Dimensionamiento Pila De Lixiviación

Dimensionamiento pila de lixiviación A partir de los datos obtenidos a nivel de laboratorio con la columna de lixiviación se determinaron características propias del mineral y del proceso de lixiviación, obteniendo valores como densidad aparente del mineral en la columna, ley de cobre soluble y total, cinética de lixiviación (recuperación y tiempo). Además de estos valores es necesario conocer valores de planta, tales como la capacidad de planta en términos de área para contener la(s) pila(s) de lixiviación y tonelaje de mineral a tratar por día. En la Tabla X. (Algunas variables y datos necesarios para efectuar el dimensionamiento de una pila de lixiviación.) es posible observar las tanto las variables que influyen y los datos necesarios para dimensionar una pila de lixiviación. La granulometría y la altura de la pila son factores muy importantes, ya que determinan el nivel de compactación del mineral que sumado a una gran cantidad de finos puede provocar que la solución de riego no pueda percolar a través de la pila y se cree un efecto “tapón”. Es por ello que el proceso previo de aglomeración debe generar glómeros óptimos y resistentes para evitar este tipo de problemas. La figura 1 muestra la forma geométrica de la pila a diseñar, cabe destacar que al ángulo de reposo (θ) señalado en la figura se le añadirá una inclinación extra de 4º para permitir el escurrimiento de la solución de PLS hacia los canales de receptación. Para determinar el tonalaje a tratar por día, es necesario evaluar cual es la producción que se desea obtener. En este caso, se idealizará una producción de 50 [ton Cu /día]. Además de esto, se considerará que el mineral a tratar corresponde a un 50% de covelina y 50% de calcosina. 𝐶𝑢 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 [

𝑡𝑜𝑛 𝐿𝑒𝑦 ∗ 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 ∗ (𝐴𝑡. 𝐶𝑢 ∗ 𝑃. 𝐴 𝐶𝑢) ∗ 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ]= 𝑑í𝑎 𝑃. 𝑀 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙

(1)

𝑡𝑜𝑛 ] ∗ 127 [𝑔/𝑚𝑜𝑙] 𝑑í𝑎 𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 = 𝑔 0.0334 ∗ (1.5 ∗ 63.5 [ ∗ 0.6 𝑚𝑜𝑙 ]) 50 [

𝑡𝑜𝑛 ] ∗ 127 [𝑔/𝑚𝑜𝑙] 𝑑í𝑎 𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 = = 3326.7[𝑡𝑜𝑛/𝑑í𝑎] 𝑔 0.0334 ∗ (1.5 ∗ 63.5 [ ∗ 0.6 ]) 𝑚𝑜𝑙 50 [

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 ∗ 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑙𝑖𝑥𝑖𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛

Mediante los cálculos de cinética de lixiviación se determinó que el tiempo de lixiviación es de 28 [días]: 𝑡𝑜𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 3326.7 [ ] ∗ 28[𝑑í𝑎𝑠] 𝑑í𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 93147.6[𝑡𝑜𝑛]

(2)

Como la densidad aparente del mineral en la pila son 1.035[g/cm3]: 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑝𝑖𝑙𝑎 =

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑝𝑖𝑙𝑎 =

(3)

93147.6[𝑡𝑜𝑛] = 89997 [𝑚3 ] 1.035[𝑡𝑜𝑛/𝑚3 ]

Considerando una altura H de 6 [m], que el ángulo de reposo θ medido son 31º, que A=2B y que a=2b: 𝑉 𝑝𝑖𝑙𝑎 =

𝐻 (𝐴 ∗ 𝐵 + 𝑎 ∗ 𝑏 + √𝐴 ∗ 𝐵 ∗ 𝑎 ∗ 𝑏) 3

(4)

2𝐻 𝐵−𝑏

(5)

tan 𝜃 =

Resolviendo para obtener las dimensiones de A, B, a, y b se obtienen: A=192.8 [m]; B= 96.4 [m]; a=152.8 [m]; b= 76.4 [m]. Considerando sobre estas dimensiones, un ángulo de inclinación de la superficie de 4º para permitir el escurrimiento de la solución de PLS. A partir de los cálculos realizados, se obtiene que el volumen adicional de la pila debido a la inclinación de 4º corresponden a 42.000[m3], y por tanto el volumen total de la pila será de 132.000[m3] aproximadamente. Realizando una pequeña iteración para obtener la masa y tonelaje real de mineral a procesar, se obtiene que: 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 132.000 [𝑚3 ] 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 136.620[𝑡𝑜𝑛] 𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 = 4879.2 [𝑡𝑜𝑛/𝑑í𝑎] 𝐶𝑢 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 [

𝑡𝑜𝑛 ] = 73.3[𝑡𝑜𝑛/𝑑í𝑎] 𝑑í𝑎

Variables Datos Granulometría mineral Capacidad de la planta Altura de la pila Ley mineral Tasa de riego Consumo de ácido Concentración de acido en la solución de riego Recuperación en la pila Tiempo de lixiviación Densidad aparente del mineral en la pila Tabla X. Algunas variables y datos necesarios para efectuar el dimensionamiento de una pila de lixiviación.