La presente invención se refiere al uso de ácidos débiles inorgánicos, oxigenados o polioxigenados , en cualquier grado de concentración, sus derivados, residuos y desechos sólidos en la lixiviación o biolixiviación de minerales de cobre, mediante ácido sulfúrico o sus derivados.

En particular, se refiere al uso de ácidos débiles oxigenados o polioxigenados, como ácido bórico, sus derivados, minerales que contengan boro, bórax, sus derivados, residuos y desechos sólidos y líquidos, de plantas productoras de ácido bórico y bórax, y ácido fosfórico, sus minerales, sus derivados, residuos y desechos sólidos, en la lixiviación o biolixiviación de minerales de cobre, mediante ácido sulfúrico o sus derivados.

La presente invención, también se refiere a un proceso de lixiviación y de biolixiviación en el cual se incorpora como parte del proceso un ácido débil oxigenado o polioxigenado , como por ejemplo ácido bórico o ácido fosfórico.

El proceso tradicional de lixiviación de minerales de cobre, es un proceso de carácter hidrometalúrgico , que consiste en la recuperación de cobre desde sus minerales, los cuales son separados a través de la aplicación de una disolución de ácido sulfúrico y agua. Los subprocesos que se realizan en la lixiviación son:

Primera etapa: Lixiviación en pilas

• Chancado: El material extraído que contiene minerales de cobre, es fragmentado mediante el chancado primario y secundario, cuyo objetivo es liberar el mineral de las impurezas que lo acompañan. Este chancado es suficiente para dejar expuestos los minerales de cobre a. la infiltración de la solución ácida.

Formación, de la pila : el material chancado es llevado mediante correas transportadoras hacia el lugar donde se efectuará la formación de la pila. En este trayecto el material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua y ácido sulfúrico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar tempranamente el proceso de sulfatación del cobre contenido en los minerales, al mismo tiempo que se aglomera el material fino procedente del chancado. En este proceso se puede adicionar simultáneamente cemento como aglomerante El mineral es depositando ordenadamente formando un terraplén continuo de altura variable (pila de lixiviación) . Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo y/o aspersores que van cubriendo toda el área expuesta. Bajo las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes (tuberías ranuradas) que permiten recoger las soluciones que se infiltran a través del material.

• Sistema de riego: A través del sistema de riego por goteo y/o de los aspersores, se vierte lentamente una solución ácida de agua, con ácido sulfúrico en la superficie de las pilas, que infiltra la pila hasta su base. La solución lixiviante disuelve parcialmente el cobre contenido en sus minerales, formando una solución de sulfato de cobre, que es recogida por , el sistema de drenaje y llevada fuera del sector de las pilas en canaletas impermeabilizadas. De este proceso se llegará a obtener soluciones de sulfato de cobre con concentraciones variables, cuyos valores típicos están alrededor de 2 a 20 gramos por litro (gpl) denominadas PLS, las cuales serán llevadas a diversos tanques donde se realizará una purificación de éstas, eliminando las partículas sólidas que pudiese contener.

Es importante indicar que, en esta pila de lixiviación quedan, cantidades variables cobre no lixiviado, lo cual dependerá de la calidad del mineral.

• Segunda etapa: Extracción por solvente.

En esta etapa a la solución que procede de las pilas de lixiviación, se le eliminan residuos o impurezas. Mediante una extracción iónica se aumenta la concentración de cobre en un rango de 5 veces aproximadamente. Para extraer el cobre de la solución PLS, ésta se mezcla con una solución de parafina y resina orgánica. La resina atrapa los iones de cobre (Cu ⁺² ) en forma selectiva, obteniéndose por un lado un complejo resina- cobre y por otro una solución empobrecida en cobre que se denomina refino, la cual es reutilizada en el. proceso de lixiviación y es recuperada en las soluciones que se obtienen del proceso. El complejo de resina-cobre es tratado en forma independiente con una solución electrolítica rica en ácido, la que provoca la descarga del cobre desde la resina hacia el electrolito. Esta es la solución que se lleva a la planta de electro-obtención .

