Prob 01 (12 ptos)

Se lixivia en pilas mineral de crisocola y atacamita, de ley de cabeza 1.2% Cu

su densidad aparente es 1.5 t/m3. La altura de la pila es igual a 6 m, y la tasa de riego con solución ácida de raffinate es de 15 L/h-m 2. Extracción por Solventes
Se determinó que la recuperación óptima es de 85 %, la que es posible obtener al término de 80 días de lixiviación Volumen de cosecha 4106 m3/día
Calcular, para una producción de 125,000 t/año de cobre: Producción de cosecha 753 GPM 1 m3 264 gal
a) La masa diaria de mineral a procesar. Relación O/A 1
b) Las dimensiones de la pila de lixiviación (considere que el largo es igual a 3 veces el ancho). Flujo de Orgánico 753 GPM
c) El flujo de solución de PLS enviada a SX. Flujo total a mezcladores 1507 GPM
d) La concentración de cobre en solución acuosa enviada a SX si el raffinate contiene 0.6 g/L de Cu +2. Tiempo de retención 3 min
El flujo de Raffinate que se envía a SX se contacta en contra – corriente con un flujo de orgánico en una relación O/A = 1.0 Volumen de mezcladores de extracción 4520 gal
cuya concentración de cobre inicial es igual a 0.8 g/L, teniendo una eficiencia de extracción del 85%, calcular: Factor área de asentamiento 1.3 gal/min/pie2
e) La concentración de cobre y el flujo de orgánico cargado. Área de sedimentadores 1158.94 ft2
f) Dibuje la curva operacional en el gráfico de equilibrio adjunto y determine el número de etapas necesarias para llevar a cabo el proceso de SX. Transferencia neta 60 %
Diseño de planta sistema L-SX-EW Cu en orgánico agotado 0.80 g/L
g) Asuma el sistema 2E-1S y determinar el volumen de orgánico necesario para toda la planta (fundamente todo lo asumido) 1 litro de orgánico extrae 3.19 g/L
el peso depositado por cel y el número de cátodos Máxima carga del orgánico 5.31
Datos % V Lix 64N 21 %
Producción 125000 t/año 342 t/d x y y Cu en orgánico cargado 4.0 g/L
8.0
Ley de Cu 1.2 % 0.0 0.0 0.0 Electrolito cargado 40 g/L
Recuperación 85 % 0.6 2.1 1.6 Electrolito descargado 25 g/L
Dens aparente 1.5 t/m3 1.8 4.6 4.1 Cu re-extraído 15 g/L
Altura de pila 6m 4.0 6.6 6.2 Flujo de electrolito strip 22831050 l/dia 4189 GPM
Tiempo de lixiviación 80 dias 6.8 6.8 6.5 6.0 Dos circuitos de re-extracción (stripping) 2
Taza de riego 15 L/hm 2
Flujo stripping 2094 GPM
Cu en la solución Raff 0.60 g/L Flujo de orgánico 377 GPM
Cu en el orgánico descargado 0.80 g/L Relación O/A 0.2

Cu org g/l
Electrolito cargado 40 g/L 4.0 Flujo total a mezcladores de re-extracción 2471.09 GPM
Electrolito descargado 25 g/L Tiempo de retención en mezcladores de re 3 min
Tiempo de mezcladores (E y S) 3 min Volumen mezcladores de re-extracción 7413 gal
Factor área de asentamiento 1.0 gal/min/ft2 Factor área de asentamiento 1.0 gal/min/ft2
Volumen de orgánico del circuito 2.0 Área de sedimentadores 2471.09 ft2
Altura del orgánico (sedimentador) 5 pulgadas Volumen de orgánico del circuito
Relación O/A extracción 1.2 Altura del orgánico (sedimentador) 8 pulgadas
Relación O/A re-extracción 1.2 Continuidad en Mezcladores
Relación O/A extracción 1.4
0.0
Solución: Relación O/A re-extracción 1.2
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0
Extracción:
Cu aq g/l
a) El flujo másico de mineral diario requerido: • Mezcladores 7533 gal
𝑀𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎l 33575 𝑡𝑝𝑑 • Sedimentadores 23119 gal 1 ft3 7.48
b) Las dimensiones de la pila: Re-extracción:
Flujo volumétrico de mineral a tratar: • Mezcladores 13479 gal
𝑄𝑀𝑖n 22383 m3/dia • Sedimentadores 49293 gal 1 ft3 7.48
4106 GPM 1 m3 264 gal Total orgánico al 30% 93424 gal
Volumen de la pila:
𝑉𝑃𝑖la 1790671 m3 Electrodeposición
Área de la pila: Cobre depositado por día 342466 kg/d
𝐴𝑃𝑖𝑙a 298445 m 2
Peso promedio de un cátodo 66.9 kg
Dimensiones de la pila: Área catódica 21.59 ft2
𝐴𝑃𝑖𝑙𝑎=𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜∗𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜=𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜∗(3∗𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜) Numero de cátodos/Celda 40
𝐴𝑛𝑐ℎo 315 m Densidad de corriente 20 A/ft2
Largo 946 m Eficiencia de corriente 90 %
c) El flujo acuoso enviado a SX: Numero de celdas 6
4476.7 m3/h A x 24h x 1.186g/(A-h) x 0.9x6 = 1,814.960 g
d) La concentración de cobre en el PLS: Equivalente electroquímico de Cu 1.186 g/(A-h)
[𝐶𝑢+2]𝑃𝐿𝑆 3.79 g/L Amperaje/Celda 34544 A
Transferencia de Cu 3.19 g/L Peso/Celda 885 kg
e) El flujo de orgánico: 𝑂/𝐴=1 O= 4476.7 m3/h Voltaje celda 2 Volt
La concentración de salida del orgánico cargado se obtiene mediante el balance de masa global: Voltaje total 12 Volt 415 KW
Cu Org 3.99 g/L Área/Celda 1727 ft2
f) El número de etapas 3 Para eficiencia del 85% # cátodos 387 240
ELECTRODEPOSICIÓN DE COBRE

Prob 02 (8 ptos)
La capacidad de una planta de EW de cobre es de 150 t/d
El area sumergida del cátodo es de 1m2 (1m x 1m), la densidad
de corriente es 290 A/m2, la eficiencia de corriente es 95 %
Si se dispone de tanques para 60 cátodos calcular:
los kg Cu/cátodo/día, el No de tanques, la potencia del generador
y la resistividad del electrolito en Ohm/cm3

Tonelaje: 150 t/d PA. Cu: 63.546

Dens de Corriente: 290 Amp/m2 F= 96500
Ef. de Corriente: 95 % EElec.Cu= 1.185 gr/(A-h)
Voltaje V 2.2 V/Tk
Dist An-Cat 3 cm

1- CALCULO DEL NUMERO DE CELDAS (TANQUES)

Cátodo
L 1 m
A 1 m
Area/Cat 2 m2
Cátodos/Tanque 60 Cat/Tk
Intensidad I 580 Amp/Tk
Peso/Tanque: 15.7 Kg/Tk
#Tanques: 159.5 Tk
#Cátodos totales 9570 Cátodos

2- CALCULO DE LA POTENCIA DEL GENERADOR (W)

W 1.3 Kw/Tk
W 204 Kw

3- CALCULO DE LA RESISTIVIDAD DEL ELECTROLITO

R 0.008 Ohm/m2 V=IR

r 25.29 Ohm/cm3