Metalurgia
Metalurgia
Metalurgia
MINERALES
OXIDADOS DE
COBRE
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ÍNDICE
1. INTRODUCCION ................................................................................................................ 1
2. OBJETIVO........................................................................................................................... 2
3. MARCO TEORICO ............................................................................................................ 2
3.1 LIXIVIACION CONCEPTO ............................................................................................. 2
3.2 TIPOS DE LIXIVIACION POR EL USO DE REACTIVOS......................................... 2
3.4METODOS DE LIXIVIACION .......................................................................................... 4
3.5 SEPARACION SOLIDO LIQUIDO ................................................................................ 6
3.6 PURIFICACION Y PRECIPITACION DE METALES .......................................... 6
4. PLANTEAMIENTO METODOLOGICO EXPERIMENTAL ............................................. 7
4.1 MUESTRA ........................................................................................................................ 7
4.2 MATERIAL DE LABORATORIO .................................................................................. 7
4.3 LIXIVIACION .................................................................................................................... 8
4.31 TECNICAS DE LIXIVIACION ............................................................................... 8
4.32 TECNICA DE AGLOMERACION ........................................................................ 8
5. ANALISIS TRATAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE DATOS ................................ 8
5.2 CARACTERIZACION MINEROLOGICA ............................................................. 10
5.3 ANALISIS GRANULOMETRICO........................................................................... 10
5.4 MATERIALES DE LABORATORIO ..................................................................... 10
1. INTRODUCCION
La lixiviación puede llevarse a cabo mediante diferentes técnicas de operación,
que, dado el análisis de un proyecto, son seleccionadas tanto por factores
técnicos como económicos, en los que se distinguen:
Factores Técnicos:
ley de la especie
reservas de mineral.
caracterización mineralógica.
caracterización geológica.
comportamiento metalúrgico.
capacidad de procesamiento.
Factores Económicos:
costos de operación y de capital.
rentabilidad económica.
ANTECEDENTES
Lixiviación tiene como definición “tratar una sustancia compleja, como un
mineral, con un disolvente adecuado para separar sus partes solubles de
las insolubles”, la cual es su función actual, y en el que se precisará más
adelante. Si se sigue la etimología de la palabra lixiviación, se encuentra que
viene del latín: "Lixivia, -ae" sustantivo femenino que significa lejía. Los
primeros en acuñarla fueron los romanos, quienes la usaban para referirse a
los jugos que destilan las uvas antes de ser pisadas, o las aceitunas antes de
molerlas. Enfocado a la minería, el concepto original de esta tecnología
aplicada al tratamiento de los minerales de cobre, se originó en EE. UU, pero
fue en chile donde se perfeccionó y modificó sustancialmente, logrando una
primera aplicación práctica industrial. Ya en la década del noventa se expandió
ampliamente en la minería cuprífera chilena formando parte de un nuevo
camino tecnológico que incluía la extracción por solventes y la electro-
obtención de cátodos de cobre. Actualmente la lixiviación es uno de los
procesos más usado en la recuperación de minerales.
2. OBJETIVO
El objetivo central de este trabajo es dar a conocer y explicar el método de
lixiviación de cobre oxidado y el método de aglomerar los finos para una buena
permeabilidad del mineral, tener alguna noción de como aglomerar finos sin un
tambor de aglomeración
3. MARCO TEORICO
En este capítulo se explican las bases teóricas del proceso de aglomeración y
lixiviación de minerales de cobre utilizados por los estudiantes de la FIMM de la
especialidad de metalurgia, los principios de este capítulo serán fundamentales
para entender la totalidad de la tesis debido a la complejidad de la físico -
química involucrada.
3.1 LIXIVIACION CONCEPTO
Disolución de Sales
Se aplica principalmente a Sales Minerales que se disuelven fácilmente en agua. En la
naturaleza es difícil encontrar yacimientos con minerales de este tipo, pero, la mena
puede ser sometida a algún proceso previo que transforme los minerales a sales
solubles en agua (Productos de tostación por ejemplo).
