Una vez finalizada la etapa de lixiviación primaria en las pilas de lixiviación, el mineral (ripio) se extrae con rotopala y se transporta mediante correas hacia los botaderos, pero cuando este método no es viable, se debe realizar la remoción de ripios, su transporte y depósito con camiones de extracción (CAEX) a botaderos, generando capas compactas que dificultan el riego adecuado. En los botaderos de ripios se realiza la lixiviación secundaria, de donde se obtiene ILS (solución intermedia de lixiviación). La compactación producida en estos botaderos por el tránsito de los CAEX genera una diminución de permeabilidad de este material, y con ello se dificulta la percolación de la solución lixiviante, afectando la eficiencia en la recuperación de cobre.
Actualmente hay del orden de 40 a 50 hectáreas que presentan compactación, zona ripios CAEX.
La compactación generada por el tránsito de los CAEX provoca que no se riegue de manera eficiente la totalidad de los botaderos, perdiendo capacidad productiva debido a que la solución lixiviante no tiene la percolación necesaria para efectuar la lixiviación secundaria.
Este desafío no se ha resuelto, sin embargo, se han realizado pruebas:
Métodos mecánicos de preparación de terreno (perforación, tronadura, ruteo y zanjas).
Sistemas de riego automatizados con goteros enterrados y a la vista.
¿Qué buscamos?
Identificar soluciones que contribuyan a mejorar el riego de zonas ripios CAEX compactados, aumentando la eficiencia en la recuperación de cobre de la lixiviación secundaria de la División Radomiro Tomic de Codelco. Estas soluciones pueden ser aplicaciones químicas, mecánicas-químicas u otras.
Requerimientos de la solución:
La solución debe ser aplicable a pila/ripios de lixiviación con alturas de hasta 120 m.
La solución debe ser capaz de operar en ambientes autónomos en términos de energía, sin alimentación a una red eléctrica.
La solución/tecnología debe resistir o ser compatible con soluciones ácidas y con presencia de iones cloruro. [H2SO4]= 20 g/L, [Cl-]=7-16 g/L.
La solución debe asegurar que no presenta ningún riesgo para las personas que pueden transitar en las cercanías e incluso sobre el ripio.
La solución debe asegurar que no altera la estabilidad estructural de la pila.
Soluciones Mecánicas-Químicas para la Permeabilidad
1. Uso de Agentes Humectantes o Surfactantes
Los agentes humectantes, también conocidos como surfactantes, reducen la tensión superficial del agua. Al agregar estos compuestos a la solución lixiviante, se facilita la percolación de la solución a través de las capas compactadas.
Aplicación: Pueden ser inyectados directamente en la línea de riego o en el gotero.
Compatibilidad: Se debe asegurar que sean compatibles con el ambiente ácido
(H2 SO 4) y los iones cloruro (Cl−) para no degradarse o reaccionar de forma indeseada.
Ventajas: Es una solución relativamente simple de implementar, ya que se integra al proceso de riego existente. Algunos surfactantes pueden ser biodegradables, lo que minimiza el impacto ambiental.
2. Inyección de Polímeros o Enzimas para Descompactar
Existen polímeros y enzimas específicos que pueden interactuar con los minerales del ripio para modificar su estructura y reducir la compactación.
Aplicación: Estos compuestos pueden ser inyectados directamente en las zonas compactadas a través de perforaciones o sistemas de riego específicos. La idea es que al interactuar con el ripio, generen microfracturas o modifiquen la estructura de las partículas, aumentando la porosidad y la permeabilidad.
Compatibilidad: Es crucial que la formulación sea resistente al ambiente ácido.
Ventajas: Ofrece una solución dirigida a la causa del problema (la compactación) en un nivel más profundo que el riego superficial.
Soluciones Mecánicas Innovadoras
3. Uso de Equipos de Perforación y Fracturamiento de Bajo Impacto
A diferencia de la tronadura tradicional, se podrían utilizar tecnologías de perforación y fracturamiento de bajo impacto para crear canales de percolación sin alterar la estabilidad de la pila.
Tecnología de perforación sónica o de vibración: Este método utiliza ondas de alta frecuencia para perforar, lo que permite la creación de pozos o canales sin generar grandes vibraciones o daños estructurales.
Inyección de agua a alta presión: A través de perforaciones, se podría inyectar agua a alta presión para crear canales de flujo, fracturando las zonas compactadas de manera controlada. Este proceso, conocido como fracturamiento hidráulico, se podría adaptar para su uso en botaderos de ripios.
Consideraciones Adicionales
Autonomía energética: Las soluciones que requieran energía, como sistemas de inyección, podrían alimentarse con paneles solares, considerando la gran radiación solar de la zona.
Seguridad y estabilidad: Cualquier solución debe ser probada a pequeña escala para asegurar que no afecte la estabilidad de la pila de 120 metros ni represente un riesgo para el personal. La compatibilidad de los materiales y compuestos químicos es fundamental para evitar la corrosión o la liberación de gases tóxicos.
Análisis y monitoreo: La clave para el éxito de cualquier solución es un monitoreo constante del flujo de la solución lixiviante y la recuperación de cobre en las zonas intervenidas. El uso de sensores de humedad y trazadores químicos podría ayudar a evaluar la eficacia de la solución en tiempo real.
HSQO
