ES2878201T3 - Auxiliares de lixiviación y métodos de uso de los auxiliares de lixiviación - Google Patents

Abstract

Una solución que comprende: un lixiviante; y uno o más compuestos que comprenden la Fórmula (I): R((AO)nB)m((AO)nH)p (I) en donde cada grupo AO es, independientemente, un grupo alquilenoxi seleccionado entre etilenoxi ("EO"), 1,2-propilenoxi ("PO"), 1,2-butilenoxi y estirilenoxi; cada n es independientemente un número entero de 0 a 40; m es un número entero de 1 al número total de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación; p es un número entero de modo que la suma de m más p es igual al número de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación; B es H; R es un grupo seleccionado de la Fórmula (II) a (VIII): R1C(CH2O)3 (II) en donde R1 es H, metilo, etilo o propilo; C(CH2O)4 (III); OC(CH2O)2 (IV); N(CH2CH2O) (V) (R2)xN(CH2CH2O) (VI) en donde R2 es un alquilo C1-C4 y es 1-3 y x + y = 3; O(CH2)rO (VII), en donde r es de 2 a 6; y O(CH(CH3)CH2)O (VIII); en donde el uno o más compuestos están a una concentración de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 2000 ppm de la solución, y caracterizado porque el lixiviante está a una concentración de aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 50 g/l de la solución.

Description

DESCRIPCIÓN

Auxiliares de lixiviación y métodos de uso de los auxiliares de lixiviación

Campo

La descripción se refiere generalmente al campo de la metalurgia extractiva. En particular, la descripción se refiere a auxiliares de lixiviación, por ejemplo, cuando están presentes en una solución de lixiviación, y métodos de uso de los auxiliares de lixiviación. En determinados aspectos de ejemplo, los auxiliares de lixiviación pueden incluir uno o una combinación de componentes. El método de uso de auxiliares de lixiviación puede incluir un proceso de recuperación de metal del mineral, por ejemplo, un proceso que implica lixiviación en pilas, extracción con solvente y extracción electrolítica.

Antecedentes

El cobre, las aleaciones de cobre y varios otros metales valiosos se han usado durante miles de años. Debido a la importancia de dichos metales, numerosas entidades han investigado y continúan investigando formas de aumentar la eficiencia y la productividad de los métodos de adquisición. Es fundamental para las minas maximizar la eficiencia al extraer metales del mineral. Los minerales que contienen cobre se clasifican típicamente en dos categorías: minerales oxídicos y sulfídicos. Los minerales oxídicos (por ejemplo, Cuprita, malaquita y azurita) se encuentran cerca de la superficie ya que son productos de oxidación de los minerales sulfídicos primarios y secundarios más profundos (por ejemplo, Calcopirita, bornita y calcocita). Debido a la naturaleza química de los óxidos de cobre y los sulfuros secundarios, las minas típicamente tratan el mineral con procesos hidrometalúrgicos, es decir, lixiviación en pilas, extracción por solvente y extracción electrolítica. Aproximadamente el 20 % de la producción anual de cobre del mundo se obtiene mediante procesos hidrometalúrgicos.

Durante los procesos hidrometalúrgicos, el metal se extrae cuando el material que lo contiene se lixivia de una de diversas formas. La lixiviación se logra típicamente al aplicar un lixiviante a una colección de mineral. El lixiviante más común usado en la industria minera es el ácido sulfúrico ("H²SO⁴") porque proporciona una liberación eficiente y rentable del metal del mineral. El proceso de lixiviación puede ser un proceso de lixiviación en pilas, vertederos, percolación o agitación. Sin embargo, a pesar del método de lixiviación, los principios intrínsecos de la lixiviación son los mismos: "1. [El proceso]... debe disolver los minerales lo suficientemente rápido para hacer posible la extracción comercial[.]... [El proceso] debe mostrar inercia química hacia los minerales de ganga... [porque] [en] situaciones en las que se atacan los minerales de la ganga, se consume una cantidad excesiva de lixiviante y el licor de lixiviación se ensucia con impurezas en un grado indeseable. 2. [El proceso]... debe ser barato y fácil de obtener en grandes cantidades. 3. Si es posible,... [el proceso] debe ser de modo que pueda ser regenerado en los procesos subsiguientes después de la lixiviación. " C.K. Gupta, T.K. Mukherjee, Hydrometallurgy in Extraction Processes, vol.

1. La característica fundamental de la lixiviación es que, independientemente del lixiviante usado, debe poder interactuar con las partículas de mineral de una manera que permita la transferencia del metal deseado del mineral a una solución recolectada y luego gestionada.

La lixiviación en pilas es un método común de lixiviación en procesos hidrometalúrgicos; sin embargo, este método tiene desventajas. Cuando el material que contiene metal se apila en un montón y se rocía con una solución de ácido diluido, se requiere un tiempo significativo para que la solución se filtre a través de la pila antes de que pueda recolectarse y suministrarse a las operaciones posteriores. El proceso de extracción puede requerir varios días o meses. Surgen más problemas cuando las partículas finas en la pila se acumulan entre piezas más grandes de mineral y disminuyen la velocidad del flujo descendente de la solución de lixiviación o bloquean el flujo por completo. Esto da como resultado la canalización del lixiviado (es decir, donde la solución sigue el camino de menor resistencia a través de la pila), menos contacto con los finos empaquetados y una concentración de metal más baja de lo esperado en la solución de lixiviación preñada resultante ("PLS"). Estas acumulaciones también pueden conducir a la acumulación de la solución que contiene metal y, en última instancia, a una disminución en el rendimiento de la lixiviación, ya que el metal valioso permanece atrapado en la pila.

Para combatir estos problemas, el mineral puede aglomerarse antes de aplicar la solución de lixiviación. Por ejemplo, pueden incorporarse agentes de aglomeración a la solución de lixiviación y/o refinado. Los agentes de aglomeración funcionan como agentes aglutinantes de los finos más pequeños a las partículas de mineral más grandes. Esta unión permite una filtración más uniforme de la solución de lixiviación a través de la pila. Dichos agentes de aglomeración pueden incluir combinaciones de ácido fuerte y agua, acrilamidas aniónicas, copolímeros de acrilamida y ácido acrílico,

polímeros hidroxamados, alcoholes poli(vinílicos), catión de amonio y copolímeros derivados de acrilamida, y copolímeros que incluyen combinaciones de poli(acrilamida), poli(acrilamida/acrilato de sodio), poli(cloruro de dialildimetilamonio), poli(acrilamida/cloruro de dialildimetilamonio) y grupos poli(cloruro de dialildimetilamonio/viniltrimetoxisilano).

Un inconveniente del uso de agentes de aglomeración es su capacidad limitada para resistir condiciones ácidas, por ejemplo, de una solución de lixiviación de ácido sulfúrico. La descomposición de los agentes de aglomeración da como resultado la posterior descomposición de las partículas aglomeradas. Esto conduce rápidamente a los mismos problemas que se describieron anteriormente, como la canalización y la agrupación dentro de la pila. La canalización y la agrupación han sido durante mucho tiempo un problema en la lixiviación en pilas, y muchos han intentado abordar estos problemas al introducir, por ejemplo, un antiespumante, tensioactivo o agentes de digestión ácida. Sin embargo, la industria minera no ha adoptado ampliamente, por ejemplo, agentes de aglomeración de tipo polímero orgánico para lixiviación en pilas debido a su incompatibilidad con los procesos (por ejemplo, extracción con solvente, extracción electrolítica) aguas abajo de la operación de lixiviación y coste añadido. El documento US3266889 A describe medios para mejorar el proceso de lixiviación bacteriana de modo que cuando las bacterias se colocan en estrecha proximidad con los minerales de sulfuro o las muestras de mineral de sulfuro, la lixiviación comienza más rápidamente, continúa a una velocidad mayor y aumenta la extracción de metal del mineral. El documento US3266889 A se refiere al uso de un grupo de productos químicos, conocidos como agentes tensioactivos o tensioactivos, para acelerar la lixiviación bacteriana y para aumentar el rendimiento de metal en solución. El documento US 6833479 B2 describe agentes antivaho para el control de la niebla generada por encima de las soluciones de electrolitos durante la extracción electrolítica, la galvanoplastia y el electroformado de metales presentes en las soluciones de electrolitos. De forma similar, el documento US 2013/0056357 A1 describe agentes mitigadores de niebla ácida para soluciones de electrolitos.

Sigue existiendo la necesidad de auxiliares de lixiviación, particularmente en las soluciones de lixiviación, y métodos de uso de los auxiliares de lixiviación en un proceso para recuperar metal del mineral. De acuerdo con varios aspectos de ejemplo, los auxiliares de lixiviación son compatibles en todos los aspectos de un proceso, que incluye la lixiviación en pilas, la extracción con solvente y la extracción electrolítica.

