Proceso Productivos Del Cobre

8/3/2019 Proceso Productivos Del Cobre

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Realizado por:Sergio VillalobosFernndezCtedra de ResiduosProfesor: Ernesto Molina

2007


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Para producir los ctodos marcacCc SX-EW, CHUQUI-P, ABRAy RT se usan tcnicas dehidrometalurgia de mineralesoxidados de 0,6% a 0,9% decobre y para fabricar ctodos

cCc SBL se usan sulfuros de0,35% de cobre.

En ambos casos, el mineraltriturado es tratado con unamezcla de agua y cido sulfricoy as llegar a una solucin delixiviacin de unos 6 g/l de cobre.Despus esta solucin esenviada a una etapa deextraccin por solventes, donde

el metal (cobre) es extraido de lasolucin mediante reactivosorgnicos, reduciendo elcontenido de la solucin a unos0,6 g/l de cobre, la cual esreciclada para seguir con elproceso de lixiviacin.

Mientras tanto, el orgnicocargado pasa a un circuito quecontiene electrolito pobre, que

extrae el metal del reactivoorgnico, subiendo laconcentracin de cobre en dichoelectrolito de 30 g/l a 45 g/laproximadamente.

Este electrolito cargado pasaluego a la planta deelectrobtencin, dondefinalmente se producen losctodos de cobre de una pureza

de 99,99%

Los ctodos a partir de xidos y sulfuros de bajaley


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Procesos productivos | Apartir de minerales sulfurados

Los ctodos marca cCc, AE yENM se obtienen de mineralessulfurados con una ley de 0,5 a1,2% de cobre.

Mediante el proceso de flotacinse convierte al mineral trituradoen un concentrado de 30% de

cobre, el cual es fundido parallegar a un eje de 70% de cobre.Luego se somete a fusin enhornos convertidores para llegara una pureza de 99%,eliminando impurezasadicionales a travs de unproceso de refinacin a fuego delblister, para llegar finalmente a

Anodos de Cobre con unapureza de 99,5%.

Diagrama de flujo Minerales Sulfurados - Ctodos electro refinados


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Se utilizan tres procesos para llegara ctodos electro-refinados yelectro-obtenidos, el convencional ydos variantes: en el caso de ctodoselectro-refinados, se disuelven

nodos de cobre, depositando elmetal en lminas iniciales de cobrepuro; mientras que en el caso de losctodos electro-obtenidos el metaldisuelto es extrado de un electrolitorico en cobre.

Los procesos no convencionalesemplean una tecnologa de ctodo

permanente tipo ISA o KIDD.En ellos, el cobre disuelto en elelectrolito es depositadodirectamente en lminas de aceroinoxidable reutilizables.

El proceso ISA produce dos ctodosque pesan 50 kilogramos cada uno,mientras en el proceso KIDD, cada

lmina madre entrega dos depsitosunidos en el borde inferior, formandoun ctodo de 100 kilogramos.

Los diagramas siguientes ilustranlas distintas tecnologas deproduccin y las marcas de ctodosresultantes.

Ctodos Electro Obtenidos

Tecnologa Permanente


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Ctodos de cobreLas marcas de ctodos que Codelco ofrece actualmente son:

ORIGEN PLANTA MARCA TECNOLOGA

CODELCO Chuquicamata

cCcElectro-refinacin

convencional

cCc SX-EW

Electro-obtencinconvencional

CHUQUI-P

Electro-obtencinpermanente (ISA)

cCcSBL


Salvador

AE

Electro-refinacinconvencional

AE SX-EW


Radomiro Tomic

RTElectro-obtencinpermanente (Kidd)

AbraSCM El Abra

ABRAElectro-obtencinpermanente (Kidd)

ENAMI Ventanas

ENMElectro-refinacin

convencional

Todos los productos mencionados cumplen con las especificaciones ASTM B 115-95, designacin Grado 1 y BS 6017:1981designacin Cu CATH-1.
http://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/rt.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/rt.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/enm.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/rt.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/rt.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/enm.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/enm.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/abra.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/rt.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/rt.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae_sx_ew.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ae.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/ccc_sbl.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com/areas_negocio/comercializacion/productos/catodos/chuqui_p.htmlhttp://www.codelco.com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http://www.codelcoeduca.cl/divisiones/salvador/info/f_procesos.html


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Mineral: (mineral, ore) compuesto qumicoinorgnico, de origen natural, que posee unaestructura interna y composicin qumicacaracterstica, formado como resultado de procesosgeolgicos. Un mineral puede estar constituido por unsolo elemento (nativos, como por ejemplo: oro, plata,cobre) o, ms comnmente, por una asociacin de

distintos elementos (sulfuros, carbonatos, xidos,etc). En la actualidad se han reconocido ms de3.000 especies de minerales.

