Informe Laboratorio Hidro 2016

8/19/2019 Informe Laboratorio Hidro 2016

1/49

Docentes:

Mario Gaete Madariaga

Macarena Torres Villalobos

Alumnos:

Hyrum Rodríguez LamasCristian Hidalgo Soto

Kevin Acosta Madriaga

!"#RM$ "!ALLA%#RAT#R# &$H&R#M$TAL'RGADepartamento de MinasUniversidad de La Serena


2/49

(

Tabla de contenido() ntroducci*n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,

-) #b.etivos+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/

-+() #b.etivos Generales+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/-+-) #b.etivos es0ecí1cos++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/

-+-+() Li2iviaci*n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/

-+-+-) $2tracci*n 0or solvente++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++3

-+-+,) $lectro4inning+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++3

-+-+/) "errocementaci*n+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++3

,) Marco te*rico++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5

,+() La Hidrometalurgia+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5

,+(+() $l Cobre6 metal de inter7s++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8

,+(+-) Minerales #2idados++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++9

,+(+,) Minerales Sul:urados++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++;

,+-) ing)+++++++++++++++++++++++++(/

,+-+(+3) Li2iviaci*n 0or agitaci*n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(3

,+,) $2tracci*n 0or solvente =S?)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(9

,+,+() $2tracci*n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(9

,+,+-) Re@e2tracci*n =Stri00ing)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(;

,+/) $lectro obtenci*n =$4)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(;

,+3)


3/49

-

/+-+-+() $2tracci*n =&iagrama de Mc Cabe T>iele)++++++++++++++++++++++++++-/

/+-+-+-) Re@e2tracci*nD+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-3

8) Conclusi*n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,-

9) %ibliogra:ía++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,,

;) Ane2o++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,/

;+() Guía !F (++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,/

;+-) Guía !F -++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/

;+,) Guía !F ,++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/,

1) Introducción

$n el 0resente in:orme se detallan cada una de las actividadesrealizadas en el laboratorio de >idrometalurgia durante el transcurso delsemestre acad7mico+ Se realizaron nueve e20eriencias las cualesestaban basadas en 0rocedimientos ue :ueron descritos en tres guíasde laboratorio6 y ue :ueron desarrolladas de manera te*rica y 0rBcticaba.o la su0ervisi*n constante de la


4/49

,

0or solvente y la soluci*n rica en cobre =idrometalurgia+

$n los laboratorios donde se desarroll* la guía !-6 =I$20eriencia de

e2tracci*n 0or solventeD &iagrama de Mc Cabe T>iele) se sigui*utilizando el m7todo de e2tracci*n 0or solvente con el 0ro0*sito deobtener a trav7s de :ormulismo6 la concentraci*n de cobre 0resente enel orgBnico en el 0roceso de e2tracci*n y en el de re@e2tracci*n+ 'na vezrealizados los cBlculos 0ertinentes6 se 0udo gra1car la isoterma 0ormedio del diagrama de Mc Cabe T>iele+

idrometalurgia se traba.* en la guía !, =I$20eriencia $lectroinningen celda no convencional) en donde logramos conocer acerca delm7todo mBs utilizado en el ltimo tiem0o en la minería6 con el cual se

obtienen cBtodos de cobre de alta 0urezaN nos re:erimos a laelectroinning en celda no convencional+

&e esta manera el laboratorio lleg* a su 1n de.ando en manos delalumnado el anBlisis y 0osterior desarrollo del 0resente in:orme6 en elcual se entrega de manera detallada el I0aso a 0aso descrito en los0Brra:os iniciales de esta 0Bgina introductoria6 ue nos muestra una0eueOa 0arte de lo realizado durante el semestre+

2) Objetivos

2.1) Objetivos Generales

$l ob.etivo 0rinci0al de las e20eriencias realizadas en laboratorioes e20erimentar de manera 0rBctica las eta0as necesarias 0ara laobtenci*n del metal de inter7s ue se encuentra dentro de losminerales o2idadosN a su vez re0roducir lo ue 0asa en la mineríaa una escala considerablemente mBs grande6 entendiendo losdi:erentes 0rocesos ue 0ara este caso es0ecí1co nos llevan a la

recu0eraci*n del metal ro.o+


5/49

/

2.2) Objetivos específicos

2.2.1) Lixiviación

Realizar de :orma bBsica una li2iviaci*n 0or 0ercolaci*n a escalade laboratorio+

A0render a 0re0arar soluciones li2iviantes+ Controlar y conocer las variables ue 0uedan a:ectar a la

li2iviaci*n en los estanues6 en cada uno de los ataues+ Conocer el :ormulismo ue nos 0ermitirB calcular las

concentraciones de cobre y Bcido en cada una de las soluciones+

2.2.2) Extracción por solvente

#bservar y estudiar las características ue 0osee el reactivoorgBnico utilizado 0ara la adsorci*n de iones de cobre6 ya sea0ara la e2tracci*n y la re e2tracci*n