Breve resumen

De acuerdo con la invención definida en la reivindicación 1, la solución de lixiviación comprende un lixiviante en una cantidad de 1 g/l a 50 g/l, y uno o más compuestos que tienen la Fórmula (I):

R((AO)ⁿB)^m((AO)ⁿH)^p (I)

en donde cada grupo AO es, independientemente, un grupo alquilenoxi seleccionado entre etilenoxi ("EO"), 1,2-propilenoxi ("PO"), 1,2-butilenoxi y estirilenoxi; n es un número entero de 0 a 40; m es un número entero de 1 al número total de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación; p es un número entero de modo que la suma de m más p es igual al número de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación; B es H; R es un grupo seleccionado de la Fórmula (II) a (VIII):

R¹C(CH²O)^a (N)

en donde R¹ es H, metilo, etilo, o propilo;

C(CH²O)⁴ (III);

OC(CH²O)² (IV);

N(CH²CH²O)³ (V);

(R²)^x N(CH²CH²O)^y (VI)

en donde R² es un C^1-C⁴ alquilo, y es 1-3 y x+y = 3;

O(CH²)^rO (VII),

en donde r es de 2 a 6; y

O(CH(CH^a)CH²)O (VIII);

en donde el compuesto está a una concentración total de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 2000 ppm en la solución. El compuesto puede estar en una concentración de 5 a aproximadamente 100 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 15 ppm a aproximadamente 30 ppm, o aproximadamente 25 ppm. En la Fórmula (I) n puede ser de 2 a 30, de 2 a 20 o de 2 a 10. El compuesto puede incluir la siguiente estructura:

El lixiviante puede ser ácido sulfúrico, amoníaco o una mezcla de amoníaco y una sal de amonio (por ejemplo, carbonato de amonio o sulfato de amonio) y el lixiviante puede estar en una concentración de, por ejemplo, aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 25 g/l, aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 15 g/l, aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 10 g/l, aproximadamente 5 g/l a aproximadamente 25 g/l. En determinados aspectos, el lixiviante puede tener una concentración de aproximadamente ¹⁰ g/l, o de aproximadamente 5 g/l a aproximadamente 50 g/l, o de aproximadamente 5 g/l a aproximadamente 15 g/l de la solución de lixiviación. El compuesto puede estar en una concentración total de aproximadamente 10 ppm a aproximadamente 1000 ppm, o de aproximadamente 20 ppm a aproximadamente 500 ppm o de aproximadamente 25 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 100 ppm de la solución de lixiviación. Y puede ser un ion de hidrógeno, sodio, potasio o amonio. La solución de lixiviación puede incluir además un metal seleccionado de un grupo que consiste en cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones. En determinados aspectos, el lixiviante puede ser una solución de cianuro alcalino donde el mineral es un mineral que contiene oro y/o plata.

De acuerdo con la invención definida en la reivindicación 5, la solución de lixiviación comprende un lixiviante en una cantidad de 1 g/l a 50 g/l, y uno o más compuestos que tienen la Fórmula (IX):

en donde R³ es un grupo alquilo C¹ a C²⁰ lineal o ramificado que comprende cero o más sustituciones con cualquiera de O, N, OH o

R⁴ y R⁶ son cada uno, independientemente, H, un grupo alquilo C¹ a C¹⁰ lineal o ramificado o un grupo alcohol, R⁵ es un grupo alquilo C¹ a C¹⁰ lineal o ramificado; y en donde el compuesto está a una concentración de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 2000 ppm. En determinados aspectos, R³ puede ser un grupo alquilo C¹⁰ lineal o ramificado, R⁴ y R⁶ pueden ser cada uno, independientemente, un grupo alquilo C¹ a C⁴ y/o R⁵ puede ser un grupo alquilo C¹ a C4. El compuesto puede tener la estructura:

En determinados aspectos, R³ puede tener al menos una

sustitución y/o R⁴ y R⁶ son cada uno, independientemente, H o un grupo alcohol. El compuesto puede tener la estructura:

en donde R⁷ es un grupo alquilo Ci a C²⁰ lineal o ramificado que comprende cero o más sustituciones con cualquiera de O, N, OH o

En determinados aspectos de ejemplo, el lixiviante en la solución de lixiviación puede ser ácido sulfúrico o amoníaco. El lixiviante puede ser ácido sulfúrico en una concentración de, por ejemplo, aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 25 g/l, aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 15 g/l, aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 10 g/l, de aproximadamente 5 g/l a aproximadamente 25 g/l. En determinados aspectos, el lixiviante puede tener una concentración de aproximadamente 10 g/l, o de aproximadamente 5 g/l a aproximadamente 50 g/l, o de aproximadamente 5 g/l a aproximadamente 15 g/l de la solución de lixiviación. El compuesto puede estar en una concentración total de aproximadamente 10 ppm a aproximadamente 1000 ppm, o de aproximadamente 20 ppm a aproximadamente 500 ppm, o de aproximadamente 25 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 100 ppm, o aproximadamente 15 ppm a aproximadamente de 30 ppm o aproximadamente 25 ppm. La solución de lixiviación puede incluir además un metal seleccionado de un grupo que consiste en cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones.

En aspectos de ejemplo adicionales, la solución de lixiviación puede incluir un lixiviante; y uno o más compuestos que tienen una Fórmula (X), (XI), (XII) o (XIII) como sigue:

1) un alquil o alquil éter sulfato que tiene la Fórmula (X) o (XI):

en donde s y t son cada uno, independientemente, un número entero de 0 a 10 y R8 y R⁹ son cada uno, independientemente, un grupo alquilo C¹ a C²⁰ lineal o ramificado,

2) un sulfonato que tiene la Fórmula (XII):

R10CH2OC(O)C(SO3-)CH2C(O)OCH2R11 Na+ (XII),

en donde R¹⁰ y R¹¹ son cada uno, independientemente, un grupo alquilo C¹ a C6 lineal o ramificado, 3) un diol acetilénico que tiene la Fórmula (XIII):

en donde Ri2 es un grupo alquilo Ci a C6 lineal o ramificado, y

4) un anfoacetato que tiene la Fórmula (XIV):

en donde R13 es un grupo alquilo C2 a C20 lineal o ramificado; y en donde el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 2000 ppm. En determinados aspectos de ejemplo, t puede ser de 1 a 5 y/o R9 puede ser un grupo alquilo C1 a C8 lineal o ramificado. El compuesto puede tener la siguiente estructura:

En determinados aspectos de ejemplo, donde el compuesto es de Fórmula (XIII), R¹² puede ser un grupo alquilo C¹ a C8 lineal o ramificado. En otros aspectos de ejemplo, el compuesto puede tener la siguiente estructura:

En otros aspectos de ejemplo, el compuesto puede tener la siguiente estructura:

De acuerdo con varios aspectos del ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un lixiviante; y uno o más de los compuestos descritos anteriormente.

En otros aspectos de ejemplo, la descripción se refiere a un método de lixiviación de un metal de un mineral, el método comprende: poner en contacto el mineral que comprende el metal con cualquiera de las soluciones de lixiviación descritas anteriormente. El contacto con el mineral puede incluir una variedad de técnicas de lixiviación, que incluye la lixiviación en pilas, la lixiviación en vertederos, la lixiviación en cubas o la lixiviación por agitación. El metal puede seleccionarse de un grupo que consiste en cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones. En determinados aspectos, el metal comprende cobre. En determinados aspectos, el mineral está aglomerado o no aglomerado.

En aspectos de ejemplo adicionales, la descripción se refiere a un método para recuperar un metal de un mineral, que comprende: poner en contacto el mineral que comprende el metal con cualquiera de las soluciones de lixiviación descritas anteriormente para formar una solución de lixiviación preñada; y recuperar el metal de la solución de lixiviación preñada. La recuperación del metal puede incluir un proceso de extracción por solvente. En determinados aspectos, el compuesto en la solución de lixiviación puede ser compatible con el proceso de extracción por solvente. La recuperación del metal puede incluir un proceso de extracción electrolítica en el que el compuesto de la solución de lixiviación es compatible con el proceso de extracción electrolítica. El metal puede seleccionarse de un grupo que consiste en cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones. En determinados aspectos, el metal es cobre y el lixiviante es ácido sulfúrico o el metal es oro y/o plata y el lixiviante es una solución de cianuro alcalino.

El resumen anterior proporciona una comprensión básica de la descripción. Este resumen no es una descripción general extensa de todos los aspectos contemplados y no pretende identificar todos los elementos clave o críticos ni delinear el alcance de alguno o todos los aspectos de la descripción. Su único propósito es presentar uno o más aspectos en forma resumida como preludio a la descripción más detallada que sigue y las características descritas y señaladas particularmente en las reivindicaciones.

Descripción detallada

En la presente descripción se describen aspectos de ejemplo en el contexto de auxiliares de lixiviación en soluciones de lixiviación y métodos de uso de los auxiliares de lixiviación. Los expertos en la técnica reconocerán que la siguiente descripción es sólo ilustrativa y no pretende ser limitante de ningún modo. Otros aspectos se les ocurrirán fácilmente a los expertos en la técnica que se beneficien de esta descripción. Ahora se hará referencia en detalle a las implementaciones de los aspectos de ejemplo como se ilustra en los dibujos adjuntos. Los mismos indicadores de referencia se usarán en la medida de lo posible a lo largo de los dibujos y la siguiente descripción para referirse a elementos iguales o similares.

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo, la descripción está dirigida a soluciones de lixiviación que incluyen auxiliares de lixiviación para mejorar la tasa de recuperación y/o la recuperación total de metales de minerales no aglomerados o aglomerados. Las soluciones de lixiviación son compatibles con varios procesos de minería, que incluye la extracción por solventes y la extracción electrolítica.

Las soluciones de lixiviación pueden comprender auxiliares de lixiviación que incluyen, pero no se limitan a, una o cualquier combinación de las siguientes clases de compuestos:

a) Compuestos alcoxilados bloqueados con sulfonato, sulfato o carboxilato

b) Betaínas

c) Sulfatos de alquilo y éter de alquilo

d) Sulfosuccinatos, alcoxilatos (por ejemplo, polioles alcoxilados), sulfosuccinamidas

e) Dioles acetilénicos

f) Anfoacetatos/propionatos

Más particularmente, de acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción, las soluciones de lixiviación pueden incluir un lixiviante y uno o más auxiliares de lixiviación que tienen la Fórmula (I) como sigue:

R((AO)ⁿB)^m((AO)ⁿH)^p (I)

donde cada grupo AO es, independientemente, un grupo alquilenoxi seleccionado de etilenoxi ("EO"), 1,2-propilenoxi ("PO"), 1,2-butilenoxi y estirilenoxi; n es un número entero de 0 a 40; m es un número entero de 1 al número total de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación; p es un número entero de modo que la suma de m más p es igual al número de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación; B es H, SO³Y, (CH²)^qSO^sY, CH²CHOHCH²SO³Y, o CH²CH(CH³)OSO³Y, en donde q es un número entero de 2 a 4 e Y es un catión; R es un grupo seleccionado de la Fórmula (II) a (VIII) como sigue:

R¹C(CH²O)³ (II)

donde R¹ es H, metilo, etilo, o propilo;

C(CH²O)⁴ (III);

OC(CH²O)² (IV);

N(CH²CH²O)³ (V);

(R²)^x N(CH²CH²O)^y (VI)

donde R² es un C¹-C⁴ alquilo, y es 1-3 y x+y = 3;

O(CH²)^rO (VII),

donde r es de 2 a 6; y

O(CH(CH^s)CH²)O (VIII).

