Desarrollo del proceso para tratamiento de borras en residuos del tratamiento de polvos de fundición

Abstract

El presente estudio se enmarca dentro de un proyecto para desarrollar, a escala laboratorio, un proceso para el tratamiento de polvos de fundición de cobre y residuos de lixiviación (“borras”) de la planta Ecometales de Codelco. Esta investigación corresponde a uno de los proyectos semilla del centro de excelencia internacional SM-ICE Chile que es financiado por Corfo. El objetivo de esta memoria fue evaluar experimentalmente el proceso propuesto para el tratamiento de las borras. El proceso considera una primera etapa de eliminación de impurezas volátiles como arsénico y antimonio mediante el proceso de sulfidización- volatilización y posteriormente una etapa de tostación sulfatante u oxisulfatante para la recuperación del cobre mediante lixiviación, dejando el plomo en el residuo como sulfato insoluble. En este trabajo se evaluó la temperatura y tipo de agente sulfidizante, manteniendo fija la razón azufre/borras con un 200% de exceso de azufre sobre el estequiométrico y una atmósfera neutra (N2).[1] Los resultados de mezcla de borras con azufre elemental como agente sulfidizante, muestran que la temperatura de volatilización más eficiente se encuentra a 800°C, obteniendo remociones de 93,55% para arsénico, 52,11% para antimonio y 48,96% para bismuto. Para las pruebas de tostación la mejor extracción de cobre se logra a 680°C con un tiempo de 6 horas, un flujo de aire de 0.5 L/min, con una composición del gas de 10% de O2, 10% de SO2 y 80% de N2. Al emplear las mismas condiciones de tostación para la muestra de borra sin volatilizar, se obtiene el mismo nivel de extracción de cobre, sin embargo la volatilización no es eficiente, de manera que no se recomienda utilizar ese método de forma directa para las borras. Para las pruebas de lixiviación de las borras sultatadas se empleó un test estándar con una concentración de ácido sulfúrico de 25g/L, temperatura de 25°C a 300 rpm. La variación de temperatura de lixiviación de 25°C a 90°C no representa una gran variación en la extracción de cobre. El empleo de concentrado de cobre como agente sulfidizante resultó ser el más eficiente con respecto a la recuperación global de cobre con un 97,42% y una volatilización de arsénico de 72,02%, 45,93% para el bismuto y 89,69% para el antimonio.