Evaluación experimental de las precipitaciones en una salmuera de cloruro de sodio saturada en diferentes medios acuosos

Abstract

La lixiviación clorada en Chile se inicia con la formalización de la patente CuproChlor de Minera Michilla pasando posteriormente a AMSA, que adiciona una mezcla de cloruro de sodio (NaCl) y cloruro de calcio (CaCl2) en el tambor aglomerador, que compite al poco tiempo con la patente de Full Salt del Grupo BHP, que solo adiciona cloruro de sodio en dicho tambor aglomerador. En estas condiciones las sales adicionadas reaccionan prácticamente en forma completa en el periodo comprendido entre el aglomerado y el reposo, disminuyendo significativamente los fenómenos de precipitación. Sin embargo, dos empresas de la gran minería del cobre que inician su transición de lixiviación de óxidos en medio sulfato ácido hacia la lixiviación clorurada mediante proyectos brownfields, que no disponen de tambores aglomerados y solo de curado en la correa transportadora que alimenta la pila de lixiviación, deciden mantener este sistema cambiando la primera estación de adición de refino por la adición de una salmuera ácida, lograda mediante la mezcla de NaCl sólido y solución intermedia (ILS). Una de ellas desde la puesta en marcha (PEM) observa dificultades para lograr la extracción de cobre prometida en el proyecto (82% Cu) y después de hacer múltiples cambios para mejorar la operación solo ha logrado un máximo de 65% Cu manteniendo su condición de PEM con las implicancias negativas que esto conlleva. Este estudio de memoria de título analiza la información experimental exploratoria que se realizó de las condiciones de operación del reactor disolvedor de NaCl en ILS, incluyendo información experimental adicional obtenida en el laboratorio de hidrometalurgia del Campus Santiago San Joaquín con el objeto de descubrir los fenómenos de precipitación de compuestos. Los experimentos exploratorios realizados en la faena minera a escala industrial permiten concluir que la precipitación de compuestos depende del valor de pH, concentración de los iones de cloruro y sodio y temperatura. Esta dependencia de un conjunto de variables lo transforma en problema complejo de resolver a una escala industrial de operación. La información adicional lograda a escala de laboratorio permite concluir que la masa precipitada tiende a aparecer desde los 200 g L-1 y a un pH bajo 2. Las precipitaciones de hierro (III) y (II) ocurren como 𝐹𝑒𝐶𝑙3(𝑠) y 𝐹𝑒𝐶𝑙2(𝑠) respectivamente y el cobre (II) como 𝐶𝑢𝐶𝑙2(𝑠). Además, el cobre actúa como catalizador para la oxidación del ferroso. Y las bajas de temperaturas tienden a disminuir las variaciones de concentraciones de los iones presentes. Salt patent f the BHP Group, which only adds sodium chloride in said agglomerator drum. Under these conditions, the added salts react practically completely in the period between agglomerate and rest, significantly reducing the precipitation phenomena. However, two large copper mining companies that begin their transition from leaching of oxides in acid sulfate medium to chlorinated leaching through brownfield projects, wich do not have agglomerated drums and only curing on the conveyor belt that feeds the pile of leaching, decide to maintain this system by changing the first refining addition station to the addition o fan acid brine, achieved by mixing solid NaCl and intermediate solution (ILS). One of them, since the start up (PEM), has observed difficulties in achieving the copper extraction promised in the project (82% Cu) and after making multiple changes to improve the operation, it has only achieved a maximum of 65% Cu, maintaining its condition of PEM with negative implications that this entails. This title memory study analyzes the exploratory experimental information that was carried out on the operating conditions of the NaCl dissolver reactor at ILS including additional experimental information obtained in the hydrometallurgy laboratory of the Santiago San Joaquín Campus in order to discover the phenomena of precipitation of compounds. The exploratory experiments carried out at the mining site on an industrial scale allow us to conclude that the precipitation of compounds depends on the pH value, redox potential, concentration of chloride and sodium ions and temperature. This dependence on a set of variables makes it a complex problem to solve on an industrial scale of operation. The additional information obtained on a laboratory scale allows us to conclude that the precipitated mass tends to appear from 200 g L-1 and at a low pH 2. The precipitations of iron (III) and (II) occur as 𝐹𝑒𝐶𝑙3(𝑠) and 𝐹𝑒𝐶𝑙2(𝑠) respectively and copper (II) as 𝐶𝑢𝐶𝑙2(𝑠). In addition, copper acts as a catalyst for the oxidation of ferrous. And lower temperatures tend to reduce the variations in concentrations of the ions present.