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo, n puede ser de 2 a 30, o de 2 a 20, o de 2 a 10, B puede ser hidrógeno y R puede tener la Fórmula (II). Por ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación que comprende una distribución de compuestos que incluyen la siguiente estructura, cuyo auxiliar de lixiviación puede denominarse en la presente descripción como "TMP-7(EO)":

El auxiliar de lixiviación TMP-7(EO) puede formarse mediante un proceso de alcoxilación de trimetilolpropano ("TMP"), donde el proceso da como resultado una mezcla (es decir, una distribución) de compuestos de trimetilolpropano que tienen una variedad de unidades de óxido de etileno ("EO") que incluyen: TMP-EO^{x ,y ,z} , donde x, y y z son independientemente un número entero de 0 a 7, con la condición de que x y z = 7. La mezcla resultante de compuestos incluye una de las estructuras de TMP-7(EO) anteriores.

La alcoxilación se cataliza preferentemente mediante bases fuertes que se añaden en forma de alcoholato de metal alcalino, hidróxido de metal alcalino o hidróxido de metal alcalinotérreo, en una cantidad de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 1 % en peso, basado en la cantidad de alcanol RZiOH (cf. G. Gee y otros, J. Chem. Soc. (1961), página 1345; B. Wojtech, Makromol. Chem. 66, (1966), página 180).

También es posible una catálisis ácida de la reacción de adición. Además de los ácidos de Bronstedt, los ácidos de Lewis, como, por ejemplo, el dieterato de AlC^h o BF³ , BF³, BF³H³ PO⁴,

También son adecuados SbCL⁴ -2H²O o hidrotalcita (cf. P.H. Plesch, The Chemistry of Cationic Polymerization, Pergamon Press, Nueva York (1963)). Los compuestos de cianuro de doble metal (DMC) también son adecuados como catalizador.

Todos los compuestos adecuados conocidos por un experto en la técnica pueden, en principio, usarse como compuesto DMC.

Los compuestos DMC adecuados como catalizador se describen, por ejemplo, en el documento WO 99/16775 y DE-A-101 17 273. Los catalizadores particularmente adecuados para la alcoxilación son compuestos de cianuro bimetálico de Fórmula general (A):

M^1a[M²(CN)^ft(A)^c]^d .ft(H²O).eL^P (A)

Dónde

M1 es al menos un ion metálico seleccionado del grupo que consiste en Zn2+, Fe2+, Fe3+, Co3+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Sn2+, Pb2+, Mo4+, A13+, V4+, V5+, Sr2+, W4+, W+, Cr2+, Cr3+, Cd2+, Hg2+, Pd2+, Pt2+, V^, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Cu2+, La3+, Ce3+, Eu3+, Ti3+, Ti4+, Ag+, Rh2+, Rh3+, Ru2+ y Ru3+

M2 es al menos un ion metálico seleccionado del grupo que consiste en Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Mn2+, Mn3+, V4+, V5+, Cr2+, Cr3+, Rh3+, Ru2+ e Ir3+,

A y X, independientemente entre sí, son un anión seleccionado del grupo que consiste en haluro, hidróxido, sulfato, carbonato, cianuro, tiocianato, isocianato, cianato, carboxilato, oxalato, nitrato, nitrosilo, hidrogenosulfato, fosfato, dihidrogenofosfato, hidrogenofosfato y bicarbonato,

L es un ligando miscible en agua seleccionado del grupo que consiste en alcoholes, aldehidos, cetonas, éteres, poliéteres, ésteres, poliésteres, policarbonato, ureas, amidas, aminas primarias, secundarias y terciarias, ligandos que comprenden nitrógeno piridínico, nitrilos, sulfuros, fosfuros, fosfitos, fosfanos, fosfonatos y fosfatos,

k es una fracción o un número entero mayor o igual que cero y

P es un aditivo orgánico,

a, b, c, d, g y n se seleccionan de manera que se asegure la electroneutralidad del compuesto (I), siendo posible que c sea 0,

e, el número de moléculas de ligando, es una fracción o un número entero mayor que 0 o es 0,

f y h, independientemente entre sí, son una fracción o un número entero mayor que 0 o son 0.

El aditivo orgánico P puede incluir: poliéter, poliéster, policarbonatos, éster de polialquilenglicol sorbitán, polialquilenglicolglicidiléter, poliacrilamida, poli(acrilamida-co-ácido acrílico), ácido poliacrílico, poli(acrilamida-coácido maleico), poliacrilonitrilo, acrilatos de polialquilo, metacrilatos de polialquilo, polivinilmetiléter, éter de poliviniletilo, acetato de polivinilo, alcohol polivinílico, poli-N-vinilpirrolidona, poli(N-vinilpirrolidona-ácido coacrílico), polivinilmetilcetona, poli(4-vinilfenol), poli(acrílico ácido-co-estireno), polímeros de oxazolina, polialquileniminas, copolímeros de ácido maleico y anhídrido maleico, hidroxietilcelulosa, poliacetatos, compuestos tensioactivos e interfase iónicos, ácido gálico o sus sales, ésteres o amidas, ésteres carboxílicos de alcoholes polihídricos y glucósidos.

Estos catalizadores pueden ser cristalinos o amorfos. Donde k es cero, se prefieren los compuestos cristalinos de cianuro de doble metal. Donde k es mayor que cero, se prefieren los catalizadores cristalinos, semicristalinos y sustancialmente amorfos.

Los catalizadores de la modalidad preferida pueden ser de Fórmula (A) en la que k es mayor que cero. El catalizador preferido comprende entonces al menos un compuesto de cianuro de doble metal, al menos un ligando orgánico y al menos un aditivo orgánico P.

De acuerdo con determinados aspectos del ejemplo, k es cero, e es opcionalmente también cero y X es exclusivamente un carboxilato, preferentemente para mate, acetato y propionato. Tales catalizadores se describen en el documento WO 99/1 6775. Aquí, se prefieren los catalizadores cristalinos de cianuro de doble metal. Además se prefieren los catalizadores de cianuro de doble metal como se describen en el documento WO 00/74845, que son cristalinos o lamelares.

La preparación de los catalizadores modificados se efectúa al combinar una solución de sal metálica con una solución de cianometalato que opcionalmente puede comprender tanto un ligando orgánico L como un aditivo orgánico P. A continuación se añaden el ligando orgánico y opcionalmente el aditivo orgánico. En una modalidad preferida de la preparación del catalizador, primero se prepara una fase de cianuro de doble metal inactivo y luego se convierte en una fase de cianuro de doble metal activo mediante la recristalización, como se describe en el documento WO 01/64772.

De acuerdo con otros aspectos de ejemplo de los catalizadores, f, e y k no son cero. Se trata de catalizadores de cianuro de doble metal que comprenden un ligando orgánico miscible en agua (en general en cantidades de 0,5 a 30 % en peso) y un aditivo orgánico (en general en cantidades de 5 a 80 % en peso), como se describe en el documento WO 98/06312. Los catalizadores pueden prepararse con agitación vigorosa (24000 rpm mediante el uso de un Turrax) o con agitación, como se describe en el documento US. Pat. Núm 5,158,922.

Los catalizadores particularmente adecuados para la alcoxilación son compuestos de cianuro de doble metal que comprenden zinc, cobalto o hierro o dos de los mismos. Por ejemplo, el azul de Prusia es particularmente adecuado. Se usan preferentemente compuestos de DMC cristalinos. En determinados aspectos, se usa como catalizador un compuesto DMC cristalino del tipo Zn⁴Co, que comprende acetato de zinc como otro componente de sal metálica. Dichos compuestos se cristalizan con una estructura monoclínica y tienen un hábito laminar. Dichos compuestos se describen, por ejemplo, en el documento WO 00/74845 o el documento WO 01/64772.

Los compuestos de DMC adecuados como catalizador pueden prepararse en principio por todos los métodos conocidos por el experto en la técnica. Por ejemplo, los compuestos de DMC pueden prepararse mediante la precipitación directa, mediante el método de la humedad incipiente o mediante la preparación de una fase precursora y la posterior recristalización.

Los compuestos de DMC pueden usarse en forma de polvo, pasta o suspensión o pueden moldearse para dar una moldura, introducirse en molduras, espumas o similares o aplicarse a molduras, espumas o similares.

La concentración de catalizador usada para la alcoxilación, basada en el intervalo de cantidad final, es típicamente menos de 2000 ppm (es decir, mg de catalizador por kg de producto), preferentemente menos de 1000 ppm, en particular menos de 500 ppm, particularmente preferentemente menos de 100 ppm, por ejemplo menos de 50 ppm o 35 ppm, particularmente preferentemente menos de 25 ppm.

La reacción de adición puede llevarse a cabo a temperaturas de aproximadamente 90 °C a aproximadamente 2400 °C, preferentemente de 120 °C a 1800 °C, en un recipiente cerrado. El óxido de alquileno o la mezcla de diferentes óxidos de alquileno se añade a la mezcla de mezcla de alcanol de acuerdo con la invención y álcali bajo la presión de vapor de la mezcla de óxido de alquileno que prevalece a la temperatura de reacción elegida. Si se desea, el óxido de alquileno puede diluirse con hasta aproximadamente 30 % a 60 % de un gas inerte. Esto proporciona seguridad adicional con respecto a la prevención de la poliadición explosiva del óxido de alquileno.

Si se usa una mezcla de óxido de alquileno, se forman cadenas de poliéter en las que los diferentes bloques de construcción de óxido de alquileno están distribuidos virtualmente al azar. Las variaciones en la distribución de los bloques de construcción a lo largo de la cadena de poliéter son el resultado de diferentes velocidades de reacción de los componentes y también pueden lograrse aleatoriamente mediante la alimentación continua de una mezcla de óxido de alquileno de composición controlada por programa. Si los diferentes óxidos de alquileno reaccionan sucesivamente, se obtienen cadenas de poliéter que tienen una distribución en bloque de bloques de construcción de óxido de alquileno.

La longitud de las cadenas de poliéter varía aleatoriamente dentro del producto de reacción alrededor de un valor medio del valor estequiométrico que resulta sustancialmente de la cantidad añadida.