El proceso anteriormente descrito (hidrotnetalurgia) puede ser- utilizado tanto para minerales oxidados como para minerales sulfurados. Sin embargo, existe un inconveniente para los minerales sulfurados puesto que la cinética de disolución es mucho más lenta que la de minerales oxidados. Por lo tanto, no basta sólo una solución á.cida. para lograr su disolución, por fuerte que ésta sea, sino que también se requiere un catalizador de la reacción, rol que pueden asumir ciertas bacterias, proceso llamado biolíxiviación .

• Proceso de biolíxiviación: En el proceso de biolixiviación, se emplean microorganismos para disolver los minerales, liberando un metal de valor presente en un mineral o en un concentrado, que con métodos convencionales sería muy difícil de extraer. La biolixiviación es el proceso convencional de lixiviación, catalizado biológicamente pero aplicado a los minerales sulfurados, ante la necesidad de aumentar la cinética de su disolución. De esta manera, la. biolixiviación es un proceso químico, mediado por el agua y oxígeno atmosférico y un proceso biológico, mediado por microorganismos .

El rol que juegan los factores ambientales, biológicos y fisicoquímicos , sobre el crecimiento y desarrollo de las bacterias es fundamental en el rendimiento de la extracción de metales por biolixiviación. El control de estos factores es muy importante para asegurar las condiciones óptimas de pH, humedad, temperatura, nutrientes, fuentes de energía que deben existir junto con la ausencia de inhibidores, que permitan obtener el máximo rendimiento de cobre .

Los factores que influyen en la respuesta de los microorganismos encargados de la biolixiviación según Pradhan et al. [Pradhan, N. , Nathsarma, K.C., Srinivasarao, K. , Sukla, L.B., Mish a , B.K. (2008) . "Heap Bioleaching of chalcopyrite : a review" . Minerals Engineerring 21: 355-365, 2008.] y el ITGE (Instituto Tecnológico Geominero de España (1991) son: pH: Son bacterias acidófilas, es decir crecen en medios ácidos, siendo incapaces de desarrollarse a un pH mayor de 3.0. El pH define que especies de bacterias se desarrollarán en el medio

• Oxígeno y dióxido de carbono: Como la mayoría de las bacterias lixiviantes en la naturaleza son aeróbicas, necesitan un ambiente con oxígeno para, sobrevivir. El aporta el oxígeno (0 ₂ ) y dióxido de carbono (C0 ₂ ) necesarios para la lixiviación, por lo que es importante asegurar la aireación independiente de la tecnología utilizada.

El oxígeno es utilizado como oxidante por los microorganismos en ambientes de lixiviación. El dióxido de carbono es utilizado como fuente de carbono para la fabricación de su arquitectura celular o generación de biomasa.

• Nutrientes: Las bacterias utilizadas en bioloxiviación, requieren de fuentes nutricionales para su óptimo desarrollo, las que se pueden obtener del mismo mineral, como amonio, fosfato, azufre, iones metálicos (como Mg) , etc. El magnesio, es necesario para la fijación de C0 ₂ y el fósforo es requerido para el metabolismo energético.

•Fuente de Energía: los microorganismos utilizan como fuente primaria de energía el ion ferroso y el azufre inorgánico. En la lixiviación de mineral el ión ferroso (Fe +2) es producido biológicamente, por ello no es necesario añadirlo.

• Luz : la luz visible y la no filtrada tienen un efecto inhibitorio sobre algunas especies bacterias, pero el hierro ofrece alguna protección a los rayos visibles.

• Temperatura: Los microorganismos se clasifican según el rango de temperatura en el cual pueden sobrevivir. Así las mesófilas sobreviven en un rango óptimo de 30~40°C, las moderadamente termófilas a una temperatura cercana a los 50°C, y las extremadamente termófilas sobre los 65 °C. Si la temperatura del medio en que se encuentren los microorganismos es menor a 5°C, se vuelven inactivos volviendo cumplir su función si aumenta la temperatura, pero si la temperatura del. medio sobrepasa, el óptimo, los microorganismos se mueren. Es importante considerar que la reacción de oxidación de los minerales sulfurados es exotérmica, es decir libera calor al medio lo que produce el aumento de la temperatura. La posibilidad de controlar la temperatura dependerá del diseño de la tecnología de biolixiviación ocupada, por ejemplo sería más difícil el control en una pila que un tanque agitado

• Presencia de Inhibidores: durante el proceso de biolixiviación, se van acumulando metales pesados como zinc, arsénico y hierro en la solución de lixiviación, y en ciertas concentraciones resultan tóxicos para los microorganismos. Estas concentraciones tóxicas se pueden disminuir al diluir la solución lixiviante.