$videnciar el 0roceso anterior mediante com0araci*n de lasoluci*n 0obre con la soluci*n concentrada ue se va generando+

2.2.) Electro!innin"

Com0render y analizar el 0roceso de obtenci*n del cBtodo decobre de alta 0ureza 0roveniente de una celda electrolítica+

denti1car las reacciones ue ocurren a trav7s de la a0licaci*n decorriente en un circuito electrouímico+

2.2.#) $erroce%entación

Com0robar el consumo de >ierro en el 0roceso+ #bservar el 0roceso de 0reci0itaci*n del Cobre sobres las barras

de 1erro+ #btener la ley 1nal de cemento de cobre en la barra de 1erro y la

ley de la soluci*n contaminada ="eP-)


6/49

3

) &arco teórico

.1) La 'idro%etalur"ia

La minería a 0artir de soluciones o Hidrometalurgia se de1ne como las:ormas de recu0eraci*n de un metal o com0uesto desde su mena 0ormedio de una soluci*n ue Quye disolviendo las es0ecies de inter7sdesde la roca6 esto es a0licable tanto 0ara minerales li2iviables como

0ara minerales ue reuieren de reacciones uímicas6 aguas dedescartes y soluciones de :ormaci*n natural+ Algunos minerales seli2ivian en condiciones naturales6 :ormando soluciones ricas las ue sonllamadas Aguas de Mina6 la recu0eraci*n de estas soluciones re0resentauna de las 0rimeras a0licaciones de Hidrometalurgia+

&iagrama de Qu.o6 0rocesos metalrgicos de cobre+


7/49

5

ancado60ara continuar allí el 0roceso 0roductivo del cobre+

.1.1) El (obre %etal de inter*s

• Características del $lemento Cobre =Cu) !F At*micoD -; $lectronesD -6 96 (96 ( Tem0eratura de ebullici*nD -+3;3 FC "usi*nD (+9,6/ FC


8/49

8

.1.2) &inerales Oxidados

Los minerales o2idados de cobre se originan en la descom0osici*n y o2idaci*nde los minerales sul:urados+ "ueron los 0rimeros e20lotados+ $n las minasc>ilenas6 los 0rinci0ales son los siguientesD

• &uprita' 2ido cu0roso de color ro.o ue suele estar

alterado su0er1cialmente en malauita+ "*rmula uímicaD Cu-# Ley Mineral*gica =Cu)D 99+9-U

• Mala(uitaD &i>idr*2ido de carbonato de cobre =)6 de

color verde6 dctil6 vítreo en grandescantidades+

"*rmula uímicaD Cu-C#,=#H)- Ley Mineral*gica =Cu)D 386/9U

• Crisocola: $s un ciclosilicato de cobre >idratado6 a

veces denominado Icobre silíceo6intenso color verde brillante a azulado+

"*rmula uímicaD CuSi#,nH-# Ley Mineral*gica =Cu)D /6,(U

• AzuritaD %icarbonato de cobre6 de color azul de


9/49

9

• BrochantitaD $s un >idro2isul:ato de cobre muy

comn6 con la tí0ica coloraci*n verdede los minerales del cobre+

"*rmula uímicaD Cu/S#/=#H)- Ley Mineral*gica =Cu)D 556(3U

.1.) &inerales +ulfurados

"recuentemente son mezclas de sul:uros de cobre y 1erro6 combinadoscon com0uestos de otros di:erentes elementos+ Los mBs im0ortantes en

minas c>ilenas sonD

• Calcopirita: Sul:uro natural de cobre y >ierro+ Color amarillo claro y no muy duro+ "*rmula uímicaD Cu"eS- Ley Mineral*gica =Cu)D ,/65,U

.2) ,roceso de Lixiviación.

Se de1ne como un 0roceso mediante el cual es 0osible disolver uncom0uesto metBlico soluble contenido en un mineral6 0asando el metalal estado de i*n6 mediante un solvente adecuado o líuido e2tractor+ $nli2iviaci*n6 la cantidad de material soluble a se0arar es6 generalmentemuc>o mayor ue en el lavado de las 1ltraciones ordinarias6 de :ormaue las 0ro0iedades de los s*lidos 0ueden variar considerablementedurante la o0eraci*n de li2iviaci*n+ Los s*lidos gruesos com0actos ogranulares 0ueden ser desintegrados 0ara :ormar una 0ul0a o 0astacuando se elimina su contenido en material soluble+


10/49

;

roceso )idrometal*r!ico + Li$iviación, e$tracción por

solvente y electroinnin!-

"actores ue intervienen en una li2iviaci*n

Características del mineral =naturaleza6 ley6 ti0o de ganga6 etc+ TamaOo de 0artícula+ 'n menor tamaOo aumenta la e2tracci*n y

disminuye el tiem0o de contacto entre el mineral y el li2iviante+ Concentraci*n del disolvente o li2iviante+ $l aumento de

concentraci*n del li2iviante incide en la e2tracci*n6 0ero disuelveelementos no :avorables a la o2idaci*n del cobre+ Generalmentese usa H S# al 3U+

