ES3073409T3 - Recovering metal from metal-bearing material - Google Patents

Abstract

Se describe un método para recuperar un metal, como cobre, níquel, zinc o cobalto, de un material que contiene sulfuros metálicos en una mina, cuya recuperación mediante métodos convencionales antes de la invención resultaba antieconómica. El método incluye mezclar (i) el material que contiene sulfuros metálicos con (ii) pirita y formar aglomerados, lixiviar dichos aglomerados con un licor de lixiviación y microorganismos, extraer el metal del material que contiene sulfuros metálicos y formar un licor de lixiviación rico en metal, recuperando finalmente el metal de dicho licor. También se describe una operación de lixiviación en pilas para el material que contiene sulfuros metálicos. Asimismo, se describe un circuito de flotación para una planta de procesamiento de mineral para dicho material. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Recuperación de metal a partir de material portador de metal

[0003] CAMPO TÉCNICO

[0004] La presente invención se refiere a un método de recuperación de un metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, de un material que contiene sulfuros metálicos en un material extraído de una mina.

[0005] La presente invención se refiere a un método para recuperar un metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, a partir de un material que contiene sulfuros metálicos en un material extraído de una mina que es “no rentable” desde la perspectiva de recuperar el metal del material utilizando opciones de recuperación convencionales antes de que se realizara la invención, y que, por ejemplo, se encuentra en reservas de material “residual”.

[0006] Se entiende que en el presente documento el término “material extraído de una mina” incluye el material que se extrae y se transfiere desde la mina (a) directamente a una operación de procesamiento aguas abajo para recuperar un metal del material o (b) a una reserva. El material almacenado puede ser material que puede transferirse a la operación de procesamiento aguas abajo en un momento posterior. El material almacenado (la reserva) puede ser material de “desecho” que, hasta que se realizó la invención, no se procesaría más adelante porque no era “rentable” para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales disponibles antes de que se realizara la invención.

[0007] Se entiende por “no rentable para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales” las opciones de procesamiento utilizadas en las minas comerciales antes de que se realizara la invención.

[0008] La presente invención se refiere particularmente, aunque no exclusivamente, a un método de lixiviación en pilas que se caracteriza por lixiviar una pila de aglomerados de un material que contiene sulfuros metálicos y pirita, típicamente pirita que está disponible en una mina, tal como la pirita derivada de residuos mineros de una planta de procesamiento para recuperar metal a partir de un material que contiene sulfuros metálicos, tal como un mineral de sulfuro metálico.

[0009] La presente invención también se refiere a una operación de lixiviación en pilas que incluye una pila que contiene aglomerados de un material que contiene sulfuros metálicos y pirita, típicamente pirita que está disponible en una mina, tal como la pirita derivada de residuos mineros de una planta de procesamiento para recuperar metal a partir de un material que contiene sulfuros metálicos, tal como un mineral de sulfuro metálico.

[0010] La presente invención también se refiere a un circuito de flotación para una planta de procesamiento de minerales para un material que contiene sulfuros metálicos, produciendo el circuito de flotación una fuente de pirita.

[0011] La presente invención también se refiere a una planta de procesamiento de minerales para un material que contiene sulfuros metálicos.

[0012] ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

[0013] El campo técnico de la invención es la producción de un metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, a partir de un material que contiene sulfuros metálicos, tal como un mineral de sulfuro metálico, en una mina.

[0014] La siguiente descripción de la invención se centra en el cobre como un ejemplo de un metal presente en un material que contiene sulfuros metálicos, tal como un mineral de sulfuro metálico.

[0015] El cobre es un metal cada vez más importante para la transición a una economía mundial basada en bajas emisiones de carbono.

[0016] Los operadores mineros de minas de cobre bien establecidas (consolidadas) y nuevas (término que incluye las minas en las que el cobre es el único metal que se recupera y las minas en las que se recupera cobre y otros metales valiosos, tales como el oro), se enfrentan a presiones sustanciales en cuanto a los costes de capital y operativos, ya que tienen concentraciones promedio de cobre en materiales que contienen sulfuro de cobre inferiores a las registradas anteriormente.

[0017] En muchos casos, el problema de las menores concentraciones de cobre en los materiales que contienen sulfuro de cobre, tales como los minerales que contienen sulfuro de cobre, se ve agravado por el hecho de que el cobre se encuentra en minerales que contienen sulfuro de cobre más refractarios que los registrados anteriormente, siendo estos minerales más difíciles y costosos de procesar para recuperar el cobre de dichos minerales.

[0018] Las compañías mineras también son muy conscientes de la importancia de explotar minas con un impacto ambiental mínimo a corto y largo plazo.

[0019] La economía a la que se enfrentan los operadores de minas de cobre significa que hay cantidades sustanciales de material que contiene sulfuro de cobre, incluido el material extraído de las minas y las formas procesadas de material extraído de las minas (es decir, triturado), que no son rentables para recuperar cobre utilizando las opciones de recuperación disponibles antes de que se realizara la invención y, por lo tanto, no se procesan para recuperar cobre a partir de material que contiene sulfuro de cobre.

[0020] Típicamente, el material no rentable que contiene sulfuro de cobre se almacena en reservas que a menudo se describen como reservas de rocas de desecho.

[0021] La concentración de cobre en material no rentable que contiene sulfuro de cobre no es un valor fijo absoluto y variará de una mina a otra y también dentro de una mina individual a lo largo del tiempo, teniendo en cuenta el capital y los costes operativos en la mina y los factores externos a la mina, tales como el mercado general del cobre.

[0022] En el documento US-10.563.287 (de Hacklet al.) se describe un método para lixiviar minerales que contienen cobre, tales como minerales de calcopirita, con un licor de lixiviación en presencia de plata y de un agente de activación que activa la plata, en donde la plata mejora la extracción de cobre de los minerales de cobre.

[0023] El documento CN-1101191153 (de Beijing Nonferrous Metal) enseña una técnica de inhabitación selectiva de pirita para la lixiviación biológica de minerales secundarios de sulfuro de cobre. Implica el uso de bacterias de lixiviación que contienenThiobacillus ferrooxidansRetech III (hongo T.F.R.III de lixiviación de minerales) y dos pasos de pulverización de intermisión y continuidad por fases. Optimizando la actividad bacteriana, el valor de pH y otras condiciones, se puede lograr una lixiviación selectiva de alta eficiencia de los minerales de sulfuro de cobre. En el documento US-2002/194963 se describe un método para recuperar valores metálicos de concentrados de minerales sulfurados y en el documento US-2013/291686 se describe un proceso de lixiviación de minerales sulfurados.

[0024] La presente invención proporciona un método para recuperar cobre de material que contiene sulfuro de cobre, incluido material que contiene sulfuro de cobre, en un material extraído de una mina que se consideraba “no rentable” para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales antes de que se realizara la invención.

[0025] La invención proporciona un método para recuperar otros metales, tales como níquel, zinc o cobalto, de material que contiene sulfuros metálicos, incluido material que contiene sulfuros metálicos, en un material extraído de una mina que se consideraba “no rentable” para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales antes de que se realizara la invención.

[0026] La descripción anterior no es una admisión del conocimiento general común en Australia ni en cualquier otro lugar.

[0027] RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0028] La invención se refiere a maximizar el uso beneficioso de material producido en una mina que contiene material que contiene sulfuros metálicos, tal como una mina de cobre que contiene material que contiene sulfuro de cobre, pero también en una mina de níquel, zinc o cobalto o en una mina que produce dos o más de estos metales, a partir de material que contiene sulfuros metálicos en un material extraído de una mina, y minimizar la medida en que se requieren materiales de procesamiento, tales como reactivos, procedentes del exterior de la mina.

