WO2018231040A1 - Method for obtaining copper by means of leaching and direct crystallisation - Google Patents

Method for obtaining copper by means of leaching and direct crystallisation Download PDF

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WO2018231040A1
WO2018231040A1 PCT/MX2017/000064 MX2017000064W WO2018231040A1 WO 2018231040 A1 WO2018231040 A1 WO 2018231040A1 MX 2017000064 W MX2017000064 W MX 2017000064W WO 2018231040 A1 WO2018231040 A1 WO 2018231040A1
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copper
leaching
solution
ore
mineral
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PCT/MX2017/000064
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Carlos Rafael BASURTO LÓPEZ
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Nul Unu, S.A. De C.V.
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
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    • Y02P10/20Recycling

Definitions

  • the present invention relates to copper leaching, more specifically to a process for leaching copper minerals (carbonates and oxides) to produce high purity copper crystals using a non-contaminating agent.
  • Leaching with thiurea a compound developed based on organic substances mixed with sodium cyanide -tampoco has managed to consolidate itself as a mining process as it turns out to be highly degrading to the environment.
  • This process which allows copper cathodes to be obtained from the copper oxide ore, begins with the crushing and sorting of the ore from the mine, and then being transferred to leaching pias, after impregnating the crushed and classified ore, batteries that are irrigated with a solution of sulfuric acid, plus water (with a controlled aqueous acidity that is determined depending on the mineralogy characteristic of the deposit and that usually has a pH that varies between 1.5 and 3.0).
  • the present invention provides a novel and inventive process with which current problems are largely resolved.
  • Figure 1 illustrates in a condensed manner the steps involved in the process of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates the steps involved in STEP I of the process of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates the steps involved in STEP II of the process of the present invention.
  • Figure 4 illustrates 80 X optical microscope photographs of the copper obtained with the process of the present invention.
  • Figure 5 illustrates Photographs with copper scanning electron microscope obtained with the process of the present invention.
  • Figure 6 illustrates the schematic of the progressive conversion model.
  • Figure 7 illustrates a schematic of the unreacted core model.
  • Figure 8 illustrates a cross section of minerals leached with sulfuric acid at different times (A: 2 weeks, 4 weeks, C: 6 weeks).
  • Figure 9 illustrates a graph of Copper Leaching Kinetics.
  • Figure 10 illustrates a graph of the kinetics of acid consumption of the mineral.
  • Figure 11 illustrates a graph of the Reason between acid consumption of the mineral and dissolved copper.
  • Figure 12 illustrates a graph of the adjustment of the unreacted core model for copper conversion.
  • the stored ore is fed to the continuous leaching reactors through a band Conveyor to a mixer drawer adding NaCI and KCI as solid reagents, these reagents will be based on the preliminary tests carried out, simultaneously a dilute solution of H2S04 is added, which can contain from 5 to 10%.
  • the first stage of the main process is carried out, which is the leaching of copper ores, which means the dissolution of copper to form a rich solution of C11SO4, depending on the nature of the mineral the reaction time or of residence will be between 30 to 40 minutes to arrive at the maximum concentration of copper in the solution and ensure optimal conditions for the next stage of nucleation.
  • the outgoing pulp of the reactors is passed, by pipe and preferably by gravity, to a thickener tank to separate the rich solution from the depleted mineral (Jal).
  • the depleted mineral (Jal) is discharged from the thickener tank at the bottom and passed to a filter to extract as much as possible of the rich solution it has, once it leaves the filter with a minimum humidity of 3-4% it is transported by a system of conveyor belts or pumping, adding a lime slurry to neutralize and reduce the acidity being duly harmless and be deposited in a dam dam for confinement.
  • a filter to extract as much as possible of the rich solution it has, once it leaves the filter with a minimum humidity of 3-4% it is transported by a system of conveyor belts or pumping, adding a lime slurry to neutralize and reduce the acidity being duly harmless and be deposited in a dam dam for confinement.
  • the leaching time is 36 to 48 hours and if it is dynamic leaching with continuous reactors, the leaching time is 26 to 32 minutes.
  • the solution is free of solid material it is passed to a flow buffer tank and it is also used for the addition of reagents necessary to give the nucleation conditions that can be H3PO4, H2SO4 or even NaCI and / or KCI; hence the crystallizing tanks are fed in which steel plates (low carbon) with an inclination of 60 ° with respect to the horizontal are arranged inside and for several hours, which depends on concentration conditions, temperature, etc., after the time has elapsed, the already depleted copper solution is discharged and resumed at the beginning of the leaching stage to be reused and regenerated with the addition of depleted reagents such as H2S04 and H3P04, this solution is passed through a bed of phosphoric rock to decrease the content of Fe in solution from the mineral and leaching (also depending on the nature of the mineral) and then through a bed of zeolite in order to filter that solution and Prepare it to be fed to leaching.
  • reagents necessary to give the nucleation conditions that can be H3PO
  • the product can be transferred to briquetting presses to generate whiskers that are easy to handle or to a drying and packing system in case the product is required in the form of a shot.
  • the present invention provides a hydrometallurgical process for the benefit of copper ores comprising leaching (mainly carbonates and oxides) that can be static or dynamic, with a dilute acid solution followed by a nucleation stage generating copper crystals. of arta purity.
  • the copper ore previously mixed with NaCI-KCI is reacted with a diluted solution of 5 to 10% H2S04, a minimum amount of H3P04, thereby obtaining CUS04 in solution, NaHS04 also in solution, another amount of Fe8 (P0 « ) 2 and an amount, depending on the nature of the mineral, of free H2S04.
  • a piece of steel low carbon is introduced in order to initiate the nucleation and growth of copper crystals.
  • Reactions 1 and 2 refer to the process of dissolving copper in carbonated and oxidized minerals and in reaction 3 it is the dissolution of sodium chloride which is indicated to reinforce the process of dissolution of copper by hydrochloric acid and formation of sodium acid sulfate as a precursor or initiator of the process of spontaneous formation of copper crystals in the interaction of copper sulfate and the steel part.
  • the addition of phosphoric acid, formula 4 (depending on the nature of the mineral), in this first stage of the process is to mitigate the effects that iron has on dissolution reactions since it is more reactive than copper and would occupy a large part of the solution decreasing the possibility of copper increasing its concentration and thus decreasing the essential process of creating and growing copper crystals.
  • the mechanism of crystal formation is based on the physicochemical phenomena of nucleation and crystal growth, which are represented in the inverse process of dissolving some salt in aqueous solution, thus:
  • organic solvents solubility product (s), common ion and complex and kinetic formation.
  • the copper produced is rinsed with water for the elimination of the Fe released in the crystallization process and subsequently conditioned and stabilized with a dilute phosphoric acid solution to give the surface a protection against the natural oxidation of the environment.
  • the leaching kinetics of minerals is the determination of the rates and mechanisms of dissolution or extraction of metals of economic interest.
  • the study of kinetics provides vital information from a practical and conceptual point of view, since on the one hand, kinetic studies provide valuable engineering data for the design and evaluation of mining projects, on the other, they allow determining the conditions of operation and the mechanisms and limiting stages involved, in addition to predicting the rate of copper extraction under various temperature conditions, concentration of leaching and oxidizing agents, etc.
  • the chemistry that involves the dissolution of copper ores is essentially a simple decomposition in the case of oxidized ores, and an oxide-reduction reaction in the case of sulfur ores, where the products of the reactions are water soluble. . The same happens in the various oxides, silicates, carbonates and sulfates in the bargain that undergo similar reactions to form soluble salts.
  • a kinetic model should meet are: that it represents in the best possible way the behavior of the real process and that it has a simple and easy to handle mathematical expression.
  • a model could depend on a host of variables that make it better approach what happens in reality, but its use would be complicated from the mathematical point of view and the availability of data required.
  • the refining solution (concentrated solution) of leaching was analyzed by atomic absorption to know the concentrations of the most abundant ions present.
  • Table 2 shows the results of the chemical analysis.
  • the acid concentration in the concentrated solution is 15 [gr / l] and was used with this value in experiment 1.
  • the acid concentration was increased to 30 [gr / l].
  • each experiment consists of a leaching of the mineral with a solution of low ionic load (diluted) and a leaching with high ionic load (concentrated or refining).
  • Figure 10 shows the results for the consumption of acid accumulated by the mineral during its leaching with diluted and concentrated leaching solutions.
  • the mineral acid consumption at the end of experiment 1 was 34 and 26 [kg of acid / Ton mineral] in the diluted and concentrated leaching solution, respectively, and the accumulated acid consumption of the mineral with an acid concentration of 30 [gr / lt] at the end of the experiment (131 [hr]) was 45 and 33 kilos of acid per ton of ore in the diluted and concentrated solution respectively.
  • Figure 11 shows the ratio between the acid consumed accumulated and the amount of dissolved copper accumulated over time, where it is observed that when using an acid concentration of 15 [gr / l] the acid consumption of the mineral per kg of copper produced is 4.4 kg of acid per kg of copper for the diluted solution and 3.8 kg of acid per kg of copper for the concentrated solution, while using 30 [gr / R] of acid, the consumption is 7.2 kg of acid per kg of copper for diluted and concentrated solutions. Analyzing the trend, it follows that the higher the concentration of acid, the higher the consumption of acid for diluted and concentrated solutions, so there should be an acid concentration that minimizes the consumption of acid per copper produced without affecting its kinetics.
  • the dissolution kinetics of particulate material has been studied using the unreacted core model for diffusion control and chemical reaction control (Levensplel 1962). This model has been used to study the leaching of oxidized copper ores, finding that the reaction rate in oxidized copper ores is much faster than the diffusion rate of reactants and products (Barttett 1992, Shafel 1979).
  • the unreacted core model was used for diffusion control of reactant for the adjustment of the results of the copper dissolution, finding that in the case of diluted solutions the model was not able to reproduce the results. This is because there is no constant estequiornétrk »coefficient that relates the kinetics of copper dissolution and the kinetics of acid consumption.
  • Equation 1 describes the behavior of the fraction of material that has already reacted for a given time and concentration in solution
  • C0 has a value of 7 gr / l of copper, which corresponds to the maximum concentration that can be obtained in the solution given the operating conditions.
