Final Hidro
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UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS GEOLOGICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALÚRGICA Y MINAS Informe Final Laboratorio Hidrometalurgia II CAMILO ALBERTO FARÍAS WASTAVINO RODRIGO ANDRES MUÑOZ ARCE MIGUEL ANGEL RODRIGUEZ DIAZ Profesora: Rossina Mena Olivares Antofagasta, Chile
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UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS GEOLOGICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALÚRGICA Y MINAS
Informe Final Laboratorio
Hidrometalurgia II
CAMILO ALBERTO FARÍAS WASTAVINO
RODRIGO ANDRES MUÑOZ ARCE
MIGUEL ANGEL RODRIGUEZ DIAZ
Profesora: Rossina Mena Olivares
Antofagasta, Chile
22 de junio 2015
Índice
ÍNDICE....................................................................................................................................... II
NOMENCLATURA.................................................................................................................... V
RESUMEN................................................................................................................................ VI
CAPÍTULO I............................................................................................................................... 1
1.1. Introducción............................................................................................................................ 1
1.1Objetivos.............................................................................................................................................1
1.2 Problemática......................................................................................................................................2
CAPÍTULO II............................................................................................................................. 3
2. Fundamentos teóricos................................................................................................................. 3
2.1. Separación de fases:...............................................................................................................3
2.2. Isoterma de extracción:..........................................................................................................4
2.3. Carga máxima:........................................................................................................................4
2.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electroobtención:...........................................5
CAPÍTULO III............................................................................................................................ 6
3. Planteamiento experimental........................................................................................................ 6
3.1. Separación de fases:...............................................................................................................6
3.2. Isoterma de extracción:..........................................................................................................6
3.3. Carga máxima:........................................................................................................................7
II
3.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electroobtención:...........................................7
CAPÍTULO IV............................................................................................................................ 9
4.1. Resultados............................................................................................................................... 9
4.1.1. Separación de fases:...............................................................................................................9
4.1.2. Isotermas de extracción:......................................................................................................10
4.1.3. Carga máxima:......................................................................................................................11
4.1.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electrobtención:...........................................12
4.2. Análisis de resultados y discusiones.......................................................................................14
4.2.1. Separación de fases:.............................................................................................................14
4.2.2. Isoterma de extracción:........................................................................................................14
4.2.3. Carga máxima:......................................................................................................................15
4.2.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electrobtención:...........................................16
CAPÍTULO V........................................................................................................................... 17
5. Conclusiones.............................................................................................................................. 17
5.1. Separación de fases:.............................................................................................................17
5.2. Isotermas de extracción:......................................................................................................17
5.3. Carga máxima:......................................................................................................................18
5.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electrobtención:...........................................18
CAPÍTULO VI......................................................................................................................... 19
Bibliografía........................................................................................................................................ 19
CAPÍTULO VII........................................................................................................................ 20
Anexos............................................................................................................................................... 20
III
Índice de tablas
Tabla 1.Tabla general de muestras sobre tiempo de separación de O/A............9
Tabla 2 Datos De Isoterma De Extracción Para Cada Uno De los Extractantes
...........................................................................................................................10
Tabla 3 Resultados analisis carga maxima 3 tipos............................................11
Tabla 4 Parámetros obtenidos de la celda.........................................................12
Índice de gráficos
Gráfico 1 Grafico general de tiempo de separación de O/A...............................10
Gráfico 2 Curvas 3 tipos de extractantes Razon O/A vs [Cu+2]........................11
Gráfico 3 Concentración máxima acumulada para cada extractante.................12
Gráfico 4 Masa teórica y real de cobre depositado............................................13
IV
Nomenclatura
SX: Extracción por solventes.
EW: Electroobtención.
O/A: Relación Orgánico-Acuoso.
V
Resumen
En la parte final del proceso hidrometalúrgico, se encuentran la
extracción por solvente y la electroobtención, siendo la última la que entrega
como producto los cátodos de cobre.