[0029] Una ventaja de la invención es proporcionar una oportunidad de maximizar la recuperación de un metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, de una mina que contiene un material que contiene sulfuros metálicos en un material extraído de una mina, así como de minimizar los costes para hacerlo.

[0030] Otra ventaja de la invención es que brinda la oportunidad de minimizar el impacto ambiental de la mina. (a) En términos generales, la invención proporciona un método de recuperación de un metal, tal como cobre, níquel, o zinc o cobalto, de un material que contiene sulfuros metálicos en un material extraído de una mina, tal como un material que contiene sulfuros metálicos que no es “rentable” para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales.

[0031] En términos más particulares, la invención proporciona un método de recuperación de cobre de un material que contiene cobre de baja calidad, tal como se describe en la reivindicación 1.

[0032] [0027]Como se ha indicado anteriormente, se entiende, en el presente documento que el término “material extraído de una mina” incluye el material que se extrae de una mina y que se transfiere desde la mina (a) directamente a una operación de procesamiento aguas abajo para recuperar un metal del material o (b) a una reserva para su procesamiento posterior.

[0033] El material que contiene sulfuros metálicos puede ser un material que contiene sulfuros metálicos que es “no rentable” para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales.

[0034] El material que contiene sulfuros metálicos puede ser un material que contiene sulfuro de cobre.

[0035] El material que contiene sulfuro de cobre puede ser cualquier material adecuado que contenga sulfuro de cobre, tal como un mineral de sulfuro de cobre.

[0036] Un ejemplo del material que contiene sulfuro de cobre son las rocas que contienen bajas concentraciones de cobre y que, por ejemplo, se pueden considerar roca de desecho.

[0037] El material que contiene sulfuro de cobre puede estar en forma de material tal como es extraído de una mina o en forma de reservas de residuos de material que contiene sulfuro de cobre de baja calidad, es decir, bajas concentraciones de cobre en el material.

[0038] En otras palabras, el material que contiene sulfuro de cobre puede ser material tal como es extraído de una mina o material almacenado que se considera de calidad demasiado baja para procesarse de manera rentable en sistemas de flotación y otros sistemas de procesamiento en húmedo para recuperar cobre de minerales y concentrados que contienen cobre.

[0039] El término “de baja calidad” tal como se usa en relación con la expresión “material que contiene sulfuro de cobre” mencionada anteriormente, se entiende en el presente documento como un término que depende de la tecnología disponible actualmente y del precio actual del cobre, y que el material actualmente considerado de “baja calidad” puede considerarse material valioso en el futuro dependiendo de los avances tecnológicos y del precio futuro del cobre.

[0040] Más particularmente, el material que contiene sulfuro de cobre puede ser material tal como es extraído de una mina o material almacenado que es de una calidad demasiado baja para procesarse de manera rentable mediante cualquier otro método de procesamiento, incluida la lixiviación en pilas.

[0041] En el contexto de los párrafos anteriores, se entiende que la expresión “bajas concentraciones de cobre” significa una concentración media de cobre ≤ 1,5 % en peso, típicamente ≤ 1,2 % en peso, más típicamente ≤ 1,0 % en peso, aún más típicamente ≤ 0,7 % en peso, aún más típicamente ≤ 0,5 % en peso, aún más típicamente ≤ 0,3 % en peso, e incluso más típicamente ≤ 0,1 % en peso.

[0042] El material que contiene sulfuros metálicos puede estar en cualquier forma adecuada para el paso de aglomeración.

[0043] El material que contiene sulfuros metálicos puede estar en forma de material tal como es extraído de una mina o en forma de material almacenado que se ha procesado para que sea adecuado para el paso de aglomeración.

[0044] El método puede incluir triturar el material tal como es extraído de una mina o material almacenado y producir una distribución del tamaño de partícula adecuada para el paso de aglomeración.

[0045] El paso de trituración puede incluir triturar el material tal como es extraído de una mina o material almacenado en uno o más de un circuito de trituración que reduce el tamaño del material.

[0046] El paso de trituración puede incluir triturar sucesivamente el material tal como es extraído de una mina o material almacenado en circuitos de trituración primarios, secundarios y terciarios, tal como entienden estos términos las personas de la industria minera del cobre.

[0047] El paso de trituración puede incluir pasos de trituración únicos o múltiples que suministran material tal como es extraído de una mina o material almacenado triturado para producir el material con una distribución del tamaño de partícula deseada para el paso de aglomeración.

[0048] La pirita puede representar del 1 al 10 % en peso de la masa total del material que contiene sulfuros metálicos y pirita.

[0049] La pirita se puede obtener de cualquier fuente adecuada.

[0050] Típicamente, la fuente de pirita proviene de la mina.

[0051] Por ejemplo, la pirita puede estar en los residuos, es decir, una suspensión gruesa que contiene pirita, de una balsa de residuos o de una planta de procesamiento de minerales, de la mina, utilizándose la suspensión gruesa directamente en el paso de aglomeración.

[0052] El término “planta de procesamiento de minerales” se entiende en el presente documento como cualquier planta adecuada para recuperar un metal de un mineral extraído de una mina.

[0053] La palabra “mineral” se entiende en el presente documento como una roca o sedimento natural que contiene uno o más minerales valiosos que contienen típicamente metales valiosos que se pueden extraer de una mina, tratar y vender obteniendo un beneficio.

[0054] A modo de ejemplo adicional, la pirita se puede obtener extrayendo la pirita de una suspensión gruesa que contiene pirita de una balsa de residuos o de una planta de procesamiento de minerales de la mina y utilizando en el paso de aglomeración la pirita extraída.

[0055] Típicamente, la pirita extraída de la suspensión gruesa que contiene pirita está en forma concentrada.

[0056] El método puede incluir un paso de extracción de pirita para extraer la pirita de una suspensión gruesa que contiene pirita, por ejemplo, de una balsa de residuos o una planta de procesamiento de minerales, y formar una corriente inerte, es decir, una corriente que es menos reactiva que los residuos de entrada del paso de extracción de pirita en términos de la cantidad de pirita en la corriente inerte.

[0057] La suspensión gruesa que contiene pirita se puede procesar en el paso de extracción de pirita, por ejemplo, beneficiándola mediante cualquier método que recupere y concentre pirita a partir de la suspensión gruesa.

[0058] El paso de extracción de pirita puede incluir la flotación del material que contiene pirita en la suspensión gruesa que contiene pirita y producir (i) una corriente inerte como un producto de la flotación y (ii) una corriente de material que contiene pirita, tal como una corriente de concentrado que contiene pirita, tal como otro producto de la flotación.

[0059] El paso de extracción de pirita puede incluir, antes del paso de flotación que se acaba de mencionar, un paso de separación por tamaños, tal como mediante ciclones u otros dispositivos de clasificación adecuados, que, por ejemplo, separe las partículas más grandes de la suspensión gruesa que contiene pirita, transfiriéndose la suspensión gruesa restante que contiene pirita al paso de flotación.

[0060] El término “ciclón” se entiende en el presente documento como un dispositivo que puede clasificar, separar u ordenar partículas en una suspensión líquida basándose en la relación entre su fuerza centrípeta y la resistencia del líquido. Esta relación es alta para las partículas densas (donde se requiere la separación por densidad) y bastas (donde se requiere la separación por tamaño), y baja para las partículas ligeras y finas.

[0061] El paso de extracción de pirita puede incluir reducir el tamaño de las partículas más grandes en un circuito de reducción de tamaño y devolver las partículas de tamaño reducido al paso de separación por tamaños.

[0062] El paso de extracción de pirita puede incluir seleccionar las condiciones operativas para el paso de separación por tamaños, de modo que las partículas de pirita en el material que contiene pirita de la suspensión gruesa restante que contiene pirita tengan una distribución del tamaño de partícula requerida para el procesamiento aguas abajo de los residuos, por ejemplo, en una operación de lixiviación en pilas.

