Un proceso (10) para la lixiviación en pila de minerales de sulfuro,

el proceso caracterizado por las etapas delproceso de:

(i) La aglomeración o humectación del mineral suministrado (16);

(ii) Exponer el mineral aglomerado o humectado a un inóculo que contiene una o más especies bacterianas capacesde bio-oxidar minerales de sulfuro en ese mineral (18);

(iii) Formar una o más pilas (20) del mineral de la etapa (ii);

(iv) Dispersar inóculo bacteriano adicional sobre al menos una porción de la o de cada pila (24); y

(v) Recuperar la solución de lixiviación que drena de la pila (28) y pasar una porción de esta a un medio para larecuperación de metal (30),

en donde la etapa (i) se conduce en un aglomerador que tiene un primer extremo (42) y un segundo extremo (44) yla etapa (ii) tiene lugar en el segundo extremo del aglomerador (44) del cual sale el mineral aglomerado ohumectado.

Lixiviación en pila de minerales de sulfuro.

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con la lixiviación en pila de minerales de sulfuro. Más particularmente, la presente invención se relaciona con la bio-oxidación de minerales de sulfuro en pila, al menos una de tales pilas está formada de mineral al cual se aplica un inóculo bacteriano antes del apilamiento de las pilas.

Antecedentes

La lixiviación en pila es una opción provechosa para la lixiviación de metales preciosos y básicos, generalmente, de minerales de baja calidad o materiales de desecho. La bio-oxidación que usa distintos microorganismos es una opción para tal lixiviación. Esta bio-oxidación se describe variamente como la lixiviación primaria con un lixiviante ácido o como una etapa pre-acondicionadora, antes de, por ejemplo, la etapa de cianuración.

La patente de Estados Unidos 6207443, asignada a Placer Dome, Inc., describe un proceso para la bio-oxidación de minerales de sulfuro en la cual un material previamente bio-oxidado se incorpora en la pila. Una primera porción del material de suministro que contiene sulfuros de metal se bio-oxida en la pila o tanque para formar una fracción biooxidada. Esta fracción bio-oxidada se combina posteriormente con una segunda porción del material de suministro, formando un material de suministro combinado. Este material de suministro combinado se puede usar para formar una pila adicional. La bio-oxidación se realiza en la pila adicional a través de la aplicación de un inóculo que comprende ácido sulfúrico y los microbios adecuados, con o sin los nutrientes adecuados. Este lixiviante se deja percolar a través de la pila y la solución saturada de lixiviación se remueve de la base de esa pila.

La manera en la cual el residuo bio-oxidado de la primera pila se combina con la segunda porción del mineral es por vía tanto de la introducción de ambos suministros de mineral en el aglomerado o los dos se pueden colocar directamente sobre una banda transportadora hacia la pila adicional. Una alternativa adicional es colocar el residuo bio-oxidado sobre la parte superior de una pila ya formada de la segunda porción de suministro.

Existen problemas asociados con la combinación de los dos suministros con antelación al aglomerador dado que las condiciones dentro del aglomerador son particularmente severas a los microbios presentes, particularmente si los microbios deben estar presentes a través de todo el proceso de aglomeración. El problema asociado con las versiones alternativas de la combinación de las dos corrientes descritas anteriormente es que es improbable que toda la segunda corriente o porción de mineral se exponga a los microbios presente en el residuo bio-oxidado. Igualmente, no hay mecanismo por el cual se pueda asegurar que una proporción significativa de la segunda corriente o porción de mineral del suministro se exponga al inóculo/lixiviante administrado a la pila adicional. Dado que la pila está sujeta a los problemas tradicionales asociados con la lixiviación de la pila, siendo, entre otras cosas, la canalización.

La patente de Estados Unidos 6083730, asignada a Geobiotics, Inc., describe un proceso de bio-oxidación de la pila en la cual la pila está comprendida de sustratos, tales como las partículas gruesas de mineral sobre las cuales se recubre un concentrado preparado del mineral para ser bio-oxidado. Este recubrimiento ocurre en el aglomerador con antelación al apilamiento de la pila. La pila se inocula después, en una manera típica, con bacterias capaces de bio-oxidar las partículas de sulfuro metálico dentro del concentrado recubierto en los sustratos. Esta inoculación ocurre o durante el apilamiento de la pila o inmediatamente después de esto. Este proceso busca exponer tanto como sea posible del sulfuro de metal al lixiviante a través del recubrimiento fino de los sustratos que forman la pila. Sin embargo, en esta no se describe ningún mecanismo por el cual los microbios para la bio-oxidación se distribuyen efectiva y uniformemente a lo largo de la pila.

