MXPA03000745A - Metodo para la recuperacion de metales de materiales que contienen metal utilizando lixiviacion de temperatura a presion mediana.. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere generalmente a un proceso para recuperar cobre y otros valores metalicos a partir de materiales que contienen metal usando pulverizacion superfina controlada reduciendo el tamano de particula a P98 menos de aproximadamente 25 micrones y lixiviacion a presion a temperatura media (140-180 degree C). Los procesos que abarcan aspectos de la presente invencion pueden ser beneficos para recuperar una diversidad de metales tales como cobre, oro, plata, niquel, cobalto, molibdeno, renio, zinc, uranio, y metales del grupo del platino, a partir de materiales que llevan metal, y encuentra utilidad particular junto con la extraccion de cobre a partir de minerales y concentrados de sulfuro de cobre.

Description

METODO PARA LA RECUPERACION DE METALES DE MATERIALES QUE CONTIENEN METAL UTILIZANDO LIXIVIACION DE TEMPERATURA A PRESION MEDIANA La presente invención se refiere generalmente a un proceso para recuperar cobre · otros valores metálicos a partir de materiales que contienen metal, y más 'específicamente, a un proceso para recuperar cobre y otros-" valores metálicos a partir de materiales que contienen metal usando pulverización superfina controlada y lixiviación a presión, a temperatura media. La fundición es una propuesta bien establecida para recuperar un metal, tal como cobre, a partir de un material de sulfuro que lleva metal. Debido al alto costo de la fundición, sin embargo, los minerales de sulfuro de cobre en un cuerpo mineral se concentran típicamente' primero por técnicas de flotación para proporcionar un volumen más pequeño para fundición. El concentrado se embarca después a una fundidora, que procesa el concentrado pirometalúrgicamente a altas temperaturas para formar un producto de cobre sin refinar que se refiere subsecuentemente a un metal altamente puro. La recuperación de cobre a partir de concentrados de sulfuro de cobre usando lixiviación a presión ha probado ser una alternativa potencial y económicamente atractiva a la fundición. Las operaciones de lixiviación a presión producen generalmente menos emisiones pasajeras que las operaciones de fundición, y asi pueden realizarse beneficios ambientales. Adicionalmente, los circuitos de lixiviación a presión pueden construirse de costo más efectivo en el lugar en un concentrador, eliminando el gasto asociado con el transporte de concentrado que las operaciones de fundición pueden requerir. Adicionalmente, cualquier subproducto ácido producido en el circuito de lixiviación a presión pueden usarse en operaciones de lixiviación en pila adyacentes, compensando asi algunos de los costos asociados con el ácido comprado . El mecanismo por el cual los procesos de lixiviación de presión efectúan la liberación del cobre a partir de matrices minerales de sulfuro, tales como calcopirita, son generalmente dependientes de la temperatura, disponibilidad de oxigeno, y química del proceso. Por ejemplo, en los procesos de lixiviación de presión a alta temperatura para la calcopirita, esto es, procesos de lixiviación de presión que operan por arriba de aproximadamente 200°C, se ha encontrado generalmente que el azufre se convierte completamente en sulfato. En los procesos de lixiviación de presión a baja temperatura (es decir, por debajo de aproximadamente 100°C) , se ha encontrado generalmente que la calcopirita se lixivia en forma lenta e incompleta. Los procesos de lixiviación de presión a temperatura media para la calcopirita, que se especulan generalmente como aquellos procesos que operan a temperaturas de aproximadamente 120°C hasta aproximadamente 190°C, ha sido el enfoque de mucha investigación y desarrollo en años recientes y ha mostrado cierta promesa para lograr un compromiso satisfactorio entre los procesos a alta temperatura y baja temperatura. Como se discute en detalle adicional posteriormente, sin embargo, aún con estos esfuerzos, dichos procesos presentan aún desventajas de proceso significativas. Los procesos de lixiviación de presión a temperatura baja se han desaprobado históricamente debido a la extracción característicamente baja de cobre y otros metales, y tiempos de residencia largos. Los procesos de lixiviación de presión a alta temperatura, no obstante, sus tiempos de residencia relativamente cortos y altas extracciones de metal, tienden a tener mayor consumo de oxigeno, mayor producción de subproducto ácido y mayor producción de calor en el recipiente de lixiviación a presión que requiere enfriamiento aumentado. Los procesos de lixiviación de presión a temperatura media anteriores sufren típicamente de extracción de cobre incompleta que resulta de la pasivación de las superficies de partículas de sulfuro de cobre por una capa de polisulfuro metálico o partículas de sulfuro de cobre parcialmente reaccionadas que se recubren con azufre liquido elemental y/u otros productos de reacción. Adicionalmente, en los procesos de temperatura media anteriores, bajo ciertas condiciones, el azufre elemental fundido se aglomera comúnmente en el recipiente de lixiviación a presión para formar "pepitas" o "bolas", de azufre burdo, que inhiben la extracción de cobre y otros metales y los cuales pueden crear dificultades sustanciales con el manejo y transporte de materiales. Se ha hecho una diversidad de intentos previos para evitar los problemas asociados con la lixiviación a presión a temperatura media y para realizar los beneficios potenciales de acuerdo con eso. Por ejemplo, aplicando los procesos de lixiviación de presión conocidos para el tratamiento de materiales de sulfuro de zinc, se han hecho intentos previos para usar tensioactivos tales como derivados de lignina, compuestos de tanino (tales como quebracho) , y ortofenilen diamina (OPD) para dispersar el azufre elemental formado y para volver extraíble el cobre en los concentrados de calcopirita. Sin embargo, estos intentos no han sido completamente exitosos puesto que se realizó la extracción de cobre relativamente baja aún después de tiempos de residencia significativos . Otros intentos han incluido oxidación a presión en presencia de una solución de haluro acidico (Patente Norteamericana No. 5,374,055), y el uso de material carbónico particulado finamente dividido para inhibir la pasivacion de las partículas de sulfuro de cobre lixiviadas incompletamente (Patente Norteamericana No. 5,730,776). Se ha investigado la factibilidad de usar tensioactivos que dispersan el azufre fundido para mejorar la lixiviación a presión de la calcopirita en el rango de temperatura de 125°C a 155°C; sin embargo, se ha encontrado que las partículas de calcopirita (P90 de 25-38 micrones) lixivieron muy lentamente aún si el azufre fundido se evitara de la pasivacion de las superficies materiales. Ver Hackl et al., "Effect of sulfur-dispersing surfactants on the oxidation pressure leaching of chalcopyrite", actas de la COPPER 95-COBRE 95 International Conference, Volunte III, Electrorefining and Hydrometallurgy of Copper, The Metallurgical Society of CIM, Montreal, Canadá. Los estudios reportaron finalmente que la velocidad de reacción para la calcopirita se controló, al menos en parte, por un mecanismo de pasivacion no relacionado a la formación de azufre. Se conoce generalmente que los procesos hidrometalúrgicos, particularmente los procesos de lixiviación de presión, son sensibles al tamaño de partícula. Así, es decir, práctica común en el área de la hidrometalurgia extractiva dividir finamente, pulverizar y/o moler especies minerales para reducir los tamaños de partícula antes de procesar por lixiviación a presión. Por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 5,232,491 para Corrans, et al., intitulada "Activation of a Mineral Species", enseña un método para activar una especie mineral para hidrometalurgia oxidativa moliendo las especies a P80 de aproximadamente 30 micrones o ¦ menos. Adicionalmente, la Publicación Internacional No. WO 01/00890 para Anglo American PLC, intitulada "Process for the Extraction of Cooper", describe la lixiviación a presión de partículas de sulfuro de cobre (P80 de 5-20 micrones) en la presencia de un material tensioactivo a temperaturas de 130°C a 160°C. De acuerdo a los datos de prueba indicados en esta publicación, la lixiviación a presión de la calcopirita bajo estas condiciones resultó en extracciones de cobre algo favorables variando de aproximadamente 88.2 hasta aproximadamente 97.9%. Se ha apreciado generalmente gue reducir el tamaño de partícula de una especie mineral, tal como, por ejemplo, sulfuro de cobre, permite la lixiviación a presión bajo condiciones menos extremas de presión y temperatura. Se ha observado, sin embargo gue además de ser sensible a la distribución del tamaño de partícula general de la especie mineral gue se procesa, los procesos de lixiviación de presión - principalmente