Tiem0o de contacto y tem0eratura+ $l tiem0o de contacto de0endede los :actores anteriores6 un aumento de la tem0eratura 0rovocaun aumento en la velocidad de e2tracci*n+ $n >idrometalurgia seli2ivia a tem0eratura ambiente


11/49

(

.2.1) &*todos de lixiviación

.2.1.1) Lixiviación en pilas

$s la t7cnica de li2iviaci*nde cobre mBs antigua+ Seutiliza en la li2iviaci*n demenas 0orosas o2idadas6ue son a0iladas en unacanc>a 0reviamente0re0arada+ Las menas sonde mayor diBmetro ue losdesec>os de botaderos+

$ste m7todo no es a0licable 0ara sul:uros o menas ue ocasionen :uerteconsumo de Bcido+ $n la 0re0araci*n de la canc>a6 el 0iso debe serim0ermeabilizado y contar con una leve 0endiente o inclinaci*n6 0ara0ermitir la recolecci*n de las soluciones ue son irrigadas al lec>o+ $lvolumen del lec>o de la 0ila6 tiene un rango am0lio segn sea la escalade o0eraci*n+


12/49

((

.2.1.2) Lixiviación in situ$sta o0eraci*n ue algunas veces se llama minería en soluci*n6 sere1ere a la li2iviaci*n 0or 0ercolaci*n de los minerales6 mediantecirculaci*n del disolvente6 sobre y a trav7s del cuer0o del mineral+"recuentemente se utiliza 0ara obtener sal a 0artir de los de0*sitos en lasu0er1cie de la tierra6 mediante la disoluci*n de la sal en agua6 la cualse bombea >asta un 0ozo6 batea o canc>a+

.2.1.)Lixiviación en batea -por percolación)

$sta t7cnica consiste en contactar un lec>o de mineral con una soluci*nacuosa ue 0ercola e inunda la batea o estanue+ 'n esuema deeui0o em0leado en li2iviaci*n en batea se 0resenta en la siguiente1gura+


13/49

(-

Los minerales a tratar 0or este m7todo deben 0resentar contenidosmetBlicos altos o muy altos6 debiendo ser 0osible li2iviar el mineral enun 0eríodo razonable =, a (/ días) y en trozos de tamaOo medio contonela.es su1cientes de mineral 0ercolable en el yacimiento ue0ermitan amortizar la mayor inversi*n inicial ue reuiere este ti0o de0roceso+ Wa ue esos minerales no e2isten mBs6 es una tecnologíaantigua actualmente en desuso+

.2.1.#) Lixiviación en botaderos -u%p leac/in")

$sta t7cnica consiste en li2iviar lastres6 desmontes o sobrecarga deminas de ta.o abierto6 los ue debido a sus ba.as leyes =0or e.+ X +/UCu) no 0ueden ser tratados 0or m7todos convencionales+ $ste material6generalmente al tamaOo Yrun o: mineY es de0ositado sobre su0er1cies0oco 0ermeables y las soluciones 0ercolan a trav7s del lec>o 0orgravedad+ !ormalmente6 son de grandes dimensiones6 se reuiere de0oca inversi*n y es econ*mico de o0erar6 0ero la recu0eraci*n es ba.a=0or e.+ /@5 U Cu) y necesita tiem0os e2cesivos 0ara e2traer todo elmetal+ Las soluciones se alimentan generalmente 0or as0ersi*n+!ormalmente la li2iviaci*n en botaderos es una o0eraci*n de ba.orendimiento =0ero tambi7n de ba.o costo)+ $ntre las di:erentes razones0ara ello se 0uede mencionarD

Gran tamaOo de algunas rocas =Z ( m)+ %a.a 0enetraci*n de aire al interior del botadero+ Com0actaci*n de la su0er1cie 0or em0leo de mauinaria

0esada+ %a.a 0ermeabilidad del lec>o y :ormaci*n de 0reci0itados=yeso6 +++)

$2cesiva canalizaci*n de la soluci*n :avorecida 0or la>eterogeneidad de tamaOos del material en el botadero+


14/49

(,

.2.1.0) Lixiviación por a"itación

Las menas de cobre a tratar 0or este m7todo6 deben 0resentar una leyalta6 debido a ue la mena debe ser molida 1namente6 lo cual conllevamayores costos en la conminuci*n y en el consumo de Bcido+ Susventa.as com0arativas con otros m7todos sonD

Alta e2tracci*n del cobre soluble+ Tiem0os de contacto en los estanues cortos =5 a ; >oras)


15/49

(/

enta/as y desventa/as de la li$iviación por a!itación

.) Extracción por solvente -+).