Las mezclas de alcoxilatos de Fórmula general (B) (más abajo) pueden obtenerse haciendo reaccionar alcoholes de Fórmula general C⁵HnCH(C³ H⁷)CH²OH con óxido de propileno/óxido de etileno en la secuencia antes mencionada bajo condiciones de alcoxilación.

R¹-O-(CH²-O-CHR⁵-O-^M CH²-CH²-O-)nCH²-CHR⁶-O-)^x (CH²-CHR²-O)mH (B)

dónde

R1 es al menos un alquilo o alquilfenol de forma simple ramificado C4-22,

R2 es alquilo C3-4,

R5 es alquilo C1-4,

R6 es metilo o etilo,

n tiene un valor medio de 1 a 50,

m tiene un valor medio de 0 a 20,

r tiene un valor medio de 0 a 50,

s tiene un valor medio de 0 a 50,

m es al menos 0,5, si R5 es metilo o etilo o tiene el valor 0.

Las condiciones de alcoxilación adecuadas se describen anteriormente y en Nikolaus Schonfeldt, Grenzflachenaktive Áthylenoxid-Addukte, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 1984. Por regla general, la alcoxilación se realiza en presencia de catalizadores básicos, como KOH, en ausencia de un solvente. Sin embargo, la alcoxilación también puede llevarse a cabo con el uso concomitante de un solvente. Se inicia una polimerización del óxido de alquileno en la que inevitablemente se produce una distribución aleatoria de homólogos, cuyo valor medio se especifica aquí con p, n, m y q.

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la presente descripción, la solución de lixiviación puede incluir un lixiviante y una mezcla de compuestos formados por un proceso de alcoxilación de trimetilolpropano con siete equivalentes de óxido de etileno como se describe anteriormente, en donde la distribución resultante de compuestos de trimetilolpropano que tienen unidades de óxido de etileno tienen la siguiente Fórmula general: TMP-EOx,y,z, donde x, y y z son independientemente un número entero de 0 a 7, con la condición de que x y z = 7. La mezcla comprende el siguiente compuesto:

En otros aspectos de ejemplo de la presente descripción, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación que tiene la Fórmula (IX) como sigue:

donde R³ es un grupo alquilo C¹ a C²⁰ lineal o ramificado que comprende cero o más sustituciones con cualquiera de O, N, OH o

R4 y R6 son cada uno, independientemente, H, un grupo alquilo Ci a Cío lineal o ramificado o un grupo alcohol, y R5 es un grupo alquilo C1 a C10 lineal o ramificado. En la presente descripción, el término "grupo alcohol" significa un grupo alquilo C1 a Cx lineal o ramificado que tiene una funcionalidad -OH donde x es un número entero, por ejemplo, x puede ser de 2 a 10 o de 2 a 20.

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo, R3 puede ser un grupo alquilo C10 lineal o ramificado y R4, R5 y R6 pueden ser, independientemente, un grupo alquilo C1 a C3. Por ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación que tiene la siguiente estructura, cuyo compuesto puede denominarse en la presente descripción como "MC1000":

De acuerdo con determinados aspectos, R³ puede incluir al menos una

sustitución, y R4 y R6 pueden ser, independientemente, H o un grupo alcohol. Por ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación que tenga la siguiente estructura:

donde R⁷ es un grupo alquilo C¹ a C²⁰ lineal o ramificado que comprende cero o más sustituciones con cualquiera de O, N, OH o

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación como un alquil o alquil éter sulfato que tiene la Fórmula (X) o (XI) como sigue:

donde s y t son cada uno, independientemente, un número entero de 0 a 10 y R8 y R9 son cada uno, independientemente, un grupo alquilo C1 a C20 lineal o ramificado.

En varios aspectos de ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación que tiene la Fórmula (XII) como sigue:

R10CH2OC(O)C(SO3")CH2C(O)OCH2Rn Na+ (XII),

donde Ri0y Rn son cada uno, independientemente, un grupo alquilo Ci a C6 lineal o ramificado.

La solución de lixiviación puede incluir, en varios aspectos de ejemplo, un diol acetilénico como auxiliar de lixiviación que tiene la siguiente Fórmula (XIII):

donde R¹² es un grupo alquilo Ci a C6 lineal o ramificado.

La solución de lixiviación puede incluir un anfoacetato como auxiliar de lixiviación que tiene la siguiente Fórmula (XIV):

en donde R13 es un grupo alquilo C2 a C20 lineal o ramificado.

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción, el uno o más auxiliares de lixiviación pueden añadirse a cualquier solución de lixiviación para cualquier tipo de técnica de lixiviación en la que se usa una solución acuosa para eliminar metal de un mineral. El uno o más auxiliares de lixiviación pueden añadirse a la solución de lixiviación en una concentración total de aproximadamente 1 parte por millón ("ppm") a aproximadamente 2000 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 100 ppm, o aproximadamente de 15 ppm a aproximadamente de 30 ppm, o aproximadamente de 10 ppm a aproximadamente de 1000 ppm, o aproximadamente de 20 ppm a aproximadamente de 500 ppm, o aproximadamente de 10 ppm a 100 ppm, o aproximadamente de 10 ppm a aproximadamente de 50 ppm, o aproximadamente de 25 ppm a aproximadamente 50 ppm de la solución de lixiviación, o aproximadamente 50 ppm hasta menos de la concentración micelar crítica del auxiliar de lixiviación. Los valores micelares críticos pueden ser, por ejemplo, de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 1000 ppm. Por ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir un auxiliar de lixiviación de Fórmula (I) o (IX) a una concentración total de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 100 ppm, o de aproximadamente 15 ppm a aproximadamente 30 ppm, o aproximadamente de 25 ppm, o aproximadamente de 10 ppm a aproximadamente de 100 ppm, o aproximadamente de 25 ppm a aproximadamente de 50 ppm de la solución de lixiviación. De acuerdo con determinados aspectos de ejemplo de la descripción, la solución de lixiviación puede incluir el auxiliar de lixiviación TMP-7(EO) o el auxiliar de lixiviación MC1000 en una concentración total de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, o de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 100 ppm, o aproximadamente de 15 ppm a aproximadamente de 30 ppm, o aproximadamente de 10 ppm a aproximadamente de 100 ppm, o aproximadamente de 25 ppm a aproximadamente de 50 ppm, o aproximadamente de 25 ppm de la solución de lixiviación.

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción, una solución de lixiviación puede incluir un lixiviante y uno o más auxiliares de lixiviación de Fórmulas (I) y (IX) -(XIV) descritas anteriormente. Por ejemplo, la solución de lixiviación puede incluir tanto el auxiliar de lixiviación T^m P-7(EO) como el auxiliar de lixiviación MC1000.

El lixiviante puede ser cualquier ácido o base adecuado para lixiviar valores metálicos de un mineral. Por ejemplo, el lixiviante puede ser ácido sulfúrico, amoniaco, carbonato de amonio, sulfato de amonio, cloruro de amonio o soluciones de cianuro. En el caso de los minerales que contienen cobre, el lixiviante puede ser, por ejemplo, ácido sulfúrico o amoniaco. Para determinados minerales que contienen oro, el lixiviante puede ser, por ejemplo, una solución de cianuro alcalino.

Los valores de metal/metaloide pueden estar en forma iónica y/o en forma elemental. Los metales/metaloides pueden ser uno o más de cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones. En determinados aspectos de ejemplo, el metal puede ser cobre.

El uso de los auxiliares de lixiviación de mineral descritos en este documento puede reducir la tensión superficial de la solución de lixiviación y proporcionar una mejor humectación del mineral durante la lixiviación en pilas, esté o no aglomerado el mineral. Además, esta reducción en la tensión superficial puede prevenir o reducir la acción capilar en las grietas microscópicas del mineral.

Al examinar un mineral, puede observarse que el camino de una solución de lixiviación debe navegar a través de un laberinto de canales y grietas de mineral labradas con "callejones sin salida" (ver Figura 1). Robert W. Bartlett, Solution Mining Leaching and Fluid Recovery of Materials, p.138. Una vez que una solución de lixiviación fluye hacia una grieta y reacciona con la superficie del mineral, la solución ahora gastada que contiene el metal deseado se retiene en la grieta debido a la acción capilar. Esto da como resultado que no se lixivia más el mineral en esa grieta. Para ayudar en el flujo de la solución de lixiviación a través de los canales y para lograr la extracción del metal valioso de las grietas del mineral, una disminución en la tensión superficial de la solución de lixiviación puede permitir un camino menos obstaculizado para que pase el metal extraído.

La adición de agentes tensioactivos como auxiliares de lixiviación a la solución de lixiviación puede liberar la solución que contiene metal en las grietas que permite que la solución fresca penetre en las grietas. Por ejemplo, la acción capilar se puede reducir a aproximadamente 80 %, o aproximadamente 70 % o aproximadamente 60 % menos que la del agua sola mediante la adición de uno o más de los auxiliares de lixiviación. Esta disminución en la acción capilar libera la solución de lixiviación de la grieta, lo que finalmente aumenta la tasa de recuperación y/o la recuperación total de metal del mineral.

Los auxiliares de lixiviación de acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción, son compatibles con varios procesos y condiciones de proceso, que incluyen, pero no se limitan a, aglomeración, lixiviación, extracción con solvente y extracción electrolítica. El uno o más auxiliares de lixiviación pueden tener un impacto nulo o limitado en otros procesos, de modo que sean compatibles con los procesos posteriores después de que se hayan usado uno o más auxiliares de lixiviación para recuperar el metal durante la lixiviación.

Por ejemplo, la extracción con solvente es un equilibrio cuidadosamente orquestado de varias concentraciones de metales y ácidos. La base de muchas formas de extracción con solventes se basa en el ciclo de iones de hidrógeno:

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Vladimir S. Kislik, Solvent Extraction: Classical and Novel Approaches, p.191.

