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Hydrometallurgy Process for Copper Ore

Proceso hidrometalúrgico para mineral de cobre

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El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo y, gracias a sus propiedades físicas y químicas, como su alta conductividad, resistencia a la corrosión y excelente ductilidad, se utiliza ampliamente en energía eléctrica, vehículos eléctricos, telecomunicaciones, computadoras, teléfonos móviles, construcción, transporte, maquinaria industrial e infraestructura, entre otras industrias. Es el material ideal para la fabricación de productos eléctricos. También se utiliza a menudo en la fabricación de válvulas, tuberías de conexión para aires acondicionados internos y externos, radiadores y artesanías. Además, se utiliza en la fabricación de fungicidas y diversos productos químicos.

El cobre es esencial para la vida moderna y será impulsado por la rápida electrificación y la creciente disponibilidad de fuentes de energía renovables como la eólica y la solar; el cobre juega un papel fundamental en la creación de un mundo sostenible con bajas emisiones de carbono.

El cobre es un metal no ferroso con una abundancia en la corteza del 0,01%; el grado recuperable industrial mínimo promedio de las minas de cobre es del 0,4%; después de que los minerales de cobre extraídos de las minas de cobre se flotan en concentrados de cobre, el grado de cobre puede alcanzar el 24%; después de que el concentrado de cobre se funde y se produce en cobre anódico, el contenido de cobre puede alcanzar el 98% -99%; después de que el cobre anódico se produce electrolíticamente en cobre catódico, el contenido de cobre puede alcanzar más del 99,95%.

¿Por qué elegir la hidrometalurgia para el mineral de cobre?

El tratamiento piroquímico del mineral de sulfuro de cobre ofrece ventajas como alta productividad, bajo consumo de energía y es beneficioso para la recuperación de oro y plata. Sin embargo, actualmente existen dos problemas: el primero son los recursos y el segundo, la contaminación atmosférica.

1. Problemas de recursos: El mineral de sulfuro de cobre es la principal materia prima para la pirometalurgia en la actualidad, pero su calidad de extracción es cada vez menor; por lo tanto, el mineral de sulfuro de baja calidad, el mineral compuesto, el mineral oxidado y los relaves se convertirán en los principales recursos para la fundición de cobre en el futuro. Este tipo de mineral no puede tratarse directamente mediante pirometalurgia.

2. Problemas de contaminación atmosférica: Mientras se utilice mineral de sulfuro como materia prima para la pirometalurgia, el dióxido de azufre contaminará la atmósfera en diversos grados.

Por las dos razones mencionadas, el proceso hidrometalúrgico del mineral de cobre ha experimentado un gran desarrollo en los últimos años, siendo cada vez más utilizado.

Ventajas del proceso hidrometalúrgico del mineral de cobre

Como una forma eficaz de resolver el problema de la utilización de recursos minerales metálicos, el proceso hidrometalúrgico es más adecuado para la recuperación y utilización de recursos minerales de baja ley.

  • 01La ventaja significativa del proceso hidrometalúrgico es la alta tasa de recuperación de metales valiosos en las materias primas.
  • 02El proceso de producción es más fácil de automatizar y mantener, por lo que es más adecuado para el reciclaje de recursos minerales de baja ley.
  • 03La línea de producción ofrece una gran flexibilidad de proceso.
  • 04La tasa de recuperación integral de los componentes asociados es buena.

Flujo de proceso de la hidrometalurgia del mineral de cobre

  • Óxido de cobre

  • Sulfuro de cobre

01Proceso de trituración y molienda

La trituración y la molienda son los principales procesos tecnológicos de la hidrometalurgia del mineral de cobre. Tras la trituración, el mineral crudo entra en el molino de bolas para su molienda a una velocidad controlable y finalmente alcanza el tamaño de partícula adecuado antes de pasar al siguiente proceso de producción. En la hidrometalurgia, es necesario añadir cierta cantidad de agua al molino para mantener su densidad.

02Proceso de lixiviación (Lixiviación por agitación/lixiviación en pilas)

La lixiviación consiste en seleccionar un disolvente adecuado para disolver selectivamente elementos metálicos valiosos o impurezas nocivas en minerales, concentrados o productos intermedios de fundición, y transferirlos a la solución para separar los elementos valiosos de las impurezas nocivas o gangas. Además de minerales y concentrados, los materiales de lixiviación también pueden ser residuos de fundición, lodos anódicos, aleaciones residuales, etc.

