Evaluación del comportamiento metalúrgico de diferentes mezclas de polvos en la planta de tratamiento de polvos de Ecometales Limited

Abstract

El objetivo de este trabajo es proponer mejoras para la Planta de Tratamiento de Polvos de Ecometales Limited, que trabaja con residuos procedentes de la Gerencia de Fundición de División Chuquicamata. Para esto, se realizó un estudio a través de un test de extracción máxima a nivel laboratorio en el que se analizaron las variables que influyen en la recuperación de cobre a lo largo del proceso (concentración de ácido, tiempo, agente lixiviante, mezcla de polvos). Dichas pruebas consistieron en un proceso batch de tres etapas de lixiviación, en reactores de 5 L, cada etapa trabajó bajo distintas condiciones de concentración de ácido, tiempo y temperatura. Se estudiaron la recuperación y cinética de disolución de cobre y arsénico, al igual que la pérdida de masa de los polvos, se analizaron las recuperaciones logradas de la lixiviación de cada tipo de polvo ya sea con agua acidulada o agua en la etapa primaria, se estudió la influencia de los polvos de la Zona de Transferencia, uno de los polvos que ingresa a la planta, al disolver cobre y arsénico, se reevaluaron los tiempos de residencia empleados en cada reactor. De los resultados, se observó que es posible disolver el cobre de manera casi total, puesto que se alcanzó entre un 90 y 95% de recuperación acumulada en todas las pruebas. Además, se observó que la lixiviación primaria alcanzó velocidades altas de disolución, ya sea de cobre, masa o arsénico, a diferencia de las etapas restantes. Esto se asocia a que la primera etapa cumple una función disolutiva, en cambio la segunda etapa incrementa muy pocos puntos a la recuperación global y la tercera tiene como rol lixiviar los compuestos refractarios asociados al cobre y arsénico. De acuerdo con esto, sería posible obviar la segunda instancia disolutiva. En cuanto a la solubilización de cada tipo de polvos, CPS, CT, HF y ZT, de forma aislada, se dedujo que es posible recuperar por sobre el 90% del cobre y 99% del arsénico, ya sea utilizando agua o agua acidulada como agente lixiviante en la etapa primaria, lo que significa que los polvos están principalmente compuestos por especies asociadas a sales sulfatadas y/o óxidos. En cuanto a la presencia de polvos ZT en las mezclas a disolver no presentó mayores dificultades, ya que a pesar de la disminución de la recuperación y velocidad de lixiviación en la primera etapa, el ácido y la temperatura de la etapa terciaria lograron soslayar el efecto refractario que presentan estos polvos frente a lixiviación, alcanzando recuperaciones similares que al trabajar con polvos exclusivamente de la TT. Por lo tanto, fue posible lograr las mismas recuperaciones globales incluso al trabajar con mezclas que contenían una alta proporción de polvos ZT. En lo que concernió al tiempo de reacción de cada etapa, se alcanzaron altos valores de recuperación, incluso el máximo en algunos casos, en la primera media hora. Esto abriría una oportunidad de mejora para la capacidad de tratamiento de la planta. Por otra parte, es relevante el alto grado de pérdida de masa de polvos y disolución de arsénico total, ya que la P-AAA oxida el As+3 en As+5 para luego estabilizarlo y precipitarlo en forma de escorodita. Incluyendo las pérdidas de arsénico en la borra, la planta abate un 85% del arsénico total que entra, cumpliendo así con la normativa ambiental.