MÉTODO PARA MEJORAR LA RECUPERACIÓN DE METALES POR MEDIO DE LIXIVIACIÓN A PRESIÓN Y TEMPERATURA ELEVADAS
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Este proceso se refiere generalmente a un proceso para recuperar metales de materiales portadores de metal, y más específicamente, un proceso para recuperar cobre y otros metales a través de lixiviación a presión a temperatura elevada en una tina de lixiviación a presión en donde un agente de semillación (sensibilización) se agrega a la tina de lixiviación a presión durante el proceso de oxidación. La fusión es un procedimiento para recuperar metales, tal como cobre, de metales de sulfuro portadores de metal. Debido al alto costo de la fusión, los minerales de sulfuro de cobre en el cuerpo mineral típicamente primero se concentran por técnicas de flotación para proporcionar un volumen más pequeño para la fusión. El -concentrado entonces es transportado a un fusionador, que procesa el concentrado pirometalúrgicamente a temperatura elevada para formar un producto de cobre crudo que se refina subsecuentemente en un metal altamente puro. La recuperación de cobre de los concentrados de sulfuro de cobre que utiliza lixiviación a presión ha probado que es una alternativa potencial y económicamente atractiva a la fusión. Las operaciones de lixiviación a presión generalmente producen emisiones menos fugitivas que las operaciones de fusión, y de este modo pueden realizarse beneficios ambientales. Además, los circuitos de lixiviación a presión pueden ser construidos más económicamente en el sitio en un concentrador, eliminando el gasto asociado con la transportación de concentrado que las operaciones de fusión pueden requerir. Además, cualquier ácido de subproducto producido en el circuito de lixiviación a presión puede utilizarse en operaciones de lixiviación en montón adyacentes, de este modo disfrazando los costos asociados con el ácido comprado. Por otro lado, la aplicación de lixiviación a presión puede resultar en pérdidas de cobre y metales preciosos altamente inaceptables. Un caso importante de las pérdidas de metal se ha identificado cuando los valores de metal son ocluidos por materiales presentes en la tina de lixiviación a presión, tal como, por ejemplo, hematita y/u otros materiales, que hacen a estos valores de metal no disponibles al procesamiento subsecuente, lo cual resulta en que se pierdan estos valores de metal. Un método efectivo y eficiente para recuperar cobre de materiales que contienen cobre, especialmente cobre de sulfuros de cobre tal como calcopirita y calcocita, que permite la recuperación de alto contenido de cobre se logre a un costo reducido sobre las técnicas de procesamiento convencionales y que mejore la recuperación de metales preciosos de los materiales portadores de metal puede ser ventaj oso . Aunque la forma en la cual la presente invención dirige las deficiencias y desventajas de la técnica anterior, se describe en mayor detalle en lo siguiente, en general, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención como un proceso para recuperar cobre y otros valores de metal de un material portador de metal que incluye varios procesos reactivos y de recuperación. En un aspecto preferido de la invención, un agente de seminación se introduce en el proceso de recuperación de metales, de mayor preferencia, durante un proceso de lixiviación a presión. De acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención, un proceso para recuperar metal de un material portador de metal generalmente incluye las etapas de: (i) someter un concentrado que contenga un valor de metal a un proceso de lixiviación a presión, en donde la tina de lixiviación a presión se siembra con un agente de seminación; y (ii) extraer el valor de metal del producto del proceso reactivo. En un aspecto de una modalidad alternativa de la invención, el agente de seminación puede reciclarse, el residuo que es introducido en la tina de lixiviación a presión. En general, el agente de semillación se selecciona para permitir la formación de un sitio de nucleación para la cristalización y/o crecimiento de especies sólidas derivadas de la solución en la cual ocurre el proceso reactivo. En un aspecto adicional de la presente invención, otro material extraño puede utilizarse como un agente de semillación durante la lixiviación a presión. En un aspecto adicional de la presente invención, puede utilizarse una combinación de agentes de semillación durante la lixiviación a presión. En aún otra modalidad de la presente invención, el cobre se recupera de un material portador de metal. El material que contiene cobre se somete a lixiviación a presión a temperatura elevada en una tina de lixiviación a presión, en donde se introduce un agente de semillación en la tina de lixiviación a presión, la cual de preferencia es una tina de lixiviación a presión de varios compartimentos. El producto de lixiviación a presión entonces puede experimentar uno o más procesos de acondicionamiento y/o refinamiento subsecuentes de manera que el cobre y/u otros valores de metal puedan recuperarse del producto o productos de lixiviación a presión. Las ventajas de un proceso de acuerdo con los diversos aspectos de la presente invención serán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica con la lectura y entendimiento de ' la siguiente descripción detallada con referencia a las figuras de los dibujos anexos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La materia objeto de la presente invención se dirige particularmente y se reclama distintivamente en la porción concluyente de la especificación. Un entendimiento más completo de la presente invención, sin embargo, puede obtenerse mejor al referirse mejor a la descripción detallada