extracción de cobre por procesos de lixiviación de presión a temperatura media - son sensibles a los tamaños de partícula más burdos en el proceso de / corriente arriba de aproximadamente 25 micrones. Ciertamente, las fotomicrografías del residuo de autoclave de material de alimentación de calcopirita pulverizado burdo (es decir, P80 de aproximadamente 30-100 micrones) ha indicado que las partículas de calcopirita sin reaccionar más burdas de aproximadamente 20 micrones se encapsularon en azufre elemental. Se observó que muy pocas partículas de calcopirita más refinadas de aproximadamente 10 micrones permanecieron en el residuo. Un método efectivo y eficiente para recuperar cobre a partir de materiales que contienen cobre/ especialmente cobre a partir de sulfuros de cobre tales como calcopirita y calcocita, que permita velocidades altas de recuperación de cobre a un costo reducido sobre las técnicas del proceso convencionales sería ventajoso. Mientras que la forma en que la presente invención toca las deficiencias y desventajas de la técnica anterior se describe en mayor detalle posteriormente, en general, de acuerdo a diversos aspectos de la presente invención, un proceso para recuperar cobre y otros valores metálicos a partir de un material que lleva metal incluye diversos procesos de acondicionamiento físico, de reacción y recuperación. En particular, la pulverización superfina controlada del material que lleva metal antes del proceso reactivo mejora la recuperación de cobre y/u otros valores metálicos deseados. De acuerdo con las diversas modalidades de la presente invención, la pulverización superfina controlada del material que lleva metal antes del procesamiento con lixiviación a presión a temperatura media resulta en la recuperación de valor metálico mejorada y diversas otras ventajas sobre los procesos de recuperación de metal de la técnica anterior. De acuerdo con un ejemplo de la modalidad de la presente invención, un proceso para recuperar cobre a partir de un material que contiene cobre incluye generalmente los pasos de (i) proporcionar una corriente de alimentación que contiene material que contiene cobre; (ii) someter la corriente de alimentación que contiene cobre a un proceso de pulverización superfino controlado; (iii) lixiviar a presión la corriente de alimentación que contiene cobre para producir una solución que contiene cobre; y (iv) recuperar cobre catódico a partir de la solución que contiene cobre. Como se usa en la presente, el término "lixiviación a presión" se referirá a un proceso de recuperación de metal en el cual el material se pone en contacto con una solución acida y oxigeno bajo condiciones de temperatura y presión elevada. En un aspecto de una modalidad preferida de la invención, es capaz de lograrse la recuperación de cobre del 98 por ciento realizando aún diversos beneficios económicos importantes. En otro aspecto de una modalidad preferida de la invención, el uso de un agente dispersante durante la lixiviación a presión disminuye la aglomeración indeseable de azufre elemental en el recipiente de lixiviación a presión y la pasivación de partículas de material que llevan cobre sin reaccionar por azufre elemental líquido. Además, en otro aspecto de una modalidad preferida de la invención, se reduce el consumo de ácido, resultando en un requerimiento de ácido para completar inferior. Estas y otras ventajas de un proceso de acuerdo con diversos aspectos de la presente invención serán aparentes para aquellos expertos en la técnica al leer y entender la siguiente descripción detallada con referencia a las figuras anexas . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La materia objeto de la presente invención se señala particularmente y se reclama de manera distinta en la porción terminante de la especificación. Un entendimiento más completo de la presente invención, sin embargo, puede obtenerse mejor refiriéndose a la descripción detallada y reivindicaciones cuando se consideran junto con los números de ilustración, en donde los números similares denotan elementos similares, en donde: La FIGURA 1 ilustra un diagrama de flujo de un proceso de recuperación de cobre de acuerdo con la presente invención; La FIGURA 2 ilustra un diagrama de flujo de un proceso de recuperación de cobre de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; y, La FIGURA 3 ilustra un perfil gráfico de la extracción de cobre como una función de la temperatura y tiempo de acuerdo con diversas 'modalidades de la presente invención. La presente invención presenta avances significativos sobre los procesos de la técnica anterior, particularmente con respecto a las velocidades de recuperación y eficiencia del proceso. Además, los procesos de recuperación de cobre existentes que utilizan una secuencia de proceso de lixiviación atmosférica convencional o a presión/extracción de solvente/extracción electrolítica pueden, en muchos casos, pueden ser fácilmente retroadaptados para explotar los muchos beneficios comerciales que proporciona la presente invención. Refiriéndose a la FIGURA 1, de acuerdo con diversos aspectos de la presente invención, se proporciona un material 102 que lleva metal para procesar. El material 102 que lleva metal puede ser un mineral, un concentrado, o cualquier otro material a partir del cual puede recuperarse cobre y/u otros valores metálicos. Los valores metálicos tales como, por ejemplo, cobre, oro, plata, zinc, metales del grupo de platino, níquel, cobalto, molibdeno, renio, uranio, metales de tierras raras y similares, pueden recuperarse a partir de materiales que llevan metal de acuerdo con diversas modalidades de la presente invención. Los diversos aspectos y modalidades de la presente invención, sin embargo, prueban ser especialmente ventajosos junto con la recuperación de cobre a partir de minerales de sulfuro de cobre tales como, por ejemplo, minerales y/o concentrados que contienen calcopirita (CuFeS2) , calcocita (Cu2S), bornita (Cu5FeS4), y covelita (CuS), y mezclas de los mismos. Asi, el material 102 que lleva metal es preferiblemente un mineral o concentrado de cobre, y de mayor preferenci, es un mineral o concentrado de sulfuro de cobre. El material 102 que lleva metal puede prepararse para el proceso de recuperación de metal en cualquier forma que permita que las condiciones del material 102 que lleva metal tales como, por ejemplo, la composición y concentración de componentes - sea adecuada para el método de proceso seleccionado, puesto que tales condiciones pueden afectar la efectividad y eficiencia general de las operaciones del proceso. Los parámetros de composición deseada y concentración de componentes puede lograrse a través de una diversidad de etapas de proceso químicas y/o físicas, la selección de las cuales dependerá de los parámetros de operación del esquema de proceso seleccionado, costo del equipo y especificaciones del material. Por ejemplo, como se discute en algún detalle posteriormente, el material 102 que lleva metal puede sufrir trituración, flotación, combinación y/o formación de suspensión, así como acondicionamiento químico y/o físico antes y/o después de la etapa de pulverización superfina controlada. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el material 102 que lleva metal se prepara para el proceso de recuperación de metal por pulverización superfina controlada. Preferiblemente, se logra una distribución de tamaño de partícula ultrafina uniforme, puesto que los resultados experimentales sugieren que la extracción de cobre por lixiviación a presión a temperatura media es sensible a los tamaños más burdos de las partículas de material que contienen cobre en la corriente del proceso. Como se discutió anteriormente, las fotomicrografías del residuo de lixiviación a presión a temperatura media a partir del material de alimentación de calcopirita pulverizado burdo (es decir material de alimentación no sometido a pulverización superfina controlada de acuerdo con la presente invención) ha indicado que las partículas de calcopirita sin reaccionar más burdas de aproximadamente 20 micrones se encapsularon en azufre elemental. Sin embargo, se observó que muy pocas partículas de calcopirita más finas de aproximadamente 10 micrones permanecieron en el residuo. Se ha logrado avance en la técnica de la hidrometalurgia del cobre reconociendo que es ventajoso reducir no solamente el tamaño de las partículas materiales que contienen cobre en la corriente del proceso, sino también asegurar que se minimiza el tamaño y proporción en peso de las partículas más burdas. Así, mientras que la técnica anterior enseña generalmente a dividir finamente, pulverizar, y/o moler las especies minerales antes del proceso hidrometalúrgico extractivo de tal forma que, por ejemplo, aproximadamente 80 por ciento de las partículas sean menores que un cierto tamaño (por ejemplo, P80 de menos de aproximadamente 20 micrones, véase la Publicación Internacional No. WO 01/0890; P80 de menos de aproximadamente 