Sulfuración de calcopirita

Abstract

En Argentina los minerales sulfurados de cobre más comunes son los sulfuros primarios como la calcopirita (CuFeS2). Este mineral es considerado muy refractario para la extracción del cobre, cuando se utilizan procesos hidrometalúrgicos. La recuperación del cobre desde un mineral como la calcopirita a través del proceso de lixiviación es compleja, principalmente porque la disolución tiene una cinética muy lenta en la mayoría de los medios de extracción. En contraste, la lixiviación de calcopirita sulfurada para producir cobre es un proceso muy atractivo debido a que la disolución tiene una cinética rápida y es un proceso muy selectivo en medio cloruro. La sulfuración de calcopirita, es un proceso pirometalúrgico en el que se transforma al mineral en una mezcla de covelina (CuS), y pirita (FeS2) mediante un proceso de tostación en presencia de azufre elemental. En este trabajo se realizó una tostación a una calcopirita en presencia de azufre elemental y se analizó la conversión de fases para distintas condiciones operacionales de temperaturas, tiempos y concentraciones de azufre elemental. La caracterización química y mineralógica tanto de reactivos como de productos se realizó mediante análisis químicos y técnicas de microscopia óptica. Conjuntamente se optimizaron las condiciones operacionales de tostación del concentrado sulfurado proveniente de flotaciones roughers. Las variables operacionales en estudio fueron temperatura, tiempo, y concentración de azufre elemental necesarios para obtener CuS y FeS2. Los ensayos experimentales se llevaron a cabo en mufla utilizando una granulometría constante del mineral de 100 mallas. Los parámetros estudiados fueron los siguientes: rango de temperatura de tostación comprendido entre 300 y 400 °C, periodo de tiempo de reacción entre 20 y 45 min y concentraciones de azufre elemental del 2 al 6%.