La presencia de yacimientos cupríferos profundos asociados a sulfuros primarios y secundarios, que históricamente han sido procesados vía pirometalurgia, traen consigo algunos problemas asociados tales como la producción de dióxido de azufre (SO2), liberación de arsénico y por supuesto la alta demanda energética inherente a esta operación.
Junto a esto, el agotamiento de recursos lixiviables y el potencial desuso de plantas hidrometalúrgicas han favorecido al desarrollo y a la puesta en funcionamiento de alternativas al procesamiento convencional de sulfuros, a fin de aprovechar la escalabilidad de las operaciones vía hidrometalurgia y la factibilidad de expansiones modulares.
Dentro de las alternativas probadas a gran escala, los medios cloruros surgen como una oportunidad de migración para operaciones de sulfuros de bajo grado de metamorfismo. De modo general, la adición de sal en la etapa de aglomeración posibilita la mejora de las propiedades físico-químicas del glómero y del lecho, lo que asegura mejores recuperaciones del ion cúprico.
Las reacciones químicas producidas en el tambor aglomerador al adicionar cloruro de sodio (NaCl) de forma sólida y ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado son altamente exotérmicas, es decir, liberan una gran cantidad de energía al sistema, lo cual ayuda a acelerar la formación de puentes de sulfatos entre las partículas al mismo tiempo que generan gases ácidos, principalmente ácido clorhídrico (HCl).
Si bien la producción de HCl gaseoso es beneficiosa para el proceso debido a que propicia la oxidación de las especies, cabe señalar que este gas es sumamente tóxico y corrosivo. Debido a lo anteriormente señalado se hace necesaria la implementación de un sistema de captación y lavado de gases.
La ecuación representativa de la generación de HCl gaseoso es la siguiente:
NaCl(s) + H2SO4(l) 🡪 Na2SO4(s) + 2 HCl(g)
Estos gases generados en el proceso de aglomeración deben ser capturados por medio de campanas de extracción, las que se ubican en el sector de descarga del tambor aglomerador. Una vez capturados es necesario transportarlos por ductos mediante ventiladores extractores de gases a un sistema de depuración tipo scrubber.
Los gases de HCl y H2SO4 son ingresados al equipo de lavado en contracorriente con una solución recirculante, lo que genera una zona de alta turbulencia que favorece y acelera la transferencia de masa desde el gas al líquido. Este procedimiento de alta eficiencia reduce la concentración de dichos compuestos a valores que cumplen con la normativa vigente sobre bases generales del medio ambiente y evita los problemas asociados a corrosión aguas abajo.
La solución recirculante acidificada debe ser neutralizada, para lo cual se adiciona NaOH como aditivo al flujo recirculado, desde lo cual se generan nuevamente sales cloruradas en solución. Para disminuir la concentración de estas sales disueltas y mantener un balance de reactivos en el sistema se realiza una purga que se retorna a la alimentación del tambor aglomerador, por lo cual se debe considerar una reposición de agua de procesos en el lavador.
Aspectos relevantes para considerar son los riesgos de quemaduras e irritación a la piel y vías respiratorias por efecto de vapores ácidos, por lo que se deben cumplir estrictamente las normativas vigentes. Por otro lado, el cambio de materialidad en la infraestructura, sistema de tuberías y equipos es preponderante para amortiguar el efecto corrosivo de los gases generados.