  • Table 4 summarizes the values obtained for The correlation obtained.
  • the correlation of iacytes to the proposed model is adequate, so the model with diffusion control represents well the process that is happening.
  • Table 5 shows the results of the ratio of the obtained for diluted and concentrated solutions in order to determine the variation that occurs on the diffusion coefficient of copper by varying the ionic charge of the system.
  • the copper leaching rate does not depend on the concentration of acid, it follows that the kinetics is not controlled by diffusion of protons into the particle, but rather by the diffusion of copper ions from within the particle.
  • the rate of dissolution of copper is limited by diffusion of the cupric ion through the leach residue layer from the reaction zone to the solution, both for diluted and concentrated solutions.
  • the dissolution rate of copper is higher in dilute solutions than in concentrated solutions since the coefficient of Cupric ion diffusion decreases by 60% when using concentrated solutions.
  • the rate of dissolution of copper is independent of the concentration of sulfuric acid in the range of 15 to 30 [gr / ft].
  • the consumption of acid per copper produced increases as the concentration of acid in solution increases without increasing the dissolution rate of copper or its recovery. Based on this result, there should be an acid concentration of less than 15 [gr / tt] that maintains the copper dissolution rate while minimizing acid consumption. Due to the above, it is necessary to perform additional leaching tests with a lower amount of acid in order to find the optimum acid consumption per copper produced.
  • the pH of a solution is the log negative rhythm of a numerical expression of the motor concentration of Ions
  • the result of the pH calculation is an adimenstonal quantity without units.

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Abstract

The present invention relates to copper leaching, more specifically to a method for leaching copper oxide ore to produce copper precipitates, which method uses a non-polluting leaching agent and comprises the following steps: (a) crushing the ore; (b) leaching the ore; (c) carrying out induced crystallisation; (d) washing and stabilising; (e) conditioning; and (f) drying and packaging.

Description

PROCESO PARA LA OBTENCION DE COBRE POR MEDIO DE LIXIVIACION Y  PROCESS FOR OBTAINING COPPER BY MEANS OF LIXIVIATION AND
CRISTALIZACION DIRECTA CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN  DIRECT CRYSTALLIZATION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a la lixiviación de cobre, más específicamente a un proceso para lixiviar minerales de cobre (carbonates y óxidos) para producir cristales de cobre de alta pureza que utiliza un agente IxMante no contaminante.  The present invention relates to copper leaching, more specifically to a process for leaching copper minerals (carbonates and oxides) to produce high purity copper crystals using a non-contaminating agent.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
En la actualidad, el cobre continúa experimentando una importante demanda, la cual se estima permanecerá en aumento no sólo debido a los múltiples campos en los que como metal puede ser empleado, sino que a su potencial de utilización para diversos y continuos desarrollos tecnológicos e industriales en áreas como la electrónica, la informática, las comunicaciones, fabricación de cañerías, paneles solares, industria automotriz y transferencia de energía de potencia, entre otros, haciendo de este uno de los metales mayormente requeridos. De esta forma, contar con procesos eficientes para la producción de cobre en cuanto a: reducir costos, no degradar el medio ambiente, brindar mayor seguridad operad onal y que logren optimizar su capacidad productiva, resulta primordial para la industria minera y, en definitiva, para la economía mundial. En consideración a lo señalado previamente, a continuación se procederá a enunciar algunos de los procesos que, hasta ahora, se han utilizado para lixiviar mineral de cobre:  At present, copper continues to experience a significant demand, which is estimated to remain on the rise not only due to the multiple fields in which as a metal it can be used, but also due to its potential for use in diverse and continuous technological and industrial developments. in areas such as electronics, computer science, communications, pipe manufacturing, solar panels, automotive industry and power energy transfer, among others, making this one of the most required metals. In this way, having efficient processes for the production of copper in terms of: reducing costs, not degrading the environment, providing greater operational safety and optimizing their productive capacity, is essential for the mining industry and, ultimately, For the world economy. In consideration of the aforementioned, some of the processes that, until now, have been used to leach copper ore will be enunciated:
a) Lixiviación con amoniaco  a) Leaching with ammonia
b) Lixiviación con tiurea  b) Leaching with thiurea
c) Utilización de agua de mar y salitre  c) Use of sea and salt water
d) Lixiviación por ácidos  d) Acid leaching
e) Lixiviación por ácido sulfúrico con agua  e) Leaching by sulfuric acid with water
Diversos factores han incidido en que estos procesos no logren alcanzar estándares óptimos de producción y eficiencia, estacando, entre otros, sus elevados costos de implementación, complejidad ope racional y alto impacto ambiental.  Several factors have influenced these processes to not achieve optimum production and efficiency standards, staking, among others, their high implementation costs, rational operational complexity and high environmental impact.
En efecto, el proceso de lixiviación con amoniaco, debido a su gran poder contaminante y toxicidad, no ha logrado prosperar con éxito en la industria.  In fact, the leaching process with ammonia, due to its great polluting power and toxicity, has not been successful in the industry.
La lixiviación con tiurea, un compuesto desarrollado en base a sustancias orgánicas mezcladas con cianuro de sodio -tampoco ha conseguido consolidarse como proceso en la minería ya que resulta ser altamente degradante para el medio ambiente. Leaching with thiurea, a compound developed based on organic substances mixed with sodium cyanide -tampoco has managed to consolidate itself as a mining process as it turns out to be highly degrading to the environment.
El proceso de lixiviación utilizando agua de mar y salitre, por su parte, no ha logrado ser empleado con éxito debido a la poca pureza del licor de cobre obtenido manifestada por la excesiva formación de cristales de sal. The leaching process using seawater and saltpeter, meanwhile, has not been successfully used due to the low purity of the copper liquor obtained manifested by the excessive formation of salt crystals.
A su vez, la lixiviación por ácidos, solos o compuestos, por ejemplo, el ácido clorhídrico, ácido nítrico, o mezclado entre ellos , denominado también agua regia, se ha empleado para disolver metates nobles como el oro y la plata, siendo en extremo agresivo, toxico y de alto costo. Se utiliza sólo a nivel de laboratorio. Finalmente, la lixiviación por ácido sulfúrico (H2S04) con agua (H20), corresponde al proceso conforme al cual se lleva a cabo casi la totalidad de la lixiviación de cobre en la minería. Este proceso, que permite obtener cátodos de cobre a partir del mineral de óxido de cobre, se inicia con el chancado y clasificado del mineral proveniente de la mina, para luego ser trasladado a pías de lixiviación, previa impregnación del mineral ya chancado y clasificado, pilas que son irrigadas con una solución de ácido sulfúrico, más agua (con una acidez acuosa controlada que se determina dependiendo de la mineralogía característica del yacimiento y que suele tener un pH que varía entre 1.5 y 3.0).  In turn, leaching by acids, alone or compounds, for example, hydrochloric acid, nitric acid, or mixed between them, also called royal water, has been used to dissolve noble metates such as gold and silver, being extremely aggressive, toxic and high cost. It is used only at the laboratory level. Finally, sulfuric acid leaching (H2S04) with water (H20) corresponds to the process according to which almost all copper leaching is carried out in mining. This process, which allows copper cathodes to be obtained from the copper oxide ore, begins with the crushing and sorting of the ore from the mine, and then being transferred to leaching pias, after impregnating the crushed and classified ore, batteries that are irrigated with a solution of sulfuric acid, plus water (with a controlled aqueous acidity that is determined depending on the mineralogy characteristic of the deposit and that usually has a pH that varies between 1.5 and 3.0).
La presente invención proporciona un proceso novedoso e inventivo con el cual se resuelven en gran medida los actuales problemas.  The present invention provides a novel and inventive process with which current problems are largely resolved.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La figura 1 , ilustra de manera condensada las etapas involucradas en el proceso de la presente invención.  Figure 1 illustrates in a condensed manner the steps involved in the process of the present invention.
La figura 2, ilustra las etapas involucradas en la ETAPA I del proceso de la presente invención.  Figure 2 illustrates the steps involved in STEP I of the process of the present invention.
La figura 3, ilustra las etapas involucradas en la ETAPA II del proceso de la presente invención.  Figure 3 illustrates the steps involved in STEP II of the process of the present invention.
La figura 4, ¡lustra fotografías con microscopio óptico 80 X del cobre obtenido con el proceso de la presente invención.  Figure 4 illustrates 80 X optical microscope photographs of the copper obtained with the process of the present invention.
La figura 5, ilustra Fotografías con microscopio electrónico de barrido del cobre obtenido con el proceso de la presente invención. Figure 5 illustrates Photographs with copper scanning electron microscope obtained with the process of the present invention.
La figura 6, Ilustra esquema del modelo de conversión progresiva.  Figure 6 illustrates the schematic of the progressive conversion model.
La figura 7, ilustra un esquema del modelo del núcleo sin reaccionar.  Figure 7 illustrates a schematic of the unreacted core model.
La figura 8, ilustra una sección transversal de minerales lixiviados con ácido sulfúrico en distintos tiempos (A: 2 semanas, 4 semanas, C: 6 semanas).  Figure 8 illustrates a cross section of minerals leached with sulfuric acid at different times (A: 2 weeks, 4 weeks, C: 6 weeks).
La figura 9, ilustra una gráfica de la Cinética de lixiviación de cobre.  Figure 9 illustrates a graph of Copper Leaching Kinetics.
La figura 10, ilustra una gráfica de la Cinética del consumo de ácido del mineral. Figure 10 illustrates a graph of the kinetics of acid consumption of the mineral.
La figura 11, ilustra una gráfica de la Razón entre el consumo de ácido del mineral y el cobre disuelto. Figure 11 illustrates a graph of the Reason between acid consumption of the mineral and dissolved copper.
