Chemistry">
Guia N°1 Extracción Por Solventes
Guia N°1 Extracción Por Solventes
Guia N°1 Extracción Por Solventes
El proceso de extracción por solventes se define como la etapa de la hidrometalurgia donde las soluciones
provenientes de la lixiviación (PLS) son concentradas y purificadas, esto último con la finalidad de
incrementar la eficiencia de la etapa culmine del tratamiento de menas oxidadas llamada Electro-
obtención o Electrowinning. Por consiguiente, podríamos definir el proceso de extracción por solvente
como una etapa de servicio para la optimización de la producción de cátodos de cobre.
1) Flujo Acuoso: Corresponde a soluciones en estado acuso que están constituidas por moléculas de
H2O, iones en solución como Cu2´+,Fe2+,Fe3+, Cl-, H+, entre otros. Por lo tanto, como flujo acuoso se
tienen las siguientes soluciones:
- PLS (Alimentación Acuosa): Solución proveniente desde la lixiviación con concentración 6 gpl
- Refino (Descarga Acuosa): Solución pobre en iones Cu 2+.
2) Flujo Orgánico: Corresponde a una fase orgánica que posee agente extractantes, que tienen la
función de generar la extracción del ión Cu 2+ desde el PLS, estabilizándose en la fase orgánica y
transportarlo a la etapa de re-extracción donde se libera le ion Cu 2+ permitiendo la obtención de
soluciones concentradas y purificadas. También posee agentes diluyentes que permite una
descarga del ión cúprico en la solución con mayor cinética. Como flujo orgánico se tienen las
siguientes soluciones:
- Orgánico Carga (Descarga Orgánica): Corresponde a las resinas orgánicas que se cargan de
iones Cu2+ en la etapa de extracción alcanzando incluso 10 gpL.
Por consiguiente, se entiende que la fase orgánica interactúa con la fase acuosa en el Mixer permitiendo
que ocurra la extracción del ión cúprico desde el PLS al Orgánico. Posteriormente, en la piscina de
sedimentación, se genera la separación de fases debido a que estos flujos son inmiscibles entre sí.
Finalmente, el flujo de orgánico cargado alimenta la etapa de re-extracción donde se genera la descarga
de los iones Cu2+ debido a que la fase acuosa con la que interactúa la resina es extremadamente ácida, lo
cual influye en la estabilidad termodinámica del ión de interés en fase orgánica.
Se aprecia en la Figura 2 los flujos que alimentan y descargan al equipo de re-extracción son:
Flujos Acuosos: En la etapa de re-extracción los flujos acuosos contienen fundamentalmente iones
cúpricos e iones de H +, pero aún es relevante entender que existe parásitos recirculando en el sistema de
extracción por solvente pero con concentraciones bajas debido a que este proceso además de concentrar
también purifica las soluciones.
Flujos Orgánicos: Corresponde a los mismos flujos que en la etapa de extracción ya que estos se
mantienen recirculando entre ambos procesos pertenecientes a la extracción por solventes.
Por lo tanto, en términos resumidos se tiene el siguiente Flow Sheet para el proceso de extracción por
solventes:
Para definir la eficiencia del proceso de Extracción por Solventes se consideran las siguientes variables de
estudio que permite evaluar los parámetros más relevantes que afectan en función de los flujos y las
concentraciones de las distintas fases.
2+ ¿en el OD
Cu
2+¿en el OC−Masa de 2+¿ en el OC
¿
Masa de Cu
% ℜ−Ext =Masa de Cu ∗100 ¿
¿
- Relación Flujo acuoso/Flujo orgánico: Corresponde al cociente entre el flujo acuoso y el flujo
orgánico
m3
Flujo Fase Acuosa ( )
Fa h
=
Fo m3
Flujo Fase orgánica( )
h
Ejercicios
1) En una planta se extracción por solventes se tiene un flujo de 130 (m 3/h) de una solución ácida
con 6 (gpL) de cobre, la cual se contacta con una fase orgánica en una razón de fases Fa/Fo = 1.5.
El orgánico entrante tiene una concentración de 0.3 (gpL) de cobre y se carga hasta 7 (gpL).
a) Calcule la masa y concentración del refino
b) El porcentaje de extracción.
c) El coeficiente de distribución de cobre.
4) Considerando un % Extracción del 75%, se tiene que las concentraciones de las masas de cobre del
Orgánico Cargado y Descargado son respectivamente 8 (gpL) y 0,45 (gpL), con un flujo orgánico
de 80 m3/h. Determine:
6) Considerando que la carga neta es de 630 kg de Cu +2 y que la masa de estos iones en el PLS es de
690 kg. Calcule el % de extracción