Se estudió el efecto de la agitación mecánica y la razón O/A con respecto
a la altura, para poder analizar el tiempo en la separación de fases. Las
condiciones fueron variando con respecto a la velocidad de agitación y a
distintas razones O/A para distintos reactivos, midiendo la altura en todos los
casos para posteriormente realizar los gráficos necesarios. A menor tiempo de
agitación se obtuvo una más rápida separación entre las fases, siendo la
aldoxima quién entregó un refino más transparente.
Se realizaron isotermas de extracción necesarias para el diagrama de
McCabe-Thiele y determinar el número de etapas. A distintas razones O/A se le
realizó el mismo procedimiento de agitación, en donde se tituló para cobre cada
uno de los refinos, que son los valores necesarios para graficar la curva. La
aldoxima fue la que necesitó una menor cantidad de etapas para obtener una
buena extracción.
Se determinó la carga máxima para distintos reactivos dentro del
laboratorio, en donde se colocó la mezcla orgánico acuoso en una razón 1:1 y
agitó a la misma revolución y al mismo tiempo. La cetoxima fue la que logró
tener una mayor concentración de cobre en el orgánico cargado.
Finalmente se montó una celda de electroobtención midiendo potencial e
intensidades de corriente. Se determinó el área en el cátodo para el depósito de
cobre y se realizó la instalación de la celda a la cual se le agregó el electrolito
rico. Después del tiempo transcurrido se pesó el cobre depositado en el cátodo
VI
para poder realizar todos los cálculos de eficiencia de corriente y el consumo de
energía de la celda de electroobtención.
VII
CAPÍTULO I
1.1. Introducción
En el proceso productivo del cobre, dependiendo del tipo de mineral
extraído se siguen dos procesos diferentes, la pirometalurgia y la
hidrometalurgia.
Luego del proceso de chancado, el mineral es aglomerado con ácido
sulfúrico y generalmente refino, en tambores para lograr que las partículas
finas puedan adherirse a las gruesas y no generar problemas en los procesos
posteriores. Terminado el proceso de aglomeración le sigue el de lixiviación, en
donde se pone en contacto el mineral con ácido sulfúrico para así disolver el
cobre y generar una solución rica llamada PLS.
El presente informe resume las etapas seguidas de la lixiviación, en
como poder obtener nuestro tan preciado cátodo de cobre de una solución
azulada de PLS.
1.1 Objetivos
- Objetivo General:
Conocer los procesos llevados a cabo en la línea hidrometalúrgica, desde la
etapa de extracción por solventes hasta la electroobtención, identificando los
todos los parámetros fundamentales para el proceso y las aplicaciones a
realizarse para tratar las soluciones acuosas y orgánicas, con el fin de obtener
un cátodo de cobre.
Familiarizarse con los distintos utensilios y equipos que se deben ocupar,
resguardando siempre nuestra integridad física y conocer los riesgos asociados
a las experiencias.
1
Objetivos Específicos :
Estudiar el efecto de la agitación mecánica, razón de fase y continuidad
de fase, en relación al tiempo de separación de las fases orgánica y
acuosa.
Analizar las gráficas de altura de la fase acuosa versus el tiempo para
cada prueba
Para la extracción, construir isoterma de distribución, curva de operación
y determinar número de etapas
Determinar la capacidad real de carga de un orgánico dado y evaluar
sus propiedades
Montar y poner en funcionamiento una celda de laboratorio de electro
obtención, además de realizar mediciones de potencial e intensidad de
corriente utilizando multitester.