La figura 12, ilustra una gráfica del Ajuste del modelo del núcleo sin reaccionar para la conversión del cobre.  Figure 12 illustrates a graph of the adjustment of the unreacted core model for copper conversion.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Las etapas involucradas en el proceso para la obtención de cobre se pueden ver de manera condensada en la figura 1, en donde tal proceso condensado comprende las siguientes etapas:  The stages involved in the process for obtaining copper can be seen condensed in Figure 1, where such a condensed process comprises the following stages:
a) Trituración de mineral  a) Crushing ore
b) Lixiviación de mineral  b) Leaching of ore
c) Cristalización inducida  c) Induced crystallization
d) Lavado y estabilizado  d) Wash and stabilized
e) Acondicionado  e) Conditioning
f) Secado y envasado  f) Drying and packaging
Y con solo estos insumos requeridos por el proceso: Mineral; Reactivos; Agua y Placa de Acero.  And with only these inputs required by the process: Mineral; Reagents; Water and Steel Plate.
Este proceso para lixiviar minerales de cobre (carbonates y óxidos) para producir cristales de cobre de alta pureza tiene ciertas características técnicas esenciales en cada etapa del proceso, as( que para su mejor explicación, el proceso por medio de la lixiviación continúa y la cristalización directa la dividiremos en dos etapas principales:  This process for leaching copper ores (carbonates and oxides) to produce high purity copper crystals has certain essential technical characteristics at each stage of the process, as (for its best explanation, the process through leaching continues and crystallization We will divide it directly into two main stages:
ETAPA I STAGE I
A) El mineral de cobre (principalmente carbón atos y óxidos) extraído de la mina es acarreado a la planta de beneficio donde se tritura hasta un tamaño adecuado, que puede ser a -1/4" (dependiendo de la naturaleza de la mena), para tener los minerales de cobre liberados y es almacenado en una tolva que llamaremos de finos. El mineral almacenado se alimenta a los reactores de lixiviación continua mediante una banda transportadora a un cajón mezclador adicionando NaCI y KCI como reactivos sólidos, estos reactivos estarán en función de las pruebas preliminares que se leven a cabo, simultáneamente se adiciona una solución diluida de H2S04, que puede contener del 5 al 10%. A) The copper ore (mainly carbon atoms and oxides) extracted from the mine is transported to the beneficiation plant where it is crushed to an adequate size, which it can be -1/4 "(depending on the nature of the ore), to have the copper ores released and stored in a hopper that we will call fine. The stored ore is fed to the continuous leaching reactors through a band Conveyor to a mixer drawer adding NaCI and KCI as solid reagents, these reagents will be based on the preliminary tests carried out, simultaneously a dilute solution of H2S04 is added, which can contain from 5 to 10%.
B) En los reactores se lleva a cabo la primera etapa del proceso principal que es la lixiviación de los minerales de cobre que quiere decir ta disolución del cobre para formar una solución rica de C11SO4, dependiendo de la naturaleza del mineral el tiempo de reacción o de residencia será de entre 30 a 40 minutos para legar a la máxima concentración de cobre en la solución y asegurar las condiciones óptimas para la siguiente etapa de nucleación. La pulpa saliente de los reactores se pasa, mediante tubería y preferentemente por gravedad, a un tanque espesador para separar la solución rica del mineral agotado (Jal). El mineral agotado (Jal), se descarga del tanque espesador por la parte inferior y se pasa a un filtro para extraerle lo más posible de la solución rica que tiene, una vez que sale del filtro con una humedad mínima de 3-4% es transportado mediante un sistema de bandas transportadoras o bombeo, adicionándole una lechada de cal para neutralizar y disminuir la acidez quedando debidamente inocuo y ser depositado en una presa de jales para su confinamiento. Lo anterior, como se ilustra además en la figura 2.  B) In the reactors the first stage of the main process is carried out, which is the leaching of copper ores, which means the dissolution of copper to form a rich solution of C11SO4, depending on the nature of the mineral the reaction time or of residence will be between 30 to 40 minutes to arrive at the maximum concentration of copper in the solution and ensure optimal conditions for the next stage of nucleation. The outgoing pulp of the reactors is passed, by pipe and preferably by gravity, to a thickener tank to separate the rich solution from the depleted mineral (Jal). The depleted mineral (Jal) is discharged from the thickener tank at the bottom and passed to a filter to extract as much as possible of the rich solution it has, once it leaves the filter with a minimum humidity of 3-4% it is transported by a system of conveyor belts or pumping, adding a lime slurry to neutralize and reduce the acidity being duly harmless and be deposited in a dam dam for confinement. The foregoing, as further illustrated in Figure 2.
Es importante mencionar que si es lixiviación estática en pileta, el tiempo de lixiviación es de 36 a 48 horas y que si es lixiviación dinámica con reactores continuos, el tiempo de lixiviación es de 26 a 32 minutos.  It is important to mention that if it is static leaching in the sink, the leaching time is 36 to 48 hours and if it is dynamic leaching with continuous reactors, the leaching time is 26 to 32 minutes.
ETAPA II STAGE II
A) Una vez que la solución se tiene libre de material sóido se pasa a un tanque amortiguador de flujo y que también es empleado para la adición de reactivos necesarios para dar las condiciones de nucleación que puede ser H3PO4, H2SO4 o incluso NaCI y/o KCI; de ahí se alimenta a ios tanques cristalizadores en los cuales se tienen dispuestas en el interior placas de acero (de bajo carbono) con una inclinación de 60° con respecto a la horizontal y durante varias horas, que depende de condiciones de concentración, temperatura, etc., una vez transcurrido el tiempo, es descargada la solución ya agotada de cobre y retomada al inicio de la etapa de lixiviación para ser re utilizada y regenerándola con la adición de los reactivos agotados como son el H2S04 y el H3P04, esta solución se pasa a través de un lecho de roca fosfórica para disminuir el contenido de Fe en solución proveniente del mineral y de la lixiviación (dependiendo también de la naturaleza del mineral) y posteriormente por un lecho de zeolita con el fin de filtrar esa solución y prepararla para ser alimentada a la lixiviación. A) Once the solution is free of solid material it is passed to a flow buffer tank and it is also used for the addition of reagents necessary to give the nucleation conditions that can be H3PO4, H2SO4 or even NaCI and / or KCI; hence the crystallizing tanks are fed in which steel plates (low carbon) with an inclination of 60 ° with respect to the horizontal are arranged inside and for several hours, which depends on concentration conditions, temperature, etc., after the time has elapsed, the already depleted copper solution is discharged and resumed at the beginning of the leaching stage to be reused and regenerated with the addition of depleted reagents such as H2S04 and H3P04, this solution is passed through a bed of phosphoric rock to decrease the content of Fe in solution from the mineral and leaching (also depending on the nature of the mineral) and then through a bed of zeolite in order to filter that solution and Prepare it to be fed to leaching.
B) Después de descargar la solución agotada, mediante un sistema de vibración se descarga el cobre adherido a las placas y se deposita en una tolva para su siguiente paso en el proceso que está compuesto de una etapa de enjuague mediante el uso de unos clasificadores de espiral provistos de un sistema de aspersión de agua para enjuagar y neutra Izar totalmente el pH del cobre metálico y eliminar los restos de Fe provenientes de la operación de nucleactón ya que para producir un ktogramo de Cobre es necesario el consumo de un kilogramo de Fe el cual se manifiesta como un polvo de color negro extremadamente fino, después de esta etapa el cobre metálico pasa a otro clasificador de espiral donde se le adiciona una solución diluida de H3P04 aJ 0.5% para acondicionar la superficie de los cristales evitando así la oxidación natural. Esta solución después de estar en contacto con el cobre es retornada al tanque de preparación para ser re utilizada de forma continua para todo el cobre producido. Lo anterior, como se ilustra además en la figura 3.  B) After discharging the spent solution, by means of a vibration system the copper adhered to the plates is discharged and deposited in a hopper for its next step in the process that is composed of a rinsing stage through the use of sorters of spiral equipped with a water spray system to rinse and neutralize the pH of the metallic copper completely and eliminate the remains of Fe from the nucleacton operation since to produce a kilogram of Copper it is necessary to consume a kilogram of Fe el which manifests as an extremely fine black powder, after this stage the metallic copper passes to another spiral classifier where a diluted solution of H3P04 is added to 0.5% to condition the surface of the crystals thus avoiding natural oxidation. This solution after being in contact with the copper is returned to the preparation tank to be reused continuously for all the copper produced. The above, as further illustrated in Figure 3.
Ya acondicionado el cobre metálico y dependiendo de las necesidades del cliente, el producto puede pasarse a unas prensas briqueteadoras para generar bigotes de fácil manejo o a un sistema de secado y empacado para el caso de que se requiera el producto en forma de granalla.  Once the metallic copper is conditioned and depending on the needs of the customer, the product can be transferred to briquetting presses to generate whiskers that are easy to handle or to a drying and packing system in case the product is required in the form of a shot.
Más específicamente la presente invención, proporciona un proceso hidrometalúrgico para el beneficio de minerales de cobre que comprende la lixiviación (principalmente de carbonatos y óxidos) que puede ser estática o dinámica, con una solución diluida acida seguida de una etapa de nucleación generando cristales de cobre de arta pureza.  More specifically, the present invention provides a hydrometallurgical process for the benefit of copper ores comprising leaching (mainly carbonates and oxides) that can be static or dynamic, with a dilute acid solution followed by a nucleation stage generating copper crystals. of arta purity.