y a las reivindicaciones cuando se considere junto con las figuras de los dibujos, en donde números similares denotan elementos similares y en donde: La FIGURA 1 ilustra un diagrama de flujo de un proceso de recuperación de metales de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención; la FIGURA 2 ilustra un diagrama de flujo de un proceso de recuperación de metales ejemplar de acuerdo con una modalidad alternativa de la presente invención; y la FIGURA 3 ilustra un diagrama de flujo de aspectos adicionales del proceso de recuperación de metales ejemplar de la FIGURA 2. La presente invención se refiere a un proceso de recuperación de metales que implementa semillación en tina de lixiviación a presión. Generalmente, un material que lleva un valor de metal se somete a un proceso de lixiviación a presión en donde se utiliza un agente de semillación. Los valores de metal entonces pueden recuperarse y procesarse de acuerdo con varios procesos de recuperación.
Con referencia a la FIGURA 1, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención, un material 2 portador de metal se proporciona para su procesamiento. El material 2 de soporte de metal una mena, un concentrado, o cualquier otro material a partir del cual puedan recuperarse valores de metal. Los valores de metal tales como, por ejemplo, cobre, oro, plata, zinc, platino, metales del grupo de platino, níquel, cobalto, molibdeno, renio, uranio, metales de tierras raras, y similares pueden recuperarse de los materiales portadores de metal de acuerdo con varias modalidades de la presente invención. Varios aspectos y modalidades de la presente invención, sin embargo, prueban ser especialmente ventajosos junto con la recuperación de cobre y oro de materiales de sulfuro de cobre portadoras de oro, tales como, por ejemplo, calcopirita portadora de oro (CuFeS2) , calcocita (Cu2S) , bornita (Cu5FeS4) , y cobalita (CuS) . De este modo, el material 2 portador de metal de preferencia es una mena de cobre portadora de oro o concentrados, y de mayor preferencia, es una mena o concentrado de sulfuro de cobre portadora de oro. El material 2 portador de metal puede prepararse para su procesamiento de lixiviación a presión en cualquier forma que permita que las condiciones de material 2 portador de metal, tal como, por ejemplo, tamaño de partícula, composición y concentración de componentes sean adecuadas para el método de procesamiento elegido, tales condiciones pueden afectar la efectividad general y eficiencia de las operaciones de procesamiento. La composición deseada y los parámetros de concentración de componentes pueden lograrse a través de una variedad de etapas de procesamiento químicas y/o físicas, opción de la cual dependerán los parámetros de operación del esquema de procesamiento elegido, el costo de equipo y las especificaciones de materiales. Por ejemplo, el material 2 portador de metal puede experimentar pulverización, flotación, mezclado, y/o formación de mezcla, así como acondicionamiento químico y/o físico. Con referencia nuevamente a la FIGURA 1, después de que se ha preparado adecuadamente el material 2 portador de metal para su procesamiento, se somete a una etapa 4 de procesamiento . La etapa 4 de procesamiento puede ser cualquier proceso o reacción adecuado que ponga un valor de metal en el material 2 portador de metal en una condición tal que pueda someterse a etapas de recuperación posteriores. Por ejemplo, los procesos ejemplares adecuados incluyen procesos reactivos que tienden a liberar un valor de metal deseado en el material 2 portador de metal a partir del material 2 portador de metal . De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la etapa 4 de procesamiento comprende lixiviación a presión, ya sea a temperaturas medias (por ejemplo, de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 190 °C) o a temperaturas elevadas (por ejemplo, mayor a aproximadamente 200°C) . De acuerdo con otra modalidad de la invención, la etapa 4 de procesamiento comprende un proceso de lixiviación a presión a temperatura elevada que opera a una temperatura en el margen de aproximadamente 170 °C a aproximadamente 235°C, de mayor preferencia de aproximadamente 200 °C a aproximadamente 230°C, y óptimamente arriba de aproximadamente 200 °C . La etapa 4 de procesamiento puede ocurrir en cualquier tina de lixiviación a presión adecuadamente diseñada para contener la mezcla de lixiviación a presión a la temperatura deseada y en las condiciones de presión para el tiempo de residencia de lixiviación a presión requerido. De preferencia, la tina de lixiviación a presión utilizada en la etapa 4 de procesamiento es una tina de lixiviación a presión agitada, de varios compartimentos. Sin embargo, se apreciará que cualquier tina de lixiviación a presión que permita adecuadamente que el material portador de metal se prepare a partir de la recuperación de metal pueda utilizarse dentro del alcance de la presente invención. Durante la etapa 4 de procesamiento, los valores de metal pueden solubilizarse o de otra manera liberarse en preparación para sus procesos de recuperación posteriores . Cualquier sustancia que ayude a solubilizar el valor de metal, y de este modo liberar el valor de metal de un material portador de metal, puede utilizarse. Por ejemplo, en un proceso de recuperación de metales en donde el cobre es el metal que se recupera, un ácido tal como ácido sulfúrico puede ponerse en contacto con el material portador de cobre de manera que el cobre pueda solubilizarse para etapas de recuperación posteriores. Sin embargo, se debe apreciar que cualquier método adecuado para solubilizar valores de metal en preparación para etapas de recuperación de metales posteriores puede utilizarse dentro del alcance de esta invención. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, un agente de seminación se introduce en el proceso de reactivos durante la etapa 4 de procesamiento, antes de la recuperación de valores de metal . Aunque un agente de seminación puede utilizarse, debe tenerse cuidado de asegurar que no impacte negativamente el proceso general de recuperación de metales. Un agente de seminación adecuado de preferencia comprende cualquier material capaz de formar un sitio de nucleación para la cristalización y/o crecimiento de especies sólidas. Por ejemplo, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención, como se discute en lo anterior, un metal que va a recuperarse es liberado junto con el proceso reactivo. La presente invención ha encontrado que con frecuencia materiales que se precipitan o cristalizan a partir de la solución tienden a pasivar el proceso reactivo y/o encapsular un metal o metales que van a recuperarse. A través del uso del agente de seminación inventivo, las especies son impulsadas a cristalizarse, precipitarse o de otra manera formarse en o en proximidad al agente de seminación, en lugar del valor de metal, de este modo dejando el valor de metal expuesto y dispuesto a la lixiviación subsecuente u otra recuperación. Por consiguiente, el agente de seminación puede ser cualquier partícula que actúe con un sitio para la acumulación y/o precipitación de partículas, y puede originarse de materiales reciclados a partir de otras etapas del proceso de recuperación de metales o puede proporcionarse por la adición de sustancias que son extrañas al proceso de recuperación de metales. En algunos casos, el agente de semillación comprende cualquier material que promueve la cristalización, precipitación y/o crecimiento de materiales no deseados -por ejemplo en el caso preferido de recuperación de cobre, hematita, ganga, y similares-, que de otra manera pueden tender a encapsular parcial o completamente los valores de metal deseados, haciendo a los valores de metal deseados, por e emplo, cobre y oro, generalmente no disponibles o menos accesibles a una solución de lixiviación. Como se conoce, en precipitación, las partículas de semilla tienden a crecer en tamaño a través de la deposición de materiales de la solución. Por consiguiente, la precipitación no preferencial sobre otras superficies de material también puede ocurrir (es decir, sin semilla) . Una fuente de agentes de semillación adecuados útil de acuerdo con varios aspectos de la presente invención son aquellos materiales que pueden encontrarse en la descarga de la tina de lixiviación a presión, cuyos materiales pueden reciclarse para propósitos de semillación. El uso de la descarga de la tina de lixiviación a presión reciclada puede ser deseable por razones económicas, y utilizar un agente de semillación que es similar o idéntico a las partículas no deseadas en la mezcla de proceso de lixiviación a presión puede tender a fomentar la acumulación de material no deseado. Por ejemplo, en procesos de recuperación de metales donde un material no deseado, tal como hematita, está presente en el material portador de metal o se produce como un subproducto, la introducción del residuo que contiene hematita reciclado de los procesos de lixiviación a presión previos probablemente tenderá a proporcionar hematita recién formada o liberada en un sitio de nucleacion preferencial. En ausencia de este sitio de nucleacion, las partículas no reactivas pueden ocluir los valores de metal deseados a la solubilización al precipitarse en la superficie de los valores de metal, haciendo a los valores de metal irrecuperables. Por lo tanto, introducir un agente de seminación para evitar la oclusión puede ayudar a proporcionar mejor recuperación de metales. Otra fuente de agentes de seminación adecuados útiles de acuerdo con varios aspectos de la presente invención son otros subproductos del proceso de recuperación. Por e emplo, en casos en donde el material portador de metal seleccionado para su uso junto con el proceso de recuperación de la presente invención comprende múltiples valores de metal, por ejemplo, cobre, oro, y/o plata, puede ser deseable recuperar los metales en etapas de recuperación secuenciales . Por ejemplo, si el cobre inicialmente recuperado a través de un proceso de lixiviación a presión, el oro y la plata pueden recuperarse después de esto, por ejemplo a través del uso de lixiviación con cianuro. En tal caso, los residuos de lixiviación de cianuro atenuados con cianuro pueden utilizarse adecuadamente con un agente de semillación de acuerdo con la presente invención. Un agente de semillación adecuado de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención también puede ser un material que no sea un subproducto de ningún procesamiento reactivo. Por ejemplo, las partículas que son extrañas al proceso de recuperación, tal como hematita, arena, arena de sílice, arcilla, y/o jarocita pueden utilizarse. Además, los materiales en partículas generalmente no reactivos tales como, por ejemplo, concentrado de bajo grado, residuos, o corrientes de producto intermedio de las actividades de procesamiento de minerales, pueden agregarse a la tina de lixiviación a presión. Debe apreciarse, sin embargo, que de acuerdo con varios aspectos de la presente invención, cualquier material que sea capaz de formar un sitio de nucleación para la cristalización y/o crecimiento de especies sólidas que está dentro del alcance de la invención. De acuerdo con aspectos adicionales de la presente invención, el agente de semillación puede seleccionarse adecuadamente y variarse durante la operación de un proceso de recuperación continuo. Por ejemplo, nuevamente sólo para propósitos de ilustración, en casos donde el material portador de metal seleccionado contiene cobre y otros metales preciosos, tal como oro y/o plata, el material de semillación inicialmente puede ser un aditivo generalmente no reactivo, por ejemplo, ematita, y después de esto procesar los subproductos, tal como, por ejemplo, residuo de separación de sólido-líquido, residuos de lixiviación de cianuro atenuados con cianuro, y similares, pueden reciclarse en el proceso reactivo y servir como el agente de semillación durante la operación continua del proceso de recuperación. Subsecuente al material 2 portador de metal que experimenta el procesamiento reactivo de la etapa 4, los valores de metal que se han hecho disponibles por el proceso reactivo pueden experimentar varios procesos de recuperación.