30 micrones, véase la Patente Norteamericana No. 5,232,491; etc.), la técnica anterior permite generalmente que una reacción significativa (por ejemplo, al menos 20 por ciento) de las partículas en la corriente del proceso sean mayores de aproximadamente 20 micrones. Como se mencionó anteriormente, las partículas más burdas de aproximadamente 20 micrones se ha mostrado que no reaccionan completamente durante la lixiviación a temperatura media, pero se tapan de la reacción por azufre elemental y/u otros subproductos. Son capaces de lograrse ventajas significativas en la eficiencia del proceso y las velocidades de recuperación de cobre permitiendo que sustancialmente todas las partículas reaccionen completa y sustancialmente . Por ejemplo, distribuciones P80 y otras formas similares de expresar las distribuciones de tamaño no permiten generalmente tales resultados. Como se usa en la presente, el término pulverización superfina, controlada", se refiere a cualquier proceso por el cual el tamaño de partícula del material que se procesa se reduce de tal manera que sustancialmente todas las partículas sean lo suficientemente pequeñas para reaccionar sustancial y completamente durante la lixiviación a presión a temperatura media- Por ejemplo, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, una distribución de tamaño de partícula de aproximadamente 98 por ciento que pasa a aproximadamente 25 micrones es preferible, y de mayor preferencia, la corriente de material que contiene cobre tiene una distribución de tamaño de partícula de aproximadamente 98 por ciento que pasa de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 23 micrones, y óptimamente de aproximadamente 13 hasta aproximadamente 15 micrones. Estas distribuciones de tamaño de partícula se determinaron a través del uso de un analizador de tamaño de partícula óptico Malvern. Sin embargo, pueden utilizarse otros métodos y aparatos . De acuerdo con un aspecto de un ejemplo de la modalidad de la invención, la pulverización superfina controlada satisfactoria del concentrado de calcopirita con un tamaño de partícula como se recibe de aproximadamente 98 por ciento que pasa aproximadamente 172 micrones puede lograrse usando un aparato de pulverización ultrafino Isamill, un molino de bolas de flecha horizontal agitado con mamparas desarrollado conjuntamente por Mount Isa Mines (MIM) , Australia, y Netzsch Feinmahltechnik, Alemania. Preferiblemente, si se utiliza' un Isamill, el medio de pulverización usado es arena de Colorado de 1.2/2.4 mm o 2.4/4.8 mm, disponible a partir de Oglebay Norton Industrial Sands Inc., Colorado Springs, Colorado. Esta arena de sílice presenta características deseables tales como redondez y esfericidad. Sin embargo, cualquier medio de pulverización que permita lograr la distribución de tamaño de partícula deseado puede usarse, el tipo y tamaño del cual puede ser dependiente de la aplicación seleccionada, el tamaño del producto deseado, las especificaciones del fabricante del aparato de pulverización y similares. Ejemplos de medios incluyen arena, sílice, cuentas metálicas, cuentas de cerámica y bolas de cerámica. Preferiblemente, la pulverización de acuerdo con la presente invención procede en una forma de etapas o circuitos cerrados. Esto es, preferiblemente, las partículas más burdas del material 102 que lleva metal se pulverizan adecuadamente al nivel deseado, mientras que las partículas ya en o por debajo del nivel deseado no se someten a pulverización adicional. Como tal, pueden obtenerse ahorros de costos junto con las operaciones de pulverización, mientras que al mismo tiempo se limita el tamaño y proporción en peso de las partículas más burdas . Con referencia de nuevo a la FIGURA 1, después de que el material 102 que lleva metal se ha preparado adecuadamente para procesar por molienda 104 superfina controlada y, opcionalmente otros procesos de acondicionamiento físico y/o químico, se somete a un paso 106 de proceso reactivo, por ejemplo, extracción de metal. Sin embargo, el paso 106 de proceso reactivo puede ser cualquier proceso adecuado o reacción que pone el cobre en el material 102 que lleva metal en una condición tal que puede someterse al proceso de recuperación de cobre posterior. De acuerdo cor-una modalidad de la presente invención, el paso 106 de proceso reactivo comprende lixiviación a presión a temperatura media. Preferiblemente, el paso 106 de proceso reactivo es un proceso de lixiviación a presión a temperatura media que opera una temperatura en el rango de aproximadamente 140°C hasta aproximadamente 180°C y de mayor preferencia en el rango de aproximadamente 150°C hasta aproximadamente 175°C. Generalmente, Se ha encontrado que las temperaturas por arriba de aproximadamente 160°C, y de mayor preferencia en el rango de aproximadamente 160°C o aproximadamente 165°C hasta aproximadamente 175°C son útiles junto con los diversos aspectos de la presente invención.

De acuerdo con un aspecto particularmente preferido de la presente invención, el rango de temperatura óptimo seleccionado para la operación tenderá a maximizar la extracción del cobre y otros metales, minimizar el consumo de ácido, y minimizar con eso los requerimientos de ácido para completar. Esto es, a temperaturas mayores, el azufre del sulfuro se convierte generalmente en sulfato de acuerdo con la siguiente reacción: 4CuFeS2 + 1702 + 4¾0 ? 2Fe203 + 4Cu2+ + 8H+ + 8S042~ (1) Sin embargo, a altos niveles de ácido, la extracción de cobre se disminuye, debida probablemente a las características de humidificación del azufre elemental. A temperaturas inferiores, el ácido se consume generalmente y se forma azufre elemental de acuerdo con la siguiente reacción: 4CuFeS2 + 8H4 + 502 ? 2Fe203 + 4Cu2+ + 8S° + 4H20 (2) Preferiblemente, de acuerdo con la presente invención, la temperatura se selecciona adecuadamente para lograr un equilibrio ventajoso entre las reacciones (1) y (2), pero tendiendo a reducir el consumo de ácido y así los costos asociados con el ácido para completar, pero sin sacrificar la extracción de cobre. El paso 106 de procesamiento reactivo puede ocurrir en cualquier recipiente de lixiviación diseñado adecuadamente para contener la mezcla de lixiviación a presión a las condiciones de temperatura y presión deseadas para la condición del tiempo de residencia en lixiviación a presión. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, el recipiente de lixiviación a presión usado en el paso 106 del proceso es un recipiente de lixiviación a presión de compartimientos múltiples agitados. Sin embargo, debe apreciarse que cualquier recipiente de lixiviación a presión que permita adecuadamente preparar el material 102 que lleva metal para recuperación de cobre puede utilizarse dentro del alcance de la presente invención. Durante el paso 106 del proceso reactivo, puede solubilizarse el cobre y/u otros valores metálicos o liberarse de otra forma en preparación para procesos de recuperación posteriores. Puede usarse cualquier sustancia que asista para solubilizar el valor metálico, y liberar asi el valor metálico de un material que lleva metal . Por ejemplo, en donde el cobre es el material que se recupera, un ácido, tal como ácido sulfúrico, puede ponerse en contacto con el material que lleva cobre de tal manera que el cobre puede solubilizarse para etapas de recuperación posteriores. Sin embargo, puede apreciarse que cualquier método adecuado para solubilizar valores metálicos en preparación para pasos de recuperación de metal posteriores puede utilizarse dentro del alcance de esta invención.

Subsecuente al material 102 que lleva metal que sufre el paso 106 de proceso reactivo, el cobre y/u otros valores metálicos que se han hecho disponibles por el proceso reactivo sufren uno o más de diversos procesos de recuperación de metal. Refiriéndose de nuevo a la FIGURA. 1, el proceso 110 de recuperación de metal puede ser cualquier proceso para recuperar cobre y/u otros valores metálicos, y pueden incluir cualquier número de pasos de preparación y acondicionamiento (paso 108 opcional) . Por ejemplo, puede prepararse una solución que lleva cobre y acondicionarse para recuperación de metal a través de uno o más pasos de proceso químico y/o físico. La corriente de producto a partir del paso 106 de proceso reactivo puede acondicionarse para ajustar la composición, concentraciones de componentes, contenido de sólidos, volumen, temperatura, presión y/u otros parámetros físicos y/o químicos a valores deseados y formar así una solución que lleva cobre adecuada. Generalmente, una solución que lleva cobre apropiadamente acondicionada contendrá una concentración relativamente alta de cobre soluble, por ejemplo, sulfato de cobre, en una solución ácida y contendrá preferiblemente pocas impurezas. Además, las condiciones de la solución que lleva cobre se mantienen de preferencia sustancialmente constantes para mejorar la calidad y uniformidad del producto de cobre finalmente recuperado.