Los componentes y características del proceso de la presente invención, como se ilustran en las figuras 2 y 3, se identifican de la siguiente manera: The components and characteristics of the process of the present invention, as illustrated in figures 2 and 3, they are identified as follows:
1 Mineral fresco de mina  1 Fresh Mineral Mine
2 Area de trituración  2 Crushing Area
3 mineral fresco 1/4"  3 fresh ore 1/4 "
4 Agua de enjuague para su uso en planta  4 Rinse water for plant use
5 Tolva de finos  5 Hopper of fines
6 Alimentador magnético  6 Magnetic feeder
7 Pesómetro integrad or  7 Integrated Pesometer
8 Mineral  8 Mineral
A1 Agua fresca de reposición  A1 Fresh water replacement
A2 H2S04 concentrado de reposición  A2 H2S04 replacement concentrate
9 Tanque receptor de solución redolada de cristalización  9 Receiving tank of redoubled crystallization solution
10 Solución lixiviante  10 Leaching Solution
11 Reactores de lixiviación continua pulpa al 50 % y 30-40 minutos de tiempo de Contacto  11 50% continuous pulp leaching reactors and 30-40 minutes of Contact time
12 Mineral lixiviado  12 leached ore
13 Tanque espesador  13 Thickener Tank
14 Minera lixiviado  14 Leached Mining
15 Filtro de vacío tipo banda  15 Band type vacuum filter
16 Mineral lixiviado, agotado y neutralizado a presa de jales  16 Mineral leached, depleted and neutralized to dam
17 Solución rica  17 Rich solution
18 Tanque amortiguador de solución rica para cristalización  18 Rich solution buffer tank for crystallization
19 Reactivo 1 de cristalización  19 Crystallization Reagent 1
20 Reactivo 2 de cristalización  20 Crystallization Reagent 2
21a Placas de Fe  21st Plates of Faith
21b Placas de cristalización continua No 1  21b Continuous Crystallization Plates No 1
21c Placas de Fe  21c Plates of Faith
21 d Placas de cristalización continua No 2  21 d Continuous crystallization plates No 2
23a Cristales de Cupuro  23rd Cupuro Crystals
23b Cristales de Cupuro
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23b Cupuro Crystals
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El mineral de cobre previamente mezclado con NaCI - KCI se hace reaccionar con una solución diluida del 5 al 10% de H2S04, una cantidad mínima de H3P04, obteniéndose con esto CUS04 en solución, NaHS04 también en solución, otra cantidad de Fe8(P0«)2 y una cantidad, dependiendo de la naturaleza del mineral, de H2S04 libre. Posteriormente a la solución ya filtrada y regulado su pH con una solución diluida de NH»OH se le introduce una pieza de acero (bajo carbono) con el objetivo de iniciar la nucleación y crecimiento de tos cristales de Cobre.  The copper ore previously mixed with NaCI-KCI is reacted with a diluted solution of 5 to 10% H2S04, a minimum amount of H3P04, thereby obtaining CUS04 in solution, NaHS04 also in solution, another amount of Fe8 (P0 « ) 2 and an amount, depending on the nature of the mineral, of free H2S04. After the solution is filtered and its pH is regulated with a diluted solution of NH »OH, a piece of steel (low carbon) is introduced in order to initiate the nucleation and growth of copper crystals.
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Las reacciones 1 y 2 se refieren al proceso de la disolución del cobre en los minerales carbonatados y oxidados y en la reacción 3 es la disolución del cloruro de sodio que es la indicada para reforzar el proceso de disolución dei cobre por el ácido clorhídrico y la formación del sulfato ácido de sodio como precursor o iniciador del proceso de la formación espontánea de ios cristales de cobre en la interacción del sulfato de cobre y la pieza de acero. La adición del ácido fosfórico, fórmula 4 (dependiendo de la naturaleza del mineral), en esta primera etapa del proceso es con ei fin de mitigar los efectos que tiene el fierro en las reacciones de disolución ya que es más reactivo que el cobre y ocuparía una gran parte de la solución disminuyendo la posibilidad de que el cobre incremente su concentración y así disminuir el proceso esencial de la creación y crecimiento de los cristales de cobre.
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Reactions 1 and 2 refer to the process of dissolving copper in carbonated and oxidized minerals and in reaction 3 it is the dissolution of sodium chloride which is indicated to reinforce the process of dissolution of copper by hydrochloric acid and formation of sodium acid sulfate as a precursor or initiator of the process of spontaneous formation of copper crystals in the interaction of copper sulfate and the steel part. The addition of phosphoric acid, formula 4 (depending on the nature of the mineral), in this first stage of the process is to mitigate the effects that iron has on dissolution reactions since it is more reactive than copper and would occupy a large part of the solution decreasing the possibility of copper increasing its concentration and thus decreasing the essential process of creating and growing copper crystals.
La naturaleza de los minerales como los carbonates y ios óxidos hacen postote que la eficiencia de estas reacciones se vea incrementada con la agitación que se üeva a cabo en los reactores para la lixiviación dinámica viéndose reflejado en el aumento de la recuperación total a valores por encima de 90% del cobre lixivia ble.  The nature of minerals such as carbonates and ions oxides makes it possible for the efficiency of these reactions to be increased with the agitation that is carried out in the reactors for dynamic leaching being reflected in the increase of the total recovery to values above 90% of leachable copper.
El mecanismo de formación de cristales tiene su fundamento en los fenómenos físico-químicos de nucleación y crecimiento de cristales, los cuales se representan en el proceso inverso de la disolución de alguna sal en solución acuosa, así: The mechanism of crystal formation is based on the physicochemical phenomena of nucleation and crystal growth, which are represented in the inverse process of dissolving some salt in aqueous solution, thus:
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• Las sales iónicas son solubles en agua y los compuestos covalentes no.  • Ionic salts are soluble in water and covalent compounds are not.
• Es decir ios nitratos y la mayoría de ios haluros son solubles en agua.  • That is, nitrates and most halides are soluble in water.
• Los sulfuras, óxidos, silicatos y fosfatos no; excepto los álcalis, que son iónicos. • Sulfides, oxides, silicates and phosphates; except alkalis, which are ionic.
• El clorura de sodio y ei cloruro de calcio son solubles en agua, el cloruro de plata y el cloruro de calcio no lo son. • Sodium chloride and calcium chloride are soluble in water, silver chloride and calcium chloride are not.
• La razón es que, en el caso de los de los segundos; Agci y CaCI, el enlace entre el ion metal y el ion haluro es parcialmente iónico y parcialmente co va lente. La disolución de la sal en ei agua es el resultado de dos efectos opuestos:  • The reason is that, in the case of the second ones; Agci and CaCI, the link between the metal ion and the halide ion is partially ionic and partially co lens. The dissolution of salt in water is the result of two opposite effects:
> El trabajo que se hace sobre las fuerzas electrostáticas para mantener los iones en el cristal, esto es función de la energía de la red cristalina.  > The work done on electrostatic forces to maintain the ions in the crystal, this is a function of the energy of the crystalline network.
> La htdrataáon de los iones en la red cristalina; los iones unidos con las moléculas de agua para formar iones hidratados debido a la naturaleza polar de las moléculas de agua. > The ionization of ions in the crystal lattice; the ions united with the Water molecules to form hydrated ions due to the polar nature of water molecules.
También intervienen tos aspectos siguientes:  The following aspects are also involved:
✓ La energía del parámetro de red de tos iones sólidos.  ✓ The energy of the solid ion network parameter.
✓ Polaridad del agua.  ✓ Water polarity.
✓ La solubilidad de la sal.  ✓ The solubility of salt.
✓ Efecto de la temperatura.  ✓ Temperature effect.
Y algunos otros que tienen influencia; como: solventes orgánicos, producto (s) de solubilidad, ion común y formación compleja y cinética.  And some others that have influence; as: organic solvents, solubility product (s), common ion and complex and kinetic formation.
Finalmente el cobre producido es enjuagado con agua para la eliminación del Fe desprendido en el proceso de cristalización y posteriormente acondicionado y estabfl izado con una solución diluida de ácido fosfórico para dar a la superficie una protección contra la oxidación natural del medio ambiente  Finally, the copper produced is rinsed with water for the elimination of the Fe released in the crystallization process and subsequently conditioned and stabilized with a dilute phosphoric acid solution to give the surface a protection against the natural oxidation of the environment.
Ventajas técnicas:  Technical advantages:
• No utiliza corriente eléctrica como la Tecnología Tradicional por electrólisis. • Does not use electric current like Traditional Technology by electrolysis.
• No utiliza combustibles fósiles como en el método de obtención de cobre a través de hornos de reducción. • Does not use fossil fuels as in the method of obtaining copper through reduction furnaces.
• Es totalmente amigable con el medio ambiente.  • It is totally friendly with the environment.
• Cumple con la norma NOM - 159 - SEMARNAT - 2011 y no produce desechos de ninguna especie, salvo tos jales que cumplen totalmente con la NOM correspondiente.  • Complies with NOM - 159 - SEMARNAT - 2011 and does not produce waste of any kind, except for coughs that fully comply with the corresponding NOM.
• Reutiliza al 100 % la solución lixiviante, una vez regenerada y reacondicionada. • 100% reuse the leaching solution, once regenerated and reconditioned.
• 100 ¾ ecológica. • 100 ¾ ecological.
• Para plantas de misma capacidad de producción requiere mucho menores costos de inversión de capital; como consecuencia de la alta eficiencia fisicoquímica permite instalaciones más pequeñas y Igeras que la tecnología tradicional.  • For plants of the same production capacity, it requires much lower capital investment costs; As a consequence of the high physicochemical efficiency, it allows smaller and smaller installations than traditional technology.
• Menores costos de proceso que la tecnología tradicional.  • Lower process costs than traditional technology.
• Obtención de Cobre Metálico en Granalla con pureza superior a 99.5 %.  • Obtaining Shot Copper Copper with purity greater than 99.5%.
• Recupera al menos el 90.00 % del cobre lixiviable en el mineral. • Recupera el 100 % del cobre disuelto en la solución preñada. • Recovers at least 90.00% of leachable copper in the ore. • Recovers 100% of the copper dissolved in the pregnant solution.
• No requiere ningún proceso adicional de purificación a la solución de cobre, de donde se obtiene la granalla.  • It does not require any additional purification process to the copper solution, where the shot is obtained.
• Aplica en diferentes escalas de producción.  • Applies at different production scales.
Para el producto obtenido se llevó a cabo la siguiente prueba: For the product obtained the following test was carried out:
IDENTIFICACIÓN DE MUESTRAS SAMPLE IDENTIFICATION
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De la prueba anterior se demuestra que nuestro proceso es altamente eficiente por el porcentaje de cobre obtenido que es de 99.8649%.
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The previous test shows that our process is highly efficient due to the percentage of copper obtained, which is 99.8649%.
Asimismo, de las figuras 4 y 5 se puede ver las características microscópicas del cobre obtenido.  Also, from figures 4 and 5 you can see the microscopic characteristics of the copper obtained.
De acuerdo a lo descrito anteriormente, se hace constar que el mejor proceso conocido por el solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que se aclaró en la presente descripción.  As described above, it is noted that the best process known to the applicant to implement said invention is the one clarified in the present description.