Con referencia nuevamente a la FIGURA 1, el proceso 6 de recuperación puede ser cualquier proceso para recuperar valores de metal, y puede incluir cualquier número de etapas preparatorias o de acondicionamiento. Por ejemplo, una solución portadora de metal puede prepararse y acondicionarse para la recuperación de metal a través de una o más etapas de procesamiento químicas y/o físicas. La solución portadora de metal puede acondicionarse para ajustar la composición, concentraciones de componentes, contenido de sólidos, volumen, temperatura, presión y/u otros parámetros químicos y/o físicos a los valores deseados. Generalmente, una solución portadora de metal adecuadamente acondicionada contendrá una concentración relativamente elevada de metal soluble, por ejemplo, iones de cobre y sulfato en solución y de preferencia contendrán algunas impurezas. Además, las condiciones de la solución portadora de metal de preferencia se mantienen sustancialmente constantes para mejorar la calidad y uniformidad del producto de metal recuperado al final . En un aspecto de una modalidad preferida de la presente invención, el acondicionamiento de una solución que contiene cobre para la recuperación de cobre en un circuito de electrodeposición comienza al ajustar ciertos parámetros físicos de la mezcla de producto a partir de la etapa de procesamiento reactivo. En un aspecto preferido de esta modalidad de la invención, donde la etapa de procesamiento reactivo es lixiviación de presión a temperatura elevada, es deseable reducir la temperatura y la presión de la mezcla de producto. Un método preferido para ajusfar las características de temperatura y presión de la mezcla de producto que contiene cobre a partir de una etapa de lixiviación a presión a temperatura elevada es explotación atmosférica . De acuerdo con aspectos adicionales de esta modalidad preferida, después de que se ha sometido la mezcla de producto a la explotación atmosférica utilizando, por ejemplo, un tanque de expansión, la mezcla de producto puede acondicionarse además en preparación para las etapas de recuperación de valor de metal posteriores. Por ejemplo, una o más etapas de separación de fase sólida/líquida puede utilizarse para separar la solución de metal solubilizada a partir de las partículas sólidas . Esto puede lograrse en cualquier forma convencional, incluyendo el uso de sistemas de filtración, circuitos de decantación de contracorriente (CCD) , espesantes, centrífugos y similares. Una variedad de factores, tal como el equilibrio de material de proceso, regulaciones ambientales, composición de residuo, consideraciones económicas, y similares, pueden afectar la decisión de si emplear un circuito de CCD, un espesante, un filtro, o cualquier otro dispositivo adecuado en un aparato de separación de sólido-líquido. Sin embargo, debe apreciarse que cualquier técnica para condicionar la mezcla de producto para la recuperación de valor de metal posterior est dentro del alcance de la presente invención. Como se discute adicionalmente en lo siguiente, los sólidos separados pueden someterse además a etapas de procesamiento posteriores, incluyendo recuperación de valores de metal precioso u otros metales, tal como, por ejemplo, recuperación de oro, plata, metales del grupo de platino, níquel, cobalto, molibdeno, zinc, renio, uranio, metales de tierras raras, y similares. Alternativamente, los sólidos separados pueden utilizarse para propósitos de semillación durante el procesamiento reactivo como se describe en lo anterior, o pueden someterse a distinta disposición. El líquido separado de un aparato de separación de líquido-sólido también puede experimentar una serie de etapas de acondicionamiento para preparar los valores de metal solubilizados en el mismo para la recuperación de metales. Por ejemplo, el líquido separado puede experimentar varias adiciones de reactivos, y/o etapas de extracción de solventes para poner los valores de metal en un estado tal que los valores de metal sean susceptibles a las técnicas de recuperación de metales. Además, el acondicionamiento subsecuente y/o las etapas de procesamiento pueden tomarse de manera que las tazas de recuperación sean tan eficientes como sea posible. Después de cualquiera de las etapas de preparación deseadas, la corriente de producto de lixiviación a presión puede experimentar la etapa de operación de metales deseada. El método de operación de valores de metal puede incluir cualquier método convencional adecuado para remover los valores de metal deseados de las soluciones, tal como, por ejemplo, electrodeposición, precipitación, extracción por solvente, cianidación, intercambio de iones, y/o flotación de iones, y de preferencia resulta en un producto de metal relativamente puro. En una modalidad ejemplar de la presente invención ilustrada en la FIGURA 2, una corriente 4 de alimentación que contiene cobre que contiene un material 2 que contiene cobre se proporciona para recuperación de valores de metal . El cobre en el material 2 que contiene cobre puede estar en cualquier forma a partir de la cual pueda extraerse el cobre, tal como óxido de cobre o sulfuro de cobre, por ejemplo, calcopirita (CuFeS2) , calcocita (Cu2S) , bornita (Cu5FeS4) , y cobalita (CuS) . El material 2 que contiene cobre también puede incluir cualquier número de una variedad de otros metales, tal como oro, plata, metales del grupo de platino, zinc, níquel, molibdeno, cobalto, metales de tierras raras, renio, uranio y/o mezclas de los mismos. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la corriente 4 de alimentación se combina con un liquido 6, el cual puede comprender agua, para formar una mezcla 5 de alimentación, la mezcla 5 de alimentación entonces se somete a una etapa 10 de lixiviación a presión. Alternativamente, la corriente 4 de alimentación puede alimentarse directamente a un dispositivo de lixiviación a presión (etapa 10) tal como una tina de lixiviación a presión, junto con otras corrientes de alimentación, particularmente la corriente 6 de alimentación. En una modalidad (no mostrada en la FIGURA 2) , la corriente 4 de alimentación de material que contiene cobre se prepara por lixiviación a presión al pulverizar un material que contiene cobre y someterlo a flotación. En este caso, la corriente 4 de alimentación se combina con un liquido, de preferencia agua para formar la mezcla 5 de alimentación, se somete a lixiviación a presión (etapa 10 en la FIGURA 2) . La combinación del líquido con la corriente 4 de alimentación puede efectuarse utilizando cualquiera de una o más de una variedad de técnicas y aparatos, tal como, por ejemplo, mezcla en línea o utilizando un tanque de mezclado u otro recipiente adecuado. El material combinado entonces puede someterse a una etapa de procesamiento de flotación (no mostrada) , y el producto de flotación después de esto puede filtrarse, secarse con aire, y repulsarse antes de someterse a lixiviación a presión.
Con referencia continua a la FIGURA 2 , la mezcla 5 de alimentación se introduce adecuadamente en una tina de lixiviación a presión para experimentar lixiviación a presión a temperatura elevada como tal, la tina de lixiviación a presión de preferencia comprende una tina 10 de lixiviación a presión con varios compartimentos sellada. La mezcla 5 de alimentación puede tener un tamaño de partículas sólidos en el orden de menos de aproximadamente 100 micrones, de preferencia variando de aproximadamente 45 a aproximadamente 60 micrones. De mayor preferencia, el tamaño de partículas sólidos de la mezcla 5 de alimentación se dimensiona adecuadamente de manera que la distribución de tamaño de no más de aproximadamente 20 por ciento de los materiales que contienen cobre concentrados es mayor que aproximadamente 60 micrones . De acuerdo con un aspecto preferido de esta modalidad, la mezcla 5 de alimentación tiene una relación de sólido-líquido preferida que varía de aproximadamente 5 por ciento a aproximadamente 50 por ciento de sólidos en peso, y de preferencia aproximadamente 10 por ciento a aproximadamente 35 por ciento en sólidos en peso. Cualquier agente capaz de asistir en la solubilización del valor de metal que va a recuperarse (por ejemplo, cobre) , tal como goma, ácido sulfúrico puede proporcionarse durante el proceso de lixiviación a presión en un número de formas. Por ejemplo, los ácidos pueden proporcionarse en una corriente de enfriamiento proporcionada por el reciclaje de la solución 32 de refinación de la etapa 30 de extracción con solvente (antes o después de la solubilización, véase FIGURA 3) , y/o el reciclaje de una porción de la fase liquida de la mezcla 18 de producto, y/o por la producción durante la lixiviación a presión de un ácido sulfúrico a partir de la oxidación de los minerales de sulfuro en la mezcla de alimentación. Sin embargo, debe apreciarse que cualquier método para proporcionar la solubilización de cobre está dentro del alcance de la presente invención. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad ejemplar, el proceso de lixiviación a presión a temperatura elevada en la tina 10 de lixiviación a presión de preferencia ocurre en una forma seleccionada adecuadamente para promover la solubilización del valor de metal que va a recuperarse (por ejemplo, cobre). Varios parámetros pueden influenciar el proceso de lixiviación de presión a temperatura elevada. Por ejemplo, durante la lixiviación a presión, puede ser deseable introducir materiales para mejorar el proceso de lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, durante la lixiviación a presión en la tina de lixiviación a presión, suficiente oxigeno 14 puede inyectarse en la tina para mantener una presión parcial de oxígeno de aproximadamente 50 a aproximadamente 200 psi, de preferencia de aproximadamente 75 a aproximadamente 150 psi, y de mayor preferencia aproximadamente 100 a aproximadamente 125 psi. Además, debido a la naturaleza de la lixiviación a presión a temperatura elevada, la presión de operación total en la tina de lixiviación a presión generalmente es super-atmosférica, de preferencia de aproximadamente 250 a aproximadamente 750 psi, de mayor preferencia de aproximadamente 300 a aproximadamente 700 psi, y de mayor preferencia de aproximadamente 400 a aproximadamente 600 psi. El tiempo de residencia para el proceso de lixiviación a presión a temperatura elevada puede variar, dependiendo de los factores tales como por ejemplo, las características de un material portador de metal y la presión de operación y temperatura del reactor. En un aspecto de la invención, el tiempo de residencia para el proceso de lixiviación a presión a temperatura elevada varía de aproximadamente 30 a aproximadamente 120 minutos. El control del proceso de lixiviación a presión incluyendo el control de la temperatura en la tina 10 de lixiviación a presión, puede lograrse por cualquier método convencional o visualizado después de esto. Por ejemplo, de acuerdo con un aspecto de la invención, la temperatura de la tina 10 de lixiviación a presión se mantiene en aproximadamente 200°C a aproximadamente 235 °C, y de mayor preferencia de aproximadamente 215 °C a aproximadamente 230 "C.