El delicado equilibrio químico que es inherente a todas las operaciones de extracción con solventes puede verse afectado negativamente por el menor intruso. Por ejemplo, en un proceso de extracción de cobre con solvente, todos los procesos están interconectados y forman una relación simbiótica como se muestra en la Figura 2. Debido a esta relación, es posible que si se pretende que un aditivo amplifique una parte del proceso (por ejemplo, Lixiviación de cobre), fácilmente podría interrumpir otro segmento (por ejemplo, extracción de cobre) debido a una química incompatible. Los temas como estos pueden incluir: la formación de emulsiones, arrastre, introducción de impurezas en el tanque, manipulación de la extracción y/o cinética de la banda, degradación o tinción del reactivo, o anulación de una etapa particular del proceso. De acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción, los auxiliares de lixiviación son compatibles con las operaciones de lixiviación, extracción, decapado y extracción electrolítica y no dan como resultado los problemas mencionados anteriormente.

De acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción, el auxiliar de lixiviación puede añadirse a una solución lixiviante que se pasa a través de un mineral durante un proceso de extracción. El mineral puede someterse a un proceso de aglomeración antes de lixiviarse con la solución lixiviante. En determinados aspectos de ejemplo, el auxiliar de lixiviación puede añadirse al agua y el lixiviante (por ejemplo, ácido sulfúrico) puede usarse en un proceso de aglomeración sin más adición del auxiliar de lixiviación a la solución lixiviante circulada a través del mineral para lixiviar el metal (por ejemplo, cobre). En aspectos de ejemplo adicionales, el auxiliar de lixiviación puede añadirse a una porción de la solución lixiviante con o sin la adición de ácido adicional para su uso como auxiliar de aglomeración seguido de pasar el lixiviante a través del mineral con o sin el auxiliar de lixiviación.

El uno o más auxiliares de lixiviación usados para mejorar la velocidad de recuperación y/o la recuperación total de metales del mineral, donde el mineral puede o no haberse aglomerado, y que son compatibles con numerosos procesos de minería, pueden tener varias características generales. Por ejemplo, los auxiliares de la lixiviación pueden ser tensioactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos o anfóteros o mezclas de los mismos. En determinados aspectos de ejemplo, los auxiliares de lixiviación pueden ser tensioactivos poco espumantes.

Los tensioactivos catiónicos adecuados incluyen sales de tetraalquilamonio, sales de imidazolinio, óxidos de amina o mezclas de los mismos. Por ejemplo, las sales de dialquilmetilamonio C8- a Ci6-, las sales de dialcoxidimetilamonio, las sales de imidazolinio que tiene un radical alquilo de cadena larga, o mezclas de los mismos.

Los tensioactivos anfóteros adecuados incluyen ácidos carboxílicos, por ejemplo, ácidos carboxílicos insaturados con etileno y/o al menos una unidad de monómero insaturado con etileno de Fórmula general R¹(R²)C=C(R³)R⁴ , donde R1 a R4, independientemente uno de otro, son -H, -CH³ , un radical alquilo saturado de cadena lineal o ramificada, que tiene 2 a 12 átomos de carbono, de cadena lineal o ramificada, radical alquenilo mono- o poliinsaturados que tiene radical de 2 a 12 átomos de carbono, radicales alquilo o alquenilo como se definieron anteriormente que están sustituidos con -NH² , -OH o - COOH, un grupo heteroatómico que tiene al menos un grupo cargado positivamente, un átomo de nitrógeno cuaternizado o al menos un grupo amino que tiene una carga positiva en el intervalo de pH de 2 a 11 o son -COOH o -COOR⁵ , donde R⁵ es un radical hidrocarbonado saturado o insaturado, de cadena lineal o ramificada que tiene de 1 a 12 átomos de carbono. Los ejemplos de las unidades de monómero mencionadas anteriormente son dialilamina, metildialilamina, sales de tetrametilamonio, sales de acrilamidopropil(trimetil) amonio (R¹, R² y R³= H, R⁴=C(O)NH(CH²) 2N⁺(CH³)³X^' ), sales de metacrilamidapropil(trimetil) amonio (R¹ y R²= H, R³=CH³, H, R⁴=C(O)NH(c H²) 2N⁺(CH³)³X^' ).

Por ejemplo, los tensioactivos anfóteros pueden incluir, como unidades monoméricas, derivados de dialilamina, en particular, sal de dimetildialilamonio y/o sal de metacrilamidopropil(trimetil) amonio, por ejemplo, en forma de cloruro, bromuro, yoduro, hidróxido, fosfato, sulfato, hidrogenosulfato, etilsulfato, metilsulfato, mesilato, tosilato, formiato o acetato, y/o en combinación con unidades de monómero de ácido carboxílico insaturado con etileno.

Los tensioactivos no iónicos adecuados pueden incluir alcoxilatos de alcohol (por ejemplo, polioles alcoxilados), alcoxilatos de alquilfenol, alquilpoliglucósidos, N-alquilpoliglucósidos, N-alquilglucamidas, alcoxilatos de ácidos grasos, ésteres de poliglicol de ácidos grasos, alcoxilatos de amina de ácidos grasos, alcoxilatos de amidas de ácidos grasos alcoxilatos de alcanolamida, amidas de N-alcoxipolihidroxiácido graso, amidas de N-ariloxipolihidroxiácido graso, copolímeros de bloque de óxido de etileno, óxido de propileno y/o óxido de butileno, alcoxilatos de poliisobuteno, derivados de poliisobuteno/anhídrido maleico, glicéridos de ácidos grasos, ésteres de sorbitan, derivados de polihidroxiácidos grasos, derivados de polialcoxiácidos grasos, bisglicéridos o mezclas de los mismos.

Los tensioactivos aniónicos adecuados pueden incluir sulfatos de alcohol graso, alcoholes alcoxilados sulfatados, alcanosulfonatos, N-acilsarcosinatos, alquilbencenosulfonatos, sulfonatos de olefina y disulfonatos de olefina, sulfonatos de éster de alquilo, ácidos policarboxílicos sulfonados, sulfonatos de alquilglicerilo, sulfonatos de éster de glicerilo de ácidos grasos, sulfatos de éter de alquilfenol poliglicol, sulfonatos de parafina, fosfatos de alquilo, isotionatos de acilo, tauratos de acilo, tauratos de acilmetilo, ácidos alquilsuccínicos, ácidos alquenilsuccínicos o sus monoésteres o monoamidas, ácidos alquilsulfosuccínicos o sus amidas, mono y diésteres de ácidos sulfosuccínicos, alquilglicolicarbonatos sulfatados, carboxilatos de alquilpoliglicol, sarcosinatos de hidroxialquilo o mezclas de los mismos.

Las características adicionales de los auxiliares de lixiviación incluyen una alta solubilidad en agua en la solución de lixiviación acuosa para evitar la extracción a la fase orgánica durante la extracción con solvente. Otras características de los auxiliares de lixiviación incluyen altas concentraciones de micelas críticas y estabilidad a pH ácido. Los auxiliares de lixiviación pueden minimizar la formación de espuma y uno o más tensioactivos pueden disminuir la tensión superficial de la solución de lixiviación. Los auxiliares de lixiviación también deben tener un impacto mínimo o nulo en cualquier otro proceso relacionado con la extracción del metal (por ejemplo, lixiviación, extracción con solvente, decapado y extracción electrolítica, que incluye la mezcla, desconexión de la fase, extracción y cinética de extracción, selectividad de cobre/hierro o acumulación en el orgánico a lo largo del tiempo). Además, los auxiliares de lixiviación adecuados deberían ser estables en las condiciones ácidas de la solución de lixiviación (por ejemplo, ácido sulfúrico) en una fase acuosa y deberían ser biodegradables. Además, los auxiliares de lixiviación adecuados de acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción pueden aumentar la recuperación total del metal (por ejemplo, recuperación de cobre) en al menos 3 %. En determinados aspectos, los auxiliares de lixiviación adecuados de acuerdo con la descripción pueden aumentar la recuperación total del metal en aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 20 % o aproximadamente 1 % a aproximadamente 20 %, o aproximadamente 2 % a aproximadamente 20 %, o aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 %, o aproximadamente de 0,5 % a aproximadamente de 10 % o aproximadamente de 2 % a aproximadamente de 10 % o aproximadamente de 5 % a aproximadamente de 10 %.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran el efecto de los auxiliares de lixiviación de acuerdo con varios aspectos de ejemplo de la descripción. Aunque los ejemplos descritos más abajo usaban mineral que contenía cobre, debe entenderse que los ejemplos son ilustrativos de cualquier cuerpo de mineral que contiene metal.

Ejemplo 1- Prueba de columna

Para reducir las variables en las pruebas de lixiviación, el mineral fue clasificado con precisión por SGS en Tucson, AZ. El mineral era principalmente un mineral de óxido de cobre que tenía un P80 de 1,5" y una fracción más pequeña de malla -10. La distribución de la carga de la columna puede encontrarse en la Tabla 1. La concentración de cobre en el mineral fue 0,42 % con 91,2 % del cobre como cobre soluble en ácido. El análisis del mineral también fue verificado por SGS en Tucson.

Tabla 1 - Distribución de tamaños de partículas de mineral de cobre en las pruebas de lixiviación.

Distribución de tamaño de partícula

Tamaño de aplastamiento P80 de 37,5 mm

_____________ (1,5 pulgadas)_____________

Tamaño de partícula Muestr Peso

a

mm pulgad (Kg) (%)

a

37,5 1-1/2 18,0 20,0

25 1 32,0 35,5

19 3/4 9,3 10,3

12,5 1/2 7,7 8,6

6,3 1/4 7,4 8,2

1,7 12 8,1 9,0

menos 7,6 8,4

Aproximadamente 90 kg de mineral aglomerado se lixiviaron durante 60 días en lotes en 16 columnas, momento en el que se lixivió aproximadamente el 75 % del cobre total (el cobre total por columna fue de aproximadamente 380 g). Cada conjunto de pruebas de columna consistió en 16 columnas que contenían aproximadamente 90 kg de mineral. Se apartaron cuatro columnas como espacios en blanco y no se les añadió ningún auxiliar de lixiviación. Para los auxiliares de lixiviación, las condiciones de prueba se realizaron por triplicado. El primer conjunto de corridas de columnas consistió en triplicados de Auxiliares de lixiviación - A (es decir, el auxiliar de lixiviación MC-1000 denominado en este estudio como "LA-A") en las siguientes dosis: LA-A (dosis de 50 ppm), LA-A (dosis de 25 ppm) y auxiliar de lixiviación - B (es decir, el auxiliar de lixiviación TMP-7(EO) denominado en este estudio como "LA-B") en las siguientes dosis: LA-B (dosis de 50 ppm) y LA-B (dosis de 25 ppm). La dosis de LAB se eliminó porque la dosis más alta no fue tan efectiva.