$l 0roceso de e2tracci*n0or solventes6 conocido enla

>idrometalurgia del cobre tambi7n como S? =del ingl7s Solvent$2tracction)6 consiste en la e2tracci*n selectiva del cobre contenido enlas soluciones de li2iviaci*n mediante un solvente orgBnico6 0ara luego

trans:erirlo a una soluci*n de sul:ato de cobre 0ura y concentrada6denominada electrolito rico+ La 0lanta S? recibe la soluci*n ricagenerada en la eta0a de li2iviaci*n en 0ilas de minerales de cobre+ $stasoluci*n se caracteriza 0or tener una ba.a concentraci*n de cobredisuelto6 .unto con im0urezas como el "e6 Cl6 Al6 Mn6 Mg6 !a y otrosdisueltos durante el 0roceso+ $l ob.etivo del 0roceso S? es e2traerselectivamente el cobre contenido en esta soluci*n rica im0ura6mediante intercambio i*nico entre la :ase acuosa rica) y el reactivoorgBnico+ $ste reactivo es ca0az de descargar el cobre en una eta0a0osterior del 0roceso a una soluci*n de alta 0ureza y concentraci*n decobre y Bcido6 :ormando un electrolito a0to 0ara ser electro@de0ositadoen el sector $4+


16/49

(3

lanta e$tracción

por solventes enuna operación deli$iviación de cobre.

..1) Extracción

La soluci*n rica 0roveniente de las 0ilas es mezclada con la :ase

orgBnica =orgBnico descargado)6 0ara e2traer S$L$CTVAM$!T$ el cobreobteniendo una soluci*n 0obre en cobre6 llamada re1no6 ue esreciclada a la eta0a de li2iviaci*n en 0ilas+ Se obtiene en esta eta0a una:ase orgBnica cargada6 ue es avanzada a la siguiente eta0a+

..2) e3extracción -+trippin")

$l orgBnico cargado se 0one en contacto con electrolito 0obre0roveniente del 0roceso de electro obtenci*n6 de alta acidez =(3@-g0l H-S#/)+ $l cobre 0asa de la :ase orgBnica a la :ase acuosa6obteni7ndose una :ase orgBnica descargada ue se recicla a la eta0a dee2tracci*n y un electrolito rico ue avanza >acia la electro@obtenci*n+

$n resumen6 la e2tracci*n 0or solventes trans1ere el cobre desde lasoluci*n rica al electrolito6 0or intermedio de la :ase orgBnica+


17/49

(5

#s(uema cclico +&oncepto de anillos- del proceso li$iviación 1e$tracción por solventes 2 electro1obtención de &u.

.#) Electro obtención -E!).

La 0reci0itaci*n 0or reducci*n electrolítica comnmente conocida comoelectro obtenci*n o electro@de0ositaci*n6 es uno de los 0rocedimientosactuales mBs sencillos 0ara recu0erar6 en :orma 0ura y selectiva6metales ue se encuentren en soluci*n+

La electro@obtenci*n es 0articularmente interesante en el 0roceso de0roducci*n de cobre6 ya ue 0rBcticamente todo el cobre de usoindustrial a nivel mundial6 reuiere del grado de 0ureza establecido 0orlos estBndares del cobre electrolítico+ %Bsicamente6 este 0rocesoconsiste en recu0erar el metal desde una soluci*n de li2iviaci*ndebidamente acondicionada =soluci*n electrolito)6 y de0ositarlo en un

cBtodo6 utilizando un 0roceso de electr*lisis+ ace circular atrav7s de la soluci*n electrolito6 una corriente el7ctrica continua de ba.aintensidad entre un Bnodo =la soluci*n misma) y un cBtodo+ &e estamanera6 los iones del metal de inter7s =cationes) son atraídos 0or elcBtodo =0olo de carga negativa) de0ositBndose en 7l6 y las im0urezasuedan disueltas en el electrolito y tambi7n 0reci0itan en residuos obarros an*dicos+


18/49

(8

.0) ,roceso de ce%entación.

La cementaci*n del cobre con c>atarra es una t7cnica muy utilizada enla industria minera de mediana y 0eueOa escala 0ara recu0erar elmetal ue se encuentra en las soluciones acuosas ricas 0rovenientes dela li2iviaci*n+ La im0lementaci*n de 0rocesos de sedimentaci*n reuiereuna inversi*n menor a la reuerida 0ara las 0lantas tradicionales de S?=e2tracci*n 0or solvente)@$4 =electro@obtenci*n)+ !o obstante6 el uso deS?$4 es en la actualidad una o0eraci*n muy utilizada6

:undamentalmente 0orue no reuiere de un 0roceso de :undici*n decementos+ 'na vez obtenidas las soluciones de li2iviaci*n ricas en cobre67stas son sometidas al 0roceso de cementaci*n+

.4) 5n6lisis 7uí%ico

.4.1) &*todo ,ar8er para deter%inación de le9es de (u.