En la solicitud de patente de Estados Unidos 10/723392 (Publicación núm.US 2004/0131520 A1) de Bruynesteyn, se describe un proceso para la lixiviación de minerales de bajo contenido de azufre. Este proceso incluye un mecanismo por el cual el azufre elemental finamente molido se expone a un cultivo de bacterias sulfuro-oxidantes como una etapa pre-acondicionadora en la cual las partículas de azufre son humectadas y las bacterias se unen ellas mismas a estas partículas de azufre. La combinación resultante de azufre pre-condicionado, agua y bacterias se adiciona después a las partículas de mineral durante un proceso de aglomeración típico. Este proceso se enfoca en la producción de ácido sulfúrico durante el pre-acondicionamiento de manera que el ácido sulfúrico se use para satisfacer parcialmente la demanda ácida de mineral en la pila formada últimamente. De nuevo, está claro que las bacterias sulfuro-oxidantes se someten al proceso completo de aglomeración y su severo ambiente. En la patente de Estados Unidos 5246486 asignada a Newmont Gold Co. y Newmont Mining Corporation, se describe un proceso para la bio-oxidación de sulfuros en una pila. Uno de los componentes clave de este proceso es la formación de "particulados" de partículas de mineral de sulfuro. Un inoculado se usa en la formación de estos particulados, donde el inóculo descrito se atomiza en el mineral mientras se apila en el transportador, dicho proceso se indica para reflejar la aglomeración como se conoce generalmente. También se nota en esta descripción que otros procesos se pueden emplear para la formación del particulado, incluyendo los dispositivos de aglomeración tipo disco. Además, se hace referencia a sumergir el mineral en un baño líquido en el transportador, y también al uso de extrusores espirales.

Los particulados formados como se describió anteriormente se usan posteriormente en el apilamiento de las pilas. Se sugiere que la formación de una pila de esta manera resulta en una lixiviación eficiente y una dispersión posterior de la solución de lixiviación, con o sin los nutrientes adicionales, a través de la pila de una manera conocida. Aunque la distribución del inóculo a lo largo de la pila por vía de la formación de particulados es ventajosa, los microbios del inóculo se someten nuevamente a condiciones físicas severas durante la aglomeración, incluyendo la exposición prolongada a fuerzas abrasivas las cuales pueden reducir su efectividad en la última pila formada.

En la solicitud de la patente internacional PCT/IB98/00969 (publicación núm. WO 98/51827) , de Echo Bay Mines Limited, se describe un proceso de bio-oxidación integrado de tanque/pila para el uso en minerales de sulfuro. El proceso involucra la división de una fuente refractaria de mineral de sulfuro en dos corrientes. La primera de estas corrientes se expone a un microorganismo que digiere el sulfuro en un reactor de tanque para la adaptación del microorganismo al mineral particular de sulfuro después del cual el mineral parcialmente digerido se combina con la segunda corriente de mineral de sulfuro. Este se separa posteriormente en sólido/líquido (desecado) y la porción sólida, con o sin una etapa de aglomeración, se usa para construir una pila. El líquido de la etapa de separación sólido/líquido se usa después para inocular la pila y realizar el proceso de bio-oxidación. Posteriormente a la etapa de bio-oxidación la pila se somete a un proceso de lixiviación, tal como la cianuración. Como se nota, los sólidos y líquidos del reactor de bio-oxidación, se pasan a su vez al espesador, cuyo contenido finalmente pasa a la separación de sólidos/líquidos. Después de la separación, el contenido completo se recombina efectivamente en la lixiviación de la pila. Esto crea un proceso de manera escalonada o en lote el cual puede introducir una limitación a la forma en que se puede practicar efectivamente el proceso. Además, la separación de sólidos/líquidos o etapa de desecado, conjuntamente con la etapa de aglomeración de estas y con antelación a la transportación de la acumulación expone nuevamente a los microorganismos a relativamente severas condiciones físicas. Además, el inóculo se aplica posteriormente a la pila de la misma manera que en la mayoría de la técnica anterior, por vía de la percolación a través de la pila.

Como se denotó anteriormente, muchas descripciones de patente describen procesos de bio-oxidación en un ambiente de lixiviación en pila, junto con la inoculación del mineral y/o la pila.... [Seguir leyendo]

1. Un proceso (10) para la lixiviación en pila de minerales de sulfuro, el proceso caracterizado por las etapas del proceso de:

(i) La aglomeración o humectación del mineral suministrado (16) ;

(ii) Exponer el mineral aglomerado o humectado a un inóculo que contiene una o más especies bacterianas capaces de bio-oxidar minerales de sulfuro en ese mineral (18) ;

(iii) Formar una o más pilas (20) del mineral de la etapa (ii) ;

(iv) Dispersar inóculo bacteriano adicional sobre al menos una porción de la o de cada pila (24) ; y

(v) Recuperar la solución de lixiviación que drena de la pila (28) y pasar una porción de esta a un medio para la recuperación de metal (30) , en donde la etapa (i) se conduce en un aglomerador que tiene un primer extremo (42) y un segundo extremo (44) y la etapa (ii) tiene lugar en el segundo extremo del aglomerador (44) del cual sale el mineral aglomerado o humectado.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se proporciona un caldo para la producción de bacterias

(22) para suministrar el inóculo bacteriano para la adición al mineral aglomerado o humectado de la etapa (i) y para la adición a la o a cada pila como en la etapa (iv) .