• Potencial redox (Eh) : La oxidación de las especies reducidas depende del movimiento o transferencia de electrones, por lo tanto influye en el metabolismo de la bacteria. De esta manera, la medida del potencial es un indicador de la actividad microbiana, mientras mayor sea el potencial medido, mayor será la actividad microbiana. El potencial óptimo es de 600 a 800 mV (miliVolt) .

• Tamaño de partícula: a menor tamaño de la partícula de mineral, mayor es el área de contacto que tiene el microorganismo, haciendo más efectiva la lixiviación.

Todos estos factores pueden variar según el tipo de microorganismo

En el estado del arte, se encuentran algunas iniciativas respecto a mejorar la concentración de cobre desde el proceso de lixiviación, alguno de los cuales se presentan a continuación.

En el documento WO2010/149841 Al (equivalente a AU2010264622) , ^w Method for leaching chalcopyrite concéntrate, se describe un método para, lixiviar calcopirita concentrada mediante la adición de una solución acuosa de ácido sulfúrico y un flujo de oxígeno bajo condiciones de presión atmosférica y temperaturas de entre 75 °C y el punto de ebullición de la solución. Sin embargo en este documento no se hace referencia a la utilización de otros ácidos, en particular ácidos débiles en el proceso de lixiviación ,

En el documento RU2226559 (C2) (cuya prioridad es RU20010127611 20011010), describe un método para procesar cobre a partir de residuos de este mismo mediante la adición de una solución que contiene 15-25% de ácido sulfúrico y 30-45% de ácido nítrico. La solución resultante se deja reposar hasta que cede la liberación de gases, se hace precipitar el cobre y se separa mediante extracción electroquímica de cobre. El tratamiento con la mezcla de ácidos mejora el rendimiento del cobre recuperado desde la celda electroquímica.

Sin embargo, hasta el momento, no se ha utilizado un ácido débil como ácido bórico, para mejorar el rendimiento del cobre recuperado desde una pila de lixiviación.

En la literatura se encuentran otros variados usos de boro, ácido bórico, bórax, o sus derivados para otras industrias, como por ejemplo e la industria el aluminio (US 5,332,421, US 6,475,276 Bl)

Por otro lado, se ha descrito en la patente EP160463B1 un proceso para producir una solución de lixiviación compuesta por agua, monoetanolamína y una sal de monoetanolamida . Donde la sal es producida por la adición de un ácido como ácido carbónico, fosfórico, sulfúrico, bórico, nítrico, fluorhídrico, clorhídrico, oxálico, malón!co , gálico, cítrico, ascórbico, fórmico, acético, propionico o mezclas de estos. Sin embargo, en el proceso el ácido solo se adiciona con el objetivo de formar una sal y no se adiciona directamente o como mineral para formar la solución lixiviante. Adicionalmente en el proceso se relata como principal solvente ácido al ácido carbónico, el que en el proceso se forma por inyección de dióxido de carbono y aire, estableciendo que de esta forma el proceso es más fácil de controlar y monitorear.

Los compuestos del tipo boratos son utilizados en la industria de la minería no metálica. Uno de los principales minerales compuestos por boro es la ulexita (NaC'aB ₅ 0 ₉ · 8H ₂ 0) ; este borato de tipo natural se utiliza en la minería no metálica para la producción u obtención de ácido bórico, bórax y otros derivados.

A nivel industrial manufacturero se ha descrito el uso de ulexita en agricultura y forestación como materia de fertilizantes .

Otros derivados de boro, como el bórax y el ácido bórico han sido utilizados como fertilizantes y preservantes en la industria alimenticia.