1.2 Problemática
Como todo proceso, la hidrometalurgia no está libre de problemas. Uno
de los principales es quizás, la existencia de elementos contaminantes en el
PLS. En nuestros procesos teóricos, usamos una solución sintética ideal, la
cual está bastante lejos de una real la cual tiene por ejemplo, cloro, hierro,
manganeso, etc. Los cuales si no son controlados de una buena manera nos
generan una serie de problemas en las etapas de SX y EW, como por ejemplo,
degradación del orgánico, picaduras en las placas de acero inoxidable,
destrucción de las tuberías, etc. Es por esto, que existen una serie de etapas
de lavado, en donde, tanto el orgánico como la solución acuosa es, como dice
su nombre, lavada y despojada de arrastres de una etapa en otra y también
haciendo insignificante la presencia de elementos que nos cause problemas en
las etapas finales.
2
CAPÍTULO II
2. Fundamentos teóricos
2.1. Separación de fases:
El proceso de extracción en la línea de la hidrometalurgia, es el que
sucede a la lixiviación. En esta etapa, una solución “rica” proveniente de la
etapa anterior, se pone en contacto con un “orgánico, que está compuesto por
un extractante (denominados oximas) que es el encargado de cómo dice su
nombre, extraer el ion de interés de la solución rica, y un diluyente (kerosene,
tolueno, xileno, etc) que no hace más que ayudarnos en la viscosidad del
orgánico, para colaborar en su transporte.
La mezcla de orgánico y acuoso, no es homogénea, estas se agitan una
con la otra mediante agitación mecánica, pero nunca se juntan. Se pueden
obtener fases denominadas “continuas” en la que, gracias a la agitación
selectiva en una de estas dos fases se logra la inmersión de gotas de una
solución en otra, pero siempre se terminaran separando por diferencia de
densidad.
En este proceso nos interesa el tiempo de separación ya que el orgánico
ya cargado con el ion metálico, debe seguir a una etapa posterior de SX, en
donde, se carga un electrolito de avance, para seguir y terminar en EW. Y es
importante notar la relación de fases de orgánico y cargado, y por último, la
continuidad de fase, ya que la perdida de orgánico en acuoso o viceversa, es
una pérdida económica considerable para la empresa.
3
2.2. Isoterma de extracción:
La isoterma es una curva de equilibrio que une los vértices, que
presentan las mismas temperaturas en la unidad de tiempo considerada. Las
isotermas de extracción necesitan dos variables para relacionarlas entre sí
dependiendo la prueba encomendada. Existen dos tipos de isotermas que es la
de PH y la de distribución de estas isotermas se obtienen resultados como
concentraciones de PLS, refino, orgánico cargado, orgánico descargado y
soluciones intermedias, las cuales son aplicadas en el diagrama de McCabe-
Thiele arrojando la curva de operación y así poder determinar el número de
etapas requeridas en el proceso.
2.3. Carga máxima:
La capacidad real de carga corresponde a la máxima concentración del
ion metálico de interés presente en la fase orgánica, bajo determinadas
concentraciones de pH y temperatura. Se puede obtener desde la isoterma de
extracción o bien realizarla experimentalmente poniendo en contacto
volúmenes iguales de solución acuosa con orgánica, agitándolas y
posteriormente esperar la separación de fases descartando la solución acuosa.
Este proceso se repite hasta que las características de la solución acuosa
descartada (refino) sean similares a la solución de cabeza (PLS).
4
2.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electroobtención:
La electroobtención consiste en recuperar el metal desde una solución
de lixiviación, transformada a un electrolito rico y depositarlo en un cátodo,
utilizando un proceso de electrólisis (REDOX).
Esto consiste en hacer circular a través de la solución, una corriente
eléctrica continua de baja intensidad entre un ánodo y un cátodo. De esta
manera los iones del metal son atraídos por el cátodo depositándose en él.
El concepto de eficiencia de corriente corresponde a la relación que hay entre
el metal efectivamente depositado y al que se debiera depositar teóricamente,
de acuerdo a la cantidad de corriente eléctrica aplicada.