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde se proporciona uno o más estanques de la solución de lixiviación (28) para recibir la solución de lixiviación de la o de cada pila.

4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en donde solución de lixiviación de la o de cada estanque de la solución de lixiviación se recircula a la o cada pila.

5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en donde los estanques de la solución de lixiviación (28) reciben además el inóculo bacteriano a partir de caldo para la producción de bacterias (22)

6. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la porción de la solución de lixiviación de la o de cada pila (20) que se suministra al medio para la recuperación de metal (30) se separa de la solución de lixiviación antes de pasarla a los estanques de la solución de lixiviación (28) .

7. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en donde el proceso comprende además la combinación de un cultivo bacteriano primario con una muestra o porción del mineral que se usa en la etapa (i) en el caldo para la producción de bacterias (22) para adaptar el cultivo bacteriano primario a ese mineral.

8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en donde el caldo para la producción de bacterias (22) permite la adaptación del cultivo bacteriano primario al agua disponible en el sitio.

9. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, en donde el caldo para la producción de bacterias (22) se opera en una base continua.

10. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la operación continua del caldo para la producción de bacterias (22) se facilita en parte por la capacidad de dirigir el producto del caldo al mineral de la etapa (ii) , a la o cada pila y/o al o a cada estanque de la solución de lixiviación (30) .

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el mineral que forma el mineral de suministro de la etapa

(i) se extrae primero (12) y se remite a un proceso de trituración (14) , en el cual el mineral se tritura a un tamaño predeterminado.

12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el mineral aglomerado o humectado de etapa (ii) se pasa de esa etapa a un transportador (52) y se usa para apilar la una o más pilas de la etapa (iii) .

13. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la etapa de aglomeración o humectación comprende pasar el mineral triturado al aglomerador (32) en el primer extremo de este (42)

14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde al menos uno o más de agua (36) aglutinante (38) , y ácido (40) se introducen en el aglomerador en el primer extremo de este (42) .

15. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el primer extremo (42) del aglomerador (32) se constituye de aproximadamente los primeros dos tercios del aglomerador en un área designada la zona de aglomeración o humectación.

16. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 15, en donde cuando el mineral triturado pasa a lo largo de la longitud del aglomerador (32) este pasa de la zona de aglomeración o humectación (42) a la porción restante del aglomerador, designada la zona de inoculación (44) .

17. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se proporciona una entrada del inóculo en el aglomerador en forma de una o más boquillas atomizadoras (48) .

18. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 17 , en donde mineral aglomerado pasa del segundo extremo del aglomerador a una o más bandas transportadoras (52) que pasa el mineral aglomerado a la o cada pila (20) .

19. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, en donde el inóculo bacteriano, adicionalmente a la introducción en el aglomerador (32) se atomiza sobre el mineral aglomerado a través de un atomizador o atomizadores (48) cuando este se transporta a la o cada pila (20) .

20. Un proceso para la lixiviación en pila de minerales de sulfuro como se reivindica en la reivindicación 1 el proceso caracterizado por las etapas del proceso de:

(i) Proporcionar un caldo para la producción de bacterias (22) para la producción de un cultivo bacteriano capaz de bio-oxidar minerales de sulfuro en el mineral; y

(ii) Distribuir el cultivo bacteriano de ese caldo (22) para inocular cada uno de un mineral suministrado en una etapa de aglomeración o humectación (16) una o más pilas (24) , y uno o más estanques (30) dispuestos para recibir la solución de lixiviación de la o de cada pila, en donde las demandas específicas del proceso determinan la manera en la cual esta distribución se balancea y en donde la inoculación del mineral suministrado se conduce en un aglomerador y tiene lugar en el extremo del aglomerador de donde sale el mineral aglomerado o humectado.

21. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el caldo para la producción de bacterias (22) incluye la exposición de una porción del mineral suministrado a oxidar a un cultivo bacteriano primario no autóctono para ese mineral para pre-acondicionar o adaptar el cultivo bacteriano primario a este mineral.

22. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 20 ó 21, en donde el caldo para la producción de bacterias es agitado, aireado y de temperatura controlada.

23. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en donde uno o más nutrientes se añaden al caldo para la producción de bacterias (22) según sea necesario para las condiciones prevalecientes.

24. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en donde el caldo para la producción de bacterias (22) se coloca en un sitio para permitir el suministro del inóculo bacteriano a la etapa de aglomeración o humectación (16) para suministrar el inóculo bacteriano a la o cada pila (24) o para suministrar el inóculo bacteriano a uno o más estanques de las soluciones de lixiviación (30) .

25. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 24, en donde los tres suministros potenciales del inóculo bacteriano permiten que el caldo para la producción de bacterias opere en una base sustancialmente continua de manera que si pro razones del proceso no se alcanza un destino para el inóculo bacteriano, una o más de las opciones restantes puede ser apropiada.