Se usaron dieciseis columnas de PVC de 2 M por 20 cm para contener 90 kg de mineral por columna. Se usó un fieltro de distribución para dispensar uniformemente la solución lixiviante sobre el mineral. Cuatro de las columnas se construyeron de PVC transparente para que el sistema pudiera inspeccionarse visiblemente. Cada columna tenía su propia bomba de alta precisión y depósito de lixiviante. La solución se recogió del fondo de la columna en cubetas que eventualmente se colocaron en balanzas analíticas para poder rastrear fácilmente la cantidad de solución. La tasa de lixiviación fue de 8 ml/min de 10 g/l de ácido sulfúrico a 68 °F. El lixiviante se añadió en un sistema de una pasada en el que no hubo recirculación del lixiviante.

Se recolectaron muestras diariamente durante los primeros 30 días de las pruebas de lixiviación de 60 días. Para cada columna, se analizó una muestra para determinar el pH, el ácido libre, la concentración de cobre por AA, la tensión superficial y el potencial de oxidación (ORP). Las muestras de lixiviante también se analizaron todos los días para asegurar que no hubiera contaminación o cambios en la concentración de las especies químicas. Las velocidades de alimentación de la solución se midieron todos los días y, si era necesario realizar algún ajuste, se realizaron los cambios apropiados.

Como puede verse en las Figuras. 3A y 3B, las columnas funcionaron durante 60 días. En ese momento, la cantidad de cobre lixiviado era aproximadamente el 75 % del 92,1 % del cobre en el mineral que era soluble en ácido (de una prueba de rodillo de botella). En este punto, la lixiviación del cobre comenzó a disminuir lo suficiente como para que se terminara la prueba. Debido al cuidado con el que se procesó el mineral y las columnas se lixiviaron, además de usar un mineral predominantemente de óxido, la desviación estándar de los resultados de la lixiviación entre las columnas fue muy baja. La aglomeración se logró al mezclar las diversas fracciones en un mezclador de cemento con 1,75 kg de agua y 1,52 kg de ácido sulfúrico. El ácido se calculó como el 25 % del consumo total de ácido por mineral. A continuación, el material aglomerado se transfirió a las columnas para las pruebas de lixiviación.

Para mostrar la eficacia del auxiliar de lixiviación, los datos de las Figuras. 3A y 3B se representan como el porcentaje de cobre lixiviado en exceso del control. Los primeros diez días de lixiviación dieron como resultado aumentos sustanciales en la lixiviación de cobre para LA-B (25 ppm) y LA-A (50 ppm). Al final del ciclo de lixiviación de 60 días, el LA-A (25 ppm) había dado como resultado un aumento promedio del 3,7 % en el cobre lixiviado del mineral.

El segundo conjunto de ensayos de columna fue esencialmente una repetición del primer conjunto de ensayos de columna con una ligera modificación del procedimiento de aglomeración. Como en la primera prueba, el lixiviante no se recirculó, sino que se añadió en un sistema de una pasada. Como en el conjunto de experimentos anterior, el LA­ B (25 ppm) tuvo un aumento sustancial en la lixiviación de cobre, aproximadamente un 5 % más de cobre lixiviado que el control. En general, la cantidad de cobre lixiviado en esta prueba fue bastante alta, que alcanza la cantidad de cobre lixiviable de la prueba de la botella. Las Figuras. 4A y 4B detallan los resultados del ensayo de la segunda columna.

Ejemplo 2 - Prueba biológica

Se realizaron pruebas de compatibilidad con bacterias oxidantes de azufre y hierro para garantizar que los auxiliares de lixiviación no afecten negativamente la respiración biológica necesaria para convertir el sulfuro secundario de cobre en sulfato de cobre en solución. Las pruebas biológicas fueron realizadas por Universal BioMining (UBM), un grupo de investigación que trabaja en lixiviación biológica en pilas.

Se inocularon una serie de especies biológicas relevantes para las aplicaciones mineras con los auxiliares de lixiviación y se les proporcionaron soluciones de alimentación relevantes; Acidophilium acidophilum (AA) -heterótrofo, Acidiphilium Cryptum (ACRP) - heterótrofo, ferrivorans Acidithiobadllus (AFER) - hierro y oxidante de azufre (probado en hierro), Acidithiobadllus ferrooxidans (AFEX) - oxidante de hierro, thiooxidans Acidithiobadllus (ATEX) - oxidante de azufre, ferrooxidans Leptospirillum (LFEX) - oxidantes de hierro, Acidithiobadllus caldus (ACALD) - oxidante de azufre, Leptospirillum ferriphilum (LFER) - oxidante hierro, Ferroplasma acidiphilum (FACID -oxidante hierro arquea, Ferroplasma acidarmanus (FARM) - arquea probado en la oxidación de hierro, y Sulfobacillus acidiphilum (SACID) - arquea probado en oxidación de hierro.

Se realizó un estudio cuantitativo de la curva de crecimiento para determinar el efecto de los aditivos químicos en dos grupos de organismos, mesófilos y termófilos moderados (28 y 42 grados Celsius). Estos grupos contenían 3 subgrupos de función metabólica (heterótrofos, oxidantes de hierro, oxidantes de azufre), que consisten principalmente en bacterias de varias arqueas. Los dos auxiliares de lixiviación se etiquetaron como "LA-A" (es decir, MC-1000) y "LA-B" (es decir, TMP-7(EO)) para los propósitos de la prueba biológica. Se programó que las curvas de crecimiento se completaran dentro de los 45 días o cuando los cultivos se consideraran estabilizados. El medio de crecimiento usado fue el medio de sal base de UBM UX2 con sustratos apropiados y valores de pH iniciales óptimos para cada organismo. Cada química de BASF se probó por triplicado y a tres (3) concentraciones diferentes; concentración objetivo 0,5x, concentración objetivo y concentración objetivo 2x. Se tomaron muestras de cultivos por triplicado cada 3-5 días en dependencia de la tasa de crecimiento de los organismos y se realizaron recuentos de células. Los datos se proporcionaron exclusivamente para LA-B.

Los resultados de compatibilidad biológica para el auxiliar de lixiviación LA-B se muestran en las Figuras 5A-5K. Para los dos heterótrofos, organismos que obtienen su nutrición de especies químicas orgánicas, no hubo efecto negativo para el AA y para el ACRP hubo una pérdida inicial de la población pero hubo una recuperación que incluyó una captación de orgánicos de los organismos muertos. En el caso de los oxidantes de azufre, hubo poco impacto del auxiliar de lixiviación en las colonias de células. Para la ACALD hubo una desaceleración del crecimiento de la población en aproximadamente 14 días; sin embargo, luego se reanudó el crecimiento. Las especies oxidantes de hierro no se vieron afectadas en absoluto o tenían algún nivel de inhibición. La AFEX y la LFEX fueron las dos bacterias oxidantes de hierro que mostraron la mayor inhibición del crecimiento. Después de 40 días, la población LFEX era un poco más de un orden de magnitud menor que el control, mientras que la población AFEX era dos órdenes de magnitud menor que el control. La diferencia en las tasas metabólicas no pareció tener una correlación con la diferencia en el crecimiento entre el control y la inoculación del auxiliar de lixiviación. Además, la concentración del auxiliar de lixiviación no pareció tener ningún efecto sobre la actividad metabólica. Los datos indican que el uso del auxiliar de lixiviación no resultará en una pérdida significativa a largo plazo de la capacidad de lixiviación biológica.

Ejemplo 3 - Compatibilidad química

Se instalaron tres circuitos de laboratorio de una sola etapa con tanques de compensación individuales. Cada tanque de compensación se llenó con 500 ml de LIX984N al 10 % v/v que se ha puesto en contacto una vez con electrolito de QC O:A 1:1 (160 g/l de ácido sulfúrico y 35 g/l de cobre). Los caudales fueron 30 ml/min de orgánico y 30 ml/min de acuoso. La velocidad del mezclador se mantuvo a 1750 rpm. La operación del circuito se realizó a temperatura ambiente, que fue de aproximadamente 21 °C. La solución de alimentación se preparó a partir de agua corriente, 10 g/l de ácido sulfúrico y 50 ppm del auxiliar de lixiviación apropiado. Los circuitos de laboratorio se hicieron funcionar durante 96 horas de mezcla continua. La observación visual durante y al final del experimento no mostró ningún aumento de emulsión o suciedad. El orgánico virgen inicial y los orgánicos de tres circuitos después de la prueba de circuito continuo se sometieron a una prueba de cinética estándar.

Los homólogos de LA-A (es decir, MC-1000) y LA-B (es decir, TMP-7(EO)) se probaron extensamente para la extracción con solvente y la compatibilidad con extracción electrolítica debido a su capacidad para reducir la tensión superficial. En todos los casos, la serie LA-A de compuestos químicos con la misma cadena principal química fue compatible con SX-EW. El régimen de prueba incluyó pruebas de cinética estática, desconexión de fase y, en algunos casos, el dopaje de soluciones ejecutadas en un circuito dinámico. La Tabla 2 detalla los datos de las pruebas de aplicación para la compatibilidad química. Estas pruebas se realizaron mediante el uso de las condiciones estándar descritas en el método de BASF para el control de calidad de los reactivos de oxima titulado Prueba de control de calidad estándar de los reactivos LIX® (Doc. No. TG-TSH-05, Rev. 4, 14 de septiembre de 2015), que se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad.

Tabla 2 - Pruebas de aplicación para reactivos orgánicos donde el sistema está enriquecido con auxiliares de lixiviación.