Minas a rajo abierto:estas minas se explotan en lasuperficie utilizando una lnea de explosivos. Luegode la tronadura, que remueve el materialmineralizado, se realiza el carguo en camiones o encintas transportadoras, usando cargadores frontales opalas mecnicas, que lo llevan hasta la Planta deChancado para iniciar el proceso de concentracin.

Minas subterrneas: son las minas cuya explotacinse realiza bajo tierra. En estas minas, el sistema deexplotacin que se utiliza para extraer las rocas, es elde hundimientos por bloques


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Sulfuros: (sulfides) minerales constituidos por elenlace entre el azufre y elementos metlicos, talescomo el cobre, hierro, plomo, zinc, etc.

Los minerales sulfurados de cobre ms comunes soncalcopirita (CuFeS2, bornita(Cu5FeS4) calcosina(Cu2S), covelina (CuS) y enargita (Cu3AsS4). Unsubproducto importante de estos yacimientos es elmolibdeno, que est en la forma de molibdenita(MoS2).

xidos:(oxides) en sentido estricto, se refiere aminerales formados por el enlace entre metales ymetaloides con oxgeno.En minera, se utiliza este trmino para referirse atodos los minerales derivados del proceso deoxidacin de un yacimiento, es decir el ataque delmineral por parte del oxgeno proveniente de laatmsfera bajo la forma de fluidos oxidantes (agua,

aire). Por esta razn, estos minerales se formancerca de la superficie.

Entre los minerales oxidados de cobre u xidos mscomunes se tienen los carbonatos (malaquita yazurita), los sulfatos (brochantita y antlerita), eloxicloruro (atacamita y el silicato hidratado crisocola).
http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.mineral-nature.com/fotosport/crisocola2-1.jpg&imgrefurl=http://www.mineral-nature.com/minas_de_cala_in.html&h=411&w=500&sz=94&hl=es&start=14&tbnid=vKw9MfeTObBMvM:&tbnh=107&tbnw=130&prev=/images?q=crisocola&svnum=10&hl=es&lr=&sa=Ghttp://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.fabreminerals.com/specimens/s_imagesD2/T56JD2fm.jpg&imgrefurl=http://www.fabreminerals.com/specimens/FDC-vitrina-de-francesc-minerales.php&h=248&w=339&sz=16&hl=es&start=6&tbnid=Nb1rwoNoGMbG0M:&tbnh=87&tbnw=119&prev=/images?q=atacamita&svnum=10&hl=es&lr=&sa=Ghttp://images.google.cl/imgres?imgurl=http://ret0057t.eresmas.net/Fotos/Mineral/Big/Brochantita.jpg&imgrefurl=http://ret0057t.eresmas.net/i-mineral.htm&h=400&w=400&sz=38&hl=es&start=2&tbnid=hdSSjOsJi4p02M:&tbnh=124&tbnw=124&prev=/images?q=brochantita&svnum=10&hl=es&lr=&sa=Ghttp://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.losartesanos.com/store/hechizo/malaquita.jpg&imgrefurl=http://www.losartesanos.com/store/hechizo/proveedor.html&h=240&w=320&sz=13&hl=es&start=7&tbnid=jGAm6dkavEbM1M:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images?q=malaquita&svnum=10&hl=es&lr=&sa=Ghttp://images.google.cl/imgres?imgurl=http://es.geocities.com/cspminerals/listado/Covelina.jpg&imgrefurl=http://es.geocities.com/cspminerals/listado.htm&h=200&w=320&sz=61&hl=es&start=1&tbnid=4ucSGVLDOWuYVM:&tbnh=74&tbnw=118&prev=/images?q=covelina&svnum=10&hl=es&lr=&sa=Ghttp://images.google.cl/imgres?imgurl=http://geologia.igeolcu.unam.mx/academia/Temas/Diapositivas/Minerales/09Bornita.JPG&imgrefurl=http://geologia.igeolcu.unam.mx/academia/Temas/Diapositivas/Minerales/Bornita.html&h=480&w=640&sz=120&hl=es&start=4&tbnid=uctdIWvLQXXNVM:&tbnh=103&tbnw=137&prev=/images?q=bornita&svnum=10&hl=es&lr=&sa=Ghttp://images.google.cl/imgres?imgurl=http://ret0057t.eresmas.net/Fotos/Mineral/Big/Calcopirita.jpg&imgrefurl=http://ret0057t.eresmas.net/i-mineral.htm&h=400&w=400&sz=38&hl=es&start=2&tbnid=SQdvWQXY8tXSUM:&tbnh=124&tbnw=124&prev=/images?q=calcopirita+&svnum=10&hl=es&lr=&sa=G


