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Características del proceso CESL


A diferencia de la fundición, el proceso CESL no produce ninguna emisión gaseosa salvo por una pequeña cantidad de vapor. Además, no existen efluentes líquidos importantes. Los subproductos sólidos del proceso CESL son residuos de lixiviación y yeso ambientalmente estables, además de una cantidad menor de contaminantes precipitados como magnesio y zinc.

El proceso también puede refinar concentrados que contengan fluoruro, uranio, arsénico, bismuto, mercurio y otros contaminantes que puedan presentar dificultades en las fundiciones convencionales. Varios cientos de toneladas de concentrado que contienen niveles inusualmente altos de fluoruro han sido procesados en forma segura a través de la planta de demostración de CESL sin ninguna modificación especial de equipos o procesos. Cuando se procesa arsénico, este puede convertirse a una forma ambientalmente benigna desechable en el estanque de relaves asociado al molino. A pesar de diversos contaminantes, en cada caso virtualmente todos los cátodos producidos son de calidad grado A de LME.

El proceso CESL utiliza tecnologías existentes como oxidación bajo presión, extracción por solventes y electroobtención, pero las combina de una forma original. La extracción por solventes y la electroobtención se utilizan en todo el mundo y estos métodos de refinación de metales han demostrado ser procesos sólidos y bien comprendidos que generan un producto de cátodo de calidad superior.

Más de 50.000 horas de operación se han invertido en tratar 20 concentrados de diversas mineralogías en la planta piloto integrada de CESL. Casi 300 toneladas de cobre grado A de LME se han producido en 5.000 horas de operaciones de la planta de demostración.

 

El proceso CESL para el cobre consiste en cuatro pasos principales:

  1. Oxidación del mineral de cobre
  2. Lixiviación del cobre a partir del residuo de la oxidación
  3. Extracción por solventes para purificar el licor de lixiviación del cobre
  4. Electroobtención para recuperar el cobre en la forma de un producto comercial

El proceso CESL para el cobre involucra la oxidación de concentrados de sulfuro a elevada presión y temperatura en la presencia de iones de cloruro catalítico. Además del cobre, los metales contaminantes como el níquel, el cobalto y el zinc se oxidan durante el proceso de oxidación bajo presión. Según la metalurgia del concentrado, puede ser económicamente factible recuperar parte de los metales contaminantes más valiosos desde la solución del proceso.

La torta de filtración de lixiviación, que contiene cobre oxidado, hematita y azufre elemental se repulpa con refino reciclado de la extracción por solventes. Se controla el pH de la suspensión con el fin de lixiviar eficientemente el cobre desde la torta de filtración de oxidación bajo presión.

Los contaminantes se eliminan de la solución rica en cobre mediante extracción por solventes, un proceso convencional utilizado en todo el mundo. Luego, la solución purificada se somete a electroobtención, produciendo cátodos de cobre de estándares de grado A de LME.

 

 

  1. Pressure Oxidation: All copper minerals are oxidized into an acid-soluble solid (basic copper sulphate). Example: Oxidation of chalcopyrite (6CuFeS2 + 7.5O2 + 2H2SO4 + 2H2O -> 2[CuSO4▪2Cu(OH)2] + Fe2O3 + 12S°) The sulphur and the hematite (Fe2O3) solids do not leach or react in the subsequent stages of the CESL Process and are disposed of in their current forms as tails.
  2. Thickening: Slurry from the autoclave is thickened to separate the solution containing the leached copper from the solids, and to increase efficiency of the downstream solids washing and filtration.
  3. Washing and Filtration: A series of washing stages remove the dissolved copper from the solids in a counter-current fashion. The impure solution containing the copper is sent to the Solvent Extraction circuit. If precious metals are present, the copper-free solids are sent to the gold plant, otherwise they are disposed of.
  4. Solvent Extraction: In Solvent Extraction, the copper solution is mixed with an organic liquid. The organic selectively removes copper ions from the solution in exchange for hydrogen ions. The two phases are then separated, leaving copper-rich organic solution, and an acidic low copper aqueous solution. The aqueous layer is used for more copper leaching, whereas the organic is sent to the stripping stage. The copper is then removed from the organic layer using a strongly acidic solution. The result is a very pure copper solution, suitable for electrowinning.
  5. Electrowinning: During electrowinning an electrical current is passed through the copper rich solution causing the copper ions to plate onto stainless steel cathodes as LME Grade A pure metallic copper (>99.995%).
  6. Neutralization: Any excess acid produced during the leaching process is removed from a portion of the raffinate coming from Solvent Extraction using limestone before the product solution is recycled back to the Pressure Oxidation circuit.

