anteproyecto memoria cloruro - cristobal del río (2).docx

8/19/2019 Anteproyecto Memoria Cloruro - Cristobal del Río (2).docx

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UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICOSANTA MARÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALURGICA Y MATERIALES

CONTROL DE IMPUREZAS EN CIRCUITO DELAVADO DE SX ELECTROWINNING POR

AUMENTO DE FLUJO Y CONCENTRACION DEAGUA DE MAR

Profesorguía

DR. JORGE IPINZAABARCA

Profesores Co-referentes

MIGUEL ALBERTO SEPULVEDA MARTINEZ


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2016


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RESUME

Migue Se!"#e$a 2


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NDIC

RESUMEN............................................................................................................................... &

%NDICE ................................................................................................................................... '

(. Intro$u))i*n genera...................................................................................................... +

(.(. Defini)i*n $e!ro,ea...........................................................................................

(.&. /i!*tesis..................................................................................................................

(.'. O,0eti#os.................................................................................................................. 1

(.'.(. O,0eti#o !rin)i!a............................................................................................. 1

(.'.&. O,0eti#os es!e)ífi)os........................................................................................ 1

&. Ante)e$enteste*ri)os.................................................................................................... 2

'. Meto$oogía !ro!uesta................................................................................................ ('

'.(. Pre!ara)i*n $e a fase

org3ni)a............................................................................. (''.&. Pre!ara)i*n $e a fase a)uosa............................................................................... ('

'.'. Deterina)i*n $e isoteras $e e4tra))i*n5ree4tra))i*n6)a!a)i$a$ $e )arga6 isotera $e !/6 #eo)i$a$ $e se!ara)i*n $efases. ......................................................... ('

'.'.(. E7ui!os........................................................................................................... ('

'.'.&. Pro)e$iiento

e4!erienta.......................................................................... (+'.'.&.(. Ca!a)i$a$ $e )arga 34ia....................................................................... (+

'.'.&.&. Isoteras $e e4tra))i*n5ree4tra))i*n........................................................ (+

'.+. An3isis $e uestras.............................................................................................. (8


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NDIC+. Pan $etra,a0o.............................................................................................................. (

8. Pro!uesta e)on*i)a................................................................................................... (2

.Bi,iografía.................................................................................................................... (9


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(.(. De:ni)i*n $e!ro,ea

;a e4!ota)i*n $e os re)ursos $e )o,re en C $e)o,re6 noraente enor a 68. De,i$o a a ,a0a e4tra))i*n $e )o,re@enor a ' en ' o 3s $ías $e i4i#ia)i*n6 tanto en a i4i#ia)i*n7uíi)a )oo ,a)teriana en e$io 3)i$o @!/(686 a in$ustria inera

Minera Mi) )eto4ia6 usan$osou)iones 3)i$as $e !/ #aria,e6 )on )on)entra)iones ta,i?n #aria,es$e iones )oruro6 sufato > otros iones tí!i)aente en)ontra$os ensou)iones P;S.

(.&./i!*tesis

Consi$eran$o 7ue a !resen)ia $e iones )oruro en a sou)i*n P;S

!ro#eniente $e a i4i#ia)i*n en e$io NaC-/&SO+ !roue#e afora)i*n $e )o!e0os )oro-)o,re6 e e7uii,rio 7uíi)o $e a rea))i*n$e e4tra))i*n $e !ro)eso $e SF !o$ría #erse signifi)ati#aenteo$ifi)a$o.


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(.' O,0eti#

(.'.(. O,0eti#o !rin)i!a.

E#auar a res!uesta $e a eta!a $e e4tra))i*n $e !ro)eso $e e4tra))i*n!or so#ente frente a P;S )on $iferentes )on)entra)iones $e i*n )oruro.

(.'.&. O,0eti#os es!e)ífi)os.

;os o,0eti#os es!e)ífi)os 7ue a,or$a este tea $e eoria son os siguientes

(. Definir e esta$o $e arte $e a tero$in3i)a $e as rea))ionesaso)ia$as a !ro)eso $e e4tra))i*n !or so#entes usan$o sou)ionesP;S )on $iferentes )on)entra)iones $e i*n )oruro6 !ara !o$eresta,e)er as ,ases te*ri)as $e a in#estiga)i*n.