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Proceso mediante el cual sereduce el tamao del materialmineralizado a menos de 0,2milmetros, de manera que sea

adecuado para la flotacin. Al material mineralizado que

viene de la planta de chancadose le agrega agua y algunosreactivos y se lleva a losmolinos de barra y de bolas.

Los molinos giran y las barras obolas muelen el material.


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Procedimiento que permiteconcentrar el cobre de la pulpa dematerial mineralizado que viene delproceso de molienda.

En las celdas de flotacin se haceburbujear oxgeno desde el fondode manera que las partculas decobre presentes en la pulpa seadhieren a las burbujas de aire yas suben con ellas y se acumulanen una espuma.

La espuma rebasa hacia canaletasque bordean las celdas y que lollevan al proceso de decantacin.


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El proceso de fundicin va desde la

recepcin y clasificacin del concentradode cobre, hasta la produccin de nodosde 99,6 a 99,7%.

El principal objetivo de la fundicin esseparar en el concentrado de cobreotros minerales e impurezas. Para estoel concentrado de cobre se funde enhornos de reverbero desde donde se

obtiene la escoria y el eje (o mata) quecontiene 45 a 48% de cobre.

El eje o mata es llevado a los hornosconvertidores donde se separa elazufre y el fierro obtenindose metalblanco que contiene 70 as 75% decobre.

El metal blanco es llevado a un proceso

de conversin desde donde se obtiene elcobre blister que tiene un 96% de cobre.

Este cobre es llevado al proceso depirorrefinacin donde se obtiene el cobreandico que contiene 96,6 a 96,7% decobre.


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es un paraleleppedo deladrillos refractarios dedimensiones variables. En

este horno se realiza a1.200C la fusin delconcentrado de cobre paraseparar la escoria del eje omata que contiene 45 a 48%de cobre


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El cobre blister y andico es un material metlico con un nivel de purezade alrededor de 99,5 por ciento, utilizado a su vez como materia primapara elaborar productos de alta calidad como el cobre refinado a fuego(RAF) y, especialmente, los ctodos de cobre.

La mayor parte del cobre blister o andico que vende Codelco provienede la Divisin El Teniente. Sin embargo, su disponibilidad para losmercados internacionales est sujeta a los requerimientos de las

refineras de la Corporacin en Chile. El procesamiento de los concentrados de cobre en hornos permite

separar la mayor parte de los elementos no cuprferos hasta alcanzaruna pureza de al menos 99 por ciento: es el cobre blister.

El cobre blister de buena calidad puede ser utilizado ocasionalmente enla produccin de sulfato de cobre y otros productos qumicos derivados.Pero sin duda su principal virtud es que puede ser transformado en

nodos de cobre. Los nodos de cobre, con cerca de 99,6 por ciento de pureza, son la

materia prima del proceso de refinacin electroltica que permite sutransformacin en ctodos de cobre con 99,99 por ciento de pureza, yque constituyen el principal producto comercializado por Codelco.


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La produccin de cido sulfricode Codelco est directamenterelacionada con un compromisomedioambiental, ya que usa comomateria prima los gasesmetalrgicos producidos duranteel proceso de fusin-conversin

de concentrados de cobre. Los gases con contenido de azufre

que emanan de los hornos defusin de concentrados de cobreson captados y conducidos aplantas de limpieza y tratamiento,que permiten obtener laproduccin de cido sulfrico.

El cido sulfrico es un lquidodenso, altamente corrosivo,incoloro en estado puro perousualmente de color amarillo-mbar. Tiene la propiedad deatacar y disolver muchos metales ysustancias.


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Los concentrados de cobre que comercializaCodelco son producidos por la Divisin Andina,que extrae mineral de la mina subterrnea "RoBlanco" y de la mina a rajo abierto "Sur Sur".

Los concentrados son el primer productocomercial en la lnea de produccin decobre, y estn compuestosaproximadamente en partes iguales porcobre, fierro y azufre.