Adicionalmente el bórax, que es un borato soluble, en minería se utiliza en conjunto con amonio como mezcla de fundición de hierro y acero, debido a su capacidad para disminuir el punto de fusión de la mezcla y así eliminar el contaminante óxido de hierro del sistema. También se ha descrito el uso del bórax en la fundición de joyería de oro y plata.

Por su parte el ácido bórico como tal, se emplea para la fabricación de fibras de vidrio, retardantes de fuego, vidrios borosilicados , jabones, detergentes y ciertos productos farmacéuticos. En cuanto al ácido bórico, éste es utilizado como un antiséptico, antibacteriano, en la formulación de insecticidas, como compuesto de soluciones tampón, y como preservante de alimentos. A nivel industrial, el ácido bórico es reconocido como materia prima en la fabricación de las monofibra.s que constituyen la fibra de vidrio textil, la que se utiliza en la base estructural de plásticos y de circuitos eléctricos. Adicionalmente , se ha descrito el uso de ácido bórico como material de fabricación de dinamita y de armas de destrucción masiva.

En cuanto a otro ácido débil, particularmente relevante en la presente invención, como es el ácido ortofosfórico y sus derivados, se ha especificado el uso de polifosfatos en fertilizantes líquidos concentrados por su alta solubilidad, y también son utilizados en minería e industria como agentes quelantes de metales . Adicionalmente se ha descrito el uso de polifosfatos de sodio y de calcio en la industria alimenticia y en la preparación de detergentes. Otros fosfatos, en formas de sales de amonio son muy utilizados como materia prima en la fabricación de fertilizantes. En la industria minera y orfebrería se utilizan compuestos de tipo fosfato, como fosfato de manganeso, para prevenir la corrosión del metal y mejorar su lubricación. Igualmente, el fosfato de zinc se usa para prevenir oxidación de metales. Finalmente, el ácido fosfórico como tal, se ocupa como ingrediente de gaseosas, como ablandador de aguas, en la producción de fertilizantes y detergentes, y en la industria minera como sustancia anticorrosiva, antireductora y como agente para prevenir la evaporación de gases.

Descripción de la Invención :

La utilización de ácidos débiles oxigenados y polioxigenados , particularmente ácidos inorgánicos, y más particularmente ácido bórico y fosfórico, como el uso propuesto en la presente invención en la etapa de lixiviación o en la. etapa de biolixiviación, aumenta la recuperación de cobre del mineral en la etapa, lixiviación o biolixiviación y al mismo tiempo aumenta la concentración de cobre de la solución PLS, aumentando la producción y productividad de la planta, sin aumentar el consumo de agua, tamaño de planta, ni. aumentando la generación de desechos .

El objetivo de la presente invención es incorporar un ácido débil, oxigenado o polioxigenado , en el sistema de riego, o bien adicionar a la pila de lixiviación una capa superior de otro mineral que puede generar un ácido débil oxigenado o polioxigenado a fin mejorar la recuperación de cobre y aumentar la concentración de cobre en la PLS .

Otro objetivo preferente de la presente invención es incorporar un ácido débil oxigenado o polioxigenado al proceso de bioloxivíación, ya sea adicionando directamente un ácido débil a la pila de bio1ixi.viación o bien incorporando otro mineral que puede generar un ácido débil a fin mejorar la recuperación de cobre y aumentar la concentración de cobre obtenido en este proceso .

En particular, la presente invención se refiere al uso de cido bórico, (en cualquier grado de concentración), sus derivados, minerales que contengan boro, bórax, sus derivados, residuos y desechos sólidos y líquidos, de plantas productoras de ácido bórico y bórax, en la lixiviación o biolixi iación de minerales de cobre, mediante ácido sulfúrico o sus derivados.

La presente invención también se. refiere al uso de ácido fosfórico , (en cualquier grado de concentración), sus derivados, minerales que contengan fósforo, sus derivados, residuos y desechos sólidos y líquidos, de plantas productoras de ácido fosfórico, en la lixiviación o biolixi íación de minerales de cobre, mediante ácido sulfúrico o sus derivados.