&. Reai=ar un ,en)


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&. Ante)e$enteste*ri)os.

;a i4i#ia)i*n $e sufuros $e )o,re se)un$arios @)a)osina6 )o#eina >!riarios @)a)o!irita en e$io 3)i$o suf"ri)o6 re7uiere $e )on$i)iones$e !oten)iaes ataente o4i$antes > e#eente o4i$antes6res!e)ti#aente. ;a i4i#ia)i*n ,a)teriana ogra un ato !oten)ia re$o4)ontroa$o !or e !ar e'K5e&K6 )on$i)i*n $esfa#ora,e !ara a i4i#ia)i*n$e sufuros !riarios. ;a a$i)i*n $e )oruro $e so$io en este e$io3)i$o6 !ro$u)e un in)reento signifi)ati#o $e a )in?ti)a $e i4i#ia)i*n $eestos sufuros6 7ue estaría )ontroa$o !or e !ar Cu&K5CuK6 o!eran$o a!oten)iaes 3s ,a0os.

;os e)anisos $e $isou)i*n $e a )a)o!irita en e$io sufato >

)oruro son )ontro#ersiaes. Ni)o et a. L !ro!onen un e)aniso$enoina$o no- o4i$ati#o5o4i$ati#o en sou)iones )on !resen)ia $eo4ígeno $isueto > iones )"!ri)o. Este o$eo se rige !or as siguientesrea))iones

CueS& K +/K Cu&K K e&K K &/&S

@&.( /&S K &e'K S K &e&K K &/K

@&.&

Esta "tia ta,i?n !ue$e !ro$u)irse )on e ion )"!ri)o )oo o4i$ante

en e$io )oruro. Se sa,e 7ue os iones Cu&K son inesta,es en

!resen)ia $e iones sufato6 o 7ue $a )ooorigen a siguiente rea))i*n $e!re)i!ita)i*n

Cu&K K /&S Q CuS K &/K

@&.' Sin e,argo6 Ni)o et a. L o,ser#aron e4!erientaente 7ue a

aa$ir iones sufato en!e7ueas )on)entra)iones @enor a ( M a sou)iones )orura$as )on)onteni$os $e iones)"!ri)o6 no resuta un !re)i!ita$o negro $e CuS sino 7ue a sou)i*n setorna tur,ia $e,i$o a a !re)i!ita)i*n $e a=ufre eeenta.


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;a igura &.( uestra e efe)to $e ion )oruro so,re e !oten)ia $e#arios !ar re$o4. Se o,ser#a 7ue e CuS6 en sisteas )orura$os6 no estero$in3i)aente esta,e en !resen)ia $e un e4)eso $e iones Cu&K

@Cu&K5CuK(. Por otra !arte6 se !ro$u)e a esta,ii=a)i*n $e ion

)u!roso6 o )ua !erite 7ue e ion )"!ri)o a)tu? )oo agente o4i$ante

> o4i$e e CuS > /&S a a=ufre eeenta.


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igura &.( Efe)to $e )oruro so,re e !oten)ia $e #arios !ar re$o4 en e sisteaCu@II5Cu@I5S en 6(M /C a '8 C. @▲ Cu@II5Cu@I6 @T e@III5e@II6 @ Cu@I6S5CuS6

@■ Cu @I6e@II6S5CueS&6 @VA S5/&S.

O,#iaente e ion e'K !ue$e )u!ir e iso ro6 sin e,argo assou)iones $e CuC& son 3s efi)a)es 7ue as $e eC' $e,i$o a 7ue a

$u!a o !ar Cu&K5CuK es 3s r3!i$a > re#ersi,e 7ue a $u!a e'K5e&K ena su!erfi)ie $e os sufuros $e )o,re en e$io )oruro.

De#i et a. L& estu$iaron a e4tra))i*n $e Cu&K $es$e un e$io a)uoso/C usan$o C>ane49&' )on !arafina. O,ser#aron 7ue a e4tra))i*n $e )o,re $e!en$e $e aa)i$e= $e a fase a)uosa. ;a e4tra))i*n fue soo $e 61 )on ' M $e /C6

ientras 7ue auent* a 1268 )on68 M $e /C6 $isinu>en$o ensegui$a @#erigura &.&.