Cinética de disolución de cobra Cobra Dissolution Kinetics
La cinética de lixiviación de los minerales es la determinación de las velocidades y mecanismos de disolución o extracción de los metales de interés económico. El estudio de la cinética entrega información vital desde el punto de vista práctico y conceptual, ya que por un lado, los estudios cinéticos proporcionan datos de ingeniería valiosos para el diserto y la evaluación de proyectos mineros, por el otro, permiten determinar las condiciones de operación y los mecanismos y etapas limitantes involucradas, además de predecir la velocidad de extracción del cobre en diversas condiciones de temperatura, concentración de agentes lixiviantes y oxidantes, etc. The leaching kinetics of minerals is the determination of the rates and mechanisms of dissolution or extraction of metals of economic interest. The study of kinetics provides vital information from a practical and conceptual point of view, since on the one hand, kinetic studies provide valuable engineering data for the design and evaluation of mining projects, on the other, they allow determining the conditions of operation and the mechanisms and limiting stages involved, in addition to predicting the rate of copper extraction under various temperature conditions, concentration of leaching and oxidizing agents, etc.
La química que involucra la disolución de los minerales de cobre es esencialmente una simple descomposición en el caso de los minerales oxidados, y una reacción de óxido- reducción para el caso de los minerales sulfurados, en donde los productos de las reacciones son solubles en agua. Lo mismo sucede en los variados óxidos, silicatos, carbonatas y sulfatas en la ganga que se someten en reacciones similares para formar sales solubles.  The chemistry that involves the dissolution of copper ores is essentially a simple decomposition in the case of oxidized ores, and an oxide-reduction reaction in the case of sulfur ores, where the products of the reactions are water soluble. . The same happens in the various oxides, silicates, carbonates and sulfates in the bargain that undergo similar reactions to form soluble salts.
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Modelos Cinéticos de la Lixiviación Kinetic Leaching Models
Existen dos modelos que permiten representar la lixiviación de un mineral, en la que un liquido (reactivo) se pone en contacto con un sólido (mineral), reacciona con él y lo transforma en producto [10]. Se debe tener muy presente que cualquier modelo o esquema conceptual que represente la evolución en el tiempo de una reacción le corresponde una representación matemática esto es, su ecuación cinética. Por lo tanto, si se elige un modelo se debe aceptar en consecuencia su ecuación cinética y viceversa. Se puede decir entonces, que aquel modelo que represente mejor el comportamiento real de un proceso, su expresión cinética predecirá y describirá la cinética del proceso real. Asimismo, si el modelo elegido no ajusta o difiere mucho del comportamiento real del proceso, entonces su ecuación cinética resultará inútil.  There are two models that make it possible to represent the leaching of a mineral, in which a liquid (reagent) comes into contact with a solid (mineral), reacts with it and transforms it into a product [10]. It must be kept in mind that any model or conceptual scheme that represents the evolution in time of a reaction corresponds to a mathematical representation that is, its kinetic equation. Therefore, if a model is chosen, its kinetic equation must be accepted accordingly and vice versa. It can be said, then, that the model that best represents the real behavior of a process, its kinetic expression will predict and describe the kinetics of the real process. Also, if the chosen model does not fit or differs greatly from the actual behavior of the process, then its kinetic equation will prove useless.
En resumen, las condiciones que deberían reunir un modelo cinético son: que represente de la mejor manera posible el comportamiento del proceso real y que posea una expresión matemática simple y fácil de manejar. Un modelo podría depender de un sinfín de variables que lo hagan acercarse de mejor forma a lo que ocurre en la realidad, pero resultarla complicado su empleo desde el punto de vista matemático y de la disponibíidad de datos que se requiere. In summary, the conditions that a kinetic model should meet are: that it represents in the best possible way the behavior of the real process and that it has a simple and easy to handle mathematical expression. A model could depend on a host of variables that make it better approach what happens in reality, but its use would be complicated from the mathematical point of view and the availability of data required.
Modelo do Conversión Progresiva  Progressive Conversion Model
En este modelo se considera que el reactivo entra y reacciona a través de toda la partícula sólida en todo instante, lo que origina diferentes velocidades de reacción en ios distintos lugares de ésta. De esta forma, las especies mineralógicas presentes en el sólido reaccionan continua y progresivamente en toda la partícula como muestra en la figura 6. Modelo del Núcleo Sin Reaccionar (N.S.R.)  In this model it is considered that the reagent enters and reacts through the entire solid particle at all times, which causes different reaction rates in the different places of the latter. In this way, the mineralogical species present in the solid react continuously and progressively throughout the particle as shown in Figure 6. Model of the Unreacted Core (N.S.R.)
Como se ilustra en la figura 7 del esquema del modelo del núcleo sin reaccionar, se tiene que en este modelo, se considera que la reacción ocurre primero en la superficie extema de la partícula, formándose una zona superficial de reacción, que se mueve tocia el interior del sólido. Una vez que la reacción avanza, existirá en cualquier instante una zona reaccionada porosa de material completamente convertido (que comúnmente se denomina capa de ceniza) y una zona interna de material no reaccionado, que se reduce de tamaño a medida que avanza la lixiviación del mineral.  As illustrated in Figure 7 of the scheme of the unreacted core model, it is considered that in this model, the reaction is considered to occur first on the outer surface of the particle, forming a surface reaction zone, which moves to the solid inside. Once the reaction progresses, there will be at any time a porous reacted zone of completely converted material (commonly referred to as an ash layer) and an internal zone of unreacted material, which decreases in size as the leaching of the mineral progresses .
Comparación entre Modelos y Operación Real Comparison between Models and Actual Operation
Se ha encontrado que para minerales que presentan mineraltzación relativamente homogénea a través de la ganga, el modelo que mejor permite cuantificar el comportamiento real es el modelo del núcleo sin reaccionar. Esto se ve reflejado en un elevado número de casos experimentales en que al cortar y examinar la sección transversal de las partículas se puede observar una capa de material sólido que no ha reaccionado, rodeada de una capa de ceniza. Sin duda, puede que el contomo de la superficie sin reaccionar no esté perfectamente definido como lo indica el modelo, pero en general para este tipo de minerales, el mayor número de las veces, el modelo del núcleo sin reaccionar se ajusta mejor que el modelo de conversión progresiva Véase la figura 8, en la cual se representa la sección transversal de minerales lixiviados con ácido sulfúrico en distintos tiempos (A: 2 semanas, 4 semanas, C: 6 semanas). Lixiviación de un mineral oxidado Se analizó la composición química del mineral por disolución total mediante ataque ácido seguido de absorción atómica. En la tabla 1 se muestra el análisis químico del mineral. El valor obtenido para el consumo máximo de ácido del mineral fue de 73 [kg ácido/ton mineral]. Ei análisis de microscopía identificó las especies oxidadas de cobre malaquita y crisocola. It has been found that for minerals that exhibit relatively homogeneous mineralization through the bargain, the model that best quantifies the actual behavior is the unreacted core model. This is reflected in a large number of experimental cases in which when cutting and examining the cross-section of the particles, a layer of unreacted solid material can be observed, surrounded by a layer of ash. Undoubtedly, the contour of the unreacted surface may not be perfectly defined as indicated by the model, but in general for these types of minerals, as often as possible, the unreacted core model fits better than the model of progressive conversion See Figure 8, which shows the cross-section of minerals leached with sulfuric acid at different times (A: 2 weeks, 4 weeks, C: 6 weeks). Leaching of an oxidized mineral The chemical composition of the mineral was analyzed by total dissolution by acid attack followed by atomic absorption. Table 1 shows the chemical analysis of the mineral. The value obtained for the maximum acid consumption of the mineral was 73 [kg acid / ton mineral]. The microscopy analysis identified the oxidized species of malachite and crisocola copper.
Tabla 1: Anáisls químico del mineral  Table 1: Chemical ore anisls
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Análisis químico de la solución concentrada Chemical analysis of the concentrated solution
La solución de refino (solución concentrada) de lixiviación fue analizada por absorción atómica para conocer las concentraciones de los iones más abundantes presentes. En la tabla 2 se presentan los resultados del análisis químico. The refining solution (concentrated solution) of leaching was analyzed by atomic absorption to know the concentrations of the most abundant ions present. Table 2 shows the results of the chemical analysis.
Tabla 2: Análisis químico de la solución de refino Table 2: Chemical analysis of the refining solution
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Para determinar la concentración de ácido en la solución concentrada se aplicó un método de titulación 10 potenciomótrico. La concentración de ácido en la solución concentrada es de 15[gr/lt] y fue utilizada con este valor en el experimento 1. Para el experimento 2 la concentración de ácido se aumentó a 30 [gr/lt]. To determine the concentration of acid in the concentrated solution, a potentiometric titration method was applied. The acid concentration in the concentrated solution is 15 [gr / l] and was used with this value in experiment 1. For experiment 2 the acid concentration was increased to 30 [gr / l].
Tabla 3: Condiciones iniciales en cada experimento Table 3: Initial conditions in each experiment
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La concentración de ácido sulfúrico en ambas soluciones lixiviantes (diluidas y concentradas) debe ser la misma durante el transcurso del experimento. En la tabla 3 se resumen las condiciones iniciales que se aplicaron en cada experimento.  The concentration of sulfuric acid in both leaching solutions (diluted and concentrated) must be the same during the course of the experiment. Table 3 summarizes the initial conditions that were applied in each experiment.
Toma de datos experimentales  Experimental data collection
Durante las pruebas de lixiviación se tomaron muestras de las soluciones en los reactores, después de cada muestreo se repuso el volumen de solución lixiviante en cada reactor para mantener el volumen de solución lixiviante y acidez inicial de cada experimento. Por lo anterior, los análisis químicos de tas muestras extraídas fueron corregidos por volumen extraído y concentración inicial de los iones presentes en la solución de lixiviación. RESULTADOS During the leaching tests, samples of the solutions were taken in the reactors, after each sampling the volume of leaching solution in each reactor was replenished to maintain the volume of leaching solution and initial acidity of each experiment. Therefore, the chemical analyzes of the extracted samples were corrected by volume extracted and initial concentration of the ions present in the leaching solution. RESULTS
Se llevaron a cabo los experimentos con diferente cantidad de ácido en solución, el experimento 1 con 15 [gr/K] de H2S04 y el experimento 2 con 30 [gr/H] de H2S04. Además cada experimento consta de una lixiviación del mineral con una solución de baja carga iónica (diluida) y una lixiviación con alta carga iónica (concentrada o de refino).  Experiments were carried out with different amounts of acid in solution, experiment 1 with 15 [gr / K] of H2S04 and experiment 2 with 30 [gr / H] of H2S04. In addition each experiment consists of a leaching of the mineral with a solution of low ionic load (diluted) and a leaching with high ionic load (concentrated or refining).