La presente invención también describe un proceso de lixiviación en el cual se adiciona una cantidad necesaria de un ácido débil oxigenado o polioxigenado, o un compuesto o un mineral que lo genere, al proceso de lixiviación y se adiciona paralelamente ácido sulfúrico a la pila de lixiviación. La cantidad necesaria de ácido débil dependerá de las características del. mineral a. lixiviar .

Dicha adición del ácido débil a la pila de lixiviación se puede realizar en forma conjunta con el ácido sulfúrico, o adicionar simultáneamente a través de los procedimientos habituales de adición de ácido a las pilas.

Sin embrago, la incorporación del ácido débil oxigenado o polioxigenado, también puede realizarse i si tu en la pila de lixiviación, adicionando sobre la pila de lixiviación un mineral o un compuesto que genere a. dicho ácido débil. Esto debido a. que el contacto del mineral o compuesto que genere al ácido débil con ácido sulfúrico generará in sítu al ácido débil.

Un procedimiento similar se puede realizar en el proceso de biolixiviación, en donde se puede adicionar del ácido débil oxigenado o polioxigenado directamente al proceso de biolixiviación en conjunto con el ácido sulfúrico, o bien obtenerse in si tu en la pila de biolixiviación, adicionando sobre la pila de lixiviación un mineral o un compuesto que genere a dicho ácido débil.

En la presente invención, ácido bórico se refiere a H ₃ B0 ₃ (ácido trioxobórico (III), B (OH) ₃ , también llamado ácido ortobórico) , o sus derivados. Minerales de boro se refiere, sin limitarse, entre otros a ulexita, colemanita, kernita, pandermita , bakerita, datolita, elbaíta, admontita, aksaita, ameghinita, amonioborato , arístarainita , avogadrita, axinita, bandilita, barberiita, behierita, berborita, biringucita, boracita, boralsilita, bórax, borazona, borcarita, bormuscovíta, calinita, calciborita, carboborato, chambersita , charles ita, congolita, danburita, datolita, diomignita, dravita, dumortierita , eremeevita , ericaita, escurrita, estroncioborita , fabianita , ferruccita, flolovita, fluoborita, Foitita, frolovita, garrelsita, gaudefroyita , ginorita, gowerita, halurgita, hambergita, heidornita, henmilita, hexahidroborita , hidroboracita , hidroclorborita , hilgardita , holtita, howlita, hulsita. , hungchaoita, inderborita, inderita, inyoita, j eremej evita , jimboita, kalborsita , karlita, katoita, kornerupina, kotoita, kurnakovita, lardarelita, ludwigita, lueneburgita, luidwigita, manandonita, mcallisterita , metaborita, meyerhofferita, moydita, nasini a, nifontovita, nobleita, nordenskjoeldina, olenita, oyelita, painita, pentahidroborato , pinnoita, povondraita, preobrazhenskita , priceita, pringleita, probertita, reedmergnerita , rhodozita, rivadavita, roweita, sabinita, sakhita, santita, sassolita, sborgita, schorl, seamanita, searlesita, serendibita, sibirskita, sinhalita, solongoita, spurrita, stillwellita, studenitsita, sturmanita, suanita, sulfoborita, susexita, szaibelita, teepleita, tertschita, tincalconita, tunellita, tusionita, tyretskita, uralborita, veatchita, vesuvianita bórica, vistepita, volkovskita, vonsenita, warwickita, wawayandaita, wighmanita, wiluita, wiserita.

Compuestos de boro se refiere, sin limitarse, a bórax (Na ₂ B 0 ₇ - 10H ₂ O o pentahidratado , borato de sodio, tetraborato de sodio, Heptaoxotetraborato de sodio) , boratos (compuestos que contienen oxoaniones de boro, con boro en estado de oxidaciónde +3) , boranos (hidruros de boro) .

