M El Proceso CESL Una Alternativa Medio Ambiental Superior a la Fundición ás de la mitad del cobre que se produce en el mundo proviene de sulfuros. El proceso tradicional de fabricar metales refinados a partir de minerales de sulfuros tiene dos etapas diferentes: 1) concentración física del mineral que produce la flotación del concentrado y 2) fundición y refinamiento para obtener metales puros. La mayor desventaja de la fundición es que se producen grandes cantidades de bióxido de azufre el cual debe ser convertido a ácido sulfúrico lo mas eficientemente posible. Sin embargo, aún utilizando la mejor tecnología, todavía se liberan altas cantidades de gas de bióxido de azufre. Otra gran desventaja es que por cada tonelada de cobre, se producen tres toneladas de ácido; para níquel, la proporción es aún mayor. Hay un exceso en el suministro de ácido en muchas partes del mundo, así que la venta de este sub-producto no es ya tan redituable como solía ser. Otra ventaja en el Proceso CESL es que los concentrados a granel (Ej.: Cu-Zn, Cu-Ni) pueden ser recuperados para recuperar los metales pagaderos. Hay muchas zonas donde la producción de concentrados a granel podrían elevar la recuperación global del metal comparada con la separación de los minerales en dos o más concentrados. Durante los últimos doce años, Teck Cominco Metals Ltd. a través de su subsidiaria, Cominco Engineering Services Ltd. (CESL), ha desarrollado un proceso hidrometalúrgico para refinación de ambos concentrados, cobre y níquel hacia sus metales respectivos. Si un concentrado contiene cantidades significativas de metales preciosos, éstas pueden ser recuperadas también. El proceso CESL utiliza tecnologías verificadas pero las combina de manera novedosa. No hay virtual desperdicio de agua o algún otro tipo de efluentes producidos por el Proceso CESL, o ningún tipo de emisiones gaseosas, excepto una pequeña cantidad de vapor. Los mayores sub-productos del Proceso CESL son: un residuo de lixiviación estable medioambientalmente y yeso. El Proceso CESL puede también refinar concentrados “sucios” que contengan flúor, uranio, arsénico, bismuto y otros elementos impuros que presenten serios retos de operación a fundidoras convencionales. Recientemente, concentrados con alto contenido de flúor han sido positivamente procesados sin problemas a razón de 1 tonelada por día dentro de la Planta de Demostración CESL, sin ningún equipo especial o modificaciones en el proceso. Cuando el arsénico es procesado a través del Proceso CESL, éste es convertido en una forma medio ambiental estable, que puede ser depositada en el estanque de los relaves sin problema. Viéndolo como una oportunidad comercial, las implicaciones del Proceso CESL son muy significativas. Los costos de capital de una planta CESL son mucho menores que los de una fundición, y los costos de operación son generalmente competitivos, lo que hacen al proceso CESL una económica y atractiva opción para futuras instalaciones dedicadas al refinamiento del cobre o níquel. Porque todas las soluciones que se utilizan son reciclables, se puede construir una refinería con tecnología CESL donde sea, particularmente junto a una mina. Las compañías pueden tener por lo tanto la capacidad de producir metales refinados de alta pureza cerca de donde obtienen el mineral, evitando los costos de transportación de concentrado a una refinería remota. Existen diversas variaciones en el Proceso CESL, de acuerdo al tipo de metal que se quiere recuperar (cobre, níquel, cobalto, zinc y metales preciosos). Estas variaciones se describen en detalle en los artículos a continuación. Cominco Engineering Services Ltd. Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd. Proceso de Cobre / Metales Preciosos CESL Proceso de Cobre CESL El Proceso de Cobre CESL comienza con una ligera molienda (no mostrada en el esquema) del concentrado antes de ser transferida al circuito de Oxidación Presurizada. En la Oxidación a Presión, se alimenta el autoclave con el concentrado vuelto a moler, junto con el ácido y oxígeno reciclados a una temperatura y presión elevadas. Los minerales de cobre se oxidan rápidamente bajo estas condiciones y resultan en sulfato de cobre básico (sólido), hematita y azufre elemental. Generalmente el cobre obtenido del concentrado no es soluble. El