En un aspecto de una modalidad preferida de la presente invención, el acondicionamiento de una solución que contiene cobre para recuperar cobre en un circuito de extracción electrolítica comienza ajusfando ciertos parámetros físicos de la suspensión de producto del paso de proceso reactivo. Un aspecto preferido de esta modalidad de la invención, en donde el paso de proceso reactivo es lixiviación a presión a temperatura media, es deseable para reducir la temperatura y presión de la suspensión de producto a condiciones aproximadamente ambientales. Un método preferido para ajustar así las características de temperatura y presión de la suspensión de producto que contiene cobre a partir de una etapa de lixiviación a presión a temperatura media es vaporización rápida atmosférica. Además, gases vaporizados rápidamente, sólidos, soluciones y vapor pueden tratarse en forma opcional adecuadamente, por ejemplo, por el uso de un depurador venturi en donde el agua pueda recuperarse y puede evitarse que los materiales peligrosos entren al ambiente . De acuerdo con aspectos adicionales de esta modalidad preferida, después de que la suspensión de productos se ha sometido a vaporización rápida atmosférica usando, por ejemplo, un depósito de separación rápida, para lograr condiciones aproximadamente ambientes de presión y temperatura, la suspensión de producto puede acondicionarse adicionalmente en preparación para etapas de recuperación de valor metálico posteriores. Por ejemplo, puede usarse una o más etapas de separación de fase sólido-liquido para separar la solución metálica solubilizada de partículas sólidas. Esto puede lograrse en cualquier forma convencional, incluyendo el uso de sistemas de filtración, ¦ circuitos de decantación a contracorriente (CCD) , espesantes, y similares. Una diversidad de factores, tales como el equilibrio de materiales del proceso, regulaciones ambientales, composición de residuo, consideraciones económicas, y similares, pueden afectar la decisión de si emplear un circuito de CCD, un espesante, un filtro, o cualquier otro dispositivo adecuado en un aparato de separación de sólido-liquido . Sin embargo, debe apreciarse que cualquier técnica de acondicionamiento de la suspensión de producto para recuperación de valor metálico posterior está dentro del alcance de la présente invención. Como se discute en forma adicional posteriormente, los sólidos separados pueden someterse adicionalmente a etapas de proceso posteriores, incluyendo recuperación de metales preciosos u otros valores metálicos, tales como, por ejemplo, recuperación de oro, plata, metales del grupo de platino, molibdeno, zinc, níquel, cobalto, uranio, renio, metales de tierras raras y similares, por cianidación u otras técnicas. Alternativamente, los sólidos separados pueden someterse a encerrado o deshecho. 99 El líquido separado a partir de un aparato de separación de sólido-líquido puede sufrir también una serie de etapas de acondicionamiento para preparar el cobre solubilizado en el mismo para su recuperación. Por ejemplo, el líquido separado puede sufrir diversas adiciones de reactivo y/o etapas de extracción con solvente para poner el cobre en un estado tal que el cobre sea susceptible a las técnicas de recuperación de cobre convencionales. Adicionalmente, las etapas de acondicionamiento y/o procesamiento subsecuentes pueden emprenderse a tal forma que las velocidades de recuperación sean tan eficientes como sea posible . Después de cualquier paso de preparación deseado, la corriente de producto de lixiviación a presión sufre el paso de recuperación de cobre deseado. El paso de recuperación de cobre puede incluir cualquier método o métodos de acondicionamiento y/o recuperación de cobre adecuados, por ejemplo, extracción electrolítica, precipitación, extracción con solventes (algunas veces referido como una extracción en solución o intercambio de iones líquidos), intercambio iónico, y/o flotación de iones, resulta preferiblemente en un producto de cobre relativamente puro . En un ejemplo de la modalidad de la presente invención ilustrada en la FIGURA 2, una corriente 20 de alimentación que contiene cobre que contiene un material que lleva cobre se proporciona para recuperación de valor metálico. El cobre en el material que lleva cobre puede estar en cualquier forma a partir del cual puede extraerse cobre, tal como óxido de cobre o sulfuro de cobre, por ejemplo calcopirita (CuFeS2) , calcocita ¦ (Cu2S) , bornita (CusFeS^) , y covelita (CuS) . El material que lleva cobre también puede incluir cualquier número de una diversidad de otros metales tales como oro, plata, metales del grupo de platino, zinc, níquel, cobalto, molibdeno, renio, metales de tierras raras, uranio, y/o mezclas de los mismos. La corriente de alimentación del material que lleva cobre puede proporcionarse en cualquier número de formas, tales que las condiciones de la corriente de alimentación sean adecuadas para el aspecto de lixiviación a presión a temperatura media de la presente invención. Por ejemplo, las condiciones de la corriente de alimentación tales como el tamaño de partícula, composición y concentraciones de componentes pueden afectar la efectividad y eficiencia general de la lixiviación a presión a temperatura media. De acuerdo con un aspecto de la invención, el material de alimentación que lleva cobre inicial puede triturarse para facilitar el transporte fluido y/u optimizar las condiciones de entrada a la operación de pulverización superfina controlada. Está corrientemente disponible una diversidad de técnicas y dispositivos aceptables para reducir el tamaño de partícula del material que lleva cobre, tales como molinos de bola, molinos en columna, molinos de pulverización, molinos de fricción, molinos agitados, molinos horizontales y similares, y pueden desarrollarse después técnicas adicionales que pueden · lograr el resultado deseado de reducir el tamaño de partícula del material que lleva cobre a ser transportado. La FIGURA 2 ilustra una modalidad de la presente invención en donde una corriente 24 del material que lleva cobre es un concentrado de sulfuro de cobre, tal como un concentrado de calcopirita. En un aspecto de una modalidad preferida de la presente invención, la corriente 24 del material que lleva cobre se alimenta a partir de una pila o tanque de compensación (no mostrado) a una unidad 206 de pulverización superfina controlada. El agua 22 del proceso se agrega preferiblemente a la corriente 24 del material que lleva cobre para llevar el por ciento de sólidos a la densidad de pulpa óptima especificada para la unidad 206 de pulverización superfina controlada. En preparación para el proceso de lixiviación a presión (paso 208), se reduce el tamaño de partícula de la corriente 24 del material que lleva cobre en una unidad 206 de pulverización superfina controlada. La unidad 206 de pulverización superfina controlada puede comprender cualquier aparato de molienda y pulverización o combinación de aparatos adecuada para producir una distribución de tamaño de partícula fina para la corriente 26 de material que contiene cobre pulverizado. Una diversidad de aparatos está disponible para este propósito, incluyendo, por ejemplo, molinos de bolas, molino en columna, molinos de fricción, molinos agitados, molinos horizontales y similares, y pueden desarrollarse después técnicas y aparatos adicionales que pueden lograr la pulverización superfina controlada descrita en la presente. Como se mencionó previamente, la pulverización de acuerdo con la presente invención puede proceder en una forma de circuito cerrado o etapa. Esto es, preferiblemente las partículas más burdas del material 102 que llevan metal se pulverizan adecuadamente a un nivel deseado, mientras que las partículas ya en el nivel deseado no se someten a pulverización adicional. La pulverización superfina controlada sirve a varias funciones ventajosas al proceso hidrometalúrgico de los sulfuros de cobre, tales como calcopirita. Primero, aumenta el área de superficie de las partículas de sulfuro de cobre, aumentando con eso la cinética de la reacción. Además, la pulverización superfina controlada aumenta la liberación de partículas minerales de sulfuro de cobre a partir de ganga y reduce la abrasión de la suspensión de sulfuro de cobre de tal manera que la suspensión puede introducirse más fácilmente a la unidad de lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el tamaño de partícula de la corriente de material que contiene cobre se reduce por pulverización superfina controlada a un tamaño que pasa el 98 por ciento (es decir, P98) de menos de aproximadamente 25 micrones, y de mayor preferencia, a un P98 de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 23 micrones, y de mayor preferenci de aproximadamente 13 hasta aproximadamente 15 micrones. En un aspecto de una modalidad preferida de la presente invención, el material 26 que contiene cobre pulverizado superfi amente, controlado se combina con un líquido 28 para formar una corriente 27 de entrada que contiene cobre. Preferiblemente, el líquido comprende agua de proceso, pero puede emplearse cualquier líquido adecuado, tal como, por ejemplo, residuos de refinado reciclados, solución de lixiviación madre, o electrolito pobre. La combinación de líquido 28 con el material 26 que contiene cobre pulverizado superfinamente, controlado puede efectuarse usando cualquiera o más de una diversidad de técnicas y aparatos, tales como, por ejemplo, combinación en línea o usando un tanque de mezclado u otro recipiente adecuado. De acuerdo con un aspecto preferido de esta modalidad, la corriente de material se concentra con el material que contiene cobre estando en el orden de menos de aproximadamente 50 por ciento en peso de la corriente, y de preferencia aproximadamente 40 por ciento en peso