En la presente invención, ácido fosfórico se refiere a H P0 ₄ . (a veces llamado ácido ortofosfórico) , compuestos de cobre se refiere sin limitarse a; Fosfatos, Fosfonatos , Fosfóranos, Fosfuros, Hipofosfito de sodio, Óxido de fosfina, Pentafluoruro de fósforo, Tricloruro de fósforo, Ácido hexafluorofosfórico , Óxido de fósforo (III) y V), entre otros. Minerales de Fósforo se refiere sin limitarse a rocas fosfóricas, como por ejemplo, lignita, andalucita, Aheilita, alderma ita , alforsita , alluaudita, altausita, amblygonita, Anapaita , apatita, arctita, Ardealita, arupita, augelita, Autunita, babeffita, barbosalita, baricita , barringerita, bassetita, bauxita, beartita, belovita benauita, beraunita, berilonita, berlinita, Bermanita bertosaita, beusita, bifosfamita, bobierrita , boggildita bonshtedtita , brabantita, bradleyita, brazilianita, brianita britolita, Brushita, buchwaldita, cacoxenita, calcosiderita canafita, cassidita, Cheralite, churchita, cirilovita clorapatita, cofinita, col ínsita, Cooeruleolactita , corkita cornetita, crandalita, crawfordita, curetonita, Diadochita dittmarita, dorfmanita, dufrenita, dumontita, earlshanonita Ehrleita, eosforita, escorzalita, espencerita, estercorita esterwartita , Estrengita, estrunzita, estruvita, es anbergi ta eswitzerita, fairfieldita , farringtonita , florencita , fluelita Fluorapatita, Fluorel lestadita , foggita, fornacita, fosfamita fosfoelenbergerita, Fosfoferrita, fosfofibrita, fosfofilita fosforroslerita, fosfosiderita , Fosfouranilita, fosfovanadilita fosinaita, francoanelita , fransoletita, Frondelita, furalumita furcalita, furongita, gainesita, galileita, gatehouseita gatumbaita , giniita, girvasita, glucina , gorceixita , gordonita goyazita, graftonita, grattarolaita, grayita, hentschelita Herderita, heterosita, hidroxilapatita, hidroxilherderita hidroxil-piromorfita, hinsdalita, holtedalita, hopeita hotsonita, hureaulita, Hurlbutita, isokita, jagowerita kaluginita, kidwelita, kingita, kingsmountita , kintoreita kleemanita, kolbeckita, koninckita, kosnarita, Kovdorskita kribergita, kryzhanovskita, kuksita, lacroixita, landesita Laubmanita, laueita, lazulita, lehnerita, lermontovita leucofosfita, libetenita, likasita, lipscombita, liroconita litiofilita, litiofosfatita , litiofosfato, lomonosovita. ludlamita, luneburgita, magniotriplíta , mahlmoodita mangangordonita , maricita, matulaita, metaankoleita

Metaswitzerita, metatorbenita, metavariscita , metavauxita Mimetita , mítridatita, monazita, monetita , montebrasita montgomerita , Moraesita, moreauita , morinita, rnundita , nabafita nafedovita, nalipoita, Nasicon, nastrofita, natrofilita natrofosfato , nefedovita., newberíta ,, niahita, ningyoita., nissonita, olimpita, overita, oxiapatita, parafransoletita, parahopeita, paravauxita, parsonita, Paulkellerita , Petersita, pirofosfita, Pi romorfita, plumbogumita , pretulita, pseudolaueita , pseudomalaquita , purpurita, reichenbach.ita , robertsita, Rockbridgeita, rodolicoita, sabugalita, saleeita, sampleita, saterlita, Scheribersita, scholzita, seamanita, segelerita, senegalita, sengalita, Sidorenkita, sieleckita, sigloita., silicocarnotita , taranakita, tarbutita

Tavorita, threadgoldita , tinsleyita, tinticita, triangulita , Trifilita, Triplita, triploidita, troleita, turqueza, Uralolita, us kovita, vaeyrynenita , vanmeerscheita , variscita, varulita, vashegita, veszelita, Viitaniemiita , vitusita, Vivianita, vochtenita, voggita, vuonnemita, vyacheslavita, wagrierita, wardita, wavelita, whitmoreita, wolfeita, oodhouseita, wooldridgeita , ximengita, zairita, zapatalita, zodacita.

Ejemplo 1 Aplicación de distintas concentraciones de ácido bórico para los minerales de cobre estudiados .