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igura &.& Efe)to $e a )on)entra)i*n $e /C so,re a e4tra))i*n $e )o,re @6((M usan$o 6( M $e

C>ane4 9&' en!ara:na.


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Para estu$iar a $e!en$en)ia $e a )on)entra)i*n $e iones )oruro so,rea e4tra))i*n $e )o,re6 se #ari* a )on)entra)i*n $e este ion e$iante aa$i)i*n $e )anti$a$es #aria,es $e NaC @6& a &6 M6 )on una)on)entra)i*n $e /K )onstante @'6 M en a sou)i*n. Con 6(M $e C>ane4 9&' en !arafina6 a e4tra))i*n $e Cu&K auent* $e

(962 a '&6' )on eauento $e a )on)entra)i*n $e )oruro $e 6& a &6 M. Esto uestra aaso)ia)i*n entre a )on)entra)i*n $e iones )oruro > a e4tra))i*n $e)o!e0o $e )o,re. ;a gr3fi)a inea entre og D > og LC- se uestra ena igura &.'. ;a !en$iente $e a re)ta igua a '62'6 !re$i)e a !resen)ia$e )uatro iones $e )oruro en a es!e)ie e4traí$a6 #erifi)3n$ose esiguiente o$eo

Cu&K @a7 K &/K @a7 K +C- @a7 K nS @org /&CuC+ nS @org

@&.+

igura &.' E4tra))i*n $e )o,re a $iferentes )on)entra)iones $e )oruro @6(( M CuK ' M /K usan$o 6(

M $e C>ane4 9&' en!ara:na.

;u an$ Dreisinger L' in$i)an 7ue e !ro)eso $e e4tra))i*n !or so#entes!ara a re)u!era)i*n $e )o,re in)u>e siut3neaente a o4i$a)i*n $e)u!roso > a e4tra))i*n !or so#ente $e )"!ri)o6 $e a)uer$o )on area))i*n


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+ CuC K + /R @org K O& CuR& @org K & CuC& K &/&O

@&.8 Para )ontroar e !/ $e a sou)i*n a)uosa $urante a e4tra))i*n

$e,ieron agregar unasou)i*n $e NaO/ en a sou)i*n $e )oro-)o,re6fa#ore)ien$o a rea))i*n

&/R @org K CuC& K & NaO/ CuR& @org K & NaC K & /&O@&.


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Con e auento $e a e4tra))i*n $e )o,re6 $isinu>e a )on)entra)i*n

$e CuC& > auenta a )on)entra)i*n $e NaC. A una )on)entra)i*n)onstante $e !rotones6 e !/ )a,ia en a e$i$a en 7ue e )o,re ese4traí$o en a fase org3ni)a.

;u an$ Dreisinger L+ in$i)an 7ue a transferen)ia $e )o,re $es$e unasou)i*n $e )oruro )u!roso a una sou)i*n $e sufato )"!ri)o re7uiere ae4tra))i*n )on un e4tra)tante $e ti!o a e4tra))i*n !or so#ente $e ion )"!ri)o. ;aigura &.+ uestra e rea)tor utii=a$o en a in#estiga)i*n.

;a ita$ $e )o,re )onteni$o en a sou)i*n a)uosa es e4traí$o !or asou)i*n org3ni)a. Con#enienteente6 e resto $e )o,re6 )oo )oruro)"!ri)o6 en e refino sir#e )oo agente i4i#iante $e os sufuros $e)o,re. Esto e$iante a re)ir)ua)i*n $e a sou)i*n


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;a e4tra))i*n !or so#entes $e )o,re $es$e a sou)i*n $e )oruro)u!roso est3 $eterina$a !or a o4i$a)i*n $e )u!roso !or e o4ígeno.No soaente se o4i$a e ion )u!roso sino 7ue ta,i?n e ion ferroso.De iso o$o6 a o4i$a)i*n $e ferroso > a e4tra))i*n !or so#entes$e f?rri)o o)urren seg"n as rea))iones

&e&K K (5&O& K &/K &e'K K /&O

@&.9 e'K K '/R@org eR'@org K '/K

@&.(

E )o,re se o4i$a foran$o )o!e0os )ora$os $e )o,re @I6 a una#eo)i$a$ 7ue $e!en$e $e a )on)entra)i*n $e )oruro e4istente > esin$e!en$iente $e !/ > $e a transferen)ia $e asa @$ifusi*n.

