El uso de los IsaMills™ en los circuitos de lixiviación dan como resultado distribuciones de tamaño de producto estrechas y una superficie mineral altamente activada. Cuando se combina con el efecto de los medios inertes de la molienda IsaMill™ antes de realizar la lixiviación, se mejora la cinética y recuperación por lixiviación.

Maximización de los beneficios de la molienda – P98

En los circuitos sencillos de lixiviación, el propósito de la molienda es liberar la partícula y exponer los granos finos de mineral al lixiviante (por ejemplo, exponer el oro fino al cianuro). En ambientes más complejos de lixiviación, tales como aquellos que tratan los cuerpos de mineral refractario, los minerales “refractarios” pueden ser pasivados por la reacción de productos que forman un “aro” de 2 – 3 micrómetros en la partícula. Este aro impide la lixiviación del material en el centro de la partícula.

En sistemas de lixiviación, tanto sencillos como más complejos, el tamaño de la partícula de mineral es crítico. En un circuito simple que logra y que mantiene un tamaño óptimo de alimentación hacia el circuito de lixiviación, se asegura que el área superficial se maximice y haya una exposición óptima de los granos finos del mineral al lixiviante. En circuitos más complejos, el tamaño óptimo de la molienda es el tamaño donde los valores se pueden transferir antes de que la capa de pasivación inhiba esta transferencia.

Una capa de producto de la reacción pasivadora en una partícula de 9 micrómetros no puede impedir la lixiviación, ya que la capa no tiene tiempo de engrosarse lo suficiente para evitar la transferencia molecular. La transferencia molecular sigue ocurriendo a través de los defectos de la red cristalina. Para una partícula “sobredimensionada” de 30 micrómetros, la capa puede tener tiempo para engrosarse lo suficiente como para impedir la transferencia molecular y la reacción que precede en lo más profundo de la partícula. El mineral valioso de esta partícula se perdería.

Mientras que el IsaMill™ logra una molienda eficiente para P80 finos, además logra una distribución de tamaño muy estrecha y un tamaño P98 más fino que el obtenido por las tecnologías alternativas de molienda.

Aumento de la energía de activación

La tasa de la reacción de lixiviación para minerales sulfurados es controlada por:

1. La difusión de iones en el mineral: interfaz de la capa de sulfato. La fase de azufre o sulfato se forma durante la reacción de lixiviación como una capa en la superficie del mineral. Por ejemplo, para la lixiviación con sulfato férrico ácido de la calcopirita, es la difusión de los iones de hierro y cobre a través de la capa de azufre formada durante la reacción.
2. Tasa de la reacción química existente.
3. Proceso de difusión dentro del mineral. Si la superficie de un mineral tiene pocas deformaciones y defectos en la red cristalina, la difusión de iones a través del mineral: está determinada por la interfaz de la capa de sulfato. Si se activa la superficie del mineral, que tiene un gran número de deformidades y defectos en la red cristalina, se acelera el proceso de difusión y la reacción química se convierte en la etapa controlante. El material mecánicamente activado da como resultado una red cristalina desordenada, con una cantidad de dislocaciones mucho mayor que la del material natural no activado. Las tasas de reacción aumentan con el número de defectos.

La molienda IsaMill™ es un proceso intensivo de alta energía – que introduce hasta 10 veces la energía introducida por los molinos de bolas o de torre – alrededor de 300 kW/m3 de volumen en el IsaMill™ en comparación con la remolienda o los molinos de torre que utilizan 20 – 40 kW/m3.

El IsaMill™ reduce eficientemente el tamaño de partícula y también aumenta la energía interna y superficial, creando superficies con esfuerzos muy altos, aumentando el número de defectos y fracturas de la red cristalina del mineral y reduciendo la estructura cristalina de los minerales. Este proceso se conoce como activación mecánica o mecánico-química.

La activación mecánica del mineral sigue cuatro pasos:

1. Antes del desorden estructural, una pequeña fuerza aplicada al mineral desvía los átomos de sus posiciones normales y desordena la red cristalina.
2. Del desorden estructural se forma una nueva superficie y se originan las grietas.
3. Por otro lado, la molienda fina forma nuevas superficies y acumula energía en la capa superficial – el resultado es cambios significativos en la estructura y propiedades del material.
4. Además, la molienda (ultrafina) puede dar como resultado que el mineral pierda su identidad original – transformándolo en una sustancia con diferente estructura y propiedades, y a veces, con diferente composición – eso se conoce como activación mecánico-química.

El ambiente de alta intensidad dentro del IsaMill™ resulta en que los defectos en la superficie actúan como los lugares de transferencia de electrones para “activar” el mineral. Este cambio en la estructura superficial permite que los minerales se lixivien bajo condiciones mucho menos agresivas, aumentando la cinética de la lixiviación y reduciendo el tamaño del circuito de lixiviación requerido y, por lo tanto, el costo total - ¡¡tanto el de capital como el de operación!!

Varios procesos emergentes de lixiviación se han basado en la molienda fina de la alimentación – el proceso Activox, el proceso UBC/Anglo, el Proceso Phelps Dodge y el Proceso Albion patentado por Xstrata para la lixiviación atmosférica después de la molienda fina (www.albionprocess.com)..

Reduciendo la influencia de los medios de molienda

El uso de medios de molienda de acero en los molinos de remolienda antes de realizar la lixiviación puede ser perjudicial para el rendimiento de la lixiviación.

Cuando los circuitos de lixiviación se diseñan para recuperar metales preciosos, tales como el oro o la plata, de los concentrados de pirita, es común poner a continuación de la etapa de molienda fina una etapa de pre- aireación. La etapa de pre- aireación remueve pequeñas cantidades activas de pirita y pirrotita antes de la cianuración. La pre- aireación aumenta el Eh y oxida la pirita y pirrotita activas para reducir el consumo de cianuro en el proceso de lixiviación. Esto es diferente del Proceso patentado Albion, donde porciones significativas de sulfuros (sobre el 10%) son oxidados por la lixiviación atmosférica para aumentar la recuperación del metal.

Si se usan medios de acero en el molino de remolienda, se forma una celda galvánica entre el mineral y los medios. La formación de una celda galvánica aumenta la tasa de corrosión de los medios y la deposición de iones de hierro en la solución. La celda galvánica da como resultado en una reacción catódica y la precipitación de hidróxidos del metal sobre la superficie del mineral.

Los medios de acero desgastados en el concentrado de pirita molida pueden aumentar significativamente el tiempo de aireación previa requerido para la lixiviación, mientras que la formación de los hidróxidos del metal sobre las superficies del mineral puede retardar la reacción de lixiviación.

El uso de medios de molienda inertes en vez de los medios de acero en la molienda.