Los minerales y concentrados crudos suelen estar compuestos por diversos minerales. Su composición es muy compleja y los elementos valiosos suelen presentarse en forma de compuestos como óxidos, sulfuros, arseniuros, carbonatos, sulfatos y fosfatos. También se encuentran en forma de metales, como oro, plata, cobre natural, etc. El disolvente y el método de lixiviación adecuados deben seleccionarse según las características de la materia prima.

03Proceso de purificación del licor de lixiviación
(extracción, desorción)

La purificación del licor de lixiviación es el proceso de separar el metal objetivo de las impurezas en la solución y eliminar las impurezas nocivas del licor de lixiviación. Durante el proceso de lixiviación de mineral crudo o concentrado, cuando el metal objetivo se transfiere de la materia prima a la solución, ciertas impurezas también entran en la solución.

Para facilitar la precipitación y la extracción del metal de interés, las impurezas deben eliminarse antes de la precipitación para obtener una solución lo más pura posible. La purificación del licor de lixiviación es relativa. Los metales impuros separados mediante la purificación suelen ser materias primas importantes que se recuperan como semiproductos valiosos.

04Extracción de metales de una solución (Electroobtención)

El proceso de separación y recuperación de los materiales metálicos contenidos en una solución acuosa mediante la conversión del estado metálico de la solución es uno de los pasos importantes de la hidrometalurgia.

El proceso de hidrometalurgia del cobre utiliza la electrodeposición, que se refiere al proceso de deposición o precipitación de sustancias sobre electrodos. Cuando la corriente pasa a través de la solución electrolítica, los iones de cobre del electrodo pueden reducirse a cobre y depositarse en él.

05Producto terminado (cátodo de cobre)

El cobre catódico producido mediante el método de extracción-electroobtención tiene una calidad superior a la del cobre catódico producido mediante el método de fundición-refinación, y alcanza o supera el estándar nacional para el cobre catódico n.º 1.

01Proceso de trituración, molienda y flotación

La trituración, la molienda y la flotación son los principales flujos de proceso de la hidrometalurgia del mineral de cobre sulfurado. Tras la trituración, el mineral crudo ingresa al molino de bolas para su molienda a una velocidad controlable. Tras alcanzar el tamaño de partícula adecuado, ingresa a la flotación para seleccionar el concentrado de cobre y pasar al siguiente proceso.

02Tostación por acidificación

En el horno de tostación, el concentrado de cobre se convierte en escoria de cobre mediante una reacción química con oxígeno mediante un control preciso de la temperatura.

03Lixiviación ácida

Lixiviación ácida: El concentrado de cobre se ha transformado en escoria suelta de cobre rica en óxido de cobre. El proceso de lixiviación ácida es el eslabón clave para convertir este "logro de alta temperatura" en una solución de iones de cobre que se puede extraer directamente. Mediante la reacción direccional entre el ácido y la escoria de cobre, el cobre se disuelve eficientemente de la red sólida, proporcionando materias primas puras para su posterior purificación y electrólisis. Es un paso clave en la hidrometalurgia que "se basa en el pasado y abre el futuro".

04Separación sólido-líquido

Después de que la pulpa lixiviada ingresa al proceso de purificación, el residuo del filtro se lava y almacena, y el filtrado ingresa a la siguiente etapa para prepararlo para la purificación profunda del cobre.

05Proceso de purificación del licor de lixiviación
(extracción, desorción)

La purificación del licor de lixiviación es el proceso de separar el metal objetivo de las impurezas en la solución y eliminar las impurezas nocivas del licor de lixiviación. Durante el proceso de lixiviación de mineral crudo o concentrado, cuando el metal objetivo se transfiere de la materia prima a la solución, ciertas impurezas también entran en la solución.

Para facilitar la precipitación y la extracción del metal de interés, las impurezas deben eliminarse antes de la precipitación para obtener una solución lo más pura posible. La purificación del licor de lixiviación es relativa. Los metales impuros separados mediante la purificación suelen ser materias primas importantes que se recuperan como semiproductos valiosos.

06Extracción de metales de una solución (Electroobtención)

El proceso de separación y recuperación de los materiales metálicos contenidos en una solución acuosa mediante la conversión del estado metálico de la solución es uno de los pasos importantes de la hidrometalurgia.

El proceso de hidrometalurgia del cobre utiliza la electrodeposición, que se refiere al proceso de deposición o precipitación de sustancias sobre electrodos. Cuando la corriente pasa a través de la solución electrolítica, los iones de cobre del electrodo pueden reducirse a cobre y depositarse en él.

07Producto terminado (cátodo de cobre)

El cobre catódico producido mediante el método de extracción-electroobtención tiene una calidad superior a la del cobre catódico producido mediante el método de fundición-refinación, y alcanza o supera el estándar nacional para el cobre catódico n.º 1.

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