La hidrometalurgia: Un campo interdisciplinario

Continuando con un poco de historia de la hidrometalurgia particularmente del cobre……

En la década de los 70, el desarrollo de nuevos reactivos de extracción por solventes para cobre, unida a la electro-obtención, permitió la aplicación masiva de esta técnica. Inicialmente, se destacan proyectos en USA, Zambia y Perú. En este período se establecieron los mecanismos electroquímicos que gobiernan la disolución de los sulfuros, esto permitió el desarrollo de tecnologías para el tratamiento hidrometalúrgico de concentrados de cobre. Entre ellos se destacan: el proceso ARBITER usando amoníaco y los procesos CYMETY CLEAR, ambos en ambiente clorhídrico probados a escala piloto por Cyprus y Duval.

En la década de los 80, la aplicación de carbón activado, unida a la lixiviación en pilas con aglomeración, potencian la producción de oro desde minerales de baja ley, asimismo la aplicación de oxidación previa permitió el tratamiento de minerales de oro considerados refractarios. Durante esta década en la industria del cobre de USA se produce el fenómeno de conversión tecnológica de la minería tradicional. Impulsada por altos costos debido que la industria minera estaba en una fase de madurez, con sindicatos poderosos, enfrento las primeras regulaciones ambientales, además, se produjo una baja de precios del cobre, lo cual hizo cerrar a la mayor parte de las operaciones mineras. Varios productores desaparecieron, pero otros iniciaron una conversión hacia operaciones de lixiviación LIX, principalmente en botaderos, seguida de SX (Extracción por solventes) y EO (Electro-obtención)lo que les cambió de escenario ambiental y el perfil de costos y así les permitió reabrir muchas de sus operaciones cerradas.

La hidrometalurgia y Pirometalurgia clásicas están profusamente escritas en revistas y textos. En 1990 los nuevos avances en hidrometalurgia estaban confinados a los tratamientos de bajos volúmenes y se aplicaban donde sería antieconómico los procesos pirometalúrgicos por tenerse concentrados o minerales apropiados y en sitios donde es difícil comercializar el subproducto H2SO4. Hoy en día las fundiciones están tratando sus gases para convertirlos en H2SO4 para de esta manera disminuyan la contaminación atmosférica y poder abastecer a las plantas hidrometalúrgicas de cobre.

La hidrometalurgia se rige por constantes de tiempo mucho mayores que el procesamiento de minerales. En efecto, en una concentradora al cabo de 1 a 2 horas el cobre contenido en el mineral ya es concentrado final, mientras que en la lixiviación en pilas deben pasar semanas o meses. Así, a capacidad similar, las plantas de lixiviación son enormes comparadas con las plantas concentradoras. Por otro lado, los recursos lixiviables existentes en la naturaleza son limitados en relación a los no lixiviables, los últimos constituyendo alrededor del 80% del negocio minero a nivel mundial. Por lo demás, la hidrometalurgia no puede crecer de manera independiente, porque para su desarrollo requiere ácido sulfúrico, obtenido principalmente desde fundiciones que procesan los concentrados.

Sabemos hoy en día que la Hidrometalurgia lleva cierta ventaja comparado con la Pirometalurgia, sobre todo si tomamos la perspectiva del cuidado del medio ambiente. Y añadiendo la Biolixiviación.

Después del explosivo crecimiento de la hidrometalurgia del cobre, entre los años 80 y 90, esta tecnología ya consolidada se ha convertido en una herramienta fundamental para encarar los desafíos futuros del negocio del cobre.

La Hidrometalurgia es un campo interdisciplinario que comprende la geología, química, hidrología, metalurgia extractiva, minería, ingeniería de procesos y economía. Algunos de los factores que se han de considerar en un proyecto hidrometalúrgico son:

• La química de lixiviación
• La química de la roca (ganga)
• Los flujos de solución en el mineral (percolación)
• Espacio libre en el mineral para permitir el paso de la solución
• Porosidad de la roca
• Transporte desde el interior de la roca hacia el flujo (difusión química)
• Tecnología de recuperación del metal/mineral
• Impacto ambiental
• Perdida de soluciones
• Química de la solución rica
• Balance de agua
• Manejo de soluciones (pozas, bombeo, riego, colección, etc.).
• Manejo de reactivos Químicos
• Procesamiento de minerales.
• Control de procesos, entre otros.

En la actualidad: La calcopirita es el próximo desafío según especialistas del sector (el futuro de los sulfuros primarios marcará el futuro de la metalurgia extractiva del cobre).