[0063] El paso de extracción de pirita puede incluir espesar y/o filtrar la corriente de material que contiene pirita y deshidratar la corriente y formar un concentrado que contiene pirita.

[0064] El método que se acaba de describir tiene las siguientes ventajas:

[0065] • El método hace posible extraer un metal tal como cobre o níquel o zinc o cobalto de un material que contiene sulfuros metálicos que es “no rentable” desde la perspectiva de recuperar el metal del material que contiene sulfuros metálicos.

[0066] • Cuando la pirita está en los residuos (es decir, la suspensión gruesa que contienen pirita), el método hace posible procesar los residuos que contienen pirita y reducir así los volúmenes de las balsas de residuos existentes. Este es un resultado medioambiental importante.

[0067] • La capacidad de generación de ácido y de calor de la pirita es una ventaja en la lixiviación, tal como la lixiviación en pilas, y, por ejemplo, puede reducir la cantidad de ácido añadido que se requiere en el licor de lixiviación. • Además, la capacidad de generación de ácido de la pirita significa que la pirita se utiliza de manera beneficiosa en el paso de lixiviación y da como resultado una reducción neta de pirita, lo que es significativo desde una perspectiva medioambiental.

[0068] • Cabe señalar que cualquier cantidad de metal, tal como cobre, níquel y zinc y cobalto, presente en el material que contiene pirita representa un beneficio añadido: se introduce en la pila con la pirita y se puede recuperar en el paso de lixiviación en pilas.

[0069] • Además de producir la pirita arriba mencionada, la extracción de la pirita de los residuos produce una corriente inerte, es decir, una corriente que es menos reactiva que los residuos de entrada del método de extracción de pirita en términos de la cantidad de pirita en la corriente inerte. Esto es beneficioso porque la pirita presente en los residuos es un problema medioambiental, dado que la pirita hace que los residuos sean “residuos generadores de ácido” y esto es un problema a la hora de eliminar los residuos.

[0070] • La opción de añadir la suspensión gruesa que contiene pirita directamente en la aglomeración si contiene suficiente pirita para que no sea necesario un paso de extracción de pirita, constituye un uso eficiente de estos residuos.

[0071] • El método se puede llevar a cabo con equipos fácilmente disponibles y probados y contrastados.

[0072] • El método hace posible procesar lo que anteriormente se había clasificado como materiales de desecho, concretamente material y residuos que contienen sulfuros metálicos, y reducir el impacto medioambiental de estos materiales, así como optimizar la recuperación de valor a partir del material extraído originalmente de las minas.

[0073] El paso de aglomeración puede ser cualquier paso adecuado para aglomerar el material que contiene sulfuros metálicos, tal como un material que contiene sulfuro de cobre, y el material que contiene pirita.

[0074] El paso de aglomeración puede incluir mezclar y aglomerar el material que contiene sulfuros metálicos, tal como un material que contiene sulfuro de cobre, y el material que contiene pirita.

[0075] Las partículas de pirita presentes en el material que contiene pirita pueden tener un tamaño de partícula de P<80>de 1 mm o un valor < 1 mm.

[0076] Las partículas de pirita presentes en el material que contiene pirita pueden tener un tamaño de partícula de P<80>de 250 µm o un valor < 250 µm.

[0077] El paso de mezcla se puede llevar a cabo antes del paso de aglomeración.

[0078] Los pasos de mezcla y aglomeración se pueden llevar a cabo simultáneamente.

[0079] El paso de lixiviación puede ser cualquier paso de lixiviación adecuado.

[0080] El paso de lixiviación puede ser un paso de lixiviación en pilas.

[0081] El paso lixiviación puede incluir cualesquiera pasos de lixiviación en pilas adecuados que lixivíen metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, del material que contiene sulfuros metálicos en la pila de los aglomerados, y que recuperen el metal en forma de solución.

[0082] En términos generales, la invención proporciona también un método de lixiviación en pilas para un material que contiene sulfuros metálicos que contiene un metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, o que contiene dos o más de estos metales, en un material que contiene sulfuros metálicos, comprendiendo dicho método:

[0083] (a) lixiviar una pila de aglomerados del material que contiene sulfuros metálicos y pirita con un licor de lixiviación, generando la pirita ácido y calor que facilitan la lixiviación del metal del material que contiene sulfuros metálicos y produciendo un licor de lixiviación “cargado” (cargado de metal) que contiene el metal en solución, típicamente estando la pirita en una suspensión gruesa que contiene pirita o derivándose de una suspensión gruesa que contiene pirita, tal como residuos mineros, y oxidando los microbios el hierro ferroso a hierro férrico; y

[0084] (b) recolectar el licor de lixiviación cargado de la pila.

[0085] El método de lixiviación en pilas comprende también recuperar el metal del licor de lixiviación cargado.

[0086] La presente invención proporciona también una operación de lixiviación en pilas para lixiviar un metal, tal como cobre o níquel o zinc o cobalto, de un material que contiene sulfuros metálicos en un material extraído de una mina, comprendiendo la operación de lixiviación en pilas:

[0087] (a) una pila de aglomerados del material que contiene sulfuros metálicos y pirita; y

[0088] (b) un sistema que (i) suministra licor de lixiviación y microbios a la pila para que el licor de lixiviación fluya hacia abajo a través de la pila y lixivie el metal del material que contiene sulfuros metálicos y (ii) recolecta un licor de lixiviación cargado que contiene el metal en solución de la pila, generando la pirita, en la pila, ácido y calor que facilitan la lixiviación del metal del material que contiene sulfuros metálicos, estando la pirita en una suspensión gruesa que contiene pirita o derivándose de una suspensión gruesa que contiene pirita, tal como residuos mineros, y oxidando los microbios el hierro ferroso a hierro férrico.

[0089] El material que contiene sulfuros metálicos se puede obtener de cualquier material extraído de una mina adecuado.

[0090] Como se ha indicado anteriormente, se entiende, en el presente documento que el término “material extraído de una mina” incluye el material que se extrae de una mina y que se transfiere desde la mina (a) directamente a una operación de procesamiento aguas abajo para recuperar un metal del material o (b) a una reserva para su procesamiento posterior.

[0091] En términos generales, la invención proporciona también un método de extracción de una mina que comprende:

[0092] (a) extraer de una mina un material que contiene sulfuros metálicos, tal como un material que contiene sulfuro de cobre; y

[0093] (b) el método, descrito anteriormente, de recuperación de un metal, tal como cobre, níquel, zinc o cobalto, a partir del material que contiene sulfuros metálicos que el operador de la mina clasifica como “no rentable” desde la perspectiva de la recuperación del metal del material.

[0094] El método puede incluir procesar el mineral que contiene sulfuros metálicos presente en el material que contiene sulfuros metálicos en una planta de procesamiento de minerales y producir una suspensión gruesa que contiene pirita, para el paso (b).

[0095] La presente invención proporciona también un circuito de flotación para una planta de procesamiento de minerales para un material que contiene sulfuros metálicos, incluyendo el circuito de flotación:

[0096] (a) un circuito de flotación de alimentación por molino para producir una corriente de residuos y una corriente de concentrado a partir de una alimentación por molino, comprendiendo la corriente de residuos un material que contiene sulfuros metálicos; y

[0097] (b) un circuito de flotación de pirita para producir una corriente de concentrado de pirita, es decir, una suspensión gruesa que contiene pirita, y una corriente de residuos.

[0098] La corriente de concentrado de pirita puede ser una fuente de pirita para el método descrito anteriormente de recuperación de un metal, tal como cobre, níquel o zinc o cobalto, a partir de un material que contiene sulfuros metálicos.

