Evaluación técnica y económica para el tratamiento hidrometalúrgico de escorias de convertidores Peirce Smith y hornos anódicos de la fundición potrerillos, División Salvador-CODELCO

Abstract

En la Fundición Potrerillos, hasta octubre del 2017, las escorias generadas en el proceso de conversión y refinación eran recirculadas inmediatamente al Convertidor Teniente. Tras la puesta en marcha del Proyecto de Gases que da cumplimiento al decreto 28, el cual indica el nivel de captura de arsénico y azufre, no es posible su recirculación sin salir de la nave de fundición, ya que en la etapa de fusión se implementó una campana de captación de gases con puerta deslizante que impedirá el carguío por boca. Es por esto que ha sido necesario el estudio de un método alternativo para la recuperación del cobre desde estas escorias de alta ley. Con tal objetivo, en este estudio se evaluaron alternativas hidrometalúrgicas para la recuperación de cobre desde las escorias, considerando que el cobre se encuentra principalmente como óxido. En una primera etapa, se realizó un análisis bibliográfico para identificar las mejores alternativas de proceso, a partir del cual se seleccionaron las siguientes como las más promisorias: - Lixiviación agitada en medio ácido - Lixiviación en columnas - Tostación oxi-sulftante y lixiviación agitada En una segunda etapa se realizaron pruebas experimentales a escala laboratorio, cuyo criterio de evaluación fue las extracciones de cobre para definir las mejores condiciones de operación. Para las pruebas de lixiviación agitada, la mejor extracción corresponde a las pruebas con adición de oxígeno y 80 °C con una extracción de 95,04 %Cu. Para lixiviación en columnas con aglomerado y curado a las escorias y una solución lixiviante de 160 g/L de H2SO4, la extracción es de 71,4 %Cu. Por último, en las pruebas de lixiviación a 50 °C de las calcinas de tostación, se llegó a una extracción de cobre de 93,66 %. Luego, se procedió a evaluar económicamente las alternativas que resultaron de mayor interés para la empresa. Para el desarrollo de esto, se consideró la lixiviación agitada a 90 °C sin inyección de oxígeno y con una extracción de cobre de 85,7 % y la alternativa de lixiviación en pilas con una extracción de 71,4 %. Con esto se obtuvo un VAN de 404,6 MUSD para la implementación de una planta de lixiviación agitada por sobre las utilidades del proyecto con lixiviación en columnas, las cuales corresponden a 364,9 MUSD, considerando un valor cero para el precio de las escorias CPS y HA. Se obtuvo además un precio para la mezcla de escorias CPS y HA sobre el cual sería conveniente vender las escorias y bajo el cual resulta más atractivo realizar el proyecto (VAN = 0). Este precio fue de 2055 USD/ton para la alternativa de lixiviación agitada y de 1450 USD/ton para la lixiviación en pilas.