En la figura 9 se presentan los resultados de la cinética de lixiviación de cobre con las soluciones lixiviantes diluida y concentrada. De acuerdo a la figura 9, al término del experimento 1 (175 [hr]) la lixiviación realizada con solución diluida la recuperación de cobre alcanzó un 76%, mientras que la recuperación de cobre efectuada con solución concentrada fue de 60%. En cambio al término del experimento 2 (131[hr]) la recuperación de cobre alcanzó un 66% en la solución de lixiviación diluida, mientras que en ia solución concentrada ia recuperación de cobre fue de 44%. Se puede observar que con una concentración de ácido de 30 [gr/lt] en ambas soluciones lixiviantes (diluida y concentrada) la recuperación de cobre es muy similar a la obtenida con una concentración inicial de ácido de 15 [gr/lt],  The results of copper leaching kinetics with diluted and concentrated leaching solutions are presented in Figure 9. According to Figure 9, at the end of experiment 1 (175 [hr]) the leaching performed with diluted solution the copper recovery reached 76%, while the copper recovery made with concentrated solution was 60%. On the other hand, at the end of experiment 2 (131 [hr]) the copper recovery reached 66% in the diluted leaching solution, while in the concentrated solution the copper recovery was 44%. It can be seen that with an acid concentration of 30 [gr / l] in both leaching solutions (diluted and concentrated) the recovery of copper is very similar to that obtained with an initial acid concentration of 15 [gr / l],
Como se ilustra en la gráfica de la figura 9, de la Cinética de lixiviación de cobre, en donde los resultados muestran que la presencia de una alta carga iónica resulta en un efecto inhibidor de la velocidad de reacción. Además no se observa una mayor recuperación de cobre ai aumentar la concentración de ácido.  As illustrated in the graph of Figure 9, of the Copper Leaching Kinetics, where the results show that the presence of a high ionic charge results in a reaction rate inhibitory effect. In addition there is no greater recovery of copper to increase the concentration of acid.
Cinética del consumo de ácido del mineral  Kinetics of mineral acid consumption
La figura 10 muestra los resultados para el consumo de ácido acumulado por el mineral durante su lixiviación con soluciones lixiviantes diluida y concentrada. El consumo de ácido del mineral al término del experimento 1 fue de 34 y 26 [kg de ácido/Ton mineral] en ia solución lixiviante diluida y concentrada, respectivamente y el consumo de ácido acumulado del mineral con una concentración de ácido de 30[gr/lt] al término del experimento (131[hr])fue de 45 y 33 kilos de ácido por tonelada de mineral en la solución diluida y concentrada respectivamente.  Figure 10 shows the results for the consumption of acid accumulated by the mineral during its leaching with diluted and concentrated leaching solutions. The mineral acid consumption at the end of experiment 1 was 34 and 26 [kg of acid / Ton mineral] in the diluted and concentrated leaching solution, respectively, and the accumulated acid consumption of the mineral with an acid concentration of 30 [gr / lt] at the end of the experiment (131 [hr]) was 45 and 33 kilos of acid per ton of ore in the diluted and concentrated solution respectively.
Como se ilustra en la gráfica de la figura 10, de la Cinética del consumo de ácido del mineral, de donde se desprende que al lixiviar un mineral oxidado de cobre con una solución que tiene una alta carga iónica, la velocidad de consumo de ácido que experimenta el mineral se ve reducida en comparación a la que se obtuvo con la solución diluida. Además el consumo de ácido del mineral lixiviado fue mayor cuando la concentración del agente lixiviante fue 30 [gr/it] en comparación al consumo de ácido que alcanzó el mineral con una concentración de 15 [gr/lt]. As illustrated in the graph of Figure 10, from the Kinetics of acid consumption of the mineral, it follows that by leaching an oxidized copper mineral with a solution that has a high ionic charge, the rate of acid consumption that experience The mineral is reduced compared to that obtained with the diluted solution. In addition, the acid consumption of the leached ore was higher when the concentration of the leaching agent was 30 [gr / it] compared to the acid consumption reached by the mineral with a concentration of 15 [gr / lt].
Razón entre el consumo de ácido del mineral y el cobre disuelto  Reason between acid consumption of the mineral and dissolved copper
En la figura 11 se presenta la razón entre el ácido consumido acumulado y la cantidad de cobre disuelto acumulado en el tiempo, en donde se observa que al utilizar una concentración de ácido de 15 [gr/lt] el consumo de ácido del mineral por kg de cobre producido es de 4.4 kg de ácido por kg de cobre para la solución diluida y de 3.8 kg de ácido por kg de cobre para la solución concentrada, en cambio al utilizar 30 [gr/R] de ácido, el consumo es de 7.2 kg de ácido por kg de cobre para las soluciones diluida y concentrada. Analizando la tendencia, se desprende que a mayor concentración de ácido mayor es el consumo de ácido para soluciones diluidas y concentradas, por lo que debiera existir una concentración de ácido que minimice el consumo de ácido por cobre producido sin afectar su cinética.  Figure 11 shows the ratio between the acid consumed accumulated and the amount of dissolved copper accumulated over time, where it is observed that when using an acid concentration of 15 [gr / l] the acid consumption of the mineral per kg of copper produced is 4.4 kg of acid per kg of copper for the diluted solution and 3.8 kg of acid per kg of copper for the concentrated solution, while using 30 [gr / R] of acid, the consumption is 7.2 kg of acid per kg of copper for diluted and concentrated solutions. Analyzing the trend, it follows that the higher the concentration of acid, the higher the consumption of acid for diluted and concentrated solutions, so there should be an acid concentration that minimizes the consumption of acid per copper produced without affecting its kinetics.
ANALISIS Y DESARROLLO DE MODELOS  ANALYSIS AND DEVELOPMENT OF MODELS
La cinética de disolución de material particulado na sido estudiada utilizando el modelo de núcleo sin reaccionar para control difusional y control por reacción química (Levensplel 1962). Este modelo se ha utilizado para estudiar la lixiviación de minerales oxidados de cobre, encontrando que la velocidad de reacción en minerales oxidados de cobre es mucho más rápida que la velocidad de difusión de reacta ntes y productos (Barttett 1992, Shafel 1979). Se utilizó el modelo del núcleo sin reaccionar para control difusional de reacta nte para el ajuste de los resultados de la disolución de cobre, encontrándose que para el caso de soluciones diluidas el modelo no era capaz de reproducir los resultados. Lo anterior se debe a que no existe un coeficiente estequiornétrk» constante que relacione la cinética de disolución de cobre y la cinética de consumo de ácido. Este hecho es confirmado en la figura 11, ya que para la solución diluida la razón entre el consumo de ácido del mineral y el cobre disuelto no es constante sino creciente con el tiempo. Debido a lo anterior fue necesario modificar el modelo del núcleo sin reaccionar para control difusional considerando la concentración de cobre en solución. Difusión de productos a través de la capa de ceniza como etapa controlante Cuando la velocidad de reacción está controlada por la difusión de los productos desde la superficie de reacción a la solución a través de la capa de ceniza reaccionada, la expresión que relaciona la conversión con el tiempo y la concentración en solución es: The dissolution kinetics of particulate material has been studied using the unreacted core model for diffusion control and chemical reaction control (Levensplel 1962). This model has been used to study the leaching of oxidized copper ores, finding that the reaction rate in oxidized copper ores is much faster than the diffusion rate of reactants and products (Barttett 1992, Shafel 1979). The unreacted core model was used for diffusion control of reactant for the adjustment of the results of the copper dissolution, finding that in the case of diluted solutions the model was not able to reproduce the results. This is because there is no constant estequiornétrk »coefficient that relates the kinetics of copper dissolution and the kinetics of acid consumption. This fact is confirmed in Figure 11, since for the diluted solution the ratio between the acid consumption of the mineral and the dissolved copper is not constant but increasing over time. Due to the above it was necessary to modify the unreacted core model for diffusion control considering the concentration of copper in solution. Diffusion of products through the ash layer as a controlling stage When the reaction rate is controlled by the diffusion of the products from the reaction surface to the solution through the reacted ash layer, the expression that relates the conversion to The time and concentration in solution is:
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0002
Donde X es la conversión o fracción lixiviada del mineral, C0 concentración del producto en la superficie del mineral [gr/lt], Csol concentración del producto en el seno de la Where X is the conversion or leached fraction of the mineral, C0 concentration of the product on the surface of the mineral [gr / lt], Csol concentration of the product within the
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
solución [gr/lt] y P D t es el tiempo de conversión total para una diferencia de concentración entre la superficie de reacción y el seno de la solución de 1 [gr/lt], definido como: solution [gr / lt] and P D t is the total conversion time for a difference in concentration between the reaction surface and the sine of the solution of 1 [gr / lt], defined as:
Donde pO es la concentración del producto en el sólido y Defes el coeficiente de difusión efectivo del producto. Where pO is the concentration of the product in the solid and Defes the effective diffusion coefficient of the product.
La ecuación 1 describe el comportamiento de la fracción de material que ya ha reaccionado para un tiempo y una concentración en solución dadas  Equation 1 describes the behavior of the fraction of material that has already reacted for a given time and concentration in solution
En la figura 12, que es una gráfica del Ajuste del modelo del núcleo sin reaccionar para la conversión del cobre se observa el ajuste del modelo del núcleo sin reaccionar para la difusión de los productos (cobre) para la conversión de cobre en los experimentos 1 y 2 utilizando la ecuación 2.0  In Figure 12, which is a graph of the Adjustment of the unreacted core model for copper conversion, the adjustment of the unreacted core model for the diffusion of products (copper) for copper conversion in experiments is observed 1 and 2 using equation 2.0
Al ajustar el modelo a los resultados experimentales se determinó que C0 tiene un valor de 7 gr/lt de cobre, que corresponde a la máxima concentración que se puede obtener en la solución dada las condiciones de operación.  When adjusting the model to the experimental results, it was determined that C0 has a value of 7 gr / l of copper, which corresponds to the maximum concentration that can be obtained in the solution given the operating conditions.
