Columna de Interés Técnico: Lixiviación de sulfuros de cobre y el potencial redox

Por María José Tardón, Gino Slanzi, Gabriel Berkowitz / Empírica 

En la lixiviación de sulfuros el potencial redox (Eh) tiene relevancia, puesto que esta medición resulta ser la expresión del intercambio electrónico que se produce como resultado de una serie de reacciones químicas, que dan origen o muestran el progreso del proceso mismo. Visto lo anterior, resulta interesante revisar cómo se vincula el Eh con la concentración de ciertos iones que participan en el proceso de lixiviación, básicamente de fierro, de manera de conocer cuál sería la mejor secuencia de riego/reposo que potencie una máxima extracción de cobre, a través de una secuencia de impulsos cinéticos que se puedan introducir al proceso. 

La respuesta de un sistema reaccionante, en términos de Eh, está cinéticamente influenciada por las concentraciones de las especies presentes, además de la temperatura. Esta última variable y las concentraciones de ciertos iones de hierro intervienen significativamente en la tasa de extracción. De esta manera, habiendo fijado la temperatura, es posible ir visualizando ciertos óptimos (peaks) de potencial redox en el transcurso de la lixiviación y a su vez inferir, en base a las fluctuaciones de potencial, periodos beneficiosos de tasas de extracción y períodos relativamente improductivos.

En este enfoque se ha encontrado que la calcopirita mantiene su reactividad en cierto rango de potencial, pero alcanzado un cierto máximo en esta medición, la lixiviación se torna lenta, instante caracterizado por una marcada pasivación de la reactividad química. Ciertos experimentos permiten concluir que existe un potencial redox crítico en el que la disolución de calcopirita alcanza su máximo, condición a su vez que está químicamente representada por una concentración óptima de iones de fierro que fijan el proceso.

¿Qué sucede con el Eh durante la actividad de riego/reposo? La exposición al aire de las partículas mineralizadas durante un ciclo dado de sucesivos e intercalados, riegos y reposos, permite oxidar los reductores presentes y el potencial por ende, se verá influenciado. Ello define la forma preferencial de oxidación que adoptarán los iones de fierro. Este ambiente puede modificarse, potenciarse y controlarse mediante una adecuada estrategia de reposos intermedios. La estrategia propende al logro de altas tasas de extracción en períodos relativamente cortos, generando una “secuencia óptima de riego/reposo” que maximiza la extracción de cobre durante el proceso de lixiviación de minerales calcopiríticos.

Este procedimiento ya ha sido propuesto por Empírica, encontrando condiciones experimentales que potencian la lixiviación de sulfuros de cobre refractarios.