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Capítulo 2

Chancado y aglomeración

Antes de lixiviar, la roca se rompe y se "cura" con ácido. Es la etapa más parecida a una planta eléctrica: correas, pesómetros, motores y un lazo de control de razón.

01Romper sin hacer polvo

El mineral de la mina viene en bolones de hasta un metro. Para que el ácido llegue al cobre hay que reducirlo, normalmente en tres etapas de chancado (primario, secundario y terciario), hasta unos pocos centímetros. En lixiviación en pilas se suele chancar hasta un tamaño del orden de uno a dos centímetros. Se especifica como P80: la abertura de malla por la que pasa el 80 % del material.

Hay un compromiso. Más fino significa más superficie expuesta y una lixiviación más rápida. Pero los finos tapan los espacios entre partículas, el líquido deja de percolar por la pila y se forman canales y charcos. Por eso no se muele como en una concentradora: se chanca y después se aglomera.

En términos eléctricos: una pila de mineral es una red de resistencias hidráulicas. Los finos son como bajar la sección de los conductores: la "corriente" de solución busca los caminos de menor resistencia y deja zonas sin regar, igual que una corriente que se concentra en una rama de un circuito paralelo.

02Aglomerar y curar

En un tambor rotatorio se agrega al mineral ácido sulfúrico concentrado y agua (o solución de refino). Los finos se pegan a las partículas gruesas y forman glomérulos estables, y el ácido empieza a atacar los minerales oxidados. Después el mineral reposa algunos días antes de regarlo: es el curado ácido.

Dos variables mandan, y las dos son razones respecto del mineral que pasa:

Dosis de ácidoKilogramos de ácido por tonelada de mineral. Depende de la mineralogía y de cuánto ácido consume la ganga.
Humedad finalPorcentaje de agua en el aglomerado. Poca agua no aglomera; demasiada forma barro.

Si el mineral que entra cambia de 1.200 a 1.800 t/h y el caudal de ácido queda fijo, la dosis cambia en la misma proporción. Por eso el ácido no se controla por caudal, sino por razón: el caudal de ácido sigue al tonelaje.

En términos eléctricos: el pesómetro de la correa calcula toneladas por hora multiplicando dos señales, la carga sobre la correa (kg por metro, de las celdas de carga) y la velocidad (m/s, del tacómetro), igual que un vatímetro multiplica tensión por corriente. El controlador de razón es un multiplicador que usa esa señal como consigna del caudal de ácido.

Laboratorio 1 · El lazo de razón del tambor aglomeradorEl tonelaje de la correa varía. Compara un caudal de ácido fijo con un control de razón, y mira qué pasa con el retardo de la correa.

Tonelaje ahora
Caudal de ácido
Dosis real
Tiempo fuera de tolerancia

El retardo importa porque el pesómetro está aguas arriba: mide el mineral segundos antes de que llegue al tambor. Si el controlador aplica el ácido según lo que mide ahora, se lo echa a un mineral que todavía no llega. Compensarlo es retrasar la señal el mismo tiempo que tarda la correa. Es el mismo problema que alinear dos señales en un registrador de fallas.

Lo que vas a encontrar instrumentado

Pesómetro de correaCeldas de carga y tacómetro. Entrega t/h y toneladas totalizadas.
Caudal de ácidoFlujómetro másico o magnético en la línea de ácido concentrado, con válvula de control resistente a la corrosión.
Caudal de agua o refinoSegundo lazo de razón para la humedad.
GranulometríaAnálisis de imagen sobre la correa, o muestreo y tamizado en laboratorio.
Motores y variadoresChancadores, correas y tambor: corriente, potencia, vibración y temperatura de rodamientos.
EnclavamientosSin correa en movimiento no hay ácido: el permisivo de la válvula depende del estado de la correa y del tambor.

Fuentes

  • Schlesinger, M. E. y otros, Extractive Metallurgy of Copper, Elsevier: capítulos de lixiviación en pilas, preparación del mineral y aglomeración.
  • León, F., Rojas, L., Bazán, V. y otros (2025). A Systematic Review of Copper Heap Leaching: Key Operational Variables, Green Reagents, and Sustainable Engineering Strategies. Processes, 13, 1513. doi.org/10.3390/pr13051513. CC BY. Efecto del tamaño de partícula, los finos y el riego en la permeabilidad de la pila.
  • Lu, J., Dreisinger, D. y West-Sells, P. (2017). Acid curing and agglomeration for heap leaching. Hydrometallurgy, 167, 30–35: fundamentos del curado ácido y la aglomeración.
  • Los valores del laboratorio (tonelaje, dosis, retardo) son de orden típico y ajustables. No representan una planta en particular.