lodo obtenido de Oxidación Presurizada, suelta la presión, lo que provoca un enfriado instantáneo del mismo reduciendo su temperatura antes de ser filtrado. Lo filtrado es nuevamente llevado hacia el principio del proceso y los sólidos son lixiviados en el circuito de Extracción por Solventes con ácido reciclado (primeramente refinado). Cualquier cantidad de solución de cobre atrapado en los sólidos lixiviados es recuperada en el circuito de lavado , utilizando el refinado secundario neutralizado proveniente de Extracción por Solventes. Sin la presencia de metales preciosos, el residuo lavado se combina con los relaves del molino para desecho. La solución proveniente del circuito de Lixiviación Atmosférica contiene impurezas que pueden, si no, resultar en un producto de cobre difícil de vender si se fuera a electro-deposición directamente. Este licor lixiviante, solución primaria cargada, es por lo tanto enviado al circuito de Extracción por Solventes (SX) para purificación. Dentro de la Extracción por Solventes, un extractante orgánico altamente selectivo elimina casi todo el cobre disuelto de la solución cargada primaria (PLS), dejando atrás una solución acídica conocida como refinado primario. El cobre se separa a partir de la fase orgánica utilizando ácido sulfúrico reciclado. El resultado es un electrolito de calidad comercial el cual es enviado a la etapa de electro-deposición para producir cobre cátodo LME Grado A. Casi todo el refinado primario proveniente de SX es reciclado al circuito de Lixiviación Atmosférica. El resto es neutralizado con piedra caliza, filtrado con la finalidad de remover el yeso, y más adelante extraído por una segunda Extracción por Solventes para producir una agua de lavado para el Circuito de Lavado. En esta manera única toda el agua de lavado es internamente generada, además de que permite al Proceso CESL ser autosuficiente y libre de efluentes a la vez. Proceso de Metales Preciosos CESL Si se presentaran niveles económicamente significativos de metales preciosos , el residuo lavado que proviene del proceso de cobre es enviado al circuito de recuperación de metales ( , , ). El Proceso de metales Preciosos CESL se basa en una bien conocida tecnología de cianuración, pero con vistas a una regeneración por cianuración. La recuperación de los metales preciosos disueltos se realiza utilizando métodos de pulpa-en carbón. La carga de carbón es filtrada y subsecuentemente refinada a metal doré. Una refinación adicional separa el doré en productos individuales de metales preciosos. Cominco Engineering Services Ltd. Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd. Proceso de Níquel CESL El proceso de níquel CESL comienza con una fase de Oxidación Presurizada a la utilizada en el Proceso de Cobre CESL. La completa disolución del níquel (mas cobalto y zinc) ocurre dentro de la autoclave de Oxidación Presurizada. Unidades recuperan el níquel y el cobalto presente en la solución contenida en la autoclave. La Lixiviación Atmosférica y los circuitos de Extracción por Solventes son necesarios sólo si hay presencia de cobre. Para los concentrados de cobreníquel se utiliza un proceso alternativo para remover el níquel, de acuerdo a su concentración. En caso de ausencia de cobre, todo el filtrado obtenido después de la filtración de la solución producida por la oxidación a presión es tratada a través del proceso de níquel. La solución que ingresa al Proceso de níquel requiere ser purificada, ya que puede contener algún cobre residual, al igual que otros metales no deseados como aluminio, cadmio, hierro, cromo, manganeso, magnesio y zinc. Algunos pasos más son requeridos, dependiendo del tipo de metales presentes y sus respectivas concentraciones. Estas impurezas son generalmente precipitadas y subsecuentemente desechadas. El níquel y el cobalto son también precipitados del filtrado purificado, el resultado es una mezcla de hidróxido de níquel/cobalto. Después de la filtración el níquel y el cobalto se lixivian al mismo tiempo por medio de una solución de sulfato de amonio reciclado El lodo es filtrado nuevamente, dejando atrás un residuo para desecho y una solución de níquel-cobalto. La separación del cobre y el cobalto es lograda por la precipitación del cobalto dentro de la solución. Diversos pasos de separación finales se llevan a cabo para separar el cobalto comercial como producto de la solución de níquel. La solución de níquel es purificada a través de Extracción por Solventes y desmolde. El electrolito de níquel purificado resultante se pasa a electro-deposición para crear el producto final, que son los cátodos de níquel. Para mayor información acerca de Cominco Engineering y para obtener documentos técnicos que describan los procesos, visite: www.cesl.com Envíe sus preguntas (éstas pueden ser en español) a: cesl@cesl.com El website de Teck Cominco es: www.teckcominco.com Cominco Engineering Services Ltd. Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd. Beneficios del Proceso CESL • • • • • • • • Aplicable a una variedad de concentrados de sulfuro de metal base Puede tratar concentrados a granel o de baja calidad de una manera más barata, mejorando la recuperación del molino. Puede manejar concentrados con impurezas que normalmente causan penalizaciones a las fundiciones (Ej.: F, As, U, Bi) La Planta puede ser construida junto a la mina/molino, ahorrando costos de transportación. El proceso es un circuito cerrado, lo que minimiza la producción de efluentes No hay emisiones de gas, excepto una pequeña cantidad de vapor Convierte minerales arsénicos en arseniatos férricos benignos para el medio ambiente El Costo de Capital de la planta CESL es significativamente más bajo que el de una fundidora Pasos para la Comercialización En general, los proyectos que han sido propiamente piloteados a la escala apropiada se prueban de una manera más rápida y tienen una mayor probabilidad de éxito que aquellos proyectos que no han sido lo suficientemente demostrados a nivel planta piloto. Cominco Engineering Services Ltd. tiene instalaciones para realizar pruebas de una manera rápida y eficiente sobre concentrados de cobre y níquel a los que se pueda aplicar el proceso CESL. Hay tres pasos importantes que se requieren antes de que un estudio económico de construcción de planta pueda ser realizado: • • • Pruebas de laboratorio Pruebas regulares en la Planta Piloto Pruebas en la Planta de Demostración Las pruebas de laboratorio consisten en un programa corto Historia del proceso CESL Nacimiento Abril 1992 Proceso del Cobre • Pruebas de Laboratorio • Pruebas Planta Piloto • Operación Planta Demo 1992 1994-97, 2001-04 1997-2000 Proceso de Metales Preciosos • Pruebas de Laboratorio • Pruebas Planta Piloto • Operación Planta Demo 1995-1996 1995-96, 2003-04 1998-00 Proceso Níquel/Cobre • Pruebas de Laboratorio • Pruebas Planta Piloto 1995 1996, 2001-03 de pruebas en la autoclave para determinar la duración de la oxidación del azufre y su extractibilidad de los metales (incluyendo metales preciosos) Si las pruebas de laboratorio presentan resultados prometedores, una campaña continua de pruebas en la Planta Piloto es llevada a cabo. Durante esta fase, se determina la metalurgia del Proceso CESL bajo un estado de equilibrio. Una vez que la metalurgia es optimizada, el concentrado puede ser procesado a través de la Planta de Demostración, a una escala de 1-2 tpd de cobre cátodo. Todo el equipo utilizado en la Planta de Demostración es similar en diseño al que se usaría en la construcción de una planta comercial. Esta etapa de Demostración prueba el equipo en el proceso y brinda datos de diseño de ingeniería necesarios para una evaluación certera sobre los datos económicos de una planta a escala comercial Ingeniería en CESL Después de cada fase de pruebas, el grupo de ingeniería CESL puede valorar los datos económicos de un proyecto. CESL cuenta con una capacidad de ingeniería que permite rápidamente generar costos de capital y operacionales preliminares, así como análisis financieros del proyecto. CESL utiliza balances de masa y energía computarizada (METSIM) para generar un Paquete de Ingeniería de Proceso, que forma las bases para el diseño metalúrgico de un proyecto. Este paquete puede ser dado a cualquier compañía de ingeniería que el cliente escoja para completar un estudio de factibilidad bancable. Teck Cominco Limited 600-200 Burrard St., Vancouver, BC, Canada, V6C 3L9 Teléfono: 1-604-267-3050 Fax: 1-604-844-2681 Email: info@cesl.com Website: www.cesl.com, www.teckcominco.com Cominco Engineering Services Ltd. Una Subsidiaria de Teck Cominco Metals Ltd.