La palabra lixiviación procede del latín “Lixivia” que significa lejía, actualmente se usa para describir el proceso mediante el cuál se lava una sustancia pulverizada para extraer de ella las partes que resulten solubles. En minería el término lixiviación se define como un proceso hidrometalúrgico, es decir que utilizando agua como medio de transporte o disolvente, se usan agentes químicos específicos para extraer los minerales valiosos. El proceso de lixiviación se basa en la adición de una solución, ácida o básica, a un mineral. En el caso de minerales de baja ley, éstos se concentran en un terrero en el cuál se riegan con el agente lixiviante. Por percolación se obtiene el licor del metal de interés el cuál es enviado al proceso de extracción por solventes para su concentración y purificación y finalmente al proceso de electrodepositación para obtener el metal. La recuperación de cobre de minerales constituidos por óxidos y menas sulfuradas de baja ley se hace por lixiviación, dado que los óxidos se disuelven fácilmente en ácido sulfúrico. Sin embargo el ataque de éste a los sulfuros es mínimo. Los óxidos se solubilizan fácilmente con soluciones ácidas, mientras que los sulfuros son solubilizados sólo bajo ciertas condiciones oxidantes. En el proceso ciertas condiciones de pH y temperatura promueven el crecimiento de microorganismos acidófilos tales como Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, etc., los cuales juegan un papel crucial generando un medio oxidante para llevar a cabo la lixiviación1,2. Estos microorganismos catalizan la oxidación de elementos como el Hierro o el Azufre reducidos, lo que promueve su uso como catalizadores del proceso de lixiviación. En México en Sonora, se encunetran las plantas de lixiviación más grandes del país, produce cobre por lixiviación en terreros a partir de minerales de baja ley, sin embargo, la extracción es muy difícil, dado que el principal componente mineral fuente de cobre es la calcopirita, sulfuro de cobre primario, difícil de lixiviar. La calcopirita es un sulfuro primario de cobre recalcitrante a la disolución química en medio ácido, incluso la lixiviación en autoclave, a altas presiones y a altas temperaturas, no es competa. En este contexto, y considerando los aspectos económicos, metalúrgicos, ambientales, tecnológicos, y de preservación de los recursos naturales no renovables, surge la necesidad de estudiar la biolixiviación de minerales de baja ley de sulfuros de cobre, conteniendo mayoritariamente calcopirita. Cabe mencionar que Chile, principal productor de cobre en el mundo, posee yacimientos de cobre de sulfuros secundarios fáciles de lixiviar. Aunque las bacterias se encuentran presentes en el material lixiviable en los terreros y tienen cierta participación en la disolución, para aumentar la recuperación de cobre, es necesario realizar investigación para optimizar la actividad bacteriana en el terrero e implementar la técnica de biolixiviación de terreros. Con la investigación a nivel laboratorio planteada, se pretende determinar las condiciones necesarias para favorecer la proliferación de los microorganismos, tanto ferrooxidantes como sulfooxidantes, lo que permitirá incrementar eventualmente la concentración de Fe3+ y con ésta, la acidez y la extracción de cobre. El propósito de este proyecto realizar un estudio de biolixiviación en pilas de minerales de menas de sulfuros de cobre de baja ley conteniendo principalmente calcopirita, mediante el incremento de la actividad bacteriana para mejorar la extracción de cobre y disminuir el tiempo de recuperación de éste. Además se propone adaptar las cepas nativas con mejor rendimiento para llevar a cabo, primero a escala de laboratorio, el proceso de biolixiviación de metales presentes en el mineral de baja ley.

Dado que México posee importantes yacimientos a cielo abierto de sulfuros de cobre conteniendo principalmente calcopirita, sulfuro primario de cobre, recalcitrante a la ataque químico en medio ácido sulfúrico, es necesario implementar una técnica de disolución eficiente de dicho mineral. Las técnicas de disolución microbiológica generan mejoras en la extracción, sin embargo los mecanismos de disolución microbiológica de calcopirita aun no han sido dilucidados, siendo algunas de las aportaciones científicas de este proyecto la optimización de los parámetros de biolixiviación del mineral en estudio y la contribución al estudio de los mecanismos de biolixiviación de calcopirita, y específicamente en columnas simulando la biolixiviación en pilas. Desde el punto de vista ambiental la contribución será la disposición de una tecnología amigable con el medio ambiente dada la ausencia de emisiones de SO2 en el tratamiento de los sulfuros metálicos y así como la obtención de residuos estables disminuyendo con esto gastos de estabilización y disposición de residuos. Desde el punto de vista económico al conocer los mecanismos del proceso de biolixiviación de calcopirita así como su optimización se pretende aumentar la extracción de cobre lo cual redituará en lo económico. Y finalmente desde el punto de vista de la preservación de los recursos naturales no renovables el proyecto contribuirá con un mejor aprovechamiento de los recursos.