5
CAPÍTULO III
3. Planteamiento experimental
De acuerdo a los objetivos específicos presentados anteriormente la
metodología a utilizar para llegar al objetivo general es el siguiente:
3.1. Separación de fases:
Se mezcló fases orgánicas y acuosas en diversas proporciones para
verificar la separación y continuidad de fases. Cada mezcla se realizó en una
pera de laboratorio, en donde se realizaron finalmente 12 pruebas. La primera
fue de 100Ml de orgánico y se le añadió acuoso en distintas cantidades (150-
200-250), las siguientes 3 pruebas fueron con 100 Ml de acuoso y se hizo lo
mismo pero con orgánico, finalmente se realizaron 6 pruebas más variando las
proporciones de acuoso / orgánico (1,5/1, 1/1, 1/1,5) para ver los efectos de
razón de fase. Luego de preparar todas las mezclas se realizó una agitación
mecánica mediante un mezclador telescópico. Luego de mezclar cada pera por
3 minutos, se midieron las alturas de las fases por durante 15, 30, 45, 60, 90 y
120 segundos
3.2. Isoterma de extracción:
Se mezcló una fase orgánica con una acuosa (solución PLS) en un
embudo de decantación y se insertó en un equipo agitador orbital por un lapso
6
de 5 minutos a una velocidad de 250 rpm. Luego se detuvo la agitación y se
procedió a separar las fases orgánica y acuosa, para posteriormente realizar
un análisis químico. Con los datos obtenidos del análisis químico se realizó un
balance de masa para obtener la concentración de cobre en fase orgánica.
Este procedimiento se realizó para las 6 razones O/A para aldoxima mezcla y
cetoxima. Al obtener todos los datos calculados se procedió a graficar la curva
de equilibrio y una curva operacional para finalmente determinar el número de
etapas necesarias para el proceso de extracción.
3.3. Carga máxima:
Se puso el orgánico descargado en contacto con un PLS de 9 g/l de Cu+2
y un PH igual a 1,8; en una razón O/A= 1/1. Ambos volúmenes de 125 ml cada
uno se colocaron dentro de un embudo decantador y se llevaron al agitador
orbital por un tiempo de 5 min a 250 rpm. Luego se dejó separar las fases
filtrando el refino tomando una pequeña muestra de éste, en donde
posteriormente se le realizó una titulación para saber la concentración de Cu+2.
Se descartó totalmente el refino y se agregó nuevamente PLS, el donde el
procedimiento se repitió hasta que la concentración de Cu+2 en el refino fuera
cercano o igual al valor del PLS. El método se realizó para extractante
Aldoxima, Mezcla y Cetoxima.( se consideró realizar 5 etapas).
3.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electroobtención:
Se realizó la instalación del circuito eléctrico en la celda de electo
obtención, en donde se posicionaron los cátodos, que previamente fueron
pesados y modificados con un adhesivo para tener el área pareja y que fuera
7
constante, junto a los ánodos dentro de la celda. Se agregó un electrolito rico
con una concentración de cobre de 45 g/l y 180 g/l de ácido sulfúrico. La celda
se puso en funcionamiento por un tiempo de 90 min, en donde se utilizó un
multitester para hacer las mediciones de potencial e intensidad de corriente.
Finalmente se vuelve a pesar el cátodo para saber cuál fue la masa real de
cobre que se depositó.
8
CAPÍTULO IV
4.1. Resultados.
4.1.1. Separación de fases:
Tabla 1: Tabla general de muestras sobre tiempo de separación de O/A.
