hidro preguntas

7/26/2019 Hidro Preguntas

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Para el diagrama de Pourbaix, qu se representa. Explique lo siguiente:

a) En qu condiciones se puede obtener la disolucin de

los xidos de Cu.

CuOCu++

+ O-2

Para esto se requiere un pH < 4 y un E/V > 0,4 V

b) Qu condiciones requiere la tenorita (CuO) y la cuprita

(Cu2O) para ser lixiviados.La Tenorita requiere de un ambiente cido pH


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En un sistema Hidrometalrgico, cmo son las condiciones termodinmicas y las condiciones cinticas y por qu

aspectos termodinmicos son muy favorables.

Implican una gran disminucin de la energa libre asociada a la reaccin considerada. Todos los minerales son lixiviables

termodinmicamente, la limitacin es normalmente el aspecto cintico, ya que es cunto tiempo demorar en ocurrir la

reaccin.

Temperaturas bajas (en el proceso)velocidad de reaccin baja.

Nombre y explique brevemente las etapas involucradas en un mecanismo simplificado de lixiviacin

1)

Transferencia de masa en el film del fluido.

a) Transporte y difusin externa del seno de la solucin hasta la superficie de la partcula.

2)

Difusin de A a travs del residuo slido poroso como producto de reaccin.

a)

Difusin interna en la partcula, por difusin a travs de los poros.

3)

Reaccin de A con el slido en la superficie de reaccin.

a) Transformacin de los reactivos de A a R en la fase absoluta, le reaccin puede ser descomposicin (qumica) o de

xido-reduccin (electroqumica).

4)

Difusin de los productos formados a travs del residuo slido hacia la superficie exterior del slido

a) Difusin externa de R hacia el seno de la fase fluida a travs de la capa que rodea a la partcula.

5)

Transferencia de masa de los productos de reaccin haca el seno de la solucin.

a) Por escurrimiento de la masa del fluido (H2SO4) se mantenga constante en toda la lixiviacin.

En una reaccin heterogenia con qu variables relacionamos lo siguiente:

Flujo Forzado: Se relaciona con tipo de reactor, tamao y forma de las partculas y con el caudal de la fase fluida.

Difusin externa: Tamao y forma de las partculas, velocidad relativa entre el fluido y las partculas y el tipo de reactor.

Etapas en el interior de las partculas: Naturaleza fsica y qumica del slido y la composicin de las fase fluida, no

dependen del tipo de reactor.

Difusin interna: Tamao y forma de las partculas; porosidad, tamao de los poros, dimetro y longitud de poros.

Reaccin con la superficie: Composicin del slido y del fluido, caractersticas del slido (tamao, grano, impurezas,

etc.), de la presin y temperatura y de la afinidad qumica.

A + B C + D

Explique el fenmeno de difusin en hidrometalurgia y relacinelo con la 1ra

ley de Flick.

Proceso que tiende a regular las concentraciones dentro de una fase. El potencial que provoca la difusin es el

gradiente de la concentracin dentro de la fase.

1ra

ley de Flick: Relaciona la cantidad de materia que difunde por unidad de tiempo en una direccin perpendicular a

un plano de rea unitaria con la concentracin, la coordenada de posicin x y con un coeficiente de difusin.

La velocidad no depende de la solucin, sino que de las caractersticas del slido y la temperatura.

Cules son las ventajas que se logran al realizar en un proceso de lixiviacin en minerales, la operacin de aglomeracin

y curado. Explique y compare con un proceso donde no se realiza.

Consiste en humedecer los minerales de Cu oxidado con una solucin concentrada de H 2SO4 (se consume alrededor del

90% del cido, el resto se ocupa en la pila) con lo cual la sulfatacin ocurre ms rpido, debido a las altas concentraciones

de reactivo y aumento de la temperatura en la reaccin de la fase acuosa. El aumento de la T produce micro-fracturas, las

cuales favorecen el fenmeno de transferencia de masa, lo que implica una mayor cintica y mayor recuperacin de Cu en

la lixiviacin.