Protocolo General :

En el presente ejemplo, las muestras utilizadas en la lixiviación corresponden a minerales de cobre oxidados, principalmente crisocola (silicato de cobre hidratado) . De las muestras se masaron 40 g. de mineral seco y molido, sobre el cual se adicionó la base de la solución lixiviante compuesta por 1000 m.L de agua, 61 mL de H ₂ S0 ₄ al 5% y según lo propuesto por la invención cantidades variables de ácido bórico. La mezcla resultante se mantuvo en agitación durante 30 min. a temperatura ambiente ( 20-25 °C) . Luego de obtener una solución cargada de cobre desde la lixiviación (PLS) se prosigue con una etapa de extracción con solvente . Para esto se preparó una mezcla en re un extractante de tipo orgánico CuPRO MEX 3506 ^® disuelto al 10% v/v en Escaid ^® 1.10 (de ExxonMobil Chemical). Se mezcló la solución extractante con el PLS en agitación durante 15 min. en un embudo de decantación y se separaron las fases.

La fase orgánica contiene una alta concentración de cobre (ER) y su destino es la etapa de reextracción. La. fase acuosa retorna a. la etapa de lixiviación .

Finalmente la fase orgánica es llevada a la etapa de electrobotención utilizando un electrolito pobre (EP) compuesto por CuS0 ₄ *5H ₂ 0 (Cu=33 , 36 g/L) , ácido sulfúrico (180 g/L) y agua. Se realizó la reextraccion de este electrolito con orgánico cargado (OC) en un embudo de decantación y se dejó en agitación durante 15 min. Luego de la etapa de reextraccion el orgánico retorna a la etapa de extracción y el electrolito rico (con una concentración sobre 40 g/L) ingresa, a la etapa de electro obtención, por lo que en la salida del proceso de electro obtención el electrolito obtenido corresponde al electrolito pobre .

Los parámetros de recuperación de cobre se establecieron de acuerdo a la masa inicial y lo recuperado en las distintas etapas del proceso.

En la tabla 1 se presentan los parámetros estandarizados para, las etapas incluidas en el proceso de lixiviación. Donde PLS corresponde al producto obtenido luego de tratar el. mineral de cobre con la solución lixiviante y EP es electrolito pobre.

Tabla 1. Parámetros establecidos para el protocolo de lixiviación

Fluido Parámetro Valor

PLS Concentración de Cu >1,7 g/L H 1,7 a 2,0

Concentración de Cu 42-46 g/L

ER Concentración de 180 g/L

ácido sulfúrico

Orgánico Dilución CuPro Max al 9 %

v/v en Escaid

110

En este ejemplo, se comparó los efectos de una solución lixiviante compuesta por: agua, ácido sulfúrico 5% y cantidades variables ácido bórico con una solución lixiviante convencional, en un proceso de extracción de cobre. Las pruebas se realizaron siguiendo el protocolo general ya descrito utilizando una solución lixiviante compuesta por 1000 mL de agua, 61 raL de ácido sulfúrico 5% y cantidades variables de ácido bórico. Se determinó la cantidad de cobre total presente en el mineral inicial, en el líquido post filtrado y en agua de lavado y la concentración de cobre en el PLS (Tabla 2) .

Los resultados indican que al incluir ácido bórico, según el uso de la presente invención, en el proceso de lixiviación, se aumenta hasta en un. 10% la recuperación de cobre respecto a una solución de lixiviación convencional (figura 2) . El mayor porcentaje de recuperación se obtuvo al agregar 24,86 g de Acido Bórico H;B0 ₅ (figura 2) .

La tabla 2 muestra los volúmenes y masas de reactivos utilizados en el proceso de recuperación de cobre al adicionar ácido bórico en la solución lixiviante. Adiciorialmente se determina la concentración de cobre presente en el líquido filtrado (PLS) en el agua de lavado (AL) y el porcentaje de cobre en la ganga remanente . Tabla 2. Valores de reactivos y de recuperación de cobre en prueba de adición de ácido bórico a solución lixiviante .