Debido a la naturaleza exotérmica de la lixiviación a presión de muchos sulfuros de metal, el calor generado por la lixiviación a presión a temperatura elevada generalmente es más que el necesario para calentar la mezcla 5 de alimentación a la temperatura de operación deseada. De este modo, para poder mantener la temperatura de la mezcla de alimentación preferible, un líquido de enfriamiento puede ponerse en contacto con la mezcla de alimentación durante la lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad de la presente invención, un líquido de enfriamiento se pone en contacto de preferencia con la corriente de alimentación en la tina 10 de lixiviación a presión durante la lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad de la presente invención, un líquido de enfriamiento se pone en contacto de preferencia con la corriente de alimentación en la tina 10 de lixiviación a presión durante la lixiviación a presión. El líquido de enfriamiento puede comprender agua de relleno, pero puede ser cualquier fluido de enfriamiento adecuado dentro del proceso o de una fuente exterior, tal como la fase líquida reciclada de la mezcla de producto, la solución 32 de refinación neutralizada, o una mezcla de fluido de enfriamiento. El líquido de enfriamiento puede introducirse en la tina 10 de lixiviación a presión a través de la misma entrada que la mezcla de alimentación, o alternativamente en cualquier forma que efectúe el enfriamiento de la mezcla 5 de alimentación. La cantidad de liquido de enfriamiento agregada a la mezcla 5 de alimentación durante la lixiviación a presión puede variar de acuerdo con la cantidad de minerales de sulfuro dentro y la densidad de la pulpa de la mezcla 5 de alimentación, así como otros parámetros del proceso de lixiviación a presión. En un aspecto preferido de esta modalidad de la invención, una cantidad suficiente de líquido de enfriamiento se agrega a la tina 10 de lixiviación a presión para producir un contenido de sólidos en la mezcla 18 del producto en el orden de menos de aproximadamente 50% de sólidos en peso, y de mayor preferencia variando de aproximadamente 3 a aproximadamente 35% de sólidos en peso. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, un agente de semillación no reactivo se introduce en un proceso de lixiviación a presión a temperatura elevada para ayudar en la recuperación de metales. Con referencia a las FIGURAS 2 y 3, de acuerdo con un aspecto preferido de esta modalidad de la presente invención, el residuo 22 puede reciclarse en la tina 10 de lixiviación a presión y utilizarse como un agente de semillación. El residuo 22 puede dividirse de manera que una porción se dirige nuevamente a la tina 10 de lixiviación a presión y el resto puede descartarse o someterse a recuperación de metales adicional (tal como, por ejemplo, como se ilustra en una forma ejemplar en la FIGURA 3) . Por ejemplo, y como se muestra en la FIGURA 3, la porción de la corriente 22 de residuo que no se recicla como un agente de semillación en la tina 10 de lixiviación a presión puede experimentar recuperación de metales preciosos utilizando cianidación o cualquier otra técnica de recuperación de metales. Las partículas en la porción de la corriente 22 de residuo que se recicla en la tina 10 de lixiviación a presión puede actuar como sitios de acumulación para la precipitación de otros materiales, tal como hematita, como se describe en lo anterior, de este modo mejorando la cantidad de cobre que puede recuperarse. El residuo 22 reciclado puede suministrarse a la tina 10 de lixiviación a presión al bombear y entubar la tina de lixiviación a presión, un tanque de alimentación u otra ubicación intermedia adecuada. Debe apreciarse que otros numerosos materiales no reactivos y/o reactivos pueden utilizarse como agentes de semillación de acuerdo con la presente invención y pueden utilizarse en combinación con la corriente de alimentación en la tina de lixiviación a presión. De acuerdo con un aspecto preferido de la modalidad de la invención ilustrada en la FIGURA 2, la mezcla 18 de producto de la tina 10 de lixiviación a presión puede explotarse en un tanque 16 de expansión atmosférica u otra tina adecuada para liberar la presión y para enfriar evaporativamente la mezcla 18 de producto a través de la liberación de vapor para formar una mezcla 24 de producto explotada. Dependiendo de las configuraciones del equipo de proceso especificas y especificaciones, más de una etapa de explotación puede emplearse. La mezcla 24 de producto explotada de preferencia tiene una temperatura de aproximadamente 90 °C a aproximadamente 105°C, una concentración de cobre de aproximadamente 35 a aproximadamente 60 gramos/litros, y una concentración de ácido de aproximadamente 10 a aproximadamente 60 gramos/litros. Con referencia aún a la FIGURA 2, la mezcla 24 de producto explotada puede dirigirse a un aparato 20 de separación de sólido/líquido, tal como un circuito de decantación de contracorriente (CCD) . Alternativamente, el aparato de separación de sólido/líquido puede comprender por ejemplo, un espesante o un filtro. En un aspecto de una modalidad preferida de la invención, la etapa 20 de separación de fase sólida-liquida puede llevarse a cabo con una CCD convencional utilizando lavado de contracorriente convencional