9
O/A (1/1)Tiemposegundos 150 rpm 200 rpm 250rpm 150 rpm 200 rpm 250rpm 150 rpm 200 rpm 250rpm
0 0 0 0 0 0 0 0 0 015 53 26 16 75 36 25 45 24 3030 55 26 28 80 45 55 52 42 4345 58 27 37 86 55 69 60 49 5660 62,5 32 46 88 68 85 68 60 6690 79 58 66 90 94 90 80 79 90
120 92 84 86 93 95 94 89 89 94
CetoximaAltura de la fase acuosa (mm)
Aldoxima Mezcla
O/A (1,5/1)Tiemposegundos
01530456090120 83 78 87
29 36 6058 62 77
1 12 415 25 50
0 0 00 6 30
Altura de la fase acuosa (mm)Aldoxima Mezcla Cetoxima250 rpm 250 rpm 250 rpm
O/A (1/1,5)Tiemposegundos
01530456090120
Altura de la fase acuosa (mm)Aldoxima Mezcla Cetoxima250 rpm 250 rpm 250 rpm
7288
02327334057
022334656
7480 95
028364454
Gráfico 1: Altura de la fase orgánica vs tiempo para las distintas condiciones.
4.1.2. Isotermas de extracción:
10
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120 140
altur
a mm
tiempo seg
250 rpm aldoxima
200 rpm aldoxima
150 rpm aldoxima
250 rpm mezcla
200 rpm mezcla
150 rpm mezcla
250 rpm cetoxima
200 rpm cetoxima
150 rpm cetoxima
(O/A) (1,5/1) aldoxima
(O/A) (1/1,5) aldoxima
(O/A) (1,5/1) mezcla
(O/A) (1/1,5) mezcla
(O/A) (1,5/1) cetoxima
Razón O/A Cu acuoso (gpl) Cu orgánico (gpl) Cu acuoso (gpl) Cu orgánico (gpl) Cu acuoso (gpl) Cu orgánico (gpl)O.D. 0 0 010/.1 0,13 0,12 0,16 0,14 0,63 0,625/.1 0,25 0,50 0,30 0,55 1,25 1,872/.1 0,63 0,55 0,71 0,94 2,50 1,273/.2 0,68 0,87 1,10 1,44 1,90 2,671/.1 1,00 2,70 1,60 2,54 3,30 4,371/.2 2,83 6,43 2,70 5,74 5,00 5,001/.5 6,56 6,87 5,90 6,84 5,63 6,37PLS 7,00 7,00 7,00
Aldoxima Mezcla CetoximaTabla 2: Datos De Isoterma De Extracción Para Cada Uno De los Extractantes.
4.1.3. Carga máxima:
Tabla 3: Resultados análisis carga máxima 3 tipos.
11
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
[Cu
] e
n e
l org
ánic
o (
gpl)
[Cu] en el acuoso (gpl)
isoterma cetoxima isoterma aldoxima isoterma mezcla
Gráfico 2: Curvas 3 tipos de extractantes Razón O/A vs [Cu+2]
[Cu]org g/L Factor de carga % EXTRACTANTE
cetoxima lix 84-IC
12,11 0,47 25,77
11,11
9,75
0,55
0,52
20,2
18,75
aldoxima Acorga
mezcla lix 9790N
Gráfico 3: Concentración máxima acumulada para cada extractante.
4.1.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electrobtención:
Tabla 4: Parámetros obtenidos de la celda.
12
Gráfico 4: Masa teórica y real de cobre depositado.
13
4.2. Análisis de resultados y discusiones
4.2.1. Separación de fases:
Es posible que al no utilizar el agitador mecánico y sustituirlo por el
telescópico, no se realice la agitación requerida para la comprobación de
continuidad de fase.
Mediante la observación, debemos analizar la eficiencia de la aldoxima y
cetoxima, además de la denominada “mezcla” que es una, como dice su
nombre, mezcla entre estas dos.
Es necesario analizar las curvas de separación de las fases con diversos
tiempos ya que, entre mayor sea el tiempo de agitación, es posible que más se
demore en separar claramente ambas, ya que si bien no se mezclan, se
emulsiona una en otra.