Tabla 4 : Resumen de los valores de ajuste
Figure imgf000020_0004
Table 4: Summary of adjustment values
Figure imgf000020_0004
En la tabla 4 se resumen los valores obtenidos para
Figure imgf000020_0002
la correlación obtenida. La correlación de ios ciatos al modelo propuesto es adecuada, por lo que el modelo con control por difusión representa bien al proceso que esta ocurriendo.
Table 4 summarizes the values obtained for
Figure imgf000020_0002
The correlation obtained. The correlation of iacytes to the proposed model is adequate, so the model with diffusion control represents well the process that is happening.
X »
En la tabla 5 se presentan los resultados de la razón de los
Figure imgf000020_0003
obtenido para las soluciones diluidas y concentradas para así poder determinar la variación que se produce sobre el coeficiente de difusión del cobre al variar la carga iónica del sistema.
Table 5 shows the results of the ratio of the
Figure imgf000020_0003
obtained for diluted and concentrated solutions in order to determine the variation that occurs on the diffusion coefficient of copper by varying the ionic charge of the system.
Tabla 5 : Razón entre
Figure imgf000020_0001
de solución diluida y concentrada
Figure imgf000020_0005
Table 5: Reason between
Figure imgf000020_0001
of diluted and concentrated solution
Figure imgf000020_0005
Como la velocidad de lixiviación de cobre no depende de la concentración de ácido, se deduce que la cinética no está controlada por difusión de protones al interior de la partícula, sino más bien por la difusión de iones cobre desde el interior de la partícula. Since the copper leaching rate does not depend on the concentration of acid, it follows that the kinetics is not controlled by diffusion of protons into the particle, but rather by the diffusion of copper ions from within the particle.
Esto se confirmó en base a mediciones electroquímicas de coeficientes de difusión de cobre, en que se comprobó que la razón de los valores del coeficiente de difusión en soluciones diluidas y concentradas es igual a la observada en la razón de los ° en ambas soluciones.  This was confirmed based on electrochemical measurements of copper diffusion coefficients, in which it was found that the ratio of the diffusion coefficient values in diluted and concentrated solutions is equal to that observed in the ratio of the ° in both solutions.
CONCLUSIONES CONCLUSIONS
La velocidad de disolución de cobre está limitada por la difusión del ion cúprico a través de la capa de residuo de la lixiviación desde la zona de reacción hacia la solución, tanto para soluciones diluidas como concentradas. La velocidad de disolución de cobre es mayor en soluciones diluidas que en soluciones concentradas dado que el coeficiente de difusión del ion cúprico disminuye en un 60 % al utilizar soluciones concentradas. The rate of dissolution of copper is limited by diffusion of the cupric ion through the leach residue layer from the reaction zone to the solution, both for diluted and concentrated solutions. The dissolution rate of copper is higher in dilute solutions than in concentrated solutions since the coefficient of Cupric ion diffusion decreases by 60% when using concentrated solutions.
La velocidad de disolución de cobre es independiente de la concentración de ácido sulfúrico en el rango de 15 a 30 [gr/ft].  The rate of dissolution of copper is independent of the concentration of sulfuric acid in the range of 15 to 30 [gr / ft].
El consumo de ácido por cobre producido aumenta al aumentar la concentración de ácido en solución sin aumentar la velocidad de disolución del cobre ni su recuperación. Basado en este resultado debería existir una concentración de ácido menor a 15 [gr/tt] que mantenga la velocidad de disolución de cobre minimizando el consumo de ácido. Debido a lo anterior es necesario efectuar pruebas adicionales de lixiviación con menor cantidad de ácido para asi poder encontrar el óptimo en el consumo de ácido por cobre producido.  The consumption of acid per copper produced increases as the concentration of acid in solution increases without increasing the dissolution rate of copper or its recovery. Based on this result, there should be an acid concentration of less than 15 [gr / tt] that maintains the copper dissolution rate while minimizing acid consumption. Due to the above, it is necessary to perform additional leaching tests with a lower amount of acid in order to find the optimum acid consumption per copper produced.
Variación de pH y potencial  PH and potential variation
Las concentraciones de
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en disolución, tienen como resultados, cantidades muy pequeñas que se hace incómodo manejar, por lo cual, se utiliza la forma más rápida y práctica para medir la acidez y basicidad de una disolución, es decir, utilizando el concepto de pH.
The concentrations of
Figure imgf000021_0001
in solution, they have, as a result, very small amounts that are uncomfortable to handle, so the fastest and most practical way to measure the acidity and basicity of a solution is used, that is, using the concept of pH.
Por definición, el pH de una disolución es el loga ritmo negativo de una expresión numérica de la concentración motar de Iones By definition, the pH of a solution is the log negative rhythm of a numerical expression of the motor concentration of Ions
Figure imgf000021_0003
Figure imgf000021_0003
Asi, una disolución acuosa vale:
Figure imgf000021_0002
Thus, an aqueous solution is worth:
Figure imgf000021_0002
El resultado del cálculo del pH, es una cantidad adimenstonal y sin unidades.  The result of the pH calculation is an adimenstonal quantity without units.
Los ácidos y las bases fuertes, se encuentran casi completamente ionizadas, en disoluciones acuosas diluidas, asi que, pueden calcularse las concentraciones de los iones [H30*+] y [OH*-], por lo cual, el pH también, directamente a partir de las concentraciones del ácido o de ia base en cuestión. Strong acids and bases are almost completely ionized, in dilute aqueous solutions, so the concentrations of ions [H30 * +] and [OH * -] can be calculated, so the pH also directly to from the concentrations of the acid or base in question.
El conocimiento del pH de las disoluciones tiene mucha importancia para poder interpretar el comportamiento de las distintas sustancias en las reacciones químicas, ya sea en los sistemas inorgánicos, como en los sistemas biológicos.  The knowledge of the pH of the solutions is very important to be able to interpret the behavior of the different substances in chemical reactions, whether in inorganic systems, as in biological systems.
En los laboratorios, la medición del pH de las disoluciones, se Peva a cabo a través de aparatos conocidos con el nombre de pehachímetros. Estos funcionan mediante unos electrodos que se introducen en la disolución a tratar, pudiendo leer rápidamente la escala de valor del pH, en dicha máquina. De la misma manera que el pH, el pOH se define como:In laboratories, the measurement of the pH of the solutions is carried out by means of devices known as pehachimeters. These work by means of electrodes that are introduced into the solution to be treated, being able to quickly read the pH value scale in said machine. In the same way as pH, pOH is defined as:
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001
El pH y el pOH, mantienen una relación cuando son de la misma disolución acuosa, siendo bastante fácilmente deducibie, a través de la expresión del producto iónico del agua ( Kw):
Figure imgf000022_0002
The pH and the pOH, maintain a relationship when they are of the same aqueous solution, being quite easily deduced, through the expression of the ionic product of the water (Kw):
Figure imgf000022_0002
Si en la anterior expresión, tomamos logaritmos decimales en ambos miembros, obtenemos lo siguiente:
Figure imgf000022_0003
If in the previous expression, we take decimal logarithms in both members, we get the following:
Figure imgf000022_0003
Multipícando esta expresión por -1 , se obtiene:
Figure imgf000022_0004
Multiplying this expression by -1, you get:
Figure imgf000022_0004
Asi, finalmente, y siguiendo las definiciones de pH y de pOH, tenemos que:
Figure imgf000022_0005
So, finally, and following the definitions of pH and pOH, we have to:
Figure imgf000022_0005
Para el caso que nos ocupa, las variaciones de pH están sujetas a la naturaleza de cada mineral con sus consecuentes regulaciones de parámetros de operación que, aún para la misma mina, deben ajustarse continuamente  In the case at hand, the pH variations are subject to the nature of each mineral with its consequent operating parameter regulations that, even for the same mine, must be continuously adjusted
En la etapa de lixiviación podemos tener valores que oscilan entre 1.5 a 5.0, disminuyendo la acidez en la etapa de nucleación de cristales para legar incluso a 6.0. Esto obliga a tener sistemas de monitoreo del pH durante las etapas ya que nos da una idea muy clara de la cinética de las reacciones químicas presentes en el proceso.  In the leaching stage we can have values ranging from 1.5 to 5.0, decreasing the acidity in the crystal nucleation stage to bequeath even 6.0. This forces us to have pH monitoring systems during the stages as it gives us a very clear idea of the kinetics of the chemical reactions present in the process.
Ejemplo de esto podemos nombrar la lixiviación en su forma más simple ya que en estos sistemas tenemos la influencia de los minerales de cobre pero también los de fierro que como vimos en la parte de la cinética, tienen una influencia de peso en el proceso de la disolución contribuyendo al aumento de ese fenómeno en beneficio de todo el conjunto y por lo tanto una variación en el pH que nos lo puede indicar.  An example of this we can name leaching in its simplest form since in these systems we have the influence of copper minerals but also those of iron which, as we saw in the kinetic part, have a weight influence in the process of dissolution contributing to the increase of this phenomenon for the benefit of the whole group and therefore a variation in the pH that can indicate it.
Para el caso del Potencial este concepto, diremos que está basado en la cementación, o como lo hemos estado nombrando aquf la nucleación, que es la precipitación o formación de cristales de un metal de un determinado potencial de reducción a partir de las soluciones de sus sales, por otro metal base que en este caso es el acero de bajo carbono. In the case of the Potential this concept, we will say that it is based on the cementation, or as we have been naming here the nucleation, which is the precipitation or formation of crystals of a metal of a certain reduction potential from the solutions of its salts, for another base metal that in this case is the steel of low carbon
En nuestro caso, la reacción de cementación del cobre es:  In our case, the copper cementation reaction is:
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
Si lo aplicamos vemos que tanto F como Eo y n son positivos, por lo que el "6 nos dará menos que cero. Esto nos indica que la reacción es espontánea.  If we apply it, we see that both F and Eo and n are positive, so "6 will give us less than zero. This indicates that the reaction is spontaneous.