$l m7todo


19/49

(9

@Adicionar al reci0iente 3 ml de \cido clor>ídrico HCl¿ ) W ( ml de

\cido nítrico = HNO3 )6 la reacci*n global de la disoluci*n esD

3Cu(s)+6 HCl(aq)+2 HNO3(aq)=¿2 NO( g )+3CuCl2(aq)+4 H 2 O(aq)

@Calentar y agitar en un ana:re >asta lograr estado 0astoso o si0uroso6con esto eliminamos los Bcidos+ $l cloruro de cobre =)6 tambi7n llamado

cloruro c0rico6 es un com0uesto uímico con :*rmula CuCl2 + 'n s*lido

de color verde amarillento ue absorbe lentamente la >umedad 0ara:ormar un di>idrato de color azul verdoso+ Com0uesto naturalencontrado en la eriocalcita6 un mineral muy raro+

@$n:riar en una bande.a con agua+

@Agregar 3 ml de agua y calentar en ana:re >asta la a0arici*n de las0rimeras burbu.as =9F C a0ro2imadamente)6 las reacciones del sistemaen esta eta0a son+

CuCl2(aq)+ H 2 (l )=¿CuO (s )+2 HCl2(aq)

CuCL2(aq)+2 H 2( l)=¿Cu(OH )2( aq)+2 HCl(aq)

@$n:riar y agregar 3 cc de / =>idr*2ido de amonio) como indicador=soluci*n toma color azul a celeste)+

@Retirar del ana:re y en:riar+

@Agregar 3 ml de Hidr*2ido de Amonio = NH 4OH ¿ y Qoculante+

@Titular con Cianuro de asta lograr un vira.e de azul a

incoloro y registrar el gasto6 la reacci*n global de esta soluci*n esD

NH ¿

2C ¿¿


20/49

(;

Cuando se le aOade KC! a soluciones de color azul oscuro de sales detetramino de cobre =)6 son :ormadas sales incoloras de tetraciano de

cobre ( I )1

+

"inalmente la ley de cabeza se obtiene mediante la siguiente ecuaci*nD

Ley Cabeza=0.005 x gasto KCN

Peso Cabeza ∗100

&onde el gasto de KCN se mide en ml6 el 0eso en gr y 63

corres0onde al titulo

$l color azul oscuro resulta del ion cuadrado 0lanar tetraamino de cobre=)+ $l ion tiene un nmero im0ar de electrones6 y es 0aramagn7tico6 encontraste con el corres0ondiente com0le.o incoloro6 tetra7drico de cobre=)6 ue tiene un nmero 0ar de electrones+ $n soluciones muyconcentradas de !H, el ion >e2amino de cobre =)6 Cu=!H,)5-Ptambi7n se :orma6 el azul brillante corres0onde con el ion >e2aua decobre =)+

.4.2) &*todo de titulación para deter%inar concentración de (u en

solución.

@#btener - ml de la soluci*n y de0ositar en un reci0iente+

@Agregar al reci0iente ( ml de agua destilada+

@Adicionar ( ml de Hidr*2ido de amonio ( NH 4OH ) como indicador+

@Titular con KC! 0rocurando ue el vira.e del color se torne de azul aincoloro+

"inalmente la concentraci*n de cobre uedara determinada mediante la

siguiente ecuaci*n

[ Cu ]=Titulo de KCN ∗Gastode KCN ∗1000

Vol . de solucion tomada[ml] [

gr

L ]


21/49

-

&onde el título de KC! es 63 gr]L+

.4.) &*todo de titulación para deter%inar concentración de 6cido en

solución.

-#btener - ml de soluci*n y de0ositar en un reci0iente+

@Agregar al reci0iente ( ml de agua destilada+

@Adicionar - a , gotas de naran.o de metilo como indicador+

@Titular con Carbonato de Sodio = Na2CO3 )+

+¿ H

¿=

Titulo Na2 CO3∗GastoNa2 CO3∗1000

Vol. de solucion tomada[ml] [

gr

L ]

¿

&onde el título de Na2CO3 es 63+

#) esarrollo

4.1) Preparación de muestras

Se 0roces* una muestra de mena =#2ido de Cu) euivalente a (,693Kg en 0eso6 la cual :ue reducida de tamaOo a 0artir de c>ancado0rimario y secundario con eui0os de mandíbulas y c>ancado terciario atrav7s de un eui0o de cono6 0osteriormente6 la muestra reducida setamizo a ^ y luego a ([6 granulometrías mayores a ^ se regresaronal c>ancado de cono con 0recauci*n de no 0erder el material y no

a:ectar la re0resentatividad de la muestra6 1nalmente se cuarte* ba.o lasiguiente 0lani1caci*n de distribucionesD


22/49

-(

Grafco N° 1 Cuarteo de las muestras.

#.2) &olienda 9 deter%inación le9 de cabe:a.