Ejemplo: CUSO4(S) + N H2O (aq) ==> CUSO4 · N H2O (aq)
Disolución Ácida
Se aplica a gran parte de los óxidos metálicos existentes en la naturaleza.
Generalmente se utiliza ácido sulfúrico por su bajo costo, disponibilidad, fácil
manipulación y características químicas. También se utiliza ácido clorhídrico, ácido
nítrico y mezclas entre ellos.
Ejemplo: ZNO + 2 H+ (aq) ==> ZN2+ (aq) + H2O (aq)
Disolución Alcalina Se aplica a menas consumidoras de ácido sulfúrico, como por
ejemplo menas con carbonatos de calcio.
Ejemplo: AL2O3 + 2 OH- (AQ) ==> 2 ALO2 - (AQ) + H2O (AQ)
Intercambio Básico
Este tipo de reacciones produce un nuevo sólido insoluble en los residuos
. Ejemplo: CaWO4 + CO3 -2 (aq) ==> CaCO3 (aq) + WO4 -2 (aq)
Disolución Con Formación de Iones Complejos La formación de iones complejos
aumenta la solubilidad de sales poco solubles con una gran selectividad. Se aplica
industrialmente en la lixiviación de concentrados de cobre sulfurados.
Ejemplo: CUO + 2NH4 + (AQ) +2NH3 (AQ) ==> CU(NH3 )4 +2 (AQ) + H2O(AQ)
Lixiviación con Oxidación Los agentes oxidantes más empleados son Fe3+ y O2,
empleándose para la lixiviación de sulfuros y algunos metales.
Ejemplo: CuS + 2Fe3+ (aq) ==> Cu+2 (aq) + 2Fe2+ (aq) + S0
Lixiviación con Reducción Este tipo de lixiviación puede usarse con minerales que
son más solubles en sus estados de valencia inferiores.
Ejemplo: MnO2 + SO2(aq) ==> Mn+2 (aq) + SO4 -2 (aq) En el caso del cobre se utiliza
el ácido sulfúrico para la lixiviación de minerales oxidados, siendo más fácil de disolver
los sulfatos (chalcantita) y sulfatos básicos (antlerita y brochantita), luego los
carbonatos (malaquita y azurita), la atacamita y la tenorita. La cuprita en cambio,
necesita la presencia de un oxidante para disolverse completamente; los silicatos de
cobre son los que tienen una cinética de lixiviación más lenta. La química asociada a
los minerales sulfurados de cobre es más compleja que la de los óxidos, ya que se
trata de reacciones de óxido-reducción, que requieren la presencia de agentes
oxidantes para que la reacción ocurra.
-Ácidos
Sulfúrico
Clorhídricos
Nítricos
Sulfuroso
-BASICOS
Carbonato de sodio
Hidróxido de sodio
Amoniaco
Carbonato de amonio
-Complejantes
Sulfato de amonio
Cianuro de sodio
Cloruro de sodio
Tiourea
-Oxidantes
Cloruro férrico
Sulfato férrico
Hipoclorito de sodio
Peróxido de hidrogeno
Aire oxigeno
-AGITACION MECANICA
AGITACION NEUMATICA
-LIXIVIACION DE SULFUROS
3.5 SEPARACION SOLIDO LIQUIDO
3.6 PURIFICACION Y PRECIPITACION DE METALES
4. PLANTEAMIENTO METODOLOGICO EXPERIMENTAL
4.1 MUESTRA
Nuestra muestra para el proceso de lixiviación estaba constituida por oxido de
cobre y malaquita crisocola
4.2 MATERIAL DE LABORATORIO
-REACTIVOS
-EQUIPOS
Equipos :
Balanza electrónica
Chancadora de quijada
Chancadora cónica
Tamices de M20 ,M30, M50,M150, M200
4.3 LIXIVIACION
4.31 TECNICAS DE LIXIVIACION
El proceso de lixiviación se dio en bateas
Figura 1 Mecanismo de acción del ácido sulfúrico en las partículas La figura 1 muestra el
detalle de las partículas que se entrelazan a medida que el ácido sulfúrico reacciona con
sus superficies durante el curado.