de la corriente de residuos para recuperar el cobre lixiviado en el producto de solución que contiene cobre y para disminuir la cantidad de cobre soluble que avanza a los procesos de recuperación de metales preciosos o el almacenaje. De preferencia, relaciones grandes de lavado se utiliza para mejorar la efectividad de la etapa de separación de sólido-liquido, es decir, cantidades rel tivamente grandes de agua de lavado se agregan a la corriente de residuos en el circuito 20 de CCD. De preferencia, la mezcla 24 de producto explotada se diluye por el agua de lavado en el circuito 20 de CCD para formar una solución que contenga cobre que tenga una concentración de cobre de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 gramos/litros. Dependiendo de su composición, la corriente 22 de residuos del aparato 20 de separación de sólido-líquido, como se describe en lo anterior, puede utilizarse como un agente de semillación durante la lixiviación a presión, puede disponerse o someterse a procesamiento adicional, tal como, por ejemplo, recuperación de metales preciosos, por ejemplo, si la corriente 22 de residuos contiene una fracción económicamente importante de oro, puede ser deseable recuperar esta fracción de oro a través de un proceso de cianidación u otro proceso de recuperación adecuado. Si el oro y otros metales preciosos van a recuperarse de la corriente 22 de residuos mediante técnicas de cianidación, el contenido de contaminantes en la corriente, tal como el azufre elemental, precipitados de hierro, y minerales de cobre no reaccionados, se disminuye de preferencia. Tales materiales generalmente proporcionan consumo de reactivo elevado en el proceso de cianidación y de este modo incrementan el gasto de la recuperación de metales preciosos.
Adicionalmente , como se menciona en lo anterior, es preferible utilizar una gran cantidad de agua de lavado u otra solución diluente durante el proceso de separación de sólido-líquido para mantener niveles de cobre y ácido bajos en el residuo de CCD en un intento por optimizar las condiciones de corriente de residuos para la recuperación de metales preciosos. Con referencia ahora a la FIGURA 3 , el residuo 22 de la etapa 20 de separación de sólido-líquido puede someterse a varios procesamientos adicionales. Dependiendo de las características del residuo 22, puede ser ventajoso someterlo a neutralización y/o ajuste del pH, tal como se ilustra en la etapa 60. El residuo una vez que es tratado así puede reciclarse en la lixiviación 10 a presión, o someterse a procesamiento adicional. Tal procesamiento puede incluir, con referencia continua a la FIGURA 3, una ebullición de cal caliente opcional (etapa 62) seguida por la recuperación de metales preciosos (etapa 66) , tal como a través del uso de la lixiviación de cianuro convencional (etapa 64) seguida por la separación de fase líquida-sólida (etapa 68) . Si se utiliza lixiviación con cianuro, los residuos resultantes pueden reciclarse en la lixiviación 10 a presión, como se muestra, para utilizarse como un agente de semillación, de preferencia después de que se destruye el cianuro o es atenuado (etapa 70) , o alternativamente dispuesto de (etapa 72) . Como se ilustra en la FIGURA 3, varias rutas de procesamiento alternativas pueden utilizarse. De acuerdo con varios aspectos de la presente invención, aún cuando exista poco oro presente en el residuo, el uso de un agente de semillación en el proceso de lixiviación a presión puede incrementar la recuperación del oro presente en la corriente de residuos. Por ejemplo, aunque la extracción del oro del residuo en experimentos de planta piloto estuvo en el orden de aproximadamente 73 a aproximadamente 82% cuando no se introdujo un agente de semillación en la tina de lixiviación a presión, el uso de un agente de semillación (por ejemplo, hematita) durante la lixiviación a presión permitió extracciones de oro en laboratorio a partir del residuo que varían de aproximadamente 89 a aproximadamente 91%. Con referencia nuevamente a la FIGURA 2, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención, la recuperación del valor del metal deseado (por ejemplo, cobre) puede lograrse a través de técnicas de electrodeposición/extracción con solvente convencionales (SX/EW) . Por ejemplo, una solución 26 diluente puede ponerse en contacto con el liquido 28 separado del aparato 20 de separación de sólido-líquido para reducir la concentración de ácido del líquido 28 separado lo suficiente para proporcionar condiciones de equilibrio deseadas para la extracción 30 con solvente. La solución 26 puede ser cualquier líquido adecuado, por ejemplo, agua o solución de efluentes de lixiviación atmosférica, que reduzca suficientemente las concentraciones de cobre y ácido a niveles deseados. En un aspecto preferido de esta modalidad de la invención, suficiente cantidad de solución 26 se pone en contacto con la corriente 28 de liquido separada para producir una concentración de ácido en la solución que contiene cobre diluida de preferencia que varía de aproximadamente 2 aproximadamente 25 gramos/litros , y de mayor preferencia de aproximadamente 4 a aproximadamente 7 gramos/litros y un pH que varia de preferencia de aproximadamente 1.5 en pH a aproximadamente 2.5 de pH y de mayor preferencia aproximadamente 1.8 de pH a aproximadamente 2.2 de pH y óptimamente en el margen de aproximadamente 2.0 de pH. La solución 29 que contiene cobre diluido puede procesarse adicionalmente en una etapa 30 de extracción con solvente. Durante la extracción 30 con solvente, el cobre de la solución 29 que contiene cobre puede cargarse selectivamente un agente quelante orgánico, por ejemplo, una mezcla de aldoxima/cetoxima, que resulta en una corriente 34 orgánica