Este material constituye la materia prima de todas

las fundiciones de cobre, que al procesarloobtienen un cobre metlico impuro en forma deblister o nodos, que posteriormente sonutilizados para elaborar cobre refinado de altapureza.

La produccin de concentrados implica elchancado y posterior molienda del mineral hastaun tamao de partcula que permita liberar elcobre a travs de un proceso de flotacin.

El concentrado resultante tiene aproximadamente30 por ciento de cobre. Un proceso de flotacin

diferencial permite separar el cobre delmolibdeno. Los concentrados de cobre entonces son

sometidos a un proceso de filtrado y secado parareducir el contenido de humedad hasta 8 o 9 porciento.


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Decantacin: en esta etapa delproceso productivo del cobre sereduce el agua del concentrado decobre que viene de la flotacin.

Esto se realiza en los espesadores,que son piscinas circulares, dondese rene el material que viene de

las celdas de flotacin.


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Pilas de lixiviacin: Son lasacumulaciones de materialmineralizado que se realizaen forma mecanizada,

formando una especie detorta o terrapln continuo de

6 a 8 m de altura, levemente inclinada para

permitir el escurrimiento ycaptacin de las soluciones,

sobre la que se riega unasolucin de cido sulfrico

para extraer el cobre de losminerales oxidados

Lixiviacin:proceso hidrometalrgico mediante elcual se provoca la disolucin de un elemento

desde el mineral que lo contiene para serrecuperado en etapas posteriores medianteelectrlisis.

Este proceso se aplica a las rocas que contienenminerales oxidados, ya que stos son fcilmenteatacables por los cidos. En la lixiviacin del cobre

se utiliza una solucin de cido sulfrico (H2SO4).


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Proceso electrometalrgico que se realiza enceldas electrolticas, donde se disponenalternadamente un nodo (placa de plomo ode acero inoxidable) y ctodos (placa de aceroinoxidable) dentro de la solucin electrolticapreviamente concentrada.

Las placas metlicas estn conectadasformando un circuito en que la corriente entrapor los nodos (polo positivo), viaja a travsdel electrolito y sale por los ctodos.

El proceso de realiza mediante la aplicacin deuna corriente elctrica de baja intensidad, lacual provoca que los cationes de Cu, de carga+2 (Cu+2) sean atrados hacia el polo negativoo ctodo y se depositen sobre ste en formametlica y de carga cero (Cu0), con unapureza de 99,99% cobre.

Electrorrefinacin:(electrorefining): esteproceso se lleva a cabo en las celdaselectrolticas en donde se ponen alternadamenteun nodo de cobre blister y un ctodo inicial decobre puro en una solucin de cido sulfrico.

A esta instalacin se le aplica una corrienteelctrica continua de baja intensidad, que haceque se disuelva el cobre del nodo y se depositeen el ctodo inicial, logrndose ctodos de99,97% de pureza mnima.


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Ctodo: (cathodes)

placas metlicas de acero inoxidable o cobrepuro que se instalan en la celdaelectroltica, por las cuales sale lacorriente elctrica. El ctodo tiene carga

negativa y, por tanto, atrae a los cationesde cobre que son iones de cargapositiva.

a. En el caso de la electrorrefinacin, losctodos iniciales son delgadas lminasde cobre de alta pureza que quedanformando parte del producto. En el caso

de la electroobtencin los ctodosutilizados son de acero inoxidable, losque permiten la depositacin del cobreen sus caras, el cual es despegadoposteriormente, dejando el ctodo encondiciones de ser utilizado nuevamente.En este caso, se habla de ctodos

permanentes.

b. Placas de cobre de alta pureza que seobtienen en el proceso deelectrorrefinacin y de electroobtencin.Estos ctodos tambin se llamanctodos de cobre electroltico de alta

pureza y tienen una concentracin de99,9%.


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nodo: (anodes)

placas metlicas de cobre o plomo quese instalan en la celda electroltica por

las cuales entra la corriente elctrica(carga positiva), En laelectrorrefinacin los nodos sonplacas gruesas de cobre producto dela etapa de fundicin, los cuales sesometen a refinacin mediante

electrlisis, en la cual todo el cobreque los constituye se disuelve y sedeposita en el ctodo de cobre puro,que es un producto de lata pureza, ylas impurezas que contiene (metalesnobles como oro, plata, etc.) quedadepositado en el fondo de la celda en

la forma de


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Exploracin geolgica

Extraccin

Chancado


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Molienda

Flotacin

Fundicin

L


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Electrorefinaci

n

Lixiviacin

Electroobtencin

Ctodos

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