Se tomaron dos muestras de ( gr+ c]u 0rovenientes de un rec>azo ue:ue 0reviamente reducido con una granulometría in:erior a ([ yrolado6 a continuaci*n se realiz* anBlisis uímico a trav7s del m7todo


23/49

--

$n base a los resultados obtenidos se determin* ue la ley media decabeza es de (63 U+

#.) ,ri%er ata;ue

Se de0osit* en un reci0iente (+(- ml de soluci*n con unaconcentraci*n de Bcido sul:rico de un 3 U ancada ue 0oseía granulometríasin:eriores a ^ con una masa de (+(3 gr 0esada en seco6 las :asess*lida y liuida interactuaron durante ; minutos6 ademBs 0araaumentar la cin7tica de la reacci*n6 se adiciono una :ase gaseosamediante inyecci*n de aire al estanue 0ercolador+


24/49

-,

+¿ H

¿

¿G r.deH

2O

4=¿

Gr.deCabeza= Peso inicial de la muestra∗ley mediade cabeza

100

!ecu"eracionde Cu= Gr.deCu

Gr .de cabeza∗100

Tabla !F -+@ Resultados de 0rimer ataue y recu0eraci*n de cobre+


25/49

-/

incor0orada disminuyo 0or la absorci*n del Quido al >idratar la muestray eva0oraci*n6 a continuaci*n se muestran los resultados 0or medio dela siguiente tablaD

Registro de 5egu$do ta!ue

Tiem"o

#mi$

Gasto

KC!=ml)

Gasto!a-C#, =ml)

Concentraci*n Cu =g]L)

Concentraci*n HP =g]L)


26/49

-3

- /

-

/

5

9

(

(-

;8+85

Reu"eraio$ de Cu

Recu0eracion de Cu

Logarit>mic =Recu0eracionde Cu)

Tiem"o #mi$

rC7PRC0N 8 7 [GR/L]

3raco 56 4 9ecuperación de cobre en li$iviación a trav%s del tiempo.


27/49

-5

*& (63 --6/ ,683 35 /6- 5-6-8 (((-12& (65 ,(6- / 89 /6/ 956/- ((9

Luego se registr* el 0eso del ri0io >medo se0arado 0reviamente de lasoluci*n de lavado en una balanza y se traslad* a un >orno 0ara en lasiguiente sesi*n determinar su 0eso secoN las soluciones resultantes del

0rimer y segundo ataue se almacenaron 0ara traba.ar con ellas en laeta0a de :errocementaci*n+

#.0) eter%inación de porcentaje de /u%edad %olienda 9 le9 de ripio.

Se retir* la bande.a con la muestra seca y se com0araron los resultadoscon el 0eso de la muestra >meda6 con el 0ro0*sito de determinar el0orcenta.e de >umedad ba.o la siguiente :ormulaD

de #umedad= Peso ri"io#umedo− Peso de ri"io seco

"esori"io #umedo (

$l Ri0io con un 0eso >medo inicial euivalente a ((,-69 gr y un 0eso

seco de (5(6 gr arro.o una >umedad de un 56,/ U+ A continuaci*n semani0ulo el ri0io seco 0ara 0oder realizar un anBlisis uímico6 llevBndoloa molienda y asegurando una granulometría (U ba.o ([ y see:ectu* un cuarteo de la muestra a 0artir de los siguientes valores

3raco 56 : &uarteo de ripio para an;lisis (umico

A continuaci*n se tom* desde una muestra cuarteada con un 0eso de-536-3 gr6 dos gramos tratando de obtener la mayor re0resentatividad

(5(6

3,63 3,63

-536--536-


28/49

-8

0osible6 estas :ueron de0ositadas en dos vasos 0reci0itados y tuvieronun 0eso ue se detalla a continuaci*nD

(+ Muestra (D -68-+ Muestra -D -635

Luego6 se realiz* anBlisis uímico 0ara determinar la ley de cobre en elri0io 0or el m7todo


29/49

-9

(- 563 ,;6-3 688(3 963 ,363 688(9 ;6 ,36-3 -

! de ;cido por >! de cobre.

&e acuerdo a la tabla anterior6 se determin* ue el consumo 0romediode Bcido 0or Kg de cobre es 6; Kg de Bcido]Kg de Cobre6 res0ecto alconsumo te*rico6 este tiene un valor de (659 Kg de Bcido] Kg de cobre6con lo cual se in1ere ue la li2iviaci*n6 en un eventual escenario seriaecon*micamente rentable+

#.4) Extracción por solvente

#.4.1) escripción del proceso


30/49

-;

-U 0]v+ Luego del lavado la :ase acuosa se elimina y la :ase orgBnicaueda en el embudo+

• Luego de lim0iar el orgBnico =(-+3 ml) se adicionan los 0rimeros (-63ml de la soluci*n a traba.ar =Cu i _3 gr]L)+

• Se debe agitar el embudo se0arador 0or es0acio de 3 minutos6a0ro2imadamente+

• &es0u7s de la agitaci*n se de.a re0osar la mezcla de manera ue0asado unos segundos6 estas comiencen su se0araci*nes0ontBnea uedando la "# de color negro arriba y la "A de colorceleste aba.o+

• Se e2trae la soluci*n 0obre del embudo ="A) abriendo lentamentela llave de salida6 y sacando el ta0*n su0erior+