Proceso de aglomeración
El mineral oxidado es triturado y pasado por las diferentes mallas como la M20, M30,
m50, M150, M200
Se procedió a tamizar con las respectivas antes mencionado una vez terminado el
proceso. se realizó el peso de cada una de las mallas y asi realizar el cuadro y
diagrama de person GGS
con el propósito de poder aglomerar los finos para la lixiviación se llevo a cabo la
aglomeración correspondiente
primer paso de la aglomeración consistido en transvasar el mineral fino a una tina
para luego dosificar con ácido sulfúrico que fue de 97 ml de la cual se dio
movimientos giratorios para realizar la agloracion de los finos y formes bolas gruesas
para permeabilidad de mineral en la lixiviación
CONCENTRACION
TOTAL SOLUBLE
61.081 23.883
% CU TOTAL % CU SOLUBLE
2.44 1.91
COMENTARIO
5.2 CARACTERIZACION MINEROLOGICA
COMENTARIO
Pesar 0.5000g de la muestra que se tiene para el análisis que tendrá que ser
según orden de entrada al pesar se podrá tener un error máximo de ±0.0001.
𝐶𝑢(𝑁𝐻3 )4 𝑆𝑂4 + 4𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝐶𝑢(𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂)2 + (𝑁𝐻4 )2 𝑆𝑂4 + 2𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝑁𝐻4
𝐹𝑒2 (𝑂𝐻)3 + 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝐹𝑒(𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂)3 + 3𝐻2 𝑂
LEY DE Cu:
𝑽𝑵𝒂𝟐 𝑺𝟐 𝑶𝟑 .𝟓𝑯𝟐 𝑶 ∗ 𝒇
%𝑪𝒖 = ∗ 𝟏𝟎𝟎%
𝒘𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂
FACTOR:
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
ACIDO PERCLÓRICO QP
𝑯𝑪𝒍𝑶𝟒
ACIDO SULFÚRICO 5%
HIDRÓXIDO DE AMONIO QP
𝑵𝑯𝟒 𝑶𝑯
𝑪𝑯𝟑 𝑪𝑶𝑶𝑯
ALMIDÓN 0.5%
TIOSULFATO DE SODIO
NITRATO DE PLATA 5%
En un Vaso de precipitado de 250ml disolver 50g de 𝑨𝒈𝑵𝑶𝟑 con Agua destilada
agitar con bageta.
Luego trasvasar a recipiente de 1000ml y agitar muy bien.
Pesar 0.5000g de la muestra que se tiene para el análisis que tendrá que ser
según orden de entrada al pesar se podrá tener un error máximo de ±0.0001.
𝐶𝑢(𝑁𝐻3 )4 𝑆𝑂4 + 4𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝐶𝑢(𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂)2 + (𝑁𝐻4 )2 𝑆𝑂4 + 2𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝑁𝐻4
𝐹𝑒2 (𝑂𝐻)3 + 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝐹𝑒(𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂)3 + 3𝐻2 𝑂
LEY DE Cu:
𝑽𝑵𝒂𝟐 𝑺𝟐 𝑶𝟑 .𝟓𝑯𝟐 𝑶 ∗ 𝒇
%𝑪𝒖 = ∗ 𝟏𝟎𝟎%
𝒘𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂
FACTOR:
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
ACIDO PERCLÓRICO QP
𝑯𝑪𝒍𝑶𝟒
ACIDO SULFÚRICO 5%
HIDRÓXIDO DE AMONIO QP
𝑵𝑯𝟒 𝑶𝑯
𝑪𝑯𝟑 𝑪𝑶𝑶𝑯
ALMIDÓN 0.5%
TIOSULFATO DE SODIO
NITRATO DE PLATA 5%