Oxidos negros-lixiviacion.

QUÍMICA DISOLUTIVA DE COBRES NEGROS

A. Reghezza (ARIMET)

H. Veliz (TESORO)

C. Grawe (GABY)

C. Aldunce (GABY)

M. Rodríguez (DMH)

Junio – 2012

ARIMETEIRL

I.- RESUMEN

La caracterización geológica y química de algunos yacimientos asociados a recursos lixiviables presentan la dificultad de entender un porcentaje del cobre total que aparece como cobre insoluble en los test de solubilidad sulfúrica, pero que no están asociados a sulfuros de cobre.

A este grupo pertenecen los cobres negros que definen una serie de compuestos y mineraloides de tonalidades oscuras, de difícil reconocimiento, complejidad mineralógica y asociaciones polimetálicas refractarias a la acción ácida y de una lenta cinética disolutiva en los sistemas convencionales de lixiviación.

II.- INTRODUCCIÓN

En general, los compuestos oxidados de cobre son altamente solubles en medio sulfúrico, con una disolución virtualmente completa del elemento en tiempos prudentes de reacción, a temperatura ambiente y presión atmosférica.

Óxidos de estas características lo constituyen los sulfatos básicos e hidroxisulfatos del tipo antlerita, brochantita; carbonatos e hidrocarbonatos, del tipo malaquita y azurita; oxicloruros, del tipo atacamita; óxidos simples, del tipo tenorita; silicatos hidratados, del tipo crisocola y una serie de compuestos.

En general, en este tipo de especies, el cobre está asociado a compuestos de carácter aniónico y agua de hidratación, todos de alta y rápida solubilidad en medio sulfúrico.

Sin embargo, existen otros compuestos que presentan un comportamiento disolutivo muy diferente, en cuanto a magnitud y cinética, que han sido agrupados geoquímicamente como “cobres negros” por su color, y que constituyen una presencia importante en los yacimientos oxidados de cobre del Norte del país, tales como, Tesoro, Gaby, Quetena, DMH, Mina Sur y otros.

Estos compuestos corresponden a óxidos polimetálicos, con manganeso y fierro como los elementos constituyentes básicos; oxígeno como único elemento electronegativo detectado y agua de cristalización en cantidades variables.

Existen también óxidos simples, de comportamiento alotrópico como el óxido cúprico o tenorita, frecuentes en yacimientos de Arizona, New México, Sonora y otros; y también compuestos oxidados asociados a sílice, cuando esta especie es la predominante en la roca a lixiviar, y que se da con frecuencia en yacimientos exóticos del norte del país.

Para efectos de ordenación los “cobres negros” serán agrupados como:

• Óxidos simples
• Óxidos polimetálicos
• Óxidos asociados a sílice como especie mayoritaria

III.- ÓXIDOS SIMPLES

A esta clasificación pertenecen óxidos asociados a cobre, sin la presencia de otros elementos metálicos, y que se caracterizan por presentar un comportamiento alotrópico a la disolución de la especie.

En este grupo se destacan la tenorita y la melaconita, ambos óxidos cúpricos, pero que cristalizan en sistema triclínico y cúbico respectivamente, con distintos comportamientos disolutivos, y la paramelaconita, especie en la cual el cobre se presenta como Cu (I) y Cu (II) y cuya disolución requiere la presencia de un agente oxidante en medio ácido.

Caracterizaciones recientes llevadas a cabo por la faena minera Mantos de la Luna han permitido detectar a esta última especie en los residuos de lixiviación.

Las reacciones de lixiviación son las siguientes:

Tenorita, Melaconita: (CuO)

[pic 1][pic 2] 

Paramelaconita: (Cu4O3 = Cu2O*2CuO)

[pic 3][pic 4] 

[pic 5][pic 6] 

El distinto comportamiento disolutivo de estas especies en diferentes condiciones ensayadas, se representa en la Tabla 1.

Tabla 1: Solubilidad de Óxidos Negros Simples.

(1) Schevelev et al.

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