En la aglomeracin las partculas finas se unen a las de mayor tamao en forma homognea, mejorando la percolacin

Ventajas Desventajas

Disminucin del consumo de reactivos.

Mayor cintica (T< 50%).

No se producen finos.

Curado = H2SO4 (90%) + H2O (10%)

Impermeabilizacin de la pila

Mayor tiempo de lixiviacin.

Mayor consumo de cido.

Menor extraccin de soluciones mineralizadas


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Explique el proceso de lixiviacin in situ, indicando las condiciones de las diferentes variables involucradas.

Consiste en lixiviar los minerales residuales de una mina que se ha dejado de explotar, o la aplicacin de solucin de una

solucin lixiviante directamente al cuerpo mineralizado en profundidad. La solucin se introduce en la mineralizacin y se

deja percollar por gravedad, en niveles ms bajos, mediante una red de drenaje, se colecta la solucin rica, la cual se

bombea a la superficie.

Variables: La permeabilidad del cuerpo es un factor importante, pero este se puede incrementar mediante la formacin de

fracturas (explosivos, hidro-fracturas, etc.) debe ser una zona estratificada, en donde el estrato ms bajo debe ser

impermeable para que la solucin no se escape o pase a aguas subterrneas. Esta recoleccin tambin se puede hacer por

galeras. Es de muy bajo costo, ya que hay muy poco gasto en explotacin. La desventaja es que hay bajas recuperaciones,

lenta cintica y baja concentracin del metal.

Si un mineral de Cu presenta una velocidad de reaccin proporcional a su rea superficial, qu mtodo de lixiviacin

recomendara y por qu?

La lixiviacin en pilas se puede adoptar luego de

Un anlisis basado en el comportamiento metalrgico de la mena (laboratorio) el cual debera clasificar el proceso

metalrgico completo, necesario para obtener una mxima recuperacin y determinar los costos asociados a cada etapa

involucrada.

En que aventaja la lixiviacin en pilar a la en percoladores

Por razones de menor costo de inversin en instalaciones y equipos de manejo de materiales, exige leyes menores (1%) y

menor chancado.

Menciones cuales son las condiciones bsicas de un sistema de riego, explique los sistemas de riego que existen, cul esel ms usado hoy en da y por qu.

Permitir un riego tan uniformemente como sea posible.

Un tamao de gota que no provoque la aparicin de finos, por ej. des-aglomeramiento del mineral y que no se vea

afectada por las condiciones del medio (arrastre por viento o perdidas por evaporacin).

Riego por goteo: Si el agua es escasa, si el pH de trabajo no permite precipitacin de las durezas del agua, peligro de

congelamiento (alta cordillera), rgimen de viento fuerte.

Riego por aspersores: Recurso de agua no limitada, aguas carbonatadas, condiciones climticas favorables, rgimen de

viento moderado, necesidad de O2en la solucin, sin posibilidad de agregar en alguna instalacin (el O2).

Mencione los tipos de pilas y comntelas

Pila permanente. Aqu la mena es depositada en una pila desde la cual no se retira el ripio hasta una vez completado la

lixiviacin (piso desechable). Se aplica en minerales de baja ley, baja recuperacin, lenta cintica, amplio espacio

disponible. Caractersticas: Pila elevada (5 m) granulometra gruesa, altura limitada por necesidad de O2en la pila.

Pila renovable: Se retira el ripio final para ser utilizada por mena fresca. Se aplica a minerales de alta ley, alta

recuperacin, rpida cintica y lixiviacin primaria en menas. Caractersticas: Pila relativamente baja, para una rpida

carga y descarga, granulometra baja, la altura define el sistema de carguo.

Pila unitaria: todo el material es depositado simultneamente para las diversas etapas del ciclo de tratamiento. Para

plantas de baja capacidad. Pila dinmica: En una misma pila co-existen materiales que estn en diferentes etapas del proceso, con la condicin de

que no haya contacto entre mena fresca y el ripio agotado. Menor inversin unitaria por aprovechamiento del piso.

Tipos de estanques que se emplean y su dimensionamiento