Control LA-A LA-B

Cinética de extracción años 96,1 % 98,9 % 92,3 %

90

Ecuación de extracción de 4,685 4,674 4,619

cobre (g/l)

Cinética de las bandas años 99,60 % 99,30 % 99,80 %

90

Ecualizador de la banda de 1,51 1,46 1,49

cobre (g/l)

Desconexión de la fase 54 202 61

(orgánica)

Desconexión de la fase 110 132 111

(acuosa)

Las muestras se procesaron en un circuito continuo durante tres días con PLS enriquecido con el auxiliar de lixiviación al doble de la dosis estándar, 50 ppm. A continuación, las muestras se analizaron para determinar la cinética y la desconexión de la fase. La cinética de extracción en los años 90 para el LA-B es un poco más baja, al 92,3 %, de lo deseado; sin embargo, la extracción de equilibrio es equivalente al control. La cinética de la banda no se vio afectada, lo que sugiere que la contaminación no está en lo orgánico. La fase de desconexión para el dopaje LA-A se vio sustancialmente afectada, mientras que la desconexión de la fase para el dopaje ^lA-B no se vio afectada. Estos datos sugerirían que el reactivo LA-B es compatible con la extracción con solvente.

El cátodo de cobre se plateó mediante el uso de un rectificador y un sistema EW simple. En el caso de los homólogos de LA-A y LA-B, el efecto de añadir un auxiliar de lixiviación fue similar al de un agente suavizante. Esto se debe a la reducción de la tensión superficial y la atracción de los grupos funcionales polares del auxiliar de lixiviación a la alta densidad de carga de las dendritas de los cátodos de cobre. En ningún caso hubo impacto negativo del auxiliar de lixiviación.

Ejemplos basados en las pruebas preliminares

Ejemplo 4

Este ejemplo investigó un método para determinar el impacto de un auxiliar de lixiviación sobre la tensión superficial de una solución de lixiviación típica. Se preparó una solución sintética de lixiviación preñada ("PLS") de 6 g/l de cobre y 2 g/l de hierro a un pH de aproximadamente 2,0 en agua desionizada ("DI") para formar una alimentación de control de calidad ("QC"). Para ello, se prepararon mezclas de PLS sintéticos que tenían niveles variables de Auxiliar de lixiviación A (es decir, MC1000) o Auxiliar de lixiviación B (es decir, TMP-7(EO)) y se midió la tensión superficial de cada solución. La tensión superficial (dinas/cm) en función de la concentración del auxiliar de lixiviación (ppm) se representó como se muestra en la Figura 6. Como se muestra, la tensión superficial disminuyó al aumentar la concentración del auxiliar de lixiviación.

Ejemplo 5

En este ejemplo, se llenaron dos bombonas con una solución de lixiviación sintética y una de las soluciones se añadió con 10 ppm del auxiliar de lixiviación MC1000. En dos lotes diferentes, se preparó 1 litro de solución orgánica a partir de LIX684N-LV al 20 % v/v en Shellsol D70 para cada prueba. Se construyó un circuito de extracción por solvente de una etapa para cada solución de control (es decir, sin auxiliar de lixiviación) y la solución de auxiliar de lixiviación. Uno de los lotes de solución orgánica se incorporó a cada circuito, de modo que la solución de control y la solución auxiliar de lixiviación estuvieran en contacto constante con una de las soluciones orgánicas. Los circuitos se configuraron para mantener tiempos de retención de 3 min, con la relación de orgánico a acuoso ("O:A") a aproximadamente 2:1 (vol/vol) a temperatura ambiente con un caudal de agua de aproximadamente 100 ml/h. Se usó un reciclado acuoso para mantener el O:A con mezcla continua de las soluciones orgánicas.

Las soluciones orgánicas de estos circuitos se eliminaron después de operar de forma continua durante aproximadamente una semana. Aproximadamente 400 ml de cada solución orgánica se pusieron en contacto con aproximadamente 400 ml de un electrolito de control de calidad sintético y se registraron las rupturas de fase continua orgánica y acuosa. Posteriormente, los orgánicos se decantaron y filtraron a través de papel Núm. 1 PS ("separador de fases") para eliminar cualquier electrolito atrapado para su uso en la prueba estándar de CC. Ambos compuestos orgánicos se procesaron a través de una prueba de control de calidad estándar para reactivos LIX con la adición de los tiempos de ejecución de extracción y de rotura de la banda en ambas continuidades, y la extracción de dos muestras cinéticas adicionales durante la extracción y el mezclado de la banda.

Tabla 3 - Resultados del Ejemplo 5 para el auxiliar de lixiviación y el blanco

El ejemplo 5 mostró que durante el período de una semana los resultados del auxiliar de lixiviación y el blanco estaban dentro del error experimental. Además, los resultados de los tiempos de descanso también estuvieron dentro del error experimental. Ver las Tablas 3 y 4.

Tabla 4 - Resultados del Ejemplo 5 para EVD 91216 (es decir, MC1000) y el blanco

Ejemplo 6

Se preparó aproximadamente 1 l de solución orgánica con LIX984N y LIX860N-I (fabricados y vendidos por BASF) en una relación de aproximadamente 50:50 (v/v) a aproximadamente 10 % v/v en Shellsol™ D70 fabricado por Shell Chemical LP. Esta solución orgánica se puso en contacto dos veces con un electrolito QC en una relación de aproximadamente 1:1 (v/v) y luego se filtraron aproximadamente 500 ml de la solución resultante a través de papel PS Núm. 1 para que sirviera como control experimental. Los aproximadamente 500 ml restantes de la solución orgánica se pusieron en contacto con un electrolito QC que contenía aproximadamente 500 ppm del auxiliar de lixiviación MC1000. A continuación, se llevó a cabo una prueba de CC de reactivo estándar para las dos soluciones orgánicas resultantes. La solución orgánica que se puso en contacto con el auxiliar de lixiviación fue tratada con arcilla a una concentración de aproximadamente 1 % p/v y se puso en contacto con una alimentación de CC sintética (aproximadamente 250 ml de solución orgánica con aproximadamente 250 ml de solución acuosa) y la solución orgánica tratada con arcilla continua se registró el tiempo de descanso.

Tabla 5 - Resultados del Ejemplo 6

Los ejemplos 5 y 6 mostraron que en el caso de una sobredosis significativa del auxiliar de lixiviación, podría haber un ligero aumento en la desconexión de la fase y una disminución en la cinética de extracción que sería fácilmente tratable mediante tratamiento con arcilla ("C.T.").

Ejemplo 7

Para probar la eficacia del auxiliar de lixiviación sobre la recuperación total de cobre y la tasa de recuperación de cobre, se prepararon una solución de lixiviación en blanco y una solución de lixiviación que contenía el auxiliar de lixiviación MC1000. Para el blanco, se llenó una bombona con agua desionizada hasta aproximadamente la marca de 20 l y se añadieron aproximadamente 202 g de ácido sulfúrico concentrado y se mezclaron a fondo. Para la solución de auxiliar de lixiviación, se llenó una garrafa con agua desionizada hasta aproximadamente la marca de 20 l y se añadieron y mezclaron a fondo aproximadamente de 202 g de ácido sulfúrico concentrado y 2 g de auxiliar de lixiviación.

Se fijaron pequeñas columnas de vidrio a un soporte adecuado mediante dos abrazaderas de cadena. Se usó una bomba dosificadora para transferir las soluciones de lixiviación de los bombonas a las columnas de lixiviación a la velocidad deseada. Se colocó un embudo de boca ancha en la parte superior de la columna y se vertió una carga de prueba de 1 kg de mineral de cobre en cada columna. Se colocaron matraces Erlenmeyer (1 l) con los pesos registrados debajo de cada columna. Cuando se cargaron todas las columnas, la solución de lixiviación se bombeó sobre el mineral. Cuando la solución comenzó a gotear fuera de la columna, se registró la hora de inicio. A intervalos de aproximadamente una hora, los matraces Erlenmeyer se retiraron y se reemplazaron por matraces nuevos. Las soluciones se pesaron y analizaron para determinar el contenido de cobre. La Figura 7 es un gráfico de un promedio de varios ensayos de columna de un blanco y un auxiliar de lixiviación.

Ejemplo 8

Este experimento exploró un método para seleccionar uno o más auxiliares de lixiviación como aditivos para una solución de lixiviación. El método se aproxima a los resultados de columnas a escala de laboratorio de 2 m (h) x 20 cm (d).

Mediante el uso de un embudo de plásti

de 1 kg de mineral de cobre que se molieron a una malla de -10 a columnas de vidrio de sobremesa equipadas con una frita de vidrio. Se prepararon soluciones de lixiviación a partir de agua desionizada y ácido sulfúrico hasta una concentración de 10 g/l (gpl). Se añadió solo ácido a las soluciones de control, mientras que las soluciones que contenían un auxiliar de lixiviación se prepararon en concentraciones que oscilaban entre aproximadamente 25 ppm y aproximadamente 200 ppm. La mayoría de los candidatos se examinaron inicialmente a aproximadamente 100 ppm, y estudios posteriores investigaron una gama más amplia de tensioactivos. Las soluciones se alimentaron gota a gota a columnas de lixiviación; si bien no se requiere un caudal específico para los estudios de factibilidad, las bombas se ajustaron para mantener velocidades de flujo similares. Se tomaron muestras del PLS de cuatro a seis veces durante las primeras horas y luego de nuevo aproximadamente a las 24 horas cuando se apagaron las bombas; todas las muestras se analizaron para determinar el contenido de cobre para desarrollar las curvas de lixiviación. Las muestras se analizaron mediante los métodos comúnmente conocidos en la técnica mediante el uso de la absorción atómica.

Los resultados se compararon con el control. Se seleccionaron auxiliares de lixiviación adecuados que tienen una velocidad más rápida de recuperación de cobre o una recuperación total de cobre total más alta durante el período de 24 horas. Se analizaron diversas muestras y se determinaron los promedios y desviaciones estándar.

