Semana 9 - Aglomeración

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA
AGLOMERACIÓN
Msc. Ing. Hans Roger Portilla Rodriguez
Dpto. de Ing. Metalurgica - UNT
GENERALIDADES
▪ En la lixiviación en pilas, el mineral a lixiviar presenta porosidad y
tiene una ley relativamente alta, sin embargo muchas veces tiene
presencia de material refractario que afecta significativamente la
recuperación de oro debido a que existe una granulometría más fina,
entonces se hace necesario aglomerar los finos para restituir la
permeabilidad al lecho de mineral que se va a lixiviar.
PROCESO DE AGLOMERACIÓN
¿EN QUÉ CONSISTE?
▪ Consiste en la cohesión de partículas de menor granulometría en
torno a aquellas de mayores tamaños.
Figura 1: Aglomeración en el
proceso de lixiviación.
Fuente:
http://supermetalurgia.blogs
pot.com/2016/11/aglomeraa
cion.html#:~:text=La%20aglo
meraci%C3%B3n%20consiste
%20en%20la,acceso%20a%20
la%20soluci%C3%B3n%20lixiv
iante.
OBJETIVO
▪ El proceso de aglomeración tiene como objetivo preparar el material
mineralizado para la lixiviación y de tal manera asegurar una buen
permeabilidad de la solución, minimizando la presencia de zonas sin
acceso a la solución lixiviante.
▪ Aquellos minerales que no han sido aglomerados presentan una
ausencia de las fuerzas para mantener las partículas en su lugar, por
lo cual, los finos se desplazan debido al arrastre de la solución
lixiviante, ocupando espacios entre las partículas mayores y, de
existir arcillas, ambos factores cumplen un rol sellante, afectando
negativamente la permeabilidad del lecho.
PERMEABILIDAD
▪ Un factor crítico a veces no suficientemente investigado y que en
muchos casos ha conducido a fallas o al cierre de las plantas en
operación, es la permeabilidad.
▪ La permeabilidad es dependiente de las características físicas del
material en cuanto a proporción de poros, la que depende a su vez,
de la proporción entre lamas (granulometrías inferiores a 5 – 10
micrones) finos (granulometrías inferiores a 100 – 150 micrones) y
gruesos, y del método de formación de las pilas o depósitos.
▪ Con proporciones del 10 – 20% de estos materiales finos, pueden existir

problemas de permeabilidad y si no se asegura la permeabilidad en los
lechos de lixiviación, no hay percolación, ni contactos, disolución ni
extracción de metales, debido a que los finos segregan y forman áreas
ciegas que disminuyen la percolación, se favorece la compactación en la
formación de las pilas y puede ocurrir que estas partículas se vayan al
fondo de la pila impidiendo el flujo uniforme de la solución enriquecida.
▪ Para solucionar estos inconvenientes y asegurar un buen proceso de
lixiviación es recomendable la eliminación de finos. Para ello se puede
proceder de la siguiente manera:
Realizar un análisis
granulométrico y químico
del metal valioso por
fracciones, y realizar
cortes teóricos a
diferentes tamaños.
ELIMINACIÓN
DE FINOS
Realizar la separación de
Realizar una tamaños finos y gruesos,
aglomeración, que es el efectuándose la lixiviación
estática sólo en estos últimos,
procedimiento más normalmente con leyes más
empleado en la bajas y la lixiviación dinámica
actualidad. con los finos, normalmente
enriquecidos.
▪ La etapa de aglomeración es una operación combinada que involucra un

aspecto físico, que corresponde a la aglomeración de las partículas por
medio de puentes líquidos y fuerzas capilares, un aspecto químico. Por
ejemplo como es el ataque del mineral por ácido sulfúrico concentrado
para minerales de cobre.
Ocurre un efecto
químico – físico.
▪ En la etapa física, se produce la aglomeración de las partículas mediante puentes
líquidos proporcionados por la adición de agua, formándose una estructura porosa y
altamente permeable.
▪ Dichos puentes líquidos, son también aprovechados por la etapa química o curado como
medio de difusión.
▪ Nota: Para minerales de cobre presente en la superficies de las partículas es solubilizado
con ácido sulfúrico concentrado en una reacción extremadamente rápida.
DIFERENCIA ENTRE LA PERCOLABILIDAD DE UN MATERIAL