[0099] El circuito de flotación de pirita puede configurarse para procesar la corriente de concentrado de pirita, es decir, una suspensión gruesa que contiene pirita, con arreglo al paso de extracción de pirita descrito anteriormente, y para producir (i) la corriente de residuos como la corriente inerte y (ii) la corriente de concentrado de pirita como la corriente de material que contiene pirita.

[0100] El circuito de flotación de alimentación por molino puede ser cualquier circuito adecuado.

[0101] El circuito de flotación de alimentación por molino puede incluir una celda desbastadora/recuperadora y una celda de limpiador a granel. Éstas pueden ser celdas desbastadoras/recuperadoras y de limpiador a granel estándar. Éstas pueden ser celdas existentes en una planta de procesamiento de minerales. Pueden ser celdas de una planta de nueva construcción.

[0102] Las celdas desbastadoras/recuperadoras y de limpiador a granel se pueden configurar de manera que: (i) la celda desbastadora/recuperadora procesa la alimentación por molino y produce una primera corriente de residuos y una corriente de concentrado y (ii) la celda de limpiador a granel procesa la corriente de concentrado y produce una segunda corriente de residuos y otra corriente de concentrado y transfiere la otra corriente de concentrado para su procesamiento adicional, tal como para recuperación de metales, y la segunda corriente de residuos al circuito de flotación de pirita para su procesamiento en ese circuito.

[0103] El material que contiene sulfuros metálicos puede ser un material que contiene sulfuro de cobre, tal como un mineral que contiene sulfuro de cobre.

[0104] La alimentación por molino puede ser cualquier distribución del tamaño de partícula adecuada del material que contiene sulfuros metálicos.

[0105] La planta de procesamiento de minerales puede incluir cualesquiera circuitos de trituración aguas arriba adecuados para producir la alimentación por molino, y la recuperación aguas abajo y almacenamiento de residuos de otras opciones.

[0106] La presente invención proporciona también una planta de procesamiento de minerales para un material que contiene sulfuros metálicos que comprende el circuito de flotación mencionado anteriormente.

[0107] La planta de procesamiento de minerales puede incluir también cualesquiera circuitos de trituración aguas arriba adecuados y opciones de recuperación aguas abajo y almacenamiento y/o tratamiento de residuos.

[0108] El material que contiene sulfuros metálicos puede ser un material que contiene sulfuro de cobre, tal como un mineral que contiene sulfuro de cobre.

[0109] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0110] La invención se describe más detalladamente a continuación, a modo únicamente de ejemplo, con referencia las siguientes Figuras, en donde:

[0111] la Figura 1 es un diagrama de flujo de una forma de realización de un método de procesamiento, por ejemplo, que se beneficia de residuos que contienen pirita, concretamente una suspensión gruesa que contiene pirita, y que utiliza la pirita extraída de los residuos en la lixiviación en pilas aguas abajo de un material que contiene sulfuro de cobre; la Figura 2 es un gráfico de la extracción del cobre frente al tiempo de lixiviación para una serie de ensayos de biolixiviación en columna realizados con (i) una muestra de mineral de una mina de cobre, (ii) el mineral de cobre aumentado con pirita de gran calidad finamente pulverizada y (iii) el mineral de cobre aumentado con concentrado de pirita producido mediante flotación de los residuos producidos en la mina de cobre; y

[0112] la Figura 3 es un diagrama de flujo de una forma de realización de un circuito de flotación para una planta de procesamiento de minerales conforme a la invención.

[0113] DESCRIPCIÓN DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN

[0114] Una forma de realización de la invención que se describe a continuación se describe en el contexto de la recuperación de cobre a partir de un material que contiene sulfuro de cobre de una mina.

[0115] Cabe señalar que la invención no se limita al cobre y se extiende a otros metales tales como níquel o zinc o cobalto, en materiales que contienen sulfuros metálicos de una mina.

[0116] En términos generales, la forma de realización que se muestra en la Figura 1 es un método de extracción minera que comprende:

[0117] (a) extraer de una mina y, opcionalmente, destinar a almacenamiento, un material que contiene sulfuro de cobre, tal como un mineral que contiene sulfuro de cobre;

[0118] (b) procesar un mineral que contiene sulfuro de cobre, tal como se describe en el presente documento, presente en el material que contiene sulfuro de cobre, en una planta de procesamiento de minerales e (i) recuperar cobre y (ii) producir una suspensión gruesa que contiene pirita;

[0119] (c) procesar la suspensión gruesa que contiene pirita y producir pirita; y

[0120] (d) procesar el material “no rentable” que contiene sulfuro de cobre, tal como se describe en el presente documento, con pirita en una operación de lixiviación en pilas.

[0121] En términos más específicos, la operación de lixiviación en pilas que se muestra en la Figura 1 incluye los siguientes pasos:

[0122] (a) procesar una suspensión gruesa que contiene pirita, procedente de una balsa de residuos o de la planta de procesamiento de minerales (no se muestra) de la mina, y extraer la pirita de la misma;

[0123] (b) formar aglomerados del material que contiene sulfuro de cobre y pirita del paso (a);

[0124] (c) lixiviar los aglomerados, facilitando la pirita la recuperación de cobre del material que contiene sulfuro de cobre, y formando un licor que contiene cobre; y

[0125] (d) recuperar cobre del licor que contiene cobre.

[0126] Cabe señalar que la suspensión gruesa que contiene pirita puede ser cualquier suspensión gruesa adecuada que contenga pirita, tal como residuos, de una planta de procesamiento de minerales. El Ejemplo 2 y la Figura 3 describen una forma de realización de un circuito de flotación conforme a la invención para producir una suspensión gruesa adecuada que contiene pirita.

[0127] El material “no rentable” que contiene sulfuro de cobre se describe en relación con la Figura 1 en el contexto de la roca de desecho, es decir, material que no es “rentable” para recuperar metales mediante el uso de opciones de recuperación convencionales, es decir, las opciones de procesamiento utilizadas en minas comerciales antes de que se realizara la invención. El material puede ser material tal como es extraído de una mina o material almacenado. Típicamente, la concentración de cobre de la roca de desecho es ≤ 1,5 % en peso, típicamente ≤ 1,2 % en peso, más típicamente ≤ 1,0 % en peso, aún más típicamente ≤ 0,7 % en peso, aún más típicamente ≤ 0,5 % en peso, aún más típicamente ≤ 0,3 % en peso, e incluso más típicamente ≤ 0,1 % en peso.

[0128] Además, la forma de realización del método de recuperación de cobre a partir de un material que contiene sulfuro de cobre conforme a la invención que se muestra en la Figura 1 se describe en el contexto de que la pirita sea un concentrado de pirita extraído de los residuos mineros.

[0129] Se entiende que la invención no se limita a esta forma de realización y que se extiende en general a cualquier material adecuado que contiene cobre y a cualquier fuente adecuada de pirita.

[0130] Procesamiento del material que contiene cobre antes de formar aglomerados: pasos 1, 2, 3

[0131] En el diagrama de flujo que se muestra en la Figura 1, el material que contiene sulfuro de cobre está en forma de roca de desecho 1 que se ha vuelto a extraer de las reservas 1.

[0132] Como se ha indicado anteriormente, en la actualidad, estas reservas de roca de desecho se consideran de calidad demasiado baja para ser procesadas de manera rentable para recuperar cobre mediante métodos convencionales conocidos.

[0133] Como se ha indicado anteriormente, la invención no se limita a esta fuente de material que contiene sulfuro de cobre.