de la corriente. Sin embargo, pueden usarse otras concentraciones que sean adecuadas para el transporte y proceso subsecuente. Con referencia continuada a la FIGURA 2, la corriente 27 de entrada se introduce adecuadamente a un recipiente de lixiviación a presión para sufrir lixiviación a presión a temperatura media; como tal, el recipiente de lixiviación a presión comprende preferiblemente un recipiente 208 de lixiviación a presión de compartimientos múltiples agitados. Como se discutió en detalle anteriormente, la corriente 27 de entrada tiene preferiblemente un tamaño de partículas sólidas dimensionado adecuadamente de tal manera que la distribución de tamaño de no más de aproximadamente 2% del material que contiene cobre concentrado es mayor de aproximadamente 23 micrones (es decir, P98 de menos de aproximadamente 23um) . De acuerdo con un aspecto preferido de esta modalidad, la corriente 27 de entrada tiene una relación de sólido-líquido preferida que varía de aproximadamente 5 por ciento hasta aproximadamente 50 por ciento de sólidos en peso, y de preferencia de aproximadamente 10 por ciento hasta aproximadamente 35 por ciento de sólidos en peso. Cualquier agente capaz de asistir en la solubilización del cobre, tal como, por ejemplo, ácido sulfúrico, pueden proporcionarse durante el proceso de lixiviación a presión en un número de formas. Por ejemplo, tal ácido puede proporcionarse en una corriente de enf iamiento proporcionada por el reciclado de la solución 56 de residuos de refinado a partir del paso 214 de extracción con solventes y/o por la producción durante la lixiviación a presión de un ácido sulfúrico a partir de la oxidación de los minerales de sulfuro en la suspensión de alimentación. Sin embargo, debe apreciarse que cualquier método para proporcionar la solubilización del cobre está dentro del alcance de la presente invención. La cantidad de ácido agregada durante la lixiviación a presión se equilibra preferiblemente de acuerdo al ácido necesitado para optimizar la extracción de cobre. Cuando se logra la recuperación de cobre óptima, el azufre elemental formado como un subproducto de la reacción se vuelve intimamente asociado con el subproducto de ematita conforme se precipita y no impacta en forma significativa generalmente la reacción de lixiviación de cobre. A altas dosificaciones de ácido (es decir, mucho mayores que la estequiométrica) , sin embargo, la cantidad de ematita precipitada en el recipiente de lixiviación a presión disminuye generalmente y el subproducto de azufre elemental puede encapsular y/o pasivar las partículas de calcopirita sin reaccionar. Además, el azufre puede formar aglomerado. La formación de estos aglomerados de azufre elemental - o "pepitas" de azufre como se les llama algunas veces - se asocia generalmente con la recuperación de cobre disminuida, como se discutió anteriormente. La cantidad de ácido introducida dentro del recipiente 208 de lixiviación a presión a temperatura media varia dependiendo de las condiciones de reacción. En algunos casos, el ácido para completar 'se introduce en el orden de aproximadamente 300 hasta aproximadamente 650 kilogramos por tonelada de concentrado o menos; sin embargo, se requiere menos ácido para completar a temperaturas superiores. Por ejemplo 160°C, se logró la extracción de cobre de 98.0% a un consumo de ácido químico neto de 320 kg/tonelada. A 170°C, se logró la extracción de cobre de 98.0% a un consumo de ácido químico neto de 250 kg/tonelada. A 180°C, se logró la extracción de cobre de 98.1% a un consumo de ácido químico neto de 225 kg/tonelada (sin embargo durante esta prueba pueden haberse formado pepitas y, como tal, puede variar la extracción de cobre actual) . El proceso de lixiviación a presión a temperatura media en el recipiente 208 de lixiviación a presión ocurre en una forma diseñada adecuadamente para promover sustancialmente la solubilización completa de cobre. Diversos parámetros influencian en el proceso de lixiviación a presión a temperatura media. Por ejemplo, durante la lixiviación a presión, puede ser deseable introducir materiales para mejorar el proceso de lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, durante la lixiviación a presión en un recipiente 208 de lixiviación a presión, se inyecta suficiente oxigeno 31 dentro del recipiente para mantener una presión parcial de oxigeno de aproximadamente 50 hasta aproximadamente 200 psi, de preferencia de aproximadamente 75 hasta aproximadamente 150 psi, y de mayor preferencia de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 125 psi. Además, debido a la naturaleza de la lixiviación a presión a temperatura media, la presión de operación total en el recipiente 208 de lixiviación a presión es generalmente superatmosférica, de preferencia de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 750 psi, más preferiblemente de aproximadamente 300 hasta aproximadamente 700 psi, y de mayor preferencia de aproximadamente 400 hasta aproximadamente 600 psi. El tiempo de residencia para el proceso de lixiviación a presión a temperatura media puede variar, dependiendo de factores tales como, por ejemplo, las características del material que lleva cobre y la presión y temperatura de operación del recipiente de lixiviación a presión. En un aspecto de una modalidad preferida de la invención, el tiempo de residencia para la lixiviación a presión a temperatura media de la calcopirita varía de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 180 minutos, de mayor preferencia de aproximadamente 60 hasta aproximadamente 120 minutos, y de mayor preferencia en el orden de aproximadamente 90 minutos. El control del proceso de lixiviación a presión, incluyendo el control de la temperatura en el recipiente 208 de lixiviación a presión, puede lograrse por cualquier método convencional o posteriormente inventado. Por ejemplo, con respecto al control de temperatura, el recipiente de lixiviación a presión incluye preferiblemente un aspecto de control de temperatura de retroalimentación. Por ejemplo, con un aspecto de la invención, la temperatura del recipiente 208 de lixiviación a presión se mantiene a una temperatura en el rango de aproximadamente 140°C hasta aproximadamente 180°C y de mayor preferencia en el rango de aproximadamente 150°C hasta aproximadamente 175°C. Generalmente, se ha encontrado que las temperaturas por arriba de aproximadamente 160°C, y de mayor preferencia en el rango de aproximadamente 160°C o aproximadamente 165°C hasta aproximadamente 175°C son útiles junto con los diversos aspectos de la presente invención. Debido a la naturaleza isotérmica de la lixiviación a presión de los sulfuros metálicos, el calor generado por la lixiviación a presión a temperatura media es generalmente más que la necesitada para calentar la suspensión 27 de alimentación a la temperatura de operación deseada. Asi, para mantener la temperatura de la lixiviación a presión preferiblemente, puede introducirse un liquido de enfriamiento dentro del recipiente de lixiviación a presión durante la lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad de la presente invención, se pone en contacto preferiblemente un liquido de enfriamiento con la corriente de alimentación en el recipiente 208 de lixiviación a presión durante la lixiviación a presión. El liquido de enfriamiento puede comprender agua para completar, pero puede ser cualquier fluido de enfriamiento adecuado dentro del proceso de refinación o a partir de una fuente exterior, tal como la fase liquida reciclada de la suspensión de producto o una mezcla de fluidos de enfriamiento. El liquido de enfriamiento puede introducirse dentro del recipiente 208 de lixiviación a presión a través de la misma entrada que la suspensión de alimentación, o alternativamente en cualquier forma que efectúe el enfriamiento de la suspensión 27 de alimentación. La cantidad de liquido de enfriamiento agregada a la suspensión 27 de alimentación durante la lixiviación a presión puede variar de acuerdo a la cantidad de minerales de sulfuro en y la densidad de pulpa de la suspensión 27 de alimentación, asi como otros parámetros del proceso de lixiviación a presión. En un aspecto preferido de esta modalidad de la invención, se agrega una cantidad suficiente de liquido de enfriamiento al recipiente 208 de lixiviación a presión para producir un contenido de sólidos en la suspensión 32 del producto del orden de menos de aproximadamente 50% de sólidos en peso, variando de mayor preferencia de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 35% de sólidos en peso, y variando de mayor preferencia de aproximadamente 8 hasta aproximadamente 20% de sólidos en peso. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, la lixiviación 208 a presión a temperatura media de la corriente 27 de entrada se realiza en la presencia de un agente 30 dispersante. Los agentes dispersantes adecuados útiles de acuerdo con este aspecto de la presente invención incluyen, por ejemplo, compuestos orgánicos, tales como derivados de lignina, tales como, por ejemplo, lignosulfonatos de calcio y sodio, compuestos de tanino, tales como, por ejemplo, quebracho, ortofenilendiamina (OPD) , sulfonatos de alquilo, tales como, por ejemplo, sulfonatos de alquilbenceno sódico, y combinaciones de los anteriores. El agente 30 dispersante puede ser cualquier compuesto que resista la degradación sustancial en el rango de temperaturas de la lixiviación a presión a temperatura media (es decir de aproximadamente 140°C hasta aproximadamente 180°C) y que logre el resultado deseado de evitar que se produzca azufre elemental durante el proceso de lixiviación a presión a temperatura media — y evitar asi en el recipiente de lixiviación a presión, que se aglomere y que se humedezca en la superficie del material que contiene cobre que se procesa.

