CURSO: 3-BESCUELA MILITAR DE INGENIERIA CALORES DE REACCINOBTENCIN DE COBRE A PARTIR DE MINERALES CUPRFEROS1. INTRODUCCION:

Nuestro pas cuenta con inmensos y variados recursos naturales, y uno de estos, son los minerales de cobre, que se presentan en forma de xidos y sulfuros.La localidad de Coro Coro (LA PAZ), se constituye en un yacimiento importante de minerales de cobre oxidados.Existen diferentes procesos metalrgicos que nos permiten obtener Cobre metlico a partir de sus minerales; el proceso hidrometalurgico es un proceso que emplea la va hmeda, empleando generalmente cidos que transforman el oxido de cobre en sulfato de cobre liquido, este producto posteriormente es transformado a cobre metlico por la accin, el hierro reemplaza al cobre en el sulfato y libera al cobre en forma metlica, segn las siguientes reacciones:

CuSiO3 (s) + H2SO4 (l) = CuSO4 (l) +SiO2(s) + H2O (l)

CuSO4 (l) + Fe(s) = Cu(s) + FeSO4 (l)

A travs de las pruebas experimentales a realizarse en laboratorio, podremos observar y percibir el calor de formacin, al preparar una solucin de acido sulfrico (H2SO4) con una concentracin al 5% en peso.Tambin se ver claramente la transformacin del silicato de cobre solido (mineral) en sulfato de cobre (Cu2SO4) en forma de una solucin de color azul, mostrando de esta manera, la realizacin de la reaccin sealada anteriormente.Una vez obtenida esta solucin, se le agrega hierro metlico (clavos)para que se realice una reaccin de doble sustitucin, obteniendo un precipitado solido de cobre metlico.

2. OBJETIVOS:

Demostrar en forma experimental a nivel laboratorio, la obtencin de cobre de minerales cuprferos de Coro Coro. Identificar en forma cualitativa y cuantitativa los calores de reaccin que ocurren en la prueba experimental. Demostrar que la fisicoqumica, nos permite efectuar clculos que justifican una reaccin qumica, y la posibilidad de determinar el rendimiento del proceso. Motivar a los estudiantes a travs de pruebas experimentales de procesos industriales, la importancia de la aplicacin de los conocimientos de fisicoqumica y la prctica experimental continua, como preparacin a pruebas experimentales que debe ejecutar al elaborar sus proyectos de grado.

3. EQUIPOS Y REACTIVOS :

12 vasos de precipitacin de 500 ml. 4 embudos 4 probetas graduadas 4 soportes universales 4 uniones con aro Balanza Acido sulfrico (H2SO4) 200 ml. Agua destilada 2 litros Papel filtro Mineral de cobre 2 Kg

4. PROCEDIMIENTO:

Parte I. Obtencin de sulfato de cobre1. Pesar 200 g de mineral2. Preparar soluciones de acido sulfrico (H2SO4) AL 5 %, 10 % Y 15 %3. Disponer el equipo de acuerdo al siguiente esquema 4. Colocar el mineral en las botellas (pet)5. Agregar el acido sulfrico diluido6. Recibir la solucin de sulfato de cobre en un vaso de precipitacin.7. Reciclar el producto lquido las veces que sea necesario, hasta obtener una solucin de color azul.Parte II.Obtencion de cobre metlico 1. Colocar la solucin de sulfato de cobre en un vaso de precipitacin.2. Agregar los clavos de hierro.3. Separar cuidadosamente el cobre metlico precipitado.4. Secar el precipitado.5. Pesar el precipitado.

5. RESULTADOS:

Parte I. Obtencin de sulfato de cobre 1. Presente los detalles y observaciones de la prueba experimental ejecutada.

Masa del isocobre m = 50,001 g con el 15% de acido sulfrico (H2SO4)

300 cc= 300 g H2O

V1 = 250 cc H2O V2 = 270 cc H2O

V total= 270-250

V total= 20ml

CuSO4 (l) + H2SO4 = CuSO4 (l) + H2SO4

CuSO4 (l) + H2SO4 = CuSO4 (l) + SO2 (s) + H2O (l)

4

Para la concentracin molar del acido sulfrico

Tambin podemos calcular el % del sulfato de cobre

Podemos tambin obtener la concentracin molar del acido sulfrico con la mas del sulfato de cobre que es 0,39g

CuSO4 (l) + H2SO4 = CuSO4 (l) + H2SO4

2. Justifique con datos termodinmicos la obtencin de sulfato de cobre.

3. Qu tipo de calores de reaccin pudo detectar en la prueba experimental. Calor cuando se le agrego acido sulfrico al agua en el vaso precipitado ( calor exotrmico ) luego se le agrega el sulfato de cobre Si se le agrega agua al acido sulfrico puede explotar Colocar el papel filtro en el embudo para que precipite la solucin del acido sulfrico con el sulfato del cobre mas el agua

4. En lo posible, sera interesante contar con el anlisis qumico de la cantidad de cobre en el mineral de partida, y el anlisis qumico del cobre en la solucin de sulfato de cobre, para poder determinar la cantidad de cobre recuperada. Parte II. Obtencin de cobre metlico

1. Presente los detalles y observaciones de la prueba experimental ejecutada.

Masa del isocobre m = 50,001 g

300 cc= 300 g H2O

V1 = 250 cc H2O

V2 = 270 cc H2O

V total= 270-250

V total= 20m

CuSO4 (l) +Fe (s) = FeSO4 (l) +Cu (s)

2. Justifique con datos termodinmicos la obtencin de cobre metlico.

3. En lo posible, sera interesante contar con el anlisis qumico del cobre metlico producido y con los datos del anlisis qumico de cobre en el sulfato de cobre, poder determinar la cantidad de cobre recuperada.4. Determinar cul es la recuperacin de cobre a partir del mineral.

6. CUESTIONARIO:

1. Describa el proceso industrial de obtencin de cobre que se realiza en la planta hidrometalurgia de Coro Coro.

2. Explique porque el hierro desplaza al cobre en la solucin de sulfato de cobre. Justifique termodinmicamente.

3. Como podramos medir el calor generado a travs del proceso exotrmico producido al preparar la solucin de acido sulfrico.

INGENIERIA PETROLERA