que contiene cobre y una solución 32 de refinación. La refinación 32 de la etapa 30 de extracción con solvente puede utilizarse en un número de formas. Por ejemplo, todo o una porción de la refinación 32 puede reciclarse en la tina 10 de lixiviación a presión para el control de temperatura o puede utilizarse en las operaciones de lixiviación en montón, o puede utilizarse por una combinación de los mismos. El uso del refinado 32 en operaciones de lixiviación en montón puede ser benéfico debido a que el ácido y los valores de hierro férrico/ferroso contenidos en la refinación 32 pueden actuar para optimizar el potencial del óxido de lixiviación y/o los materiales de sulfuro que dominan comúnmente las operaciones de lixiviación en montón. Es decir, la concentración férrica y de ácidos del refinado 32 puede utilizarse para optimizar el Eh y el pH de las operaciones de lixiviación en montón. Se debe apreciar que las propiedades del refinado 32, tal como las concentraciones de componentes, puede ajustarse de acuerdo con el uso deseado del refinado 32. La corriente 34 orgánica que contiene cobre entonces se somete a una fase 40 de separación con solvente, en donde condiciones más acídicas pueden cambiar las condiciones de equilibrio para provocar que el cobre en los reactivos sea intercambiado por el ácido en una solución de separación altamente acídica. Como se muestra en la FIGURA 2, un reactivo 38 portador de ácido, de preferencia ácido sulfúrico, y opcionalmente, el electrolito 48 pobre, son puestos en contacto con la corriente 34 orgánica que contiene cobre durante la fase 40 de separación con solvente. El ácido sulfúrico es un reactivo portador de ácido preferido y es una matriz de cobre deseable para operaciones de electrodeposición . El reactivo portador de ácido se pone en contacto con la corriente orgánica que contiene cobre para efectuar el intercambio de ácido por el cobre para proporcionar cobre para la recuperación 46 de metales. Con referencia todavía a la FIGURA 2, la corriente 42 de solución que contiene cobre de la fase 40 de separación con solvente puede enviarse a un tanque 44 de reciclaje de electrolito. El tanque de reciclaje de electrolito puede facilitar adecuadamente el control de proceso para la etapa 46 de electrodeposición, como se discute en mayor detalle en lo siguiente. La corriente 42 de solución que contiene cobre, la cual generalmente contiene de aproximadamente 35 a aproximadamente 50 gramos/litros de cobre y de aproximadamente 160 a aproximadamente 180 gramos/litros de ácido, se mezcla de preferencia con un electrolito 48 cobre (es decir, electrolito que ya será puesto a través de la propia recuperación de metales y ya ha tenido una porción de su cobre disuelto removido) y el fluido 52 de relleno, tal como, por ejemplo, agua en el tanque 44 de reciclaje de electrolitos en una relación adecuada para producir una corriente 50 de producto, las condiciones de las cuales pueden elegirse para optimizar el producto resultante de la recuperación 46 de metales. De preferencia, la composición de cobre de la corriente 50 de producto se mantiene sustancialmente constante en un valor de aproximadamente 20 a aproximadamente 60 gramos/litros de mayor preferencia en un valor de aproximadamente 30 a aproximadamente 50 gramos/litros. Los valores de cobre de la corriente 50 de producto que contiene cobre se remueven durante la etapa 46 de recuperación de metales, de preferencia utilizando electrodeposicion, para producir un cátodo de producto de cobre puro. Se debe apreciar que de acuerdo con los diversos aspectos de la invención, un proceso en donde, el acondicionamiento adecuado de la solución que contiene cobre, un producto de cobre electrolítico o uniformemente electrodepositado, de alta calidad puede realizarse sin someter la solución que contiene cobre a la extracción con solvente antes de entrar al circuito de electrodeposicion que está dentro del alcance de la presente invención. Como aquellos con experiencia en la técnica están concientes, una variedad de métodos y aparatos están disponibles para la electrodeposicion de cobre y otros valores de metal, cualquiera de los cuales puede ser adecuado para su uso de acuerdo con la presente invención, con la condición de que los parámetros de proceso requeridos para el método o aparato elegidos se satisfagan. La presente invención se ha descrito en lo anterior con referencia a un número de modalidades ejemplares. Se debe apreciar que las modalidades particulares mostradas y descritas en la presente son ilustrativas de la invención y su mejor modo y no se pretende para limitarse en ninguna forma el alcance de la invención, como se estable en las reivindicaciones. Aquellos con experiencia en la técnica que han leído esta descripción reconocerán los cambios y modificaciones que pueden hacerse a las modalidades ejemplares sin apartarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, aunque se ha hecho referencia a través de varios ejemplos de recuperación de valores de metal, se pretende que la invención también se pueda aplicar a la recuperación de otros materiales que puedan recuperarse a través de procesamiento reactivo que incorporen el uso de un agente de semillación. Además, aunque ciertos aspectos preferidos de la invención, tal como el proceso reactivo como materiales por semillación, por ejemplo, se describen en la presente en términos de modalidades ejemplares, tales aspectos de la invención pueden lograrse a través de cualquier número de medios adecuados ahora conocidos o visualizados después de esto. Por consiguiente, estos y otros cambios o modificaciones se pretenden para incluirse dentro del alcance de la presente invención, como se expresa en las siguientes reivindicaciones.