Optimización del proceso de reactivación de orgánico en la minera El Tesoro

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Tesis (Ingeniero Civil Químico) -- Profesor guía: Alonso Jaques, profesor correferente: Julio Cortés, Pamela Lazo

El presente estudio tiene como objetivo optimizar el procedimiento de tratamiento con arcilla de la fase orgánica, tanto de planta como recuperada, en la minera El Tesoro ubicada en la región de Antofagasta. El tratamiento con arcillas es lo que comúnmente se usa en la industria del cobre para reactivar el orgánico usado en la extracción por solventes. El procedimiento usado no ha variado significativamente desde la puesta en marcha de la minera, siendo la dosificación de arcilla zeolita utilizada de 2,5 Kg/m3, y no hay estudios o investigaciones que respalden esa cifra, siendo la dosificación óptima de arcilla el punto más importante.
Por otra parte, empresas asesoras han hecho estudios que han apuntado a que los procedimientos de lavado de la fase orgánica previo y posterior a la reactivación, realmente no mejoran las propiedades de esta fase, inclusive debiera empeorar los resultados. Debido a los motivos anteriores, se levantó información sobre el funcionamiento de la extracción por solventes, las causas de la degradación del extractante, la teoría de la reactivación, las arcillas disponibles en el mercado y el procedimiento usado para reactivar la fase orgánica. Se encontró que hay dos arcillas diferentes disponibles, la zeolita (actual) y el Proactive II, y que el orgánico lavado contiene agua que compite por los sitios activos de la arcilla, lo que en teoría no es bueno para el proceso de re-activación.
Primeramente, se procedió a determinar experimentalmente cual arcilla era la mejor para el proceso, tanto para el orgánico de planta como el recuperado, y la dosis para cada caso. Para esto, se preparó un conjunto de pruebas para medir la tensión superficial, tensión interfacial, viscosidad y tiempo de separación de fases en continuidad orgánica y acuosa, variando la dosificación de arcilla. Para ambos casos de fase orgánica se determinó que el Proactive II es la arcilla que mejora más las propiedades del orgánico, con mayor importancia en los parámetros de tensión interfacial y tiempos de separación de fases, siendo la dosis óptima de 3 Kg/m3. Luego, se hicieron pruebas de laboratorio para establecer si el lavado previo y posterior a la reactivación es realmente necesario, midiendo los parámetros de tensión superficial, tensión interfacial y tiempo de separación de fases en continuidad acuosa y orgánica, a una muestra de fase orgánica activada con una dosis fija de arcilla de 2,5 Kg/m3 con y sin lavado. Los resultados muestran que el lavado previo a la activación no mejora las propiedades del orgánico, mientras que el lavado posterior al tratamiento no mejora los parámetros de tensión interfacial y los tiempos de separación de fases y perjudica notablemente el parámetro de tensión superficial.
Dados los resultados de los experimentos, se implementaron los siguientes cambios al procedimiento: la arcilla Proactive II para tratar la fase orgánica y la dosificación óptima de 3 Kg/m3, tanto para el orgánico de planta como el recuperado; y la eliminación de todos los lavados de la fase orgánica, salvo en el caso especial del orgánico recuperado que debe aplicarse lavado en caso de que la concentración de cloruro sea superior a 1.500 ppm por motivos operacionales de la centrífuga tricanter.