• Luego se determina la concentraci*n de cobre y de Bcido en lasoluci*n 0obre e2traída del embudo decantador+

• $sto se re0ite tres veces+

&$T$RM!AR C#!C$!TRAC#!$SD

&eterminaci*n de la concentraci*n de BcidoD

• Medir ( o - ml de soluci*n clari1cada+• Agregar ( ml de agua• Agregar - gotas de indicador metil @ orange• Titular con !a-C#,_+3

&eterminaci*n de la concentraci*n de CobreD• Medir ( o - ml de soluci*n clari1cada+• Agregar ( ml de agua• Agregar (ml como indicar !H/#H+• Titular con KC!6 vira.eD de Azul o celeste a incoloro+• Título KC!_ +3

R$S'LTASD


31/49

,

ta!ue GastoNa2C(

GastoKCN

Co$e$trai9$ deido

Co$e$trai9$ deCobre

( (68 /6-3 - @ @ , @ @

ue la concentraci*n de cobre en la :ase 1nal sea cero6 signi1ca ue el 0roceso0osee recu0eraci*n del (U+

#.4.2.1) Extracción -ia"ra%a de &c (abe T/iele)

AdemBs la siguiente e20eriencia radic* en una e2tracci*n 0or solvente0ero con el ob.etivo de dibu.ar la isoterma de e2tracci*n en diagramasde Mc Cabe T>iele+


32/49

,(

+3 ( (+3 - -+3

(

-

,

/

3

5

8

Linea de soterma

Linea de soterma

#.4.2.2) e3extracción=

La eta0a de re e2tracci*n del reactivo consiste en la recu0eraci*n de laes0ecie metBlica desde la :ase orgBnica6 con la regeneraci*n simultBneade las ca0acidades e2tractivas de la :ase orgBnica6 lo ue 0ermite servuelta a usar en la eta0a de e2tracci*n >acia una nueva :ase acuosa6 dere@e2tracci*n6 de características :ísico@uímicas di:erentes a la soluci*nacuosa de li2iviaci*n+ $n síntesis6 de la eta0a de re e2tracci*n seobtiene6 0or un lado6 una soluci*n de orgBnico descargado =sin cobre)

Bcido6 =ue es recirculado a la eta0a de e2tracci*n) y una soluci*n ricaen iones de cobre de ba.a acidez6 la cual es enviada a la siguiente eta0a6la electro obtenci*n+


33/49

,-

calcular 0ara usarla como concentraci*n inicial de la :ase orgBnica endic>a eta0a+

&e la siguiente :ormaD

&iagrama de Mc Cabe T>iele

@,+3 @, @-+3 @- @(+3 @( @+3 +3 (

(

-

,

/

3

5

8Linea de soterma


34/49

,,

$lectroinning en celda no convencional =$+4)+ $ste ltimolaboratorio la e20eriencia :ue solo demostrativa+

$l Bnodo genera la o2idaci*n del agua6 donde se generan los gases de

o2ígeno6 y esos gases se visualizan como burbu.as ue se 0osanalrededor de las dos 0lacas e2teriores denominadas Bnodos6 0orconsiguiente la 0laca del medio es el cBtodo6 estas burbu.as cuando sedes0renden del electrodo generan una neblina Bcida6 0ara evitar ueesa neblina Bcida salga a la atmos:era se instalan ca0sulas u otro ti0o dematerial+

Las 0lacas ue :orman el Bnodo son de 0lomo6 sus característicasuímicas lo >acen inatacable 0or la soluci*n Bcida y ademBs evita uese contamine6 en cambio el cBtodo 0uede ser de acero ino2idable o0uede ser de cobre6 cuando se usa acero ino2idable las 0artículas de

cobre se ad>ieren a ella >asta :ormar una 0elícula de cobre cada vezmBs gruesa ue 1nalmente terminara des0rendi7ndose como unalBmina rígida de cobre 1no6 llegando al ;;+;;U de 0ureza+

Los am0eres de electricidad ue se utilizaron en la e20erienciabordeaban los -63 Am0eres6 esta es una intensidad de corrienterelativamente ba.a6 ya ue los am0eres necesarios 0ara la reacci*n son0ro0orcionales al Brea de la 0laca+


35/49

,/

La acides de la soluci*n era del orden de los 8 a ; grs]litro+ W laconcentraci*n de cobre era de unos -6 0ara ue la reacci*n 0udiera:uncionar+ A mayor acidez menor es la lBmina de cobre ue se obtiene+$ste 0roceso tardo a0ro2imadamente - >oras+

"$RR#C$M$!TAC#!DLa ltima eta0a de este laboratorio se trat* de la :errocementaci*n 6 enla cual utilizamos la soluci*n rica obtenida en la eta0a de li2iviaci*n 6 aesta soluci*n se le determino la concentraci*n de cobre y acido 6 ymedimos su volumen los cual nos da los siguientes resultadosD

Volumen Inicial olucion !ica=2090ml

+¿ H

¿

¿

¿

[Cu+2 ]=gasto KCN ∗Titulo∗1000cc tomados

=1.9∗0.005∗1000

2=4.75( g L )