[0134] Por ejemplo, el material que contiene sulfuro de cobre puede ser un material que se considera de calidad demasiado baja para procesarse de manera rentable para recuperar cobre mediante métodos convencionales conocidos en trabajo de prueba realizado en una sección de una mina antes de extraerlo (por ejemplo, mediante perforación y voladura) y luego, después de la extracción de la mina, se transfiere directamente desde la mina (sin almacenarse en una reserva) para su procesamiento en los pasos 2 y 3.

[0135] La roca de desecho almacenada 1 se transporta en vehículos adecuados, tales como camiones de arrastre o cargadores frontales, para su trituración y molienda sucesivamente en los circuitos de trituración primarios, secundarios y terciarios 2, 3, en la medida requerida para producir una distribución del tamaño de partícula adecuada para el paso de aglomeración 4.

[0136] Los circuitos de trituración 2, 3 pueden incluir pasos de trituración únicos o múltiples que suministran material que contiene cobre triturado a uno o múltiples pasos demolienday de dimensionamiento para producir la corriente de productos de trituración que tiene una distribución del tamaño de partícula deseada para el paso de aglomeración 4.

[0137] Los pasos de trituración 2, 3 se pueden llevar a cabo utilizando cualquier combinación adecuada de trituradoras giratorias, de cono y de rodillos de molienda de alta presión (HPGR, por sus siglas en inglés) (no se muestran en las Figuras).

[0138] El material resultante que contiene sulfuro de cobre triturado se transfiere al paso de aglomeración 4.

[0139] Paso de aglomeración 4

[0140] En el paso de aglomeración 4 se aglomera:

[0141] (a) el material que contiene sulfuro de cobre triturado producido en los pasos 2 y 3; y

[0142] (b) pirita que, en esta forma de realización, es un concentrado que contiene pirita derivada de residuos (véase más adelante).

[0143] El paso de aglomeración 4 puede ser cualquier paso de aglomeración adecuado que haga uso de cualquier aparato adecuado, tal como tambores de aglomeración.

[0144] A modo de ejemplo, se añaden las relaciones requeridas entre el material que contiene sulfuro de cobre triturado y el concentrado que contiene pirita a un dispositivo de mezcla y se mezclan entre sí, con o sin un aglutinante, con o sin un ácido, y con o sin agua añadida, y con o sin solución de lixiviación reciclada.

[0145] Las relaciones requeridas dependen de factores tales como la cantidad de pirita presente en la roca. Típicamente, un amplio intervalo de concentración de pirita para el producto mezclado es del 1-10 % de pirita.

[0146] La selección del aglutinante y el ácido y la adición de agua y/o solución de lixiviación reciclada se hace en función de una serie de factores, que incluyen las características del material triturado que contiene sulfuro de cobre y del concentrado que contiene pirita y las propiedades mecánicas requeridas de los aglomerados.

[0147] El paso de aglomeración 4 puede incluir cualquier protocolo adecuado para añadir y mezclar el material triturado que contiene sulfuro de cobre y el concentrado que contiene pirita, y el aglutinante y el agua si es necesario.

[0148] Los aglomerados se almacenan en un montón 5 y se transfieren a los pasos de lixiviación en pilas que se describen a continuación.

[0149] Pasos de lixiviación en pilas y pasos de extracción aguas abajo con solvente y extracción electrolítica 5, 6, 9, 10, 11, 12

[0150] Se hace que los aglomerados del montón 5 formen una pila 6 sobre una plataforma de lixiviación.

[0151] La pila 6 puede ser cualquier estructura adecuada de pila y estar provista de:

[0152] (a) un sistema de almacenamiento y suministro de licor de lixiviación para suministrar el licor de lixiviación a una superficie superior de la pila;

[0153] (b) un sistema de recuperación de licor de lixiviación cargado para recolectar licor de lixiviación que contiene cobre en solución que se extrae de materiales que contienen sulfuro de cobre en los aglomerados de la pila; y

[0154] (c) microbios (tales como bacterias o arqueas) u otros oxidantes adecuados para oxidar el hierro ferroso a hierro férrico, siendo el hierro férrico un oxidante en el proceso de lixiviación.

[0155] El licor de lixiviación cargado se procesa en un sistema de extracción con solvente 9 que extrae el cobre del licor en un medio orgánico y luego separa el cobre del medio orgánico y produce una solución que contiene cobre.

[0156] La solución que contiene cobre se transfiere a una planta de extracción electrolítica 10 y se recupera el cobre de la solución.

[0157] El refinado del sistema de extracción con solvente 9 se regenera y se devuelve a la pila en forma de licor de lixiviación. El sistema de regeneración del licor de lixiviación incluye un paso de neutralización con piedra caliza/cal del refinado purgado 11 para controlar la acumulación de impurezas, generando sólidos neutralizados para su depósito por separado o, posiblemente, para su depósito conjunto con los residuos.

[0158] El concentrado que contiene pirita en los aglomerados proporciona valiosas fuentes de ácido a través de la pirita, y calor.

[0159] Las propiedades generadoras de ácido de la pirita se traducen en que es posible reducir la cantidad de ácido que se debe añadir al licor de lixiviación para mantener un requisito determinado de ácido de lixiviación.

[0160] Además, la oxidación microbiana de la pirita produce ácido y calor, que son beneficiosos para la lixiviación en pilas del material que contiene sulfuro de cobre.

[0161] Pasos de separación 15, 16, 17, 18, 19, 20 para residuos que contienen pirita

[0162] Como se ha indicado anteriormente, la pirita para el paso de aglomeración 4 son residuos mineros.

[0163] Típicamente, los residuos son un producto de una planta de procesamiento de minerales para recuperar cobre de un mineral que contiene sulfuro de cobre que contiene material que contiene sulfuro de cobre, tal como minerales de sulfuro de cobre.

[0164] La planta de procesamiento de minerales puede ser cualquier planta adecuada.

[0165] Un ejemplo de una planta de procesamiento de minerales es aquella que incluye la trituración del mineral extraído de una mina, que implica una serie de etapas de trituración y molienda y uno o más de un circuito de flotación para hacer flotar minerales de sulfuro de cobre del mineral triturado (descrito anteriormente y en el Ejemplo 2 como “alimentación por molino”) y producir un valioso producto de concentrado y un producto de residuos (una suspensión gruesa que contiene pirita).

[0166] Típicamente, los sólidos presentes en los residuos están en forma de una suspensión gruesa de (a) partículas finas, con bajas concentraciones de cobre, típicamente inferiores al 0,4 % en peso, más típicamente inferiores al 0,3 % en peso, y de (b) partículas que contienen pirita suspendidas en agua. Típicamente, estas partículas finas y que contienen pirita se precipitan lentamente. Las partículas que contienen pirita también pueden contener algo de cobre.

[0167] Los residuos se transfieren, por ejemplo, mediante bombeo, desde una balsa de residuos u otra fuente adecuada de residuos 15, tal como directamente desde la planta de procesamiento de minerales, a una serie de ciclones 16 o cualquier otra opción adecuada de separación por tamaño que separa los sólidos más grandes de los residuos restantes que contienen partículas finas.

[0168] Los ciclones 16 también pueden ser cualquier ciclón adecuado.

[0169] La corriente de sólidos más grandes de los ciclones se procesa en un circuito de reducción de tamaño, tal como un circuito de molienda/trituración/pulido 17.

[0170] El producto de este circuito se devuelve a los ciclones 16 para su procesamiento adicional en dichos ciclones.

[0171] Las condiciones operativas de los ciclones se seleccionan de modo que los residuos restantes tengan la distribución del tamaño de partícula requerida para el paso 5 de lixiviación en pilas. A este respecto, típicamente, las partículas que contienen pirita presentes en los residuos restantes tienen un tamaño de partícula de P<80>de 1 mm o un valor < 1 mm. Más típicamente, las partículas de pirita presentes en los residuos restantes tienen un tamaño de partícula de P<80>de 250 µm o un valor < 250 µm.