El proceso CESL para el oro es un proceso sencillo, diseñado para tratar residuos producidos por el proceso CESL, pero puede aplicarse en otros sólidos con presencia de oro, en particular, alimentaciones con alto contenido de azufre. El proceso CESL para el oro se basa en la tecnología de cianuración. Este paso de cianuración, sin embargo, se realiza bajo presión, lo cual incrementa el índice de extracción de oro y plata. Una vez finalizada la lixiviación, la suspensión se filtra y lava. El oro y la plata se recuperan de la solución utilizando un circuito de carbono. Se utilizan métodos convencionales para recuperar el oro y la plata como metal doré. El cobre se precipita desde una parte de la solución estéril. La mayor parte de la solución se recicla directamente de vuelta a la cianuración. Un pequeño flujo de purga se trata a través de circuitos de destrucción y recuperación de cianuro antes de descargarse del proceso.

Pressure Cyanidation: Copper plant residue containing precious metals is mixed with recycled barren solution and the pH increased in preparation for Pressure Cyanidation. The resulting slurry is leached with cyanide solution.

El proceso para el níquel comienza con un paso de oxidación bajo presión similar al utilizado en el proceso para el cobre. La disolución completa del níquel, el cobre y el cobalto junto con el zinc, ocurre dentro de un autoclave. Si el licor de lixiviación tiene un contenido suficientemente alto de cobre, se envía a la extracción por solventes para su recuperación. 

La solución de níquel requiere purificación ya que puede contener elementos contaminantes. Estos metales se eliminan mediante precipitación. El cobalto puede recuperarse desde la solución como un producto comercializable a través de una etapa de purificación exclusiva.

El níquel se precipita como un hidróxido o sulfuro que puede procesarse adicionalmente como metal o venderse como un producto intermedio. Si se está produciendo níquel metálico, se utiliza sulfato de amoníaco para lixiviar el níquel desde el intermedio. El electrolito de níquel resultante se somete a electroobtención para producir cátodos de níquel.

 

Pressure Oxidation: The Nickel Process begins with a pressure oxidation step similar to that used in the Copper Process. Complete dissolution of the nickel, along with the cobalt, copper and zinc occurs within the autoclave.

El cobre puede lixiviarse selectivamente desde los concentrados de molibdeno utilizando el proceso CESL. El resultado es un concentrado de molibdeno limpio y una solución de cobre lista para ser integrada a la planta para cobre de CESL. El concentrado de molibdeno limpio reduce los costos asociados con la refinación de concentrados de baja ley o alto contenido de cobre.

Las condiciones del autoclave son similares a aquellas del proceso para el cobre, sin embargo, pueden utilizarse un tiempo de retención mucho menor y una densidad más alta de sólidos. El proceso CESL para limpieza del molibdeno se utilizaría en conjunto con el proceso CESL para el cobre o cuando exista una ubicación para tratar el cobre lixiviado.

 

The CESL Molybdenum Cleaning Process removes copper from molybdenum concentrates. This increases molybdenum recovery by allowing a lower-grade concentrate to be treated. The result of the moly cleaning process is a cleaned molybdenum.

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