Resumen de Biolixiviación de minerales sulfurados de cobre de baja ley
En la actualidad, la mayor parte de la industria minera del cobre a nivel mundial enfrenta diversas dificultades en la producción de este metal. Entre los desafíos que se presentan podemos destacar la progresiva disminución de las leyes del mineral, la mayor dureza de las rocas, la fuerte caída de los precios de las materias primas y la disminución de la productividad en el sector. Estas problemáticas han forzado que las compañías mineras se vean en la necesidad de procesar un mayor y más complejo volumen de mineral. Este escenario impulsa la necesidad de innovar tecnológicamente para mantener los niveles de producción de cobre de acuerdo con las necesidades del mercado. En esta Tesis Doctoral se investigaron a escala de laboratorio, los parámetros operacionales relevantes del sistema, así como los cambios mineralógicos y la dinámica microbiológica en el proceso de biolixiviación para minerales sulfurados de cobre de baja ley.
En primer lugar, se estudió el comportamiento de algunos de los factores más importantes en una operación de biolixiviación, tales como la disponibilidad de ácido, el efecto de la temperatura del sistema y la actividad microbiana, para poder tener un mejor criterio en el control del proceso industrial. Se evaluó la influencia de la temperatura y de diferentes concentraciones de hierro total en la disolución de la covelina presente en minerales sin procesar y previamente procesados por lixiviación. Se realizó un seguimiento de las transformaciones que experimentan los minerales sulfurados durante el ciclo de lixiviación para comprender y predecir, a su vez, el comportamiento de las poblaciones microbianas tanto en la fase mineral como en la disolución. Finalmente, se innovó en la recuperación de cobre a partir de minerales sulfurados refractarios, con el estudio de la influencia de la adición de ion cloruro en el proceso de biolixiviación.
Los resultados obtenidos demostraron que el aumento de la temperatura favorece la actividad bacteriana y la recuperación de cobre, además se puso de manifiesto la importancia de trabajar a 50 °C con el fin de lixiviar eficientemente el cobre contenido en la covelina, ya sea sin tratar o tratada, pero también se evidenció la ventaja potencial de tratar este tipo de mineral a temperaturas más bajas (30 °C) a nivel industrial.
El estudio comparativo de las comunidades microbianas presentes en los minerales y en las disoluciones, tanto en los ensayos en columna como en las pilas industriales, ha demostrado suficiente similitud, por lo que se puede considerar que los resultados obtenidos en la disolución son un indicador de la de la población bacteriana en el lecho de la pila. Además, se determinó que los microorganismos predominantes en las experiencias en columna e industriales fueron A. thiooxidans, A. ferrooxidans D2, y L. ferriphilum tanto en la disolución de percolado como en el mineral.
Finalmente, se demostró que el uso combinado de microorganismos y cloruro produjo mayor recuperación de cobre en los ensayos de biolixiviación de sulfuros refractarios. Estos resultados abren la posibilidad de desarrollar una nueva tecnología para el tratamiento de minerales de baja ley a nivel industrial, que permitiría optimizar el uso del recurso hídrico de agua fresca o, en su defecto, utilizar agua más salina o, incluso, agua de mar.