Se seleccionaron casi 20 compuestos mediante este método y se ejecutaron más de 100 columnas de sobremesa para determinar los intervalos de dosificación. Otros compuestos se eliminaron de la prueba después de generar grandes cantidades de espuma estable o tener una concentración micelar crítica ("CMC") que era menor que el mínimo requerido para este trabajo (>500 ppm). La siguiente figura es un ejemplo de datos recopilados de estudios de viabilidad para un candidato prometedor (MC1000). Los datos se interpretan con mayor precisión cuando se ven como una indicación cualitativa de la capacidad de un auxiliar de lixiviación para mejorar la velocidad de extracción de cobre o la recuperación total de cobre. Más abajo se muestra un gráfico del efecto del auxiliar de lixiviación MC1000 sobre la lixiviación de cobre. Cada curva de lixiviación mostrada en la Figura 8 representa el promedio de varios ensayos de columna.

Los resultados de este estudio indican que determinados compuestos probablemente funcionarían bien en pruebas de columna de laboratorio a largo plazo de 2 m (h) x 20 cm (d) porque la recuperación de cobre inicialmente y con el tiempo es mayor que la del control.

Ejemplo 9

Si bien se hicieron intentos previos para aumentar la eficiencia de la lixiviación del cobre mediante el uso de auxiliares de lixiviación, las especies químicas empleadas tuvieron un impacto negativo en los procesos de extracción por solvente y extracción electrolítica. Un requisito crítico de cualquier auxiliar de lixiviación es la compatibilidad con todos los procesos posteriores. Para determinar la compatibilidad, se realizaron y confirmaron pruebas de control de calidad estándar a las concentraciones operativas actuales. La Tabla 6 muestra los resultados del trabajo de prueba de compatibilidad.

Tabla 6. Resultados de las pruebas de control de calidad en MC1000 y TMP-7(EO).

Los resultados de los estudios de compatibilidad sugieren que no se esperaría un impacto negativo sobre la extracción por solvente y la extracción electrolítica. Si bien la dinámica de la solución cambia a medida que aumentan los volúmenes, no se observaron efectos nocivos.

Ejemplo 10

Se realizaron dos ensayos de lixiviación de 60 días en columnas de escala de laboratorio de 2 m (h) x 20 cm (d) (un total de 32 columnas). Cada columna contenía una carga de prueba (200 libras de mineral) y se mezcló, se aglomeró con agua y ácido sulfúrico concentrado y se cargó en las columnas. Una vez cargadas las columnas, se dejó curar el mineral durante 5-7 días antes de que la solución se filtrara a través de las columnas.

Cada solución se preparó con agua corriente y ácido sulfúrico (10 g/l) y el auxiliar de lixiviación a la concentración apropiada. El proceso de lixiviación fue de ciclo abierto y las velocidades de flujo de la solución de filtración se establecieron en 8 ml/min. Los resultados de estos ensayos se muestran en las curvas de lixiviación más abajo. Después de dos meses de lixiviación, se lixivió la mayor parte del cobre accesible y las curvas de lixiviación se estaban acercando a una asíntota como se muestra en las Figuras. 9A a 9C. La Figura 9A muestra las curvas de lixiviación del primer ensayo. Tanto TMP-7(EO) como MC1000 se probaron a concentraciones de 50 ppm (alta) y 25 ppm (baja). Cada uno se corrió por triplicado (control por cuadruplicado). La Figura 9B muestra una comparación de los resultados de la lixiviación en función de las columnas de control para el Ensayo 1. La Figura 9C muestra una comparación del cobre total recuperado en función de las columnas de control para el Ensayo 2. En el Ensayo 2, MC1000 se probó a 50 y 100 ppm, TMP-7(EO) se probó a 25 ppm y TMP-7(EO) sulfatado a 50 ppm.

Los ensayos indican que TMP-7(EO) (25 ppm) es un auxiliar de lixiviación de rendimiento adecuado. No solo aumenta la recuperación total de cobre al final del ciclo de lixiviación en más del umbral mínimo del 3 %, sino que también aumenta la tasa de recuperación de cobre. Este efecto es visible por el aumento significativo de la lixiviación en comparación con los controles durante los primeros 7-10 días del ciclo de lixiviación. El MC1000 (50 ppm) también mejora significativamente la lixiviación y está por encima del umbral de aumento del 3 % en la recuperación de cobre. Los resultados de ambos compuestos pueden reproducirse a lo largo de las pruebas hasta la fecha.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1. Una solución que comprende:

   un lixiviante; y

   uno o más compuestos que comprenden la Fórmula (I):

   R((AO)ⁿB)^m((AO)ⁿH)^p (I)

   en donde cada grupo AO es, independientemente, un grupo alquilenoxi seleccionado entre etilenoxi ("EO"), 1,2-propilenoxi ("PO"), 1,2-butilenoxi y estirilenoxi;

   cada n es independientemente un número entero de 0 a 40;

   m es un número entero de 1 al número total de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación;

   p es un número entero de modo que la suma de m más p es igual al número de hidrógenos OH en el grupo R antes de la alcoxilación;

   B es H;

   R es un grupo seleccionado de la Fórmula (II) a (VIII):

   R¹C(CH²O)³ (II)

   en donde R¹ es H, metilo, etilo o propilo;

   C(CH2O)4 (III);

   OC(CH²O)² (IV);

   N(CH²CH²O) (V)

   (R²)^x N(CH²CH²O) (VI)

   en donde R² es un alquilo C¹-C⁴ y es 1-3 y x y = 3;

   O(CH²)^rO (VII),

   en donde r es de 2 a 6; y

   O(CH(CHs)CH2)O (VIII);

   en donde el uno o más compuestos están a una concentración de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 2000 ppm de la solución, y caracterizado porque el lixiviante está a una concentración de aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 50 g/l de la solución.

   2. La solución de la reivindicación 1, en donde cada n es independientemente de 2 a 20, preferentemente cada n es independientemente de 2 a 10.

   3. La solución de la reivindicación 1, en donde el uno o más compuestos comprenden la siguiente estructura:

   

   4. La solución de la reivindicación 1 o 3, en donde el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, preferentemente el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 15 ppm a aproximadamente 30 ppm, con mayor preferencia el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 25 ppm.

   5. Una solución, que comprende:

   un lixiviante; y

   uno o más compuestos que tienen la Fórmula (IX):

   

   en donde R³ es un grupo alquilo C¹ a C²⁰ lineal o ramificado que comprende cero o más sustituciones con cualquiera de O, N, OH o

   

   R4 y R6 son cada uno, independientemente, H, un grupo alquilo C1 a C10 lineal o ramificado o un grupo alcohol,

   R5 es un grupo alquilo C1 a C10 lineal o ramificado; y

   en donde el uno o más compuestos están a una concentración de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 2000, y caracterizado porque el lixiviante está a una concentración de aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 50 g/l de la solución.

   La solución de la reivindicación 5, en donde R3 es un grupo alquilo C¹⁰ lineal o ramificado, y/o en donde R4 y R6 son cada uno, independientemente, un grupo alquilo C¹ a C4 y/o en donde R5 es un grupo alquilo C¹ a C4.

   La solución de la reivindicación 5, en donde el compuesto comprende la estructura:

   

   o en donde el compuesto tiene la estructura:

   

   en donde R7 es un grupo alquilo C¹ a C20 lineal o ramificado que comprende cero o más sustituciones con cualquiera de O, N, OH o

   

   La solución de la reivindicación 5, en donde R³ comprende al menos una

   

   sustitución, y/o, en donde R4y R6 son cada uno, independientemente, H o un grupo alcohol.

   9. La solución de la reivindicación 5, en donde el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm, preferentemente el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 15 ppm a aproximadamente 30 ppm, con mayor preferencia el uno o más compuestos están a una concentración total de aproximadamente 25 ppm de la solución.

   10. Una solución que comprende:

   un lixiviante; y

   al menos un compuesto de la Fórmula (I) según la reivindicación 1 o 3 y al menos un compuesto de la Fórmula (IX) según la reivindicación 5.

   11. Un método de lixiviación de un metal de un mineral, el método comprende:

   poner en contacto el mineral que comprende el metal con la solución de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1,5 y 10.

   12. El método de la reivindicación 11, en donde poner en contacto el mineral comprende la lixiviación en pilas o lixiviación en vertedero.

   13. El método de la reivindicación 11, en donde el mineral está aglomerado o en donde el mineral no está aglomerado.

   14. Un método para recuperar un metal de un mineral, que comprende:

   poner en contacto el mineral que comprende el metal con la solución de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1,5 y 10 para formar una solución de lixiviación preñada; y

   recuperar el metal de la solución de lixiviación preñada.

   15. El método de la reivindicación 14, en donde la recuperación del metal comprende un proceso de extracción con solvente, en donde preferentemente el compuesto en la solución es compatible con el proceso de extracción con solvente; y/o

   en donde la recuperación del metal comprende un proceso de extracción electrolítica, en donde preferentemente el compuesto en la solución es compatible con el proceso de extracción electrolítica.

   16. El método de las reivindicaciones 11 y 14, en donde el metal se selecciona de un grupo que consiste en cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones, en donde preferentemente el metal es cobre.

   17. La solución de la reivindicación 1 que comprende:

   una mezcla de compuestos formada por la alcoxilación de trimetilolpropano ("TMP"), en donde cada uno de los compuestos comprende unidades de óxido de etileno ("EO"), los compuestos tienen la estructura general:

   El TMP-EOx,y,z, donde x, y y z son independientemente un número entero de 0 a 7, con la condición de que x y z = 7,

   en donde la mezcla tiene una concentración total de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 50 ppm.

   18. La solución de la reivindicación 17, en donde los compuestos comprenden un compuesto que tiene la siguiente estructura:

   

   19. La solución de las reivindicaciones 1,5, 10 y 17, en donde el lixiviante es ácido sulfúrico.

   20. La solución de las reivindicaciones 1, 5, 10, 17 y 19, en donde el lixiviante está en una concentración de aproximadamente 1 g/l a aproximadamente 25 g/l de la solución.

   21. La solución de la reivindicación 17 o 19, en donde la mezcla tiene una concentración total de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 50 ppm.

   22. La solución de las reivindicaciones 1, 5, 10 y 17, que comprende además un metal,

   en donde preferentemente el metal se selecciona de un grupo que consiste en cobre, oro, plata, níquel, zinc, molibdeno, vanadio, uranio y sus combinaciones.