Al agitar en diferentes proporciones las fases O/A, debería afectar en el
tiempo de separación de estas
4.2.2. Isoterma de extracción:
Respecto a los gráficos, se aprecia un dato disparado con respecto a la
cetoxima con continuidad orgánica, esto se pudo haber debido a la incorrecta
manipulación de aquel análisis, entregándonos un dato no idóneo para nuestra
curva. También podemos apreciar en los puntos de mezcla y aldoxima con
continuidad orgánica un error tanto para el valor real como para el teórico, esto
se puede deber a que logra valores de cobre muy similares en el orgánico
cargado, esto también conlleva a obtener valores muy altos de cobre en el
refino, provocando una menor área bajo la curva.
14
Para el número de etapas de extracción, aparece que la cetoxima con
continuidad orgánica tiene un numero de 5 etapas, mientras que la aldoxima y
mezcla con continuidad orgánica tiene 3 y 4 etapas respectivamente esto se
debe a que, al tener una menor área bajo la curva requiere de mayor números
de escalones entre la curva y la línea de operación.
La muestra que logra la mayor recuperación, es la que utiliza como
extractante la aldoxima con continuidad orgánica, está a la razón O/A: 1/5,
obtiene el valor de análisis (real) de 6,87 g/l de Cu+2 esto se debe a que la
aldoxima tiene un mayor poder de extracción a diferencia de los otros
extractantes, pero pierde estabilidad física.Al momento de titular el Cu+2,
surgieron dificultades al reconocer el color (lechoso, rosado cremoso) de
cambio a denotar, esto se produjo a que la cantidad de Cu+2 era muy menor.
De este modo se entregaron resultados erróneos.
4.2.3. Carga máxima:
Para los distintos tipos de extractantes, el más poderoso es la aldoxima
en comparación con su competencia cetoxima. Se comprobó una extracción de
cobre mayor y más rápida de la aldoxima debido a su gran capacidad de
extracción de cobre.
En relación a la cantidad de extractante requerida en el orgánico,
teóricamente se manejan valores cercanos a un 17.5% debemos comprobar si
este porcentaje lo obtendremos experimentalmente.
15
4.2.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electrobtención:
Para el proceso de electrobtención no se midieron parámetros de
eficiencia con respecto a lo que entra es igual a lo que sale, como en una caja
negra. Sino que tiene que ver en que tan bien se ocupó la corriente de la celda.
Teóricamente se debió obtener un 5.69 g de cobre epositado con la corriente
administrada y el tiempo de estadía del ánodo en el proceso.
Posterior al proceso de electroobtención se debe secar el cátodo
obtenido, para poder determinar la masa real de cobre depositado.
4.3.
16
CAPÍTULO V
5. Conclusiones
5.1. Separación de fases:
Experimentalmente, la prueba con mayor éxito fue la de aldoxima. Se
observó una clara separación de orgánico cargado y de solución rica las cuales
se separaron por densidad en poco tiempo y entregó colores claramente
opuestos, una solución muy negra correspondiente al orgánico cargado, en
diferencia a su contraparte que era transparente y muy blanca correspondiente
a la solución pobre. Por otra parte se pudo deducir que entre menor fue el
tiempo de agitación, menor fue el tiempo de separación de fases. Esto lo
observamos muy claramente en dos de los tres graficos de tiempo obtenidos.
Esto conlleva que al agitar por mayor tiempo, las fases se encontraran
más emulsionadas una en la otra por lo que su tiempo de separación de fases
será mucho mayor.
5.2. Isotermas de extracción:
Se concluyó que el mejor extractante para la recuperación del cobre, fue
la aldoxima como teóricamente se esperaba. Este reactante obtuvo 6,87 g/l de
Cu+2 en el org+anico a una razón de 5/1. En cuanto a número de etapas, el
mejor reactante fue también la aldoxima con 3 etapas, lo que se ve reflejado en
el área bajo la curva del grafico correspondiente, disminuyendo la extracción y
minimizando los costos operacionales. Por otra parte la cetoxima es el
extractante con mayores problemas al momento de hacer la curva de
17
operación, por tener la menor área bajo la curva llegando asi hasta 5 etapas de
extracción.
