8/10/2019 Experimento 5 - Lixiviacin en Columna.pdf

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ExperimentoNo.5

LIXIVIACINENCOLUMNA

I.Objetivo:

Conocerelmtodode lixiviacinporpercolacinen la recuperacinde cobre como sulfato

cprico,observandolosefectosdeltiempoyeltamaodepartculadeunmineraloxidadodecobre.

II.Introduccin:

Losmineralesdecobreestndivididosendosgrandes familias: lossulfurosy losxidos.

Ambospresentancomounareactividadmuydiferentealtratamientoqumico.

LosyacimientosdecobrefuerondivididosendoscategorasporGlembotskii,V.A;Klasen,V.I.

yPlaskin,I.N:

1. Asociacionessulfuradasdecobreypiritadetipofiloniano.

2. Manifestaciones deimpregnacinms omenosdifusasdexidos,asociadascon una mineralizacinpiritosanomuyabundante,queseencuentranenalgunosprfidoscuprferos.

Eltratamientoqumico,aplicadoalprimertipodeyacimientosmediante lixiviacinconcido

sulfrico es un proceso extremadamente lento tomando de 3 30 aos (mediante

lixiviacin bacteriana se ha reducido considerablemente estos tiempos). Para el segundo

tipodeyacimientos la lixiviacinmediantecidosulfricoes lamsutilizadapor lasventajas

quepresentatantoentiempo(das/meses),comoencuantoacostosdelinsumoqumico.

La lixiviacinenpilasesunmtodoqueseaplicaconregularidadenvariosyacimientosanivel

mundial,paraprocesarmineralesdecobredebajaley;seaplicatambinenyacimientosde

tipohidrotermalenlazonaoxidada.Estemtodoesbastanteantiguoyseloutilizabapara

lixiviar minerales de cobre. Si bien este mtodo fue concebido para explotar grandes

depsitosdeorodebaja ley,se lousatambinparadepsitosdepequeovolumenydealta

ley,debidoasusbajoscostosdecapitalyoperacin.

Suflexibilidadoperativapermiteabarcartratamientosquepuedendurarsemanas,mesesy

hastaaosdependiendodeltamaodelmineralconqueseesttrabajando.

Elmineral fracturadosecolocasobreunpiso impermeable formandounapiladeunacierta

altura sobre la que se esparce una solucin diluida de cido sulfrico, la que se percola a

travsdellechodisolviendolosmetalesfinamentediseminadosenlamena.

Lasolucinenriquecidaencobresecolectasobreelpiso impermeable,dispuestoen forma

ligeramente inclinadaquehaceque fluyahacia lapiletadealmacenamiento, desdeah sealimentaelcircuitoderecuperacin.

La lixiviacinporpercolacinencolumnaseaplicageneralmenteamineralesdecobrede

bajaley(0.21%),quecontienenelmineralvaliosofinamentediseminadoylascaractersticas

qumicasdelagangasemanifiestancontendenciasdemedianaomuybajareactividadala

solucinlixiviante.

Lasreaccionesqumicasdelosdiversosmineralesoxidadossedescribenacontinuacin:

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Reaccionesqumicasdelosmineralesoxidadosdecobreconcidosulfrico

Minerales Ecuaciones

Cuprita Cu2O+H2SO4 CuSO4+Cu+H2O

Cu+Fe2(SO4)3CuSO4+2FeSO4

Azurita Cu3(OH)2(CO3)2+3H2SO43CuSO4+2CO2+4H2O

Malaquita

Cu3(OH)2CO3+

2H2SO42CuSO4 +

CO2+

3H2O

Crisocola CuSiO3.2H2O+H2SO4 CuSO4+SiO2+ 3H2O

Tenorita CuO+H2SO4 CuSO4+3H2O

La lixiviacin en columna se describe en la Fig. 1. La bomba (2) recicla la solucin desde el recipiente(3) hacia la columna (1), por un tiempo que corresponde al agotamiento del cobre en el mineral.

Figura1.PrincipiodeLixiviacinporpercolacin

III.PARTEEXPERIMENTALMaterial

y

Equipo

2bombasperistlticascondoscartuchos

ymangueras

Vasosdeprecipitados

4columnasparapercolacin

Buretaparatitulacin

Fiolasde100ml

pH metro

Solucindecidosulfrico

Solucindecarbonatodesodio Anaranjadodemetilo

Mineral:

Mineralclasificadoendosrangos.

Anlisismineralgico:Malaquita,cuprita,tenoritaycalcopirita.

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ProcedimientoExperimental:

Instalarelequipodeacuerdoalasinstruccionessuministradas enellaboratorio.

Cargarlascolumnasconaproximadamente0.5kilosdemineral.

DeterminarelpHdelcidosulfrico20g/LconelpHmetro.

Graduarelflujodelasolucinlixiviantea20ml/minusandolabombaperistltica.

Transcurridasdoshorasmedirelvolumendelasolucinenelvasodeprecipitados.

Tomarunaalcuotade1mldelasolucinparaanalizarlaenporelespectrmetrode

masas.

Tomarotromililitrodelasolucinycolocarlaenunvasodeprecipitados,agregar20ml

deaguadestiladay3gotasdeanaranjadodemetilo, luegotitularconunasolucinde

carbonatodesodio.

Repetirelprocedimientocadadoshoras.

IV.

RESULTADOS

a. Determineelconsumototaldecidosulfricoportoneladademineral.

b. Determineelconsumoentoneladasdecidosulfricoporkilodecobreextrado.

c. Confeccionelossiguientesgrficos:

[Cu]vsTiempo

pH vsTiempo

%RecuperacindecobrevsTiempo.

V.DISCUSINDERESULTADOS

Analice los resultadosobtenidos con la ayudade los grficos construidos, considerando los

contenidosdehierroycobre,consumodecidosulfricoyposiblestratamientosposteriores

paralaobtencindelcobremetlico.

Considere que uno de los objetivos de este proceso hidrometalrgico es el de obtener la

mayorrecuperacindecobrealmenorcostoposible.

VI.CUESTIONARIO

1. Sugieraunprocedimientoexperimentalparadeterminar lavelocidaddeflujoptima

parauntamaodepartculadeterminado.

2. Deacuerdoa laconcentracinde lassolucionesenriquecidasencobreobtenidas,que

tratamientosposteriores recomendarapara laobtencinde cobremetlicoen cada

caso.

3. Mencionelascaractersticasdebetenerunmineralparaaplicarlalixiviacinenpilas.

4. DetermineelvolumendeH2SO4concentrado(98%enpesoyd=1.85g/ml)necesario

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parapreparar20litrosdeH2SO4(20g/l),determinesumolaridad.

5. Con los siguientes datos construya una grfica de [Cu2+] vs tiempo. Qu

conclusionespuedeustedobtenerapartirdedichogrfico?

6.

[Cu

2+

] (mg /L) 4,5 8,7 18,2 21,3 32 35,8 36,1 36,2

horas 2 4 8 10 20 30 40 50

VII. CONCLUSIONES

Lasconclusionesdebenderivardeladiscusinderesultadosefectuada.

VIII.OBSERVACIONES