El agente 30 dispersante puede introducirse al recipiente 208 de lixiviación a presión en una cantidad y/o a una concentración suficiente para lograr el resultado deseado. En un aspecto de una modalidad preferida de la invención, se logran resultados favorables durante la lixiviación a presión de la calcopirita usando lignosulfonato de calcio en una cantidad de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 20 kilogramos por tonelada, y de mayor preferencia en una cantidad de aproximadamente 10 kilogramos por tonelada de concentrado de calcopirita. De acuerdo con un aspecto preferido de la modalidad de la invención ilustrada en la FIGURA 2, la suspensión 32 de producto a partir del recipiente 208 de lixiviación a presión puede vaporizarse rápidamente en un depósito 210 de vaporización rápida atmosférico u otro recipiente adecuado para liberar presión y para enfriar evaporativamente la suspensión 32 del producto a través de la liberación de vapor para formar una suspensión 34 de producto vaporizado rápidamente. Dependiendo de las configuraciones y especificaciones del equipo de proceso especificas, puede emplearse más de una etapa de vaporización rápida. La suspensión 34 de producto vaporizado rápidamente tiene preferiblemente una temperatura que varia de aproximadamente 90°C hasta aproximadamente 105°C, una concentración de cobre de aproximadamente 35 hasta aproximadamente 60 gramos/litro, Y una concentración de ácido de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 60 gramos/litro . Refiriéndose aún a la FIGURA 2, la suspensión 34 de producto vaporizada rápidamente puede dirigirse a un aparato 212 de separación de sólido-liquido, tal como un circuito CCD. Alternativamente, el aparato de separación sólido-liquido puede comprender, por ejemplo, un espesante o,, un filtro. En un aspecto de una modalidad preferida de la invención, el paso 212 de separación de fase sólido-liquido puede llevarse a cabo con un CCD convencional utilizando lavado a contracorriente convencional de la corriente de residuo para recuperar el cobre lixiviado hacia el producto de solución que contiene cobre y para minimizar la cantidad de cobre soluble que avanza hacia los procesos de recuperación de metal precioso o almacenamiento. Preferiblemente, se utilizan proporciones de lavado grandes para mejorar la efectividad de la etapa de separación sólido-liquido - esto es, se agregan cantidades relativamente grandes de agua de lavado a la corriente de residuo en el circuito 212 CCD. Preferiblemente, la suspensión 34 de producto vaporizado rápidamente se diluye por el agua de lavado en el circuito 212 CCD para formar una solución que contiene cobre que tiene una concentración de cobre de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 60 gramos/litro.

Dependiendo de su composición, la corriente 58 de residuo a partir del aparato 212 de separación sólido-liquido puede eliminarse o someterse a proceso adicional, tal como, por ejemplo, recuperación de metal precioso. Por ejemplo, si la corriente 58 de residuo contiene una fracción económicamente significativa de' oro, puede ser deseable recuperar esta fracción de oro a través de un proceso de cianidación u otro proceso de recuperación adecuado. Si debe recuperarse oro u otros metales preciosos de la corriente 58 de residuo por técnicas de cianización, el contenido de contaminantes en la corriente, tal como azufre elemental, precipitados de hierro, y minerales de cobre sin reaccionar, se minimizan preferiblemente. Tales materiales promueven generalmente alto consumo de reactivos en el proceso de cianidación y aumentan asi el gasto de la operación de la recuperación del metal precioso. Adicionalmente, como se mencionó anteriormente, es preferiblemente usar una gran cantidad de agua de lavado u otro diluyente durante el proceso de separación de sólido-liquido para mantener bajos niveles de cobre y ácido en el residuo de CCD en un intento de optimizar las condiciones de la corriente de residuo para la recuperación de metal precioso. Refiriéndose aún a la FIGURA 2, de acuerdo con diversos aspectos de la presente invención, la recuperación de cobre puede lograrse a través de técnicas de extracción con solventes y extracción electrolítica convencionales. Por ejemplo, una solución 38 de dilución puede ponerse en contacto con el líquido 36 separado del aparato 212 de separación sólido-liquido para reducir la concentración de ácido de líquido 36 separado para proporcionar suficientemente condiciones de equilibrio deseables para la extracción 214 con solventes. La solución 38 puede ser cualquier líquido adecuado, por ejemplo agua o solución de efluente de lixiviación atmosférica, que reduce suficientemente las concentraciones de cobre y ácido a niveles deseados. En un aspecto preferido de esta modalidad de la invención, se pone en contacto suficiente cantidad de la solución 38 con la corriente 36 de líquido separado para producir una concentración de ácido en la solución 37 que contiene cobre diluido que varía de preferencia de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 25 gramos/litro, y de mayor preferencia de aproximadamente 4 hasta aproximadamente 7 gramos/litro y un pH que varía de preferencia de aproximadamente pH 1.5 hasta aproximadamente pH 2.5 y de mayor preferencia de aproximadamente pH 1.8 hasta aproximadamente pH 2.2, y opcionalmente en el rango de aproximadamente pH 2.0. La solución 37 que contiene cobre diluido puede procesarse adicionalmente en un paso 214 de extracción con solvente. Durante la extracción 214 con solventes, el cobre de la solución 29 que contiene cobre puede cargarse selectivamente sobre un agente quelante orgánico, por ejemplo, una combinación de aldoxima/cetoxima, resultando en una corriente 40 orgánica que contiene cobre y una solución 56 de residuos de refinado. Los residuos de refinado 56 del paso 214 de extracción con ' solventes pueden usarse benéficamente en un número de formas. Por ejemplo, puede reciclarse toda o una porción de los residuos de refinado 56 al recipiente 10 de lixiviación a presión para control de la temperatura o puede usarse en operaciones de lixiviación en pila, o puede usarse para una combinación de las mismas. El uso de los residuos de refinado 56 en las operaciones de lixiviación en pila puede ser benéfico debido a que los valores de ácido e ión férrico contenidos en los residuos de refinado 56 pueden actuar para optimizar el potencial para lixiviar minerales de óxido y/o sulfuro que dominan comúnmente las operaciones de lixiviación en pila. Esto es, las concentraciones de férrico y ácido de los residuos de refinado 56 pueden usarse para optimizar el En y pH de las operaciones de lixiviación en pila. Debe apreciarse que las propiedades de los residuos de refinado 56, tales como concentraciones de componentes, pueden ajustarse, como el uso deseado de los residuos de refinado 56. La corriente 40 orgánica que contiene cobre se somete después a una fase 216 de extracción con solventes, en donde se usan condiciones más acidas para cambiar las condiciones de equilibrio para ocasionar que se intercambie el cobre en los reactivos por el ácido en una solución de extracción altamente ácida. Como se muestra en la FIGURA 2, se pone en contacto un reactivo 42 que lleva ácido, preferiblemente ácido sulfúrico, y opcionalmente, electrolito 54 pobre, con la corriente 40 orgánica que contiene