NO AGLOMERADO Y AGLOMERADO
▪ El curado es el tratamiento químico previo a la etapa de lixiviación, para
minerales de cobre se suministra ácido sulfúrico concentrado y agua al
mineral chancado, con el fin de iniciar una serie de reacciones, cuyos
efectos favorables para la operación son el incremento de la solubilidad
mineral, la generación de fracturas que mejoran la difusión de reactivos
al interior de la partícula y finalmente la acidificación del mineral que
previene la precipitación de sulfatos de hierro durante la lixiviación. La
aglomeración y el curado se realizan en equipos llamados tambores
aglomeradores.
FENOMENOLOGÍA DEL PROCESO DE

AGLOMERACIÓN
Aumento de la rapidez de la extracción

▪ La aglomeración permite lograr el aumento de la rapidez de extracción de cobre
debido a que el ácido concentrado reacciona con el mineral activamente, lo que
posibilita disolver gran parte del cobre soluble disponible en el mineral. El grado
de disolución que se logra e la aglomeración depende de la naturaleza del
mineral.
Conseguir mayor permeabilidad en el lecho de la pila,

mejorando el escurrimiento de la solución.
▪ El mejoramiento del escurrimiento de las soluciones de lixiviación en la pila se
debe a que las partículas finas se adhieren sobre la superficie de las partículas
más grandes formándose el aglomerado, éste permite generar un lecho de
mineral en la pila con tamaño de material homogéneo, evitándose el
taponamiento de los huecos por el mínimo arrastre de finos.
Disminuir la segregación
▪ Con el curado del mineral permite que exista una mayor adherencia de las
partículas finas a las más gruesas, llevando con esto a que no exista segregación
del mineral favoreciendo a una mayor percolación del líquido.
TAMBOR AGLOMERADOR
▪ Éste consiste en un cilindro metálico revestido interiormente con
neopreno o goma antiácida provisto de levantadores para lograr una
más efectiva acción de rodado de la carga, e incluyendo en el centro
las tuberías perforadas para el suministro del agua, siempre
agregada primero, para humedecer el mineral, y luego, algo más al
interior del tambor, para el suministro del ácido con concentrado, tal
como se observa en la figura 3.
Figura 3: Representación esquemática de un la operación de un tambor aglomerador.
Fuente: http://www.metsolver.com/Papers/dt3.pdf
EQUIPOS EN UN SISTEMA DE AGLOMERACIÓN

▪ La disposición general y completa de los equipos en un sistema de
aglomeración comprende:
➢ Tolva de alimentación.
➢ Correa alimentadora al equipo aglomerador.
➢ Sistema de estanques.
➢ Tuberías.
➢ Bombas para el agua y el ácido.
➢ Aglomerador.
➢ Correa de descarga.
Figura 4: Equipos en un sistema de aglomeración.
Fuente: https://es.slideshare.net/AnHeII/hidro-lx
▪ El equipo aglomerador más

eficiente es el tambor rotatorio
abierto en sus dos extremos, el
cual está inclinado en el sentido
del flujo de material. El tambor
gira en torno a su eje, la
alimentación del mineral es
continua y es por el extremo
más levantado del tambor, por
donde también se adicionan, en
forma de ducha o chorro, los
flujos de agua y ácido sobre el Figura 4: Tambor aglomerador.
mineral. Fuente: https://es.slideshare.net/AnHeII/hidro-lx