Donde Recuperación de Cobre Total» [ {cobre mineral de alimentación - Cobre en ganga) / Cobre en el mineral de alimentación!* 100

Ejemplo 2 : Efecto de la adición de minerales de boro en la lixiviación de cobre .

Se mezclan mineral de cobre , ácido sulfúrico al 5% , agua y ulexita (borato de sodio pentahidratado y calcio) en cantidad equivalente a. 5, 10 , 15, 20 y 25 g de ácido bórico , respectivamente .

Esta mezcla se agita por 30 minutos, luego es filtrada obteniéndose el PLS, el cual es analizado químicamente para 3eterminar su contenido de cobre Cu. El sólido remanente (ganga.) 2S lavado con 250 mL de agua. El agua de lavado (AL) es analizada químicamente a fin de determinar su contenido de -obre . La ganga húmeda es secada, pesada, pulverizada y :omogenizad para. luego ser analizada químicamente para, de erminar su contenido de Cobre. rabia 3 : Pruebas con ülexita

Donde Recuperación de Cobre Total» [ (cobre mineral de alimentación - Cobre en ganga) / l'obre en el mineral de alimentación}* 100

En la figura 3, se puede apreciar la cantidad de cobre en el PLS respecto a la cantidad de Ulexita adicionada, donde se observa m efecto positivo significati o en la recuperación de cobre en ≥1 PLS al adicionar Ulexita al proceso de lixiviación.

Por lo que la presente invención, favorece la lixiviación de niñerales de cobre, al adicionar el mineral del cual se genera si ácido débil.

Ejemplo 3: Efecto de la adición de ácido ortofosfórico en la solución lixiviante en el proceso de recuperación de cobre .

1 En este ejemplo, se determinó el efecto de una solución lixiviante compuesta por agua, ácido sulfúrico 5% y volúmenes variables de ácido ortofosfórico concentrado grado técnico en el proceso de refinamiento de minerales de cobre La prueba de la nueva solución lixiviante se realizó siguiendo el protocolo ya descrito con una solución base compuesta por 1000 mL de agua 61 mL de ácido sulfúrico 5% y los distintos volúmenes adicionados de ácido orto fosfórico según se menciona en la tabla 7.

Tabla 7. Volúmenes de reactivos utilizados en la solución lixiviante compuesta por ácido ortofosfórico al 85% de concentración .

La adición de ácido ortofosfórico a la solución lixiviante generó un mayor porcentaje de recuperación de cobre respecto a una solución de lixiviación convencional (sin el ácido ortofos órico) . El punto máximo de recuperación del metal ocurrió cuando se adicionó 20.6 mL de ácido ortofosfórico H _? P0 ₄ a una concentración del 85 gr/L (figura 4) .

Descripción figuras:

Figura 1. Proceso global de recuperación de cobre de minerales. La figura presenta las etapas que componen procedimiento general de extracción de cobre: lixiviación, extracción, reextracción y electroobtención, y los productos e intermediarios de cada etapa .

Figura 2. Efecto de una solución lixiviante con ácido bórico en la recuperación de cobre, a) La. gráfica representa el aumento en porcentaje de recuperación de cobre a medida que se adiciona ácido bórico (g) a la solución lixiviante, b ) La curva describe el aumento en la concentración de cobre (g/L) contenido en el PLS de acuerdo a la adición ácido bórico (g) a la solución lixiviante durante la recuperación de cobre.

Figura 3. Efecto de la adición de ulexita sobre la recuperación de cobre en el proceso de lixiviación, a) El gráfico muestra el aumento en el porcentaje de recuperación de cobre a medida que se adiciona mineral ulexita a la solución de lixiviación, b) La curva representa el aumento en la concentración de cobre contenido en el PLS a medida que se agrega mineral ulexita en la solución lixiviante.

Figura 4. Efecto de la adición de ácido ortofesférico en una solución lixiviante sobre la recuperación de cobre. a) La gráfica muestra un aumento en el porcentaje de recuperación de cobre a medida que se adiciona ácido ortofosfórico a la solución lixiviante (g) . b) La curva representa la concentración de cobre detectado en PLS (g/L) respecto a la cantidad de ácido bórico adicionado (g) en la solución lixiviante, durante el proceso de obtención .