De a)uer$o a a tero$in3i)a a te!eratura > !resi*n atosf?ri)a6$e!en$ien$o $e a )on)entra)i*n $e ion )oruro en a sou)i*n6 !o$rían

)oe4istir os iones Cu&K6 CuC&6 CuCK > CuC&- @igura (.(.

Dreisinger L+ > /erreros L8 ata )on)entra)i*n $e ion)oruro o)urriría $e a)uer$o )on a rea))i*n siguiente

CuC& K &/R CuR& K &/C

@&.(( Sin e,argo6 no est3 $e to$o )aro si una rea))i*n genera $e

este ti!o o)urriría )ones!e)ies )oo CuCK6 $oinante a )on)entra)iones $e ion )orurousa$as !ara a i4i#ia)i*n

en e$io NaC W /&SO+ @+ W 9 g;-( ta )oo se o,ser#a en e$iagraa $e es!e)ia)i*n

@igura (.& > !oten)ia re$o43s ,a0o.

No o,stante6 se suse=)as a ni#e in$ustria @Mi)


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'. Meto$oogía!ro!uesta.'.(. Pre!ara)i*n $e a faseorg3ni)a

Para estu$iar e fen*eno $e e4tra))i*n !or so#ente !antea$o se)onsi$era usar $os rea)ti#os e4tra)tantes $e a serie ;IF uno a$o4ia >otro $e ti!o )eto4ia. Se tra,a0a )on eos en fora !ura > uegoe=)a$os en !ro!or)iones $efini$as @88 #5#. E org3ni)o se!re!ara )onsi$eran$o ' $e e4tra)tante > 1 $e $iu>ente @ESCAID(.

'.&. Pre!ara)i*n $e afase a)uosa

Para estu$iar e )o!ortaiento $e a e4tra))i*n6 a fase a)uosa seea,ora $e anera artifi)ia6 toan$o )oo ,ase sou)iones $e P;S ti!oo,ser#a$as en $istintas faenas ineras $e C


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!oi!ro!ieno $e (.18 !uga$as @+.+8 ) $e $i3etro6 )on ranuras $e.(&8 !uga$as @.'& ) $e !rofun$i$a$ > .(&8 !uga$as $e an) e e0e $ea)ero ino4i$a,e '( ; es $e &' ) $e ongitu$. ;a #eo)i$a$ $ee=)a$or se a0usta a (18 &8 r!.


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, Dis!ositi#o $eMuestra

Cuan$o se uestrea a eusi*n es i!ortante 7ue no o)urra une=)aiento a$i)iona. Se $e,e usar un tu,o argo a,ierto en ose4treos. Una !i!eta #ou?tri)a $e ( )on a !unta )orta$a o una

!i!eta $e ( son e7ui!os satisfa)torios.

'.'.&. Pro)e$iientoe4!erienta

E !ro)e$iiento e4!erienta !ro!uesto a )ontinua)i*n est3 ,asa$o enos !roto)oos est3n$ar esta,e)i$os !or BAS S.A. L1.

'.'.&.(. Ca!a)i$a$ $e)arga 34ia

E4!resa$a generaente )oo g;-( $e eta en a fase org3ni)a !oruni$a$ $e #ouen o )on)entra)i*n $e e4tra)tante6 en e7uii,rio )onuna fase a)uosa $e una $eterina$a )o!osi)i*n. Se seguir3 esiguiente !roto)oo

En un e,u$o $e $e)anta)i*n $e 8 ;. A$i)ionar ' ; $e sou)i*norg3ni)a. Conta)tar e org3ni)o )on ( ; $e P;S sint?ti)o. Agitar#igorosaente !or ' inutos. ;uego se!arar as fases > $es)artar ea)uoso. Aa$ir a isa )anti$a$ $e a)uoso fres)o. Re!etir a eta!aanterior )uatro #e)es $urante ' inutos )a$a )onta)to. inaente6 eorg3ni)o )arga$o se $e,e fitrar )on !a!e [ rotuar )oouestra $e Carga M34ia.