▪ De esta manera el mineral adquiere un movimiento rotatorio y de

avance a lo largo del tambor, lográndose que se impregne de la
humedad ácida en forma homogénea.
▪ La inclinación del tambor determina el tiempo de residencia del
material en la aglomeración, el cual junto al diámetro permiten fijar
la capacidad de tratamiento en el equipo aglomerador.
▪ En la tolva de alimentación se requiere conocer si el material
presenta un alto grado de segregación por tamaños esta segregación
depende de la forma en que se introduce el material en la tolva.
PARÁMETROS OPERACIONALES
▪ Algunos de los parámetros operacionales que cuantifican la operación de aglomeración
son:
➢ Capacidad de procesamiento de mineral (ton/hora).
➢ Humedad del aglomerado (%humedad).
➢ Flujo de ácido
➢ Flujo de agua
El tiempo de residencia del material en el interior del tambor es inferior a los tres
minutos y el promedio general es del orden del minuto. Los flujos de los líquidos (agua y
ácido) se mide en volumen de líquido por tiempo, las unidades que se usa depende del
tamaño de los flujos; las más usadas son litros por minutos, metros cúbicos por hora,
etc. Otra posibilidad es medir estos flujos en unidades de masa en vez de volumen,
usándose kilogramos (kg) por litros y toneladas por metros cúbicos.
VARIABLES QUE AFECTAN EL PROCESO DE

AGLOMERACIÓN y CURADO
▪ Granulometría, influencia fundamental de esta variable es en el
aspecto químico, ya que influye fuertemente en la velocidad de la
transformación química. En el aspecto físico su influencia radica en el
hecho que a menor granulometría se produce una mayor producción
de finos, disminuyendo las cualidades físicas y aumentando la
probabilidad de que erosionen los aglomerados, produciéndose
posibles segregaciones de finos que a su vez son capaces de provocar
canalizaciones e impermeabilizaciones al interior del lecho.
▪ Ley de cobre en la MENA, define la cantidad de ácido, de agua, en forma

conjunta con la humedad de aglomeración y la concentración de reactivo. Si
la ley de cobre aumenta, disminuye la cantidad de agua y aumenta la
concentración de ácido sulfúrico en la aglomeración, afectando así ambos
aspectos.
▪ Concentración del ácido sulfúrico, queda determinado con la humedad de
aglomeración y la dosificación de ácido sulfúrico.
▪ Humedad del curado, define la cantidad de solución aglomerante que se
debe agregar en el curado. Junto con la dosificación y por ende con la ley de
cobre, define la cantidad de agua a agregar en la aglomeración.
▪ Cantidad de agua, su total ausencia es nefasta en los aspectos químicos y

físicos. En el aspecto físico influye en la formación de puentes líquidos y
fuerzas capilares que dan al lecho las cualidades físicas que requieren. En el
químico, es el medio de transporte utilizado por los iones de hidrógeno para
difundir a través de las partículas hacia el núcleo de la reacción y es el medio
de transporte utilizado por los iones cúpricos, producto de la reacción, para
emerger a la superficie de las partículas.
▪ Esta variable se determina por la dosificación de ácido, ley de cobre, que a su
vez determina la cantidad de ácido y por la humedad de aglomeración.
▪ Dosificación del ácido sulfúrico, labor fundamentalmente química, debe ser

capaz de entregar la cantidad de ácido suficiente para lograr sulfatar la
mayor parte del cobre que sea posible. Indirectamente influye en el tiempo
de curado, a mayor dosificación mayor cantidad de ácido, menor cantidad de
agua y mayor concentración en la solución de curado. También influye en el
aspecto físico porque las reacciones químicas exotérmicas evaporan el agua
existente en el sistema.
▪ Evaporación del agua, esta variable no se puede controlar. A medida que el
agua se evapora, el lecho va ganando físicamente en desmedro del efecto
químico, que tiende a detenerse. Si la cantidad de agua es prácticamente
nula, el efecto químico se ha detenido y as cualidades físicas desaparecen, se
destruyen los aglomerados.
TIPOS DE AGLOMERACIÓN
AGLOMERACIÓN POR HUMEDAD PARA ORO Y PLATA
▪ Este es el proceso más simple de aglomeración y consiste en humedecer el material
con líquido, hasta alcanzar un contenido de agua que origine una tensión superficial
suficiente, para que al colisionar las partículas entre sí, los finos se adhieran a los
gruesos. Esta aglomeración suele ser muy débil y sólo se emplea en casos fáciles,
con bajo contenido de finos.
▪ El procedimiento más sencillo de lograr la aglomeración por humedad es el riego.
▪ La práctica y la experiencia definirán la humedad óptima y el sistema de riego más
apropiado.
▪ A veces, cuando el proceso en sí, se necesita de un medio alcalino (lixiviación de oro
y plata por cianuración) se puede emplear como aglomerante la cal en solución Y
cemento.
AGLOMERACIÓN POR ADHERENTES