[0172] Los residuos restantes de los ciclones 16 se transfieren a un primer circuito de flotación 18 (que se describe en el Ejemplo 2 en relación con la Figura 3 como una “celda de flotación de pirita”) y se procesan en el circuito. Se añaden reactivos de flotación adecuados al circuito según sea necesario. Las condiciones operativas, incluidos los reactivos, se seleccionan para hacer flotar partículas que contienen pirita. Típicamente, estas condiciones operativas también harán flotar partículas de cobre.

[0173] La suspensión de la parte inferior del primer circuito de flotación forma la corriente inerte mencionada anteriormente. Como se ha indicado anteriormente, el término “inerte” significa que la corriente es menos reactiva que la suspensión gruesa de entrada al método en términos de la cantidad de pirita presente en la corriente. En el contexto de la Figura 1, esto significa que la corriente de suspensión de la parte inferior es menos reactiva que los residuos que contienen pirita suministrados al método en términos de la cantidad de pirita presente en la corriente. Como se ha indicado anteriormente, esto es beneficioso porque la pirita presente en los residuos es un problema medioambiental dado que la pirita hace que los residuos sean “residuos generadores de ácido” y esto es un problema a la hora de eliminar los residuos. El método proporciona una oportunidad de producir una producto que sea medioambientalmente seguro para su uso en aplicaciones aguas abajo, tal como en plantas de procesamiento de minerales de cobre, y puede reducir los requisitos de oxidante (hierro férrico). El hierro férrico (producido por la oxidación microbiana del hierro ferroso que se disuelve a partir del concentrado de pirita y de los minerales que contienen hierro en la roca de desecho) oxida la pirita y los minerales de sulfuro de cobre. En la forma de realización de la Figura 1, la corriente de suspensión de la parte inferior para el primer circuito de flotación se transfiere a un paso de neutralización aguas abajo 11 que se describe a continuación.

[0174] La suspensión de la parte superior, es decir, la corriente flotada del primer circuito de flotación se transfiere a, y se procesa en, un segundo circuito de flotación 19 (que se describe en el Ejemplo 2 en relación con la Figura 3 como una “celda de flotación de pirita”).

[0175] El segundo circuito de flotación 19 procesa la corriente flotada del primer circuito de flotación. Se añaden reactivos de flotación adecuados al circuito según sea necesario. Las condiciones operativas, incluidos los reactivos, se seleccionan para hacer flotar partículas que contienen pirita.

[0176] La suspensión de la parte inferior del segundo circuito de flotación se transfiere de vuelta al primer circuito de flotación.

[0177] La corriente flotada que contiene pirita del segundo circuito de flotación se transfiere a los espesadores 20 y se deshidrata, y forma un concentrado que contiene pirita.

[0178] El concentrado que contiene pirita se transfiere de los espesadores 20 a los pasos de aglomeración 4, 5 descritos anteriormente.

[0179] Cabe señalar que, si bien la forma de realización descrita tiene dos circuitos de flotación 18, 19, la invención no se limita a este número de circuitos.

[0180] También cabe señalar que, si bien la forma de realización descrita incluye ciclones 16 y un circuito de molienda/trituración/pulido 17 y devuelve el material a los ciclones 16, la invención no se limita a esta disposición.

[0181] Por ejemplo, la combinación de los ciclones 16 y el circuito 17 de molienda/trituración/pulido no sería necesaria si la distribución del tamaño de partícula en los residuos suministrados desde la balsa de residuos u otra fuente adecuada de residuos 15 es adecuada para el procesamiento aguas abajo después de los pasos de separación.

[0182] A modo de ejemplo adicional, la combinación de los ciclones 16 y del circuito 17 de molienda/trituración/pulido no sería necesaria si existen pasos aguas abajo para optimizar la distribución del tamaño de partícula de las partículas de pirita en el concentrado que contiene pirita.

[0183] Ventajas de la forma de realización que se muestra en la Figura 1

[0184] Las ventajas de la forma de realización descrita anteriormente que se muestra en la Figura 1, y de la invención en general, incluyen las siguientes:

[0186] • El método hace posible extraer cobre de un material que contiene sulfuro de cobre, tal como un material que contiene sulfuro de cobre que un operador minero ha clasificado como “no rentable” desde la perspectiva de la recuperación de cobre del material.

[0187] • El método hace posible procesar residuos y, de este modo, reducir los volúmenes de las balsas de residuos existentes. Este es un resultado medioambiental importante. Los residuos presentan importantes riesgos medioambientales y de seguridad durante la vida útil de las minas. Existen importantes problemas relacionados con el mantenimiento de las balsas de residuos y la remediación de las balsas de residuos al final de la vida útil de las minas. Además, existen posibles problemas con la integridad estructural de las balsas de residuos. De vez en cuando se producen colapsos catastróficos de balsas de residuos que han ocasionado pérdidas de vidas y daños considerables en las áreas situadas aguas abajo de dichas balsas. Además, frecuentemente los residuos contienen contaminantes (tales como pirita) que presentan desafíos para la remediación minera. La pirita presente en los residuos representa un posible peligro medioambiental porque los residuos pueden oxidarse y producir un efluente ácido que requiere tratamiento para neutralizar la acidez y eliminar los contaminantes antes de que pueda descargarse.

[0188] •La capacidad de generación de ácido y de calor de la pirita es una ventaja en la lixiviación, tal como la lixiviación en pilas, y, por ejemplo, puede reducir la cantidad de ácido añadido que se requiere en el licor de lixiviación.

[0189] •Además, la capacidad de generación de ácido de la pirita significa que la pirita se utiliza de manera beneficiosa en el paso de lixiviación y da como resultado una reducción neta de pirita, lo que es significativo desde una perspectiva medioambiental.

[0190] • Cabe señalar que cualquier cantidad de cobre presente en el material que contiene pirita supone un beneficio añadido: se introduce en la pila con pirita y se puede recuperar en el paso de lixiviación en pilas.

[0191] • Además de producir la pirita mencionada anteriormente, la extracción de la pirita de los residuos produce una corriente inerte, es decir, una corriente que es menos reactiva que los residuos de entrada al método de extracción de pirita en términos de la cantidad de pirita en la corriente inerte. Esto es beneficioso porque la pirita presente en los residuos es un problema medioambiental, dado que la pirita hace que los residuos sean “residuos generadores de ácido” y esto es un problema a la hora de eliminar los residuos.

[0192] • El método se puede llevar a cabo con equipos fácilmente disponibles y probados y contrastados.

[0193] • El método hace posible procesar lo que anteriormente se había clasificado como materiales de desecho, tales como material que contiene cobre de baja calidad o roca de desecho y residuos, y reducir el impacto medioambiental de estos materiales, así como optimizar la recuperación del valor del material extraído de minas originalmente.

[0195] Ejemplo 1

[0197] El solicitante ha realizado ensayos de biolixiviación en columna para investigar el impacto del aumento de pirita en la biolixiviación de un mineral de cobre.

[0199] Los ensayos de biolixiviación en columna evaluaron la extracción de cobre frente al tiempo de lixiviación de (i) una muestra de mineral de una mina de cobre, (ii) el mineral de cobre aumentado con pirita de gran calidad finamente pulverizada y (iii) el mineral de cobre aumentado con concentrado de pirita producido por flotación de los residuos producidos en la mina de cobre.

[0201] Se trituró una muestra de mineral de una mina de cobre hasta <12 mm, con un P<80>de 9 mm, y se añadieron aproximadamente 10 kg de este material a un tambor de aglomeración con agua y ácido sulfúrico concentrado.