'na vez obtenidos estos valores6 se 0esan las barras ue utilizaremos enlas e20eriencia6 luego de esto se colocan en el de0osito ue tiene la

soluci*n rica y se abrirB una llave de 0aso de aire+ W se deberBn >acercontroles de concentraci*n de cobre en ciertos intervalos de tiem0o+

Peso inicial barras=1950,6 gr

Tiem"o Gasto KCN CCtomados

[Cu] #g/L

3 ,+- - 9(3 (+3 - ,+83, - 5 -

'na vez terminado el 0roceso de cementaci*n6 se e2trae la soluci*nagotada en cobre y se elimina6 luego se e2traen las barras y se lim0ianbien6 0ara retirar el cemento con cobre ad>erido a ellas+ 'na vezretirado el 0reci0itado de cobre6 se de.a secar+ 'na vez seco se >ace unanBlisis uímico a la muestra+


36/49

,3

%ande.a con la muestra _ -(3+8 =gr)

Muestra _ -/ =gr)

• Se 0asa 0or tamiz ba.o las ([• Se seleccionan - muestras de +( gramos a0ro2imadamente+

AnBlisis uímico =M7todo ervir• $n:riar 6 agregar 3 cc de !H/#H como indicador• Titular con KC! =


37/49

,5

¿1950,6 ( gr )−1937 ( gr )

4,75(g

L)∗2,090 L

=1,37 Kg%e

Kg Cu

Consumo %e ( "ractico )

Consumo %e (teorico ) =

1,37

0,88=1,56 2 &eces

Como la concentraci*n 1nal de cobre de la soluci*n acuosa es cero6signi1ca ue todo el cobre disuelto en ella >a 0reci0itado+

4,75( gr L )∗2,09=9,9275 (gr )

$l anBlisis uímico del cemento de cobre arro.o una ley del 556,U6 0orlo ue los ;6;-83 grs de cobre solo es dic>o 0orcenta.e total decementoD

9,9275 ( gr ) x (gr )

=66,03

100

x=15,035gr cemento

ierro6 0odemos calcular cuBntos gramos de >ierro se ocu0* 0ara :ormar;6;-83 gramos de Cobre+

1 Kg Cu

9,9275 grCu=

0,88 Kg %e

x gr %e

x=8,7362 gr %e

!o obstante >ubo un gasto 0rBctico de >ierro de (,65 gramos+ ierro :ue de /695,9 gramos+ $sto im0lica ue solo un3563 U de Hierro :ue disuelto 0ara 0reci0itar cobre metBlico6 el resto deHierro 0udo diluirse 0or la concentraci*n de Bcido6 uedando 0arte


38/49

,8

diluida y otra 0arte 0reci0itada .unto con el cobre6 ya ue el cementoobtenido 0oseía un ,,6;8U de im0urezas+

>) (onclusión

Actualmente en la minería6 la im0ortancia ue tiene la recu0eraci*n delmetal en los 0rocesos e2tractivos6 es :undamental 0ara validar un0royecto6 debido a las actuales leyes =U) ue 0resentan los de0*sitosmineros y la 0ro:undidad a la cual se encuentran+ $s 0or esto ue lae1ciencia en el 0roceso de recu0eraci*n es :undamental y las medidasue se deben tomar 0ara mantener la 0roducci*n reuerida vs la di:ícil

tarea de e2tracci*n de la ba.a ley de metal ue se encuentra en lasmenas6 0osee un mayor es:uerzo e ingenio+

La >idrometalurgia es un 0roceso ue se >ace 0resente en laclasi1caci*n de minerales en nuestro 0aís6 los minerales o2idados ysul:uradosN siendo estos ltimos los ue mantienen a las em0resas enuna constante innovaci*n de las t7cnicas =debido a la 0ro:undidad de losyacimientos)6 intentando e2traer el metal de inter7s al menor costo6ademBs de ue la cin7tica del 0roceso sea lo mBs alta 0osible y mBsim0ortante an es mantener el euilibrio entre el medio ambiente y la

generaci*n de 0roductos daOinos 0ara los ecosistemas+idrometalrgicos6tanto en la eta0a de li2iviaci*n como en las eta0as de concentraci*n yrecu0eraci*n =e2tracci*n 0or solvente6 electro inning6:errocementaci*n)+ $l estudio de los 0rocesos entregados en cBtedra6


39/49

,9

com0lementa el traba.o de laboratorio6 agilizBndolo y dBndonos uname.or visi*n de cada eta0a en 0articular+


40/49

,;

A) 5nexo

A.1) Guía BC 1


41/49

/


42/49

/(


43/49

/-


44/49

/,


45/49

//


46/49

/3

A.2) Guía BC 2


47/49

/5


48/49

/8


49/49

A.) Guía BC

Informe Laboratorio Hidro 2016

Documents

Transcript of Informe Laboratorio Hidro 2016