cobre durante una fase 216 de extracción con solvente. El ácido sulfúrico es un reactivo preferido que lleva ácido y es una matriz de cobre deseable para operaciones de extracción electrolítica. El reactivo que lleva ácido se pone en contacto con la corriente orgánica que lleva cobre para efectuar el intercambio de ácido por cobre para proporcionar cobre para la extracción electrolítica. Refiriéndose aún a la FIGURA 2, la corriente 44 de solución que contiene cobre a partir de una fase 216 de extracción con solventes puede mandarse a un tanque 218 de reciclado de electrolito. El tanque de reciclado de electrolito puede facilitar adecuadamente el control del proceso para la etapa 220 de extracción electrolítica, como se discutirá en mayor detalle posteriormente. La corriente 44 de solución que contiene cobre, que generalmente contiene de aproximadamente 35 hasta aproximadamente 50 gramos/litro de cobre y aproximadamente 145 hasta aproximadamente 180 gramos/litro de ácido, se combina preferiblemente con un electrolito 54 pobre (es decir, el electrolito que ya ha estado a través de la fase de recuperación de metal y que ha hecho que se retire la porción de su cobre disuelto) , y fluido 46 para completar, tal como, por ejemplo, agua, en el tanque 218 de reciclado de electrolito en una proporción adecuada para producir una corriente 48 de producto, las condiciones de la cual pueden seleccionarse para optimizar el producto resultante del paso 220 de extracción electrolítica. Preferiblemente, la composición de cobre de la corriente 48 de producto se mantiene sustancialmente constante a un valor de aproximadamente 20 hasta aproximadamente 60 gramos/litro, de mayor preferencia a un valor de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 gramos/litro. Los valores de cobre de la corriente 48 de producto que contiene cobre se retiran durante el paso 220 de extracción electrolítica para producir un producto de cobre catódico puro. Debe apreciarse que de acuerdo con diversos aspectos de la invención, un proceso en donde, durante el acondicionamiento apropiado de la solución que contiene cobre, puede realizarse un producto de cobre catódico revestido uniformemente de alta calidad sin someter la solución que contiene cobre a la extracción con solventes antes de entrar al circuito de extracción electrolítica estando dentro del alcance de la presente invención. Como se anotó previamente, el cuidadoso control de las condiciones de la solución que contiene cobre que entra a un circuito de extracción electrolítica - especialmente el mantenimiento de una composición de cobre sustancialmente constante en la corriente - puede mejorar la calidad del cobre por extracción electrolítica, entre otras cosas, permitiendo el revestido uniforme del cobre sobre el cátodo y evitar la porosidad de la superficie en el cobre catódico, que degrada el producto de cobre y disminuye así su valor económico. De acuerdo con este aspecto de la invención, tal control de proceso puede lograrse usando cualquiera de una diversidad de técnicas y configuraciones de equipo, siempre y cuando el sistema y/o método seleccionado mantenga una corriente de alimentación suficientemente constante al circuito de extracción electrolítica. Como aquellos expertos en la técnica están enterados, está disponible una diversidad de métodos y aparatos para la extracción electrolítica de cobre y otros valores metálicos, cualquiera de los cuales puede ser adecuado para uso de acuerdo con la presente invención, con la condición que se satisfagan las condiciones de los parámetros del proceso para el método o aparato seleccionado. Los Ejemplos indicados posteriormente son ilustrativos de los diversos aspectos de algunas modalidades preferidas de la presente invención. Las condiciones y parámetros del proceso reflejados en la presente pretenden e emplificar diversos aspectos de la invención, y no pretenden limitar el alcance de la invención reclamada. EJEMPLO 1 Como se discutió en detalle anteriormente, se prefiere la pulverización superfina controlada de concentrados de calcopirita antes' de la lixiviación a presión a temperatura media a aproximadamente 140 °C hasta aproximadamente 180°C para evitar la encapsulación de minerales de cobre sin reaccionar por azufre elemental y/o polisulfuro de cobre. Los diversos sistemas de pulverización indicados posteriormente se usaron para producir una corriente de entrada ultrafinamente pulverizada de muestras concentradas de calcopirita que contienen aproximadamente 30.5 por ciento de cobre para una planta piloto de lixiviación a temperatura media. El tamaño de la partícula como se recibe de la muestra concentrada de calcopirita usado en las pruebas de planta piloto continuas fue P98 = aproximadamente 101 micrones. El tamaño de partícula como se recibe de la muestra concentrada de calcopirita usada en las pruebas por lote fue P98 = aproximadamente 172 micrones. 1) Molido de repulverización convencional seguido por una pulverización corta en un molino de eje agitado Union Process - Se repulverizó material en un molino de repulverizado convencional durante 60 minutos seguido por cinco (5) minutos en un molino agitado por lote Union Process. Molido de repulverización convencional seguido por una pulverización más larga en un molino de eje Union Process - El material se repulverizó en un molino de repulverizado convencional durante 60 minutos, seguido por 20 minutos en un molino agitado por lote Union Process. Molino Metprotech de circuito abierto - el material se pulverizó durante 30 minutos en un molino de eje agitado vertical Metprotech continuo. Se usó un medio de acero (aproximadamente 4 m) . Molino Metprotech de circuito cerrado - El material se pulverizó durante 30 minutos en un molino Metprotech continuo, después se pasó por ciclón en un separador ciclónico de 2". El flujo inferior se pulverizó durante 15 minutos en un molino Metprotech continuo y se combinó con el flujo superior del separador ciclónico como el producto final . Molino Netzsch de paso individual - el material se pulverizó en un paso individual usando un molino de 4 litros Netzsch continuo y una entrada de energía neta de 56 kWhr/tonelada . Se usó un medio de arena Colorado (1.2/2.4 MI O 2.4/4.8 mm) como el medio de pulverización . 6) Molino Netzsch de paso doble - el material se pulverizó dos veces en el molino Netzsch continuo. El material de paso individual se pulverizó en otro paso a través del molino usando una entrada de energía neta de 56 kWhr/tonelada para el segundo paso. Se usó un medio de arena Colorado (1.2/ 2.4 mm) como el medio de pulverización. Los resultados de la planta piloto continua indican que la extracción de cobre es sensible a la finura de la pulverización. Por ejemplo, se observó que una finura de pulverización de aproximadamente 98 por ciento que pasa aproximadamente 23 micrones se requirió para lograr aproximadamente 98 por ciento de extracción de cobre a aproximadamente 160°C y aproximadamente 500 kg/tonelada de adición de ácido sulfúrico al recipiente de lixiviación a presión. Se observó adicionalmente que una finura de pulverización de aproximadamente 98 por ciento que pasa aproximadamente 12 micrones se requirió para lograr aproximadamente 98 por ciento de extracción de cobre a aproximadamente 170°C y aproximadamente 400 kg/tonelada de adición de ácido sulfúrico al recipiente de lixiviación a presión .