5.3. Carga máxima:
Se concluyó que la mejor capacidad de carga en el orgánico fue con la
cetoxima, el cual obtuvo una concentración de cobre en el orgánico acumulado
de 12,11 g/l, esto se debe a que la cetoxima tiene una aceptable fuerza de
extracción y excelente estabilidad química y física. Sin embargo creemos que
estos resultados se deben a que hubo incorrectas manipulaciones ya que en
teoría debería ser la aldoxima como mejor extractante. La incorrecta
instrumentación de los compuestos al momento de titular, se ve claramente
reflejado en los resultados, ya que tiene un amplio margen de error lo cual es
considerable
5.4. Montaje y puesta en marcha de una celda de electrobtención:
Experimentalmente, se obtuvo una masa real de 6,43 gr de cobre
depositado en nuestro cátodo, esto corresponde a una masa mayor a la
esperada según nuestra masa teórica. El cátodo no se secó, y se pesó
directamente. La eficiencia de corriente de nuestra celda fue de 113,01%, es
decir se obtuvo una masa superior a la esperada ya que contenía un porcentaje
de humedad del electrolito. También, con esta masa se determinó un error de
11,5%. El consumo de energía en los 90 min fue de 0.0096kWh.Por otro lado el
multitester mostró variaciones en la intensidad de corriente en la celda, y se
había calculado una intensidad constante de 3,2 A..
18
CAPÍTULO VI
Bibliografía
J. D. GILCHRIST. 1989. EXTRACTION METALLURGY. 3RD EDITION, PERGAMON PRESS, 348 350p
NORMAN L. WEISS-1985-SME MINERAL PROCESSING HANDBOOK-VOLUMEN 2-Seccion 15 Pag 15-3 a 15-13
E.M.H.LIPS, “ENGINEERING METALLURGY”, Holland 151-156p
Ballester A. Verdeja L.F Sancho J.”Metalurgia Extractiva, Procesos de Obtención” Volumen II, Editorial Síntesis 2002.
Ballester A. Verdeja L.F Sancho J.”Metalurgia Extractiva, Fundamentos” Volumen I Editorial Síntesis, 2002.
Courdorier L. Wilkomirsky I. “fundamentos de Los Procesos Metalúrgicos.” Serie de Metalugia Extractiva., 1971
Gill C.B “metalurgia extractiva no Ferrosas”, Noriega Editores, 1987
19
CAPÍTULO VII
Anexos
Anexo laboratorio N°1
Gráfico 5: Análisis altura fase acuosa vs tiempo - Aldoxima
Gráfico 6: Análisis altura vs tiempo - Aldoxima
20
0 20 40 60 80 100 1200
102030405060708090
100
O/A (1,5/1)O/A (1/1)O/A (1/1,5)
Tiempo (segundos)
Altu
ra fa
se a
cuos
a (m
m)
0102030405060708090
100
0 50 100 150
Alt
ura
mm
Tiemp seg
Altura vs tiempo -Aldoxima
250 rpm
200 rpm
150 rpm
Gráfico7: Análisis altura fase acuosa vs tiempo - Mezcla
Gráfico 8: Análisis altura vs tiempo - Mezcla
21
0 20 40 60 80 100 1200
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
O/A (1,5/1)O/A (1/1)O/A (1/1,5)
Tiempo (segundos)
Altu
ra fa
se a
cuos
a (m
m)
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150
Altu
ra m
m
Tiempo seg
Altura vs tiempo - Mezcla
250 rpm
200 rpm
150 rpm
Gráfico 9: Análisis altura fase acuosa vs tiempo - Cetoxima
Gráfico 10: Análisis altura vs tiempo - Cetoxima
22
0 20 40 60 80 100 1200
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
O/A (1,5/1)O/A (1/1)O/A (1/1,5)
Tiempo (segundos)
Altu
ra fa
se a
cuos
a (m
m)
0102030405060708090
100
0 50 100 150
Altu
ra m
m
Tiempo seg
Altura vs tiempo - Cetoxima
250 rpm
200 rpm
150 rpm
Anexo laboratorio N°2
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00
[Cu]
en
el o
rgán
ico
(gpl
)
[Cu] en el acuoso (gpl)
isoterma Curva de operación
Gráfico 11: Diagrama McCabe-Thiele Aldoxima Continuidad Orgánica.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
[Cu]
en
el o
rgán
ico
(gpl
)
[Cu] en el acuoso (gpl)
isoterma Curva de operación
Gráfico 12: Diagrama McCabe-Thiele Mezcla Continuidad Orgánica.