[0203] En los ensayos con pirita añadida, se mezcló pirita casi pura de gran calidad, o un concentrado de pirita fina producido por flotación de residuos producidos en una mina de cobre, con el mineral en el tambor de aglomeración para incrementar, o aumentar, el contenido de pirita del material aglomerado del 0,86 % en peso de pirita presente de forma natural en el mineral al 4,0 % en peso de pirita. Ambas muestras de pirita utilizadas eran muy finas, con un P<100>de 150 µm. Las muestras se sometieron a análisis elementales y mineralógicos.

[0205] Cabe señalar que el término “pirita de gran calidad” se entiende en el presente documento como un contenido de pirita superior al 90 % en peso, típicamente superior al 95 % en peso, típicamente superior al 97 % en peso, o más típicamente superior al 99 % en peso. La pirita de gran calidad puede tener un contenido de plata inferior a 1 mg/kg, típicamente inferior a 0,5 mg/kg, típicamente inferior a 0,2 mg/kg o, más típicamente inferior a 0,1 mg/kg.

[0207] En la Tabla 1 se resumen las composiciones elementales y mineralógicas del mineral, la pirita de gran calidad y el concentrado de pirita utilizados en los ensayos.

[0209] Tabla 1: Elementos principales y minerales de sulfuro en las muestras de mineral y pirita.

[0210]

[0212] Una vez mezclado, el material aglomerado se cargó en columnas de 1 m de altura y 0,1 m de diámetro y se dejó curar durante 2-5 días a temperatura ambiente antes de que comenzara la lixiviación. Durante la lixiviación, la temperatura de las columnas se controló a 50 °C usando una camisa de calentamiento y la columna se aireó a 0,102 Nm<3>/h/tonelada de mineral. La columna se inoculó con microorganismos oxidantes del hierro ferroso y oxidantes del azufre y la solución de irrigación, que inicialmente contenía 5 g/l de hierro férrico como sulfato férrico, se bombeó hasta la parte superior de la columna a través de goteros, a 10 l/h/m<2>, y se recuperó en la base de la columna.

[0213] El pH de la solución de lixiviación recolectada se ajustó al pH diana de 1,2 con ácido sulfúrico, si fue necesario, antes de volver a reciclar dicha solución a la parte superior de la columna. Se tomaron muestras de solución con regularidad para el análisis de sus concentraciones de metales y sulfatos.

[0214] La solución de irrigación tenía una concentración de sulfato de aproximadamente 20 g/l al comienzo de la lixiviación. Si la concentración de sulfato en solución superaba los 120 g/l, debido a la adición de ácido sulfúrico y a la oxidación de los minerales de sulfuro, la solución se diluía para mantener un máximo de 120 g/l de sulfato.

[0215] Si la concentración de cobre en solución superaba los 8 g/l, debido a la lixiviación del cobre, la solución se sometía a un intercambio iónico para retirar el cobre y reducir la concentración de cobre en la solución para mantenerla en menos de 8 g/l.

[0216] Los ensayos en columna se sometieron a lixiviación durante 350 días. Una vez completada la lixiviación, las columnas se aclararon primero con ácido sulfúrico diluido y después con agua para retirar los metales disueltos y el sulfato contenidos en la solución de lixiviación arrastrada. A continuación, las columnas se vaciaron y los sólidos se secaron y se sometieron a ensayo junto con la solución de lixiviación final. Se realizaron balances de masa y la extracción de cobre se comunicó basándose en el ensayo de cobre sin procesar calculado.

[0217] La Figura 2 es un gráfico que representa la extracción de cobre frente al tiempo de lixiviación para los tres ensayos en columna y en la Tabla 2 se resumen las extracciones de cobre y minerales sulfurados logradas.

[0218] Tabla 2: Resultados de extracción de los ensa os en columna.

[0220]

[0221] El efecto beneficioso, de aumentar el mineral con pirita, sobre la extracción de cobre es claramente evidente en la Figura 2 y la Tabla 2.

[0222] La extracción de cobre se incrementó en un 11,5 % y un 14,4 % mediante la adición de pirita de gran calidad y concentrado de pirita, respectivamente. Se cree que la mayor extracción de cobre es atribuible a la mayor disponibilidad de hierro férrico proporcionada por la oxidación y lixiviación de la pirita añadida, que reaccionó rápidamente debido a su fino tamaño de partícula (P<100>de 150 µm). Esto es evidente a partir de los resultados de extracción de pirita que se muestran en la Tabla 2. La extracción de pirita del mineral fue únicamente del 50,0 %, mientras que la extracción de pirita del mineral aumentado con la pirita de gran calidad y el concentrado de pirita fue muy superior, alcanzando el 90,2 % y el 89,4 %, respectivamente.

[0223] Notablemente, la extracción de cobre fue muy alta a partir de la fracción de partículas finas de menos 150 µm en los tres ensayos; del 87,1 % en el ensayo con el mineral, del 90,2 % en el ensayo con el mineral aumentado con pirita de gran calidad y del 92,0 % en el ensayo con el mineral aumentado con concentrado de pirita. Los resultados demuestran que se logró una extracción muy alta de cobre a partir de los minerales de cobre contenidos en las partículas finas del mineral, así como de los minerales de cobre de los dos aumentos de pirita; ambos tenían un tamaño de partícula P<100>de menos de 150 µm. Se cree que el contenido natural de plata de las muestras de alimentación en columna, expresado en la Tabla 2 como g Ag/kg CuFeS<2>, tuvo un efecto catalítico beneficioso y mejoró la recuperación de cobre a partir de calcopirita (como se muestra en la solicitud internacional PCT/AU2018/050316 (WO 2018/184071) a nombre del solicitante), particularmente a partir de calcopirita en las fracciones de partículas finas.

[0224] Por lo tanto, la invención proporciona un medio para lograr una extracción de cobre muy alta a partir de los minerales de cobre contenidos en el aumento de pirita, así como una extracción de cobre alta a partir de los minerales de cobre contenidos en un mineral.

[0225] Ejemplo 2

[0226] El propósito del Ejemplo 2 es mostrar la eficacia de retirar la pirita de una suspensión gruesa que contenía pirita producida en un circuito de flotación en una planta de procesamiento de minerales.

[0227] La Figura 3 es un diagrama de flujo de una forma de realización de un circuito de flotación 23 para una planta de procesamiento de minerales conforme a la invención.

[0228] La planta de procesamiento de minerales puede incluir cualesquiera circuitos aguas arriba de triturado adecuados y la recuperación aguas abajo y almacenamiento de residuos u otras opciones (no se muestran).

[0229] El circuito 22 de flotación que se muestra en la Figura 3 incluye una celda desbastadora/recuperadora 25 y una celda de limpiador a granel 27. Éstas pueden ser celdas desbastadoras/recuperadoras y de limpiador a granel estándar. Éstas pueden ser celdas existentes en una planta de procesamiento de minerales. Pueden ser celdas de una planta de nueva construcción.

[0230] El circuito de flotación 22 que se muestra en la Figura 3 incluye también una celda de flotación de pirita 29 del tipo descrito anteriormente en relación con la Figura 1, señalándose que la Figura 1 incluye dos celdas 18, 19 y la Figura 3 muestra una sola celda 29. Cabe señalar que la invención se extiende a cualquier número adecuado de celdas de flotación de pirita, con las opciones de separación por tamaño y retrituración 16, 17 y otras opciones para procesar un material de alimentación a las celdas, por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1, según sea necesario.

[0231] Durante el uso, la alimentación por molino 31 se transfiere a la celda desbastadora/recuperadora 25, y la celda produce una corriente de concentrado 33 y una primera corriente de residuos 35. La alimentación por molino 31 puede ser cualquier alimentación por molino adecuada, producida, por ejemplo, mediante combinaciones de pasos de molienda y de trituración y de separación por tamaño, que pueden ser circuitos de trituración existentes en una planta de procesamiento de minerales o circuitos diseñados específicamente en una planta de nueva construcción.

