométrica en detalle de las compuertas laterales y las placas laterales fijas de la carcasa contenedora del dispositivo de auto descarga, donde dichas compuertas laterales están en estado cerrado desplazadas hacia abajo. La figura 28 muestra una vista en corte frontal y en detalle da la zona inferior de la celda, donde se ven las compuertas laterales del dispositivo de auto descarga en estado abiertas hacia arriba.

La figura 29 muestra una vista en corte frontal y en detalle da la zona inferior de la celda, donde se ven las compuertas laterales del dispositivo de auto descarga en estado cerrado hacia abajo.

La figura 30a muestra un esquema de la celda de lixiviación en funcionamiento para lixiviación por percolación, con sistema de riego o aspersión, tal como si fuera una pila.

La figura 30b muestra un esquema de la celda de lixiviación en funcionamiento para lixiviación por inundación, tal como si fuera una batea.

La figura 30c muestra un ejemplo de pila de lixiviación.

La figura 30d muestra un ejemplo de batea de lixiviación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Este sistema de celdas para lixiviación comprende una unidad básica de celda (1) mostrada en la figura 1, la que es replicable en la cantidad y ordenamiento que se desee, de modo que se puede lograr un arreglo de más de una unidad básica de celdas dispuestas en línea de a tres o cuatro celdas, por ejemplo, tal cual se ve en las figuras 2 y 3, respectivamente, o en superficies extendidas, como por ejemplo de a ocho celdas, tal como se ve en la figura 4.

Donde dicha unidad básica de celda (1), tal como se ve en la figura 1, comprende un contenedor filtrador primario (100), un componente filtrador secundario (200) y un dispositivo de auto descarga (300) del material sólido lixiviado; donde el contenedor filtrador primario (100) está formado por paredes perimetrales inclinadas que definen una cavidad principal (103) y que poseen un sistema de filtración; el componente filtrador secundario (200) consiste en un filtro de tres capas ubicado en la zona inferior de la celda; mientras que el dispositivo de auto descarga (300) de material sólido lixiviado consiste en un evacuador inferior con compuertas laterales, ubicado en el fondo de la celda y que permite el vaciado.

Tal como se ve en las figuras 5 y 6 el contenedor filtrador primario (100) posee forma ahusada hacia abajo, formada por paredes circundantes inclinadas, consistentes en dos paredes mayores (101) opuestas entre sí y dos paredes menores (102) opuestas entre sí, las que definen una boca de entrada superior (104) y una boca de salida inferior (105) delimitada por un borde perimetral inferior (106).

Como se puede ver en las figuras 7 y 8, cada una de las paredes mayores (101) y paredes menores (102) del contenedor filtrador primario (100) son piezas sólidas con una cara superior (107) plegada en porciones facetadas inclinadas (108), alternadas entre sí, las que facilitan el escurrimiento de la solución lixiviante enriquecida hasta la boca de salida inferior (105) del contenedor filtrador primario (100).

Así como se ve en mayor detalle en las figuras 9, 10 y 11, la unión longitudinal entre las porciones facetadas inclinadas (108), definen aristas inferiores (110) y aristas superiores (112), teniendo a lo largo de cada arista inferior (110) un canal longitudinal (109), estando dichos canales longiradinales (109) paralelos entre sí. Mientras que a lo largo de cada arista superior (112) de unión de las porciones facetadas inclinadas (108) se ubican unos conductos internos (111).

Tal cual se ve en la figura 9, dichos canales longitudinales (109) comprenden a lo largo de sí mismos una cubierta cubrecanal (113) que actúa como filtro, impidiendo el paso de material sólido hacia dichos canales longitudinales (109); mientras que, tal como se ve en la figura 11, dichos conductos internos (111) de la arista superior (112) son conductos cerrados que poseen perforaciones transversales superiores (114) que actúan como válvulas con una cubierta flotante (115).

Ahora, como mejor se puede ver en las figuras 12 y 13, el componente filtrador secundario (200) está conformado por un par enfrentado de soportes colectores inclinados (210) y un par de entramados filtrantes (220) dispuestos cada uno dentro de cada uno de dichos soportes colectores inclinados (210), donde dicho componente filtrador secundario (200) se ubica en el fondo de la celda (1).