▪ Existen ciertos materiales que pueden mejorar la adherencia de las partículas finas a las
gruesas, prolongando esta unión tanto en la manipulación como en la operación de
lixiviación. Estos materiales adherentes o aglomerantes han sido ampliamente
estudiados, determinando experimentalmente tres parámetros principales del proceso:
➢ El tipo y cantidad de aglomerante añadido a la alimentación seca.
➢ La humedad necesaria en la mezcla mineral / aglomerante.
➢ El período de curado para favorecer los puentes de silicato cálcico
▪ Teóricamente, la aglomeración con aglutinantes es un proceso no bien definido. Parece
ser que es similar a la floculación, es decir, se forma una especie de coagulación por
unión de las partículas arcillosas coloidales con los agentes y electrolitos en solución. Se
forman así aglomerados porosos muy estables y resistentes a la manipulación y
condiciones de lixiviación.
MEDIOS EN LOS QUE SE DESARROLLA LA

AGLOMERACIÓN
MEDIO ÁCIDO
Este medio es típico de la lixiviación

de minerales de cobre y uranio, el
mismo lixiviante ácido se puede
emplear como aglomerante, El caso más típico es la aglomeración
MEDIO ALCALINO
generalmente en forma de ácido de minerales de oro y plata. En este
sulfúrico concentrado. Se ha caso los aglomerantes son
propuesto también el empleo de normalmente cemento y cal. El
aglomerantes ácidos sólidos, como cianuro en forma líquida y a alta
los sulfatos (yeso), pero no es normal, concentración, se emplea más bien
aparte de los efectos perniciosos de como agente de humedecimiento
las posibles incrustaciones por durante la aglomeración.
precipitación posterior en pilas y
tuberías.
Figura 5: Sistemas de aglomeración más comunes.
Fuente: http://www.metsolver.com/Papers/dt3.pdf
LINCOGRAFÍA
• https://es.slideshare.net/AnHeII/hidro-lx
• http://supermetalurgia.blogspot.com/
• http://www.metsolver.com/Papers/dt3.pdf
MUCHAS GRACIAS!!!

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▪ Con proporciones del 10 – 20% de estos materiales finos, pueden existir

▪ La etapa de aglomeración es una operación combinada que involucra un

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FENOMENOLOGÍA DEL PROCESO DE

Aumento de la rapidez de la extracción

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Figura 3: Representación esquemática de un la operación de un tambor aglomerador.

EQUIPOS EN UN SISTEMA DE AGLOMERACIÓN

Figura 4: Equipos en un sistema de aglomeración.

▪ El equipo aglomerador más

mineral. Fuente: https://es.slideshare.net/AnHeII/hidro-lx

▪ De esta manera el mineral adquiere un movimiento rotatorio y de

VARIABLES QUE AFECTAN EL PROCESO DE

▪ Ley de cobre en la MENA, define la cantidad de ácido, de agua, en forma

▪ Cantidad de agua, su total ausencia es nefasta en los aspectos químicos y

▪ Dosificación del ácido sulfúrico, labor fundamentalmente química, debe ser

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MEDIOS EN LOS QUE SE DESARROLLA LA

Este medio es típico de la lixiviación

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