Aprovechando este fenómeno espontáneo, el motivo de esta patente es precisamente esta mejora al proceso en el cuál se está produciendo el cobre con una pureza de por lo menos 99.5% de cobre sin hacer uso de energía eléctrica para la producción de los cristales y en consecuencia del cobre producido.  Taking advantage of this spontaneous phenomenon, the reason for this patent is precisely this improvement to the process in which copper is being produced with a purity of at least 99.5% of copper without making use of electrical energy for the production of the crystals and consequently of the copper produced.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Proceso para la obtención de cobre por medio de lixiviación y cristalización directa, dicho proceso comprende las siguientes etapas:  1. Process for obtaining copper through leaching and direct crystallization, this process includes the following stages:
a) La trituración de mineral de cobre (principalmente carbonatos y óxidos) extraído de la mina es acarreado a la planta de beneficio donde se tritura hasta un tamaño adecuado, que puede ser hasta -1/4" (dependiendo de la naturaleza de la mena), para la liberación del mineral de cobre.  a) The crushing of copper ore (mainly carbonates and oxides) extracted from the mine is carried to the beneficiation plant where it is crushed to an appropriate size, which can be up to -1/4 "(depending on the nature of the ore ), for the release of copper ore.
b) una vez triturado y almacenado, el mineral es alimentado a un cajón de premezclado en el que se adicionan reactivos sólidos NaCI y KCI previos a la lixiviación, el mineral es alimentado mediante bandas transportadoras a los reactores de lixiviación, simultáneamente se adiciona una solución diluida de H2S04, que puede contener del 5 al 10%, para la lixiviación de los minerales de cobre y formar una solución rica de CuS04, con un tiempo de residencia de 26 a 40 minutos, preferiblemente de 26 a 32 minutos cuando la lixiviación es dinámica en reactores continuos y de 36 a 48 horas en lixiviadoras estáticos. La pulpa saliente de los reactores se pasa, mediante tubería y preferentemente por gravedad, a un tanque es pesador para separar la solución rica del mineral agotado, donde los lodos se descargan del tanque espesador por la parte inferior y se pasa a un filtro para extraer restos de solución rica de CuS04 y son transportados con una humedad mínima de 3-4% es transportado mediante un sistema de bandas transportadoras o bombeo, previa neutralización con una lechada de cal a la presa de jales para su confinamiento.  b) once crushed and stored, the ore is fed to a pre-mixed drawer in which solid NaCI and KCI reagents are added prior to leaching, the ore is fed by conveyor belts to the leaching reactors, simultaneously a solution is added diluted H2S04, which may contain 5 to 10%, for leaching copper ores and forming a rich solution of CuS04, with a residence time of 26 to 40 minutes, preferably 26 to 32 minutes when leaching is dynamics in continuous reactors and 36 to 48 hours in static leaching machines. The outgoing pulp of the reactors is passed, by pipeline and preferably by gravity, to a tank that is weighed to separate the rich solution from the spent ore, where the sludge is discharged from the thickener tank through the bottom and passed to a filter to extract Remains of rich solution of CuS04 and are transported with a minimum humidity of 3-4% is transported by a system of conveyor belts or pumping, prior neutralization with a slurry of lime to the dam of jales for confinement.
c) La solución concentrada Ubre de material sólido se pasa a un tanque amortiguador de flujo y que también es empleado para la adición de reactivos necesarios para dar las condiciones de cristalización entre los que se encuentran H3P04, H2S04, Fe pulverizado e incluso NaCI y/o KCI y una solución diluida de NH40H para regular el pH; una vez adicionados los reactivos la solución es alimentada a los tanques cristalizadores en los cuales se tienen dispuestas en el interior placas de acero (ASTM 1010) con una inclinación de 60* con respecto a la horizontal, durante varias horas para el depósito de cristales de cobre; a continuación la solución es descargada ya agotada de cobre al inicio de la etapa de lixiviación para ser reutilizada previa regeneración con H2S04 y el H3P04; esta solución se pasa a través de un lecho de roca fosfórica para disminuir el contenido de Fe en solución proveniente del mineral y de la lixiviación y finalmente un filtrado en un techo de zeolita. d) una vez descargada la solución agotada, se descarga el cobre de las placas de acero mediante un sistema de vibración y se deposita en una tolva; en dicha tolva se enjuaga mediante el uso de clasificadores de espiral provistos de un sistema de aspersión de agua para enjuagar y neutraizar totalmente el pH del cobre metálico y eliminar los restos de Fe provenientes de la operación de cristalización. c) The udder concentrated solution of solid material is passed to a flow buffer tank and is also used for the addition of reagents necessary to give the crystallization conditions among which are H3P04, H2S04, Fe pulverized and even NaCI and / or KCI and a dilute solution of NH40H to regulate the pH; once the reagents have been added, the solution is fed to the crystallizing tanks in which steel plates (ASTM 1010) are arranged inside with an inclination of 60 * with respect to the horizontal, for several hours for the deposit of crystals of copper; the solution is then discharged and depleted of copper at the beginning of the leaching stage to be reused after regeneration with H2S04 and H3P04; this solution is passed through a bed of phosphoric rock to decrease the content of Fe in solution from ore and leaching and finally a filtrate in a zeolite roof. d) once the depleted solution has been discharged, the copper is discharged from the steel plates by means of a vibration system and deposited in a hopper; in said hopper it is rinsed by means of the use of spiral classifiers provided with a water spray system to rinse and completely neutralize the pH of the metallic copper and eliminate the remains of Fe from the crystallization operation.
e) después de esta etapa el cobre metálico pasa a otro clasificador de espiral donde se le adiciona una solución diluida de H3P04 al 0.5% para acondicionar la superficie de los cristales evitando asf la oxidación natural; los residuos de esta solución son retomados tanque de preparación para ser reutilizada de forma continua para todo el cobre producido.  e) after this stage the metallic copper passes to another spiral classifier where a 0.5% diluted solution of H3P04 is added to condition the surface of the crystals thus avoiding natural oxidation; The residues of this solution are retaken preparation tank to be reused continuously for all the copper produced.
f) Finalmente, ya acondicionado el cobre metálico se seca, briquetea y empaca en forma de lingote o granalla.  f) Finally, the metallic copper is dried, briquetted and packed in the form of ingot or shot.
2. Proceso para la obtención de cobre por medio de lixiviación y cristalización directa según la reivindicación 1 caracterizado porque, los minerales de cobre son principalmente carbonates y óxidos.  2. Process for obtaining copper by means of leaching and direct crystallization according to claim 1 characterized in that the copper ores are mainly carbonates and oxides.
3. Proceso para la obtención de cobre por medio de lixiviación y cristalización directa según la reivindicación 1 caracterizado porque, en la etapa c) la adición de Fe pulverizado consumido es igual a la cantidad de cobre producido.  3. Process for obtaining copper by means of leaching and direct crystallization according to claim 1 characterized in that, in step c) the addition of powdered Fe consumed is equal to the amount of copper produced.
4. Proceso para la obtención de cobre por medio de lixiviación y cristalización directa según la reivindicación 1 caracterizado porque, en la etapa b) en la lixiviación dinámica la recuperación total es por encima de 90% del cobre Ibdviable.  4. Process for obtaining copper by means of direct leaching and crystallization according to claim 1, characterized in that, in step b) in dynamic leaching, the total recovery is above 90% of the Ibdviable copper.
5. Proceso para la obtención de cobre por medio de lixiviación y cristalización directa según la reivindicación 1 caracterizado porque, en la etapa f) de obtención del cobre metálico en granalla se obtiene una pureza superior a 99.5 %.  5. Process for obtaining copper by means of leaching and direct crystallization according to claim 1 characterized in that, in step f) of obtaining the metallic copper in a shot, a purity greater than 99.5% is obtained.
6. Proceso para la obtención de cobre por medio de lixiviación y cristalización directa según la reivindicación 1 caracterizado porque, en la etapa c) una vez realizado el depósito de cristales de cobre en las placas de acero ta recuperación de cobre es del 100 % del cobre disuelto en la solución preñada.  6. Process for obtaining copper by means of leaching and direct crystallization according to claim 1, characterized in that, in step c) once the deposition of copper crystals on the steel plates is made, the copper recovery is 100% of the copper dissolved in the pregnant solution.
7. Una composición lixiviante no contaminante para la recuperación del cobre de minerales que lo contienen principalmente óxidos y carbonates que comprende: una solución diluida del 5 al 10% de H2S04, H3P04 al 0.5%, una cantidad de NaHS04 también en solución, otra cantidad de Fe3(P04)2 y una cantidad, dependiendo de la naturaleza del mineral, de H2S04 libre y NH40H como regulador de pH. 7. A non-polluting leaching composition for copper recovery of minerals that contain it mainly oxides and carbonates comprising: a diluted solution of 5 to 10% H2S04, 0.5% H3P04, an amount of NaHS04 also in solution, another amount of Fe3 (P04) 2 and an amount, depending on the nature of the mineral, free H2S04 and NH40H as a pH regulator.
8. El uso de la composición lixiviante no contaminante para la recuperación del cobre de minerales que io contienen principalmente óxidos y carbonates donde la solución diluida del 5 al 10% de H2S04, H3P04 al 0.5%, una cantidad de NaHS04 también en solución, otra cantidad de Fe3(P04)2 y una cantidad, dependiendo de la naturaleza del mineral, de H2S04 libre y NH40H como regulador de pH, logra la recuperación de cobre hasta una pureza superior a 99.5 %.  8. The use of the non-polluting leaching composition for the recovery of copper from minerals that contain mainly oxides and carbonates where the diluted solution of 5 to 10% H2S04, 0.5% H3P04, an amount of NaHS04 also in solution, another amount of Fe3 (P04) 2 and an amount, depending on the nature of the mineral, free H2S04 and NH40H as a pH regulator, achieves copper recovery to a purity greater than 99.5%.
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