Tal cual se puede apreciar mejor en la figura 14, el soporte colector inclinado (210) comprende un marco perimetral (211) dispuesto rodeando a una placa base inclinada (212), posee un borde superior (218) y un borde inferior (219), donde dicho borde superior (218) está en contacto y en comunicación con el borde perimetral inferior (106) del contenedor filtrador primario (100) (ver figura 12); mientras que, tal como se ve en las figuras 14, 15 y 16, en su borde inferior (219) se dispone una canaleta recolectora (213) inferior que posee una cara inferior inclinada (214) y una cara de extremo (215) desde donde emerge hacia fuera un tubo evacuador (216) de la solución enriquecida y que se une a un tubo recolector final (217).

Tal como se ve en la figura 13, dicho entramado filtrante (220) va dispuesto por dentro del marco perimetral (211) y sobre la placa base inclinada (212) del soporte colector inclinado (210), donde el material de lixiviación es filtrado en el entramado filtrante (220) que deja pasar la solución enriquecida hacia la placa base (212), la que al ser inclinada dirige dicha solución

Como mejor se ve en las figuras 17 y 18, dicho > entramado filtrante (220) está compuesto por tres placas filtrantes dispuesias una s nre criba, ¿onde nay una placa filtrante superior (221) que es una capa de finio grueso, una capa filtrante intermedia (222) que es una capa de filtro medio y una capa filtrante inferior (223) que es una capa de filtro fino.

Así como lo muestra la figura 19, el dispositivo de auto descarga (300) del material lixiviado está ubicado en el fondo de la celda (1) y es el que permite la evacuación inferior, por gravedad, del material sólido lixiviado desde la celda hacia el exterior.

Tal cual se puede observar en las figura 20, este dispositivo de auto descarga (300) comprende una carcasa contenedora (310), un recolector inferior (320), una cubierta superior (330) y compuertas laterales (340).

Como mejor se ve en las figuras 21, 22 y 23, dicha carcasa contenedora (310) del dispositivo de auto descarga (300) comprende paredes perimetrales (311) inclinadas que definen una cavidad interna (312) inclinada descendente; una abertura superior (313), aberturas laterales (314) por donde ingresa el material sólido lixiviado hacia la cavidad interna inclinada (312) y una abertura inferior (315) de descarga del material sólido lixiviado hacia dicho recolector inferior (320).

Como mejor se ve en las figuras 21 y 23 en combinación, el recolector inferior (320) del dispositivo de auto descarga (300) comprende paredes laterales mayores (321) de lado inferior inclinado, una pared lateral menor cerrada (322), una pared inferior inclinada (323), una pared lateral menor abierta (324) que define una boca de salida (325) del material sólido lixiviado con una compuerta abatible (326). Tal cual se aprecia en la figura 20, la cubierta superior (330) del dispositivo de auto descarga (300), se dispone sobre la carcasa contenedora (310) cubriendo la abertura superior (313), donde dicha cubierta superior (330) está compuesta por dos paredes mayores inclinadas (331) en sentidos opuestos, las que definen una arista longitudinal superior (332) y comprende también paredes laterales (333).

Como bien se ve en las figuras 24 y 25, dichas compuertas laterales (340) del dispositivo de auto descarga (300) se disponen cubriendo o descubriendo las aberturas laterales (314) por donde ingresa el material sólido lixiviado hacia la cavidad interna (312) de la carcasa contenedora (310) y comprenden unas placas laterales fijas (341) que poseen un canal riel (342) y que van fijas a las aberturas laterales (314) de la carcasa contenedora (310) y unas placas curvas deslizables (343) que poseen bordes laterales (344) a través de los que se desliza en el canal riel (342) de las placas laterales fijas (341).

Tal cual se ve en las figuras 26 y 27, las placas curvas deslizables (343) cuentan con una cara externa (345) y una cara interna (346) a las que se une un conjunto de brazos radiales (347) que poseen un extremo de eje (348) unido a un eje longitudinal central (349) dispuesto en la cavidad interna (312) de la carcasa contenedora (310), en torno al cual las placas curvas deslizables (343) se desplazan concéntricamente para moverse desde un estado cerrado a uno abierto y viceversa.