23
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7 8
[Cu]
en
el o
rgán
ico
[Cu] en el acuoso
isoterma Curva de operación
Gráfico 13: Diagrama McCabe-Thiele Cetoxima Continuidad Orgánica.
24
Anexo laboratorio N°3
Tabla 5: Datos operacionales.
Cálculo concentración de Cu:
Muestra 1: Refino Aldoxima
Volumen = 5ml
Gasto Tiosulfato = 1,4 ml
[Cu+2 ]= 6,25∗GastoTioVolumenMuestra
[Cu+2 ]=6,25∗1,4ml5ml
= 1,75 g/l
El procedimiento se realizó de igual manera para las cinco muestras de todos los
extractantes.
Este valor se restó al valor de [PLS] para obtener el Cu+2 en el orgánico, y
posteriormente tener una tabla de orgánico acumulado.
25
Tabla 6: Concentraciones de Cu en orgánico y acuoso para todos los extractantes.
Extractante [Cu+2]ac (g/l) [Cu+2]org (g/l) [Cu+2]org acum.(g/l)1,75 7,25 7,256,38 2,62 9,877,88 1,12 10,998,88 0,12 11,119,00 0,00 11,112,63 6,38 6,386,63 2,38 8,758,25 0,75 9,508,75 0,25 9,759,00 0,00 9,752,63 6,37 6,375,38 3,62 9,997,50 1,50 11,498,38 0,62 12,119,00 0,00 12,11
ALDO
XIM
AM
EZCL
ACE
TOXI
MA
Gráfico 14: Concentración de Cu+2 acumulada en el orgánico en cada etapa.
26
Anexo laboratorio N°4
Cálculos
Masa Teórica:
F= 96500
Z= 2
T= 90 min = 1,5 h
i= 400 A/m2
Área= 0,008 m2
I= 3,2 A
V= 2 v
400Am2∗80
cm2∗1m2
10000cms2=3,2 A
Mteo=PM∗I∗tZ∗F
Mteo=63,5
gmol
∗3,2 A∗5400 s
2∗96500=¿ 5,69 g
Potenciael é ctrica (W )=V∗I= 2*3,2= 6,4 Watts
Consumoenerg í a=W∗t = 6,4*1,5/1000 = 0,0096 Kw/h
Eficiencia de corriente:
Eficiencia corriente= MasarealMasateórica
∗100=6,435,69
∗100=¿113.01%
27
28
Fórmulas
D :Coef dedistribución :conc .demetal enel organicoconc .de metal enel acuoso
β :Factor deseparación :Da
Db
Cu+2=(6,95xgasto )
volumendelamuestra
OC=PLS+OD−Refino
%Extractante=[Cu ] org( g
l)
Factor decarga
[OC ]= AO
( [PLS ]−[REF ])+[OD]
[Cu+2 ]= 6,25∗GastoTioVolumenMuestra
Mteo=PM∗I∗tZ∗I
i= IS
Eficiencia corriente= MasarealMasateórica
∗100
Potencia eléctrica (W )=V∗I
Consumo energía=W∗t
29