Sistema de Tamaño en Micrones t Cu Residuo en pulverización Pao P;v, P;.« P extraído peso de Cu 160°C, 500 kg/tonelada ¾S04 1 24.6 34.5 43.4 52.2 93.0 2.99 3 6.4 10.8 18.9 31.3 97.0 0.92 4 5.5 8.5 13.7' 23.2 98.3 0.72 2 6.7 10.2 17.0 22.3 98.6 0.67 170°C 5* 7.7 11.7 16.5 23.9 96.9 1.39 6** 6.2 7.8 9.2 12.1 98.1 0.76 * 500 kg/ton. H2S04 ** 400 kg/ton. ¾S04 Tabla 1: Extracción de Cobre versus Finura de Pulverización en las Pruebas de Planta Piloto Continua EJEMPLO 2 Los resultados en lote indican también que la extracción de cobre es sensible a la finura de pulverización. Las pruebas por lote se realizaron para confirmar que los productos de proceso del molino Netzsc reaccionarían igualmente a los productos del proceso Metprotech. Los sistemas de pulverización indicados en la Tabla 2 corresponden a los sistemas de pulverización identificados en el Ejemplo 1. bistema de Tamaño en Micrones l Cu Residuo ¾ en pulverización Pao P,o P;,t P , extraído peso de Cu 160°C, 500 kg/tonelada ¾S04 5 9.8 13.8 18.9 27.8 97.7 0.954 5 9.9 13.6 18.6 28.1 98.4 0.664 4 5.7 9.4 13.9 21.3 99.2 0.327 6 6.2 7.8 9.2 12.1 99.2 0.358 170°C, 500 kg/tonelada H2S04 5 9.8 13.8 18.9 27.8 95.1 1.930 6 6.2 7.8 9.2 12.1 99.2 0.343 Tabla 2: Extracción de Cobre versus Finura de Pulverización en Pruebas por Lote EJEMPLO 3 La FIGURA 3 es un perfil gráfico de los datos de prueba de la planta piloto continua ilustrando la extracción de cobre como una función del tiempo de acuerdo con diversas modalidades de la presente invención. Para cada corrida de prueba, se pulverizaron muestras concentradas de calcopirita a un P98 de menos de aproximadamente 23 micrones. Se introdujo lignosulfonato de calcio a partir de Georgia Pacific Corp. a los recipientes de lixiviación a presión en una cantidad de aproximadamente 10 kilogramos por tonelada de concentrado . La curva 52 ilustra la extracción de cobre versus tiempo de residencia para la lixiviación a presión a temperatura media de la calcopirita a aproximadamente 160 °C, con adición de ácido al recipiente de lixiviación a presión de aproximadamente 580 kilogramos por tonelada. Se logró aproximadamente el 96% de extracción de cobre a aproximadamente 60 minutos, .y se logró el 98+% de extracción de cobre a un tiempo de residencia de aproximadamente 95 minutos . La curva 54 ilustra la extracción de cobre versus tiempo de residencia para la lixiviación a presión a temperatura media de la calcopirita a aproximadamente 170°C, con adición de ácido al recipiente de lixiviación a presión de aproximadamente 507 kilogramos por tonelada. Se logró aproximadamente 96% de extracción de cobre a aproximadamente 60 minutos, y se logró el 98+% de extracción de cobre a un tiempo de residencia de aproximadamente 80 minutos. La curva 56 ilustra la extracción de cobre versus tiempo de residencia para lixiviación a presión a temperatura media de la calcopirita a aproximadamente 180°C, con adición de ácido al recipiente de lixiviación a presión de aproximadamente 421 kilogramos por tonelada. Se logró aproximadamente el 96% de extracción de cobre a aproximadamente 52 minutos, y se logró el 98+% de extracción de cobre a un tiempo de residencia de aproximadamente 90 minutos (sin embargo durante esta prueba pueden haberse formado pepitas y, como tal, puede variar la extracción de cobre actual) . Un método efectivo y eficiente para recuperar cobre de materiales que contienen cobre, especialmente cobre a partir de sulfuros de cobre, tales como calcopirita, que permite altas relaciones de recuperación de cobre a un costo reducido sobre las técnicas de proceso convencionales se ha presentado en la presión. De acuerdo con la presente invención, se ha mostrado que es capaz de lograrse la recuperación de cobre en exceso del 98% realizando a la vez diversos importantes beneficios económicos de la lixiviación a presión a temperatura media y evitando los problemas de proceso históricamente asociados con la lixiviación a presión a temperatura media. El uso de un agente dispersante durante la lixiviación a presión disminuye la aglomeración indeseable de azufre elemental en el recipiente de lixiviación a presión y la pasivación de partículas materiales que llevan cobre sin reaccionar por azufre elemental líquido. Además, se ha avanzado en la técnica de la hidrometalurgia del cobre reconociendo las ventajas de no solamente reducir el tamaño de las partículas materiales que contienen cobre en la corriente del proceso, sino que también asegura que la proporción de tamaño y peso de las partículas más burdas se minimiza .

La presente invención se ha descrito anteriormente con referencia a un número de ejemplos de modalidades y ejemplos. Debe apreciarse que las modalidades particulares mostradas y descritas en la presente son ilustrativas de la invención y su mejor modo y no pretenden limitar de ninguna forma el alcance de la invención como se indica en las reivindicaciones . Aquellos con experiencia en la técnica habiendo leido esta descripción reconocerán que pueden hacerse cambios y modificaciones a los ejemplos de modalidades sin apartarse del alcance de la presente invención. Adicionalmente, aunque algunos aspectos preferidos de la invención se describen en la presente en términos de ejemplos de modalidades, tales aspectos de la invención pueden lograrse a través de cualquier número de medios adecuados ahora conocidos o posteriormente inventados. En consecuencia, estos y otros cambios o modificaciones pretenden incluirse dentro del alcance de la presente invención, como se expresa en las reivindicaciones siguientes .

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para recuperar cobre a partir de un material que contiene cobre, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar una corriente de alimentación que comprende un material que contiene cobre; someter la corriente de alimentación a pulverización superfina controlada para formar una corriente de entrada, en donde la pulverización superfina controlada comprende reducir el tamaño de" partícula de la corriente de alimentación de tal manera que sustancialmente todas las partículas en la corriente de alimentación reaccionen sustancial y completamente durante la lixiviación a presión; lixiviar a presión la corriente de entrada en un recipiente de lixiviación a presión a una temperatura de aproximadamente 140°C hasta aproximadamente 180°C en la presencia de un tensioactivo para formar una solución que contiene cobre; recuperar el cobre de la solución que contiene cobre.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de proporcionar una corriente de alimentación comprende el material que contiene cobre que comprende proporcionar una corriente de alimentación que comprende un mineral o concentrado de sulfuro de cobre.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de proporcionar una corriente de alimentación comprende un material que contiene cobre que comprende proporcionar una corriente de alimentación que comprende calcopirita. . El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de someter la corriente de alimentación a pulverización superfina controlada comprende reducir el tamaño de partícula de la corriente de alimentación a un P98 de menos de aproximadamente 25 micrones . 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de someter la corriente de alimentación a pulverización superfina controlada comprende reducir el tamaño de partícula de la corriente de alimentación a un P98 de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 23 micrones. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de someter la corriente de alimentación a pulverización superfina controlada comprende reducir el tamaño de partícula de la corriente de alimentación a un P98 de aproximadamente 13 hasta aproximadamente 15 micrones. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de lixiviar a presión la corriente de entrada comprende lixiviar a presión la corriente de entrada a una temperatura de aproximadamente 160 hasta aproximadamente 170°C. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de lixiviar a presión la corriente de entrada comprende lixiviar a presión la corriente de entrada en la presencia de un tensioactivo seleccionado a partir del grupo que consiste de derivados de lignina, ortofenilendiamina, sulfonatos de alquilo y mezclas de los mismos. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de lixiviar a presión la corriente de entrada comprende lixiviar a presión la corriente de entrada en la presencia de lignosulfonato de calcio. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de lixiviar a presión la corriente de entrada comprende lixiviar a presión la corriente de entrada en la presencia de un tensioactivo en una cantidad de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 20 kilogramos por tonelada de concentrado en la corriente de entrada.