[0232] La primera corriente de residuos 35 se transfiere a una ubicación de depósito 37. Puede ser una balsa de residuos u otras opciones de tratamiento de residuos.

[0233] La corriente de concentrado 33 procedente de la celda desbastadora/recuperadora 25 se transfiere a la celda de limpiador a granel 27, y la celda produce una corriente de concentrado de planta 39 y una segunda corriente de residuos 41.

[0234] La corriente de concentrado de planta 39 procedente de la celda de limpiador a granel 27 se transfiere para la recuperación de cobre y otros metales, tales como el molibdeno. Las opciones de recuperación pueden ser cualesquiera opciones adecuadas.

[0235] La segunda corriente de residuos 41 procedente de la celda de limpiador a granel 27 se transfiere a la celda de flotación de pirita 29, y la celda produce una corriente de concentrado que contiene pirita 43 y una tercera corriente de residuos 45.

[0236] Las corrientes de residuos primera y tercera 35, 45 y, opcionalmente, una parte de la segunda corriente de residuos 41, se transfieren a la ubicación de depósito, tal como un almacenamiento de residuos u otras opciones de tratamiento de residuos.

[0237] La corriente de concentrado que contiene pirita 43 se transfiere para su procesamiento adicional, tal como la aglomeración, y su uso en el circuito de lixiviación en pilas descrito anteriormente, que se muestra en la Figura 1.

[0238] El solicitante llevó a cabo ensayos de flotación a gran escala con una muestra de residuos de recuperación/limpiador, es decir, la segunda corriente de residuos, en la celda de flotación de pirita que se muestra en la Figura 3. Los resultados se describen a continuación.

[0239] En la Tabla 3 se resume la composición del concentrado de pirita obtenido de una alimentación de residuos de recuperación/limpiador, es decir, la segunda corriente de residuos, en la celda de flotación de pirita.

[0240] La tabla muestra la eficacia de la recuperación de pirita (y de minerales de cobre, lo cual es una ventaja considerable) en la corriente de concentrado de pirita (véanse las filas 1-10) de los residuos mediante flotación.

[0241] El proceso produjo un concentrado de pirita con una calidad del 83 % de pirita, 2,2 % de Cu y residuos de desbastado/recuperación con una calidad de pirita inferior al 0,8 % de pirita.

[0242] Tabla 3: Mineralogía en masa QEMSCAN de una muestra de residuos de recuperación y limpiador (la segunda corriente de residuos 41) y del concentrado de pirita procedente de la celda de flotación de pirita 29

[0244]

[0245]

[0247] La Tabla 4 proporciona un resumen de los resultados clave de los ensayos de flotación de pirita a gran escala y muestra que el 78 % en peso de la pirita contenida originalmente en la muestra de residuos se recuperó en el concentrado de pirita.

[0248] Tabla 4: Balance de irita de los ensa os de flotación

[0250]

[0252] Una muestra extraída de la alimentación de flotación de pirita, es decir, la segunda corriente de residuos, y los residuos de las celdas de flotación de pirita, es decir, la tercera corriente de residuos 45, se sometió a ensayos de balance ácido/base (ABA, por sus siglas en inglés). En la Tabla 5, se muestra un resumen de los resultados.

[0253] Tabla 5: Ensa os ABA con alimentación de flotación de irita residuos

[0255]

[0257] [0176]Los resultados del ABA indican una reducción en la cantidad de pirita que llega a los residuos (PA inferior), es decir, corrientes de residuos segunda y tercera 41, 45. Un PNN (potencial neto de neutralización) negativo indica que la alimentación de la celda de flotación de pirita, es decir, la segunda corriente de residuos 41, es una generadora neta de ácido, y la relación superior a 1 (6,42) para los residuos de las celdas de flotación de pirita, es decir, la tercera corriente de residuos 45, indica que la corriente inerte (es decir, los residuos de flotación) se puede usar como material de cobertura/relleno de suelos.

[0258] Resulta evidente de lo anterior que el circuito de flotación que se muestra en la Figura 3 es un circuito eficaz para producir una corriente de concentrado de pirita, es decir, una suspensión gruesa que contiene pirita que se puede usar, por ejemplo, en la operación de lixiviación en pilas descrita anteriormente en relación con la Figura 1.

[0259] Se pueden realizar muchas modificaciones al diagrama de flujo de la Figura 1 sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención.

[0260] A modo de ejemplo, si bien la forma de realización incluye los pasos 1-3 para procesar la roca de desecho a fin de formar el material que contiene sulfuro de cobre que es una alimentación para el paso de aglomeración 4, la invención no se limita a esta combinación de pasos.

[0261] A modo de ejemplo adicional, si bien la forma de realización incluye procesar una suspensión gruesa que contiene pirita a partir de los residuos de una mina y extraer la pirita de la misma, la invención no se limita a esta opción y se extiende al uso de cualquier fuente adecuada de pirita.

[0262] Por ejemplo, la invención se extiende a la adición de residuos que contienen pirita directamente en la aglomeración si contienen suficiente pirita para que no sea necesario un paso de extracción de pirita, lo cual es un uso eficiente de estos residuos.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método para recuperar el cobre de un material que contiene cobre de baja calidad que comprende los siguientes pasos:

(a) obtener una suspensión gruesa que contenga pirita de una mina;

(b) mezclar (i) el material que contiene cobre de baja calidad y (ii) la pirita presente en la suspensión gruesa que contiene pirita o que se obtiene de dicha suspensión gruesa que contiene pirita, y formar aglomerados; (c) lixiviar en pilas los aglomerados del paso (b) con un licor de lixiviación y microbios, generando la pirita ácido y calor que facilitan la recuperación de cobre del material que contiene cobre de baja calidad, y oxidando los microbios el hierro ferroso a hierro férrico, y formar un licor de lixiviación cargado que contiene cobre; y (d) recuperar cobre en solución del licor de lixiviación cargado.

2. El método definido en la reivindicación 1, en donde el material que contiene metal de cobre de baja calidad está en forma de material tal como es extraído de una mina, o en forma de material almacenado.

3. El método definido en la reivindicación 2 incluye además triturar material tal como es extraído de una mina, o material almacenado.

4. El método definido en la reivindicación 3, en donde la trituración incluye además triturar el material tal como es extraído de una mina, o el material almacenado, en uno o más de un circuito de trituración que reduce(n) el tamaño del material tal como es extraído de una mina o del material almacenado.

5. El método definido en la reivindicación 4, en donde la trituración incluye además triturar el material tal como es extraído de una mina, o el material almacenado, sucesivamente en circuitos de trituración primarios, secundarios y terciarios.

6. El método definido en la reivindicación 1, que comprende además mezclar el material que contiene cobre de baja calidad y la suspensión gruesa que contiene pirita en el paso (b).

7. El método definido en la reivindicación 1, en donde el método incluye, antes del paso (b), extraer la pirita de la suspensión gruesa que contiene pirita.

8. El método definido en la reivindicación 7, en donde la extracción de la pirita de la suspensión gruesa que contiene pirita incluye, además, producir pirita en forma concentrada.

9. El método definido en la reivindicación 7, en donde la extracción de la pirita de la suspensión gruesa que contiene pirita forma (i) un material que contiene pirita y (ii) una corriente inerte.

10. El método definido en la reivindicación 1, en donde la mezcla se lleva a cabo antes de formar aglomerados en el paso (b).

11. El método definido en la reivindicación 1, en donde la mezcla y la formación de aglomerados se llevan a cabo simultáneamente en el paso (b).