'.'.&.&. Isoteras $e e4tra))i*n5ree4tra))i*n6 isoteras $e !/6

#eo)i$a$ $e se!ara)i*n $e fases.

Para in#estigar as isoteras $e e4tra))i*n en e7uii,rio $e osrea)ti#os 7ueantes see!ear3n ra=ones A5O &(6 ((6 (&6 ('6 (+ > (26 e$iante esiguiente !roto)oo

a Conta)tar #igorosaente en un e,u$o se!ara$or a sou)i*norg3ni)a )on a sou)i*n $e aienta)i*n a una ra=*n O5A (.$urante ' inutos.

, Una #e= se!ara$as as fases6 $es)artar afase a)uosa.) Xoar & ; $e org3ni)o > )onta)tar )on & ; $e sou)i*n $eee)troito !o,re @Cu


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'8 g;-(6 /&SO+ ( g;-(6 en un e,u$o $e $e)anta)i*n $e 8 ;.

Coen=ar a agita)i*n > a tie!o $e & in se!arar as fases. itrara sou)i*n org3ni)a en !a!e [ #a)iar ene #aso $e !rue,as. e Instaar e agita$or $e o$o 7ue e i!usor

7ue$e )entra$o en e #aso > su to!e 7ue$e en e ni#e $e a su!erfi)ie $e

a sou)i*n org3ni)a. Cai,rar a agita)i*n a (18 ± &8 r!e$iante unta)*etro.


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f Coen=ar a agita)i*n #erterentaente e P;S

sint?ti)o so,re a sou)i*n org3ni)a en agita)i*n.g Poner en ar) se)ontroa e !/ a$i)ionan$o

NaO/. E !/ se a0usta utii=an$o un !/-Stat.i Cuan$o a rea))i*n a)an=a e e7uii,rio6 se $etiene a agita)i*n.

Poner en ar) e$ir e tie!o $e se!ara)i*n $efases. ;a se!ara)i*n $e ases se )onsi$era )o!eta )uan$o soo unaono )a!a $e ,ur,u0as !erane=)a en a interfase.

0 Se!ara as fases en e,u$o $ese!ara)i*n. E a)uoso se fitra usan$o !a!e [ rotuar

)oo Ae4.

E org3ni)o )arga$o se ree4trae en tres eta!as usan$o una sou)i*n M $e /C6 )on una ra=*n A5O((. ;as sou)iones a)uosas ree4traí$as

se e=)an > se o,tienen uestras re!resentati#as !ara an3isis.

Rotuar uestras )oo Ee7.

\Para o,tener os $atos $e a isotera $e ree4tra))i*n se !ro)e$e $eigua anera6 soo 7ue e org3ni)o )arga$o se e4trae )on sou)i*n $e

ee)troito !o,re a $istintas ra=ones A5O. ;a uestra $e org3ni)o$es)arga$o se rotua )oo Se7 > a $e a)uoso )oo Are4.

An!" # $!"%&'" $! ()$) %*&!+), -$- !. !/&%)!n- $!+!.))*"! # !n3&)4)*"! )*)" !(!" (-n )4&) $!"-n5)$) "!4&$)%-* !)n-. - )(!-n) # "!()$- (-%.!)!n! )n!" $! &")*F)..)" !n &n )$!(&)$- .))$- # "!()$- %&!$!n *!"&.)* !n*!"&.)$-" !**7n!-"

'.+. An3isis $euestras

;as uestras $e org3ni)o se anai=an !or Es!e)troetría $e A,sor)i*nAt*i)a @EAA !or Cu. Xo$os os resuta$os se e4!resan en uni$a$es $eg;-(. ;os !ro)e$iientos $e EAA usa$os !or BAS S.A. !ara $eterinar)o,re > fierro se en)uentran $is!oni,es en Ane4o II > Ane4o III.


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;as e)ua)iones !ara $eterinar os !ar3etros re7ueri$os se!resentan en Ane4o I


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+. Pan $e tra,a0o.


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L( I!in=a6 J. Termodinámica del sistema Cu-Cl-H2O. UXSM

L& De#i6 N.B.6 Mis$ro!ro)ess &6Santiago6 C

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