Como mejor se puede apreciar en las figuras 24, 25, 28 y 29, dichas placas curvas deslizables (343) poseen una forma equivalente a las aberturas laterales (314) de la carcasa contenedora (310), de modo que cuando dichas placas curvas deslizables (343) se desplazan hacia arriba dejan descubierta a dichas aberturas laterales (314) para que entre material sólido lixiviado y sea evacuado a través del recolector inferior (320) del dispositivo de auto descarga (300).

En uso, este sistema de celdas para lixiviación operan de la siguiente manera: Antes de iniciar la carga de la celda de lixiviación con el material a lixiviar, las compuertas laterales de descarga (340) deben estar cerradas cubriendo las aberturas laterales (314) de la carcasa contenedora (310).

Luego se carga la celda con material a lixiviar a través de su boca de entrada superior (104) del contenedor filtrador primario (100), quedando dicho material cubriendo el fondo y las paredes perimetrales inclinadas (101, 102) de la celda.

Se aplica la solución lixiviante sobre el material a lixiviar, por ejemplo, a través de un método de riego.

Una vez que la solución lixiviante traspasa el matenal a lixiviar, esta solución que ya ha arrastrado material rico se transforma en solución enriquecida, la que en primera instancia o parte de ella va a escurrir por las porciones facetadas inclinadas (108) de las paredes perimetrales inclinadas (101, 102) en dirección inferior para entrar por los canales longitudinales paralelos (109) que están en las aristas inferiores (110) de las paredes perimetrales inclinadas (101, 102).

La solución enriquecida que pasa por dichos canales longitudinales paralelos (109) escurre hasta el borde perimetral inferior (106) del contenedor filtrador primario (100), donde dicho borde perimetral inferior (106) transfiere la solución enriquecida hacia el componente filtrador secundario (200).

El material a lixiviar que se encuentra situado directamente sobre los componentes filtrantes entramados (220) es filtrado directamente sobre éste, pasando la solución lixiviante primero por la placa filtrante superior (221) que es una capa de filtro grueso, luego por la capa filtrante intermedia (222) que es una capa de filtro medio y finalmente por la capa filtrante inferior (223) que es una capa de filtro fino. La solución enriquecida proveniente de los canales longitudinales paralelos (109) del contenedor filtrador primario (100) pasa también por los componentes filtrantes entramados (220).

Toda la solución enriquecida que ha pasado por los componentes filtrantes entramados (220) es recolectada en la canaleta recolectara inferior (213) del componente filtrador secundario (200) y dado que posee una cara inferior inclinada (214) la solución enriquecida se dirige por gravedad hacia el tubo evacuador (216) y de éste pasa al tubo recolector final (217).

Una vez que ha terminado completamente el proceso de extracción de la solución enriquecida y el material de lixiviación ha sido lavado, comienza el proceso de descarga del material sólido post lixiviación, el que se realiza con el dispositivo de auto descarga (300).

Las compuertas laterales de descarga (340) se desplazan hacia arriba despejando la entrada de las aberturas laterales (314) del dispositivo de auto descarga (300)

El material sóüdo lixiviado cae por gravedad en la cavidad interna inclinada (312) del dispositivo de auto descarga (300), donde dicho material sólido lixiviado es impulsado hacia abajo por efecto de las paredes mayores inclinadas (331) de la cubierta superior (330) y por la inclinación que también posee la placa base inclinada (212) del componente filtrador secundario (200);

El material sólido lixiviado baja hacia el recolector inferior (320) de dicho dispositivo de auto descarga (300) y dado que éste posee una cara inferior mclinada (323) el material se desliza automáticamente hacia la boca de salida (325), mientras la compuerta abatible (326) se abre para dejar salir a dicho material sólido lixiviado hacia el exterior. La disposición espacial de la celda de lixiviación permite que este sistema funcione tanto para lixiviación por percolación (figura 30a), ya sea por riego por goteo o por aspersión, tal como lo hacen las pilas de lixiviación actuales con altura característica (h) (figura 30c), como también para lixiviación por inundación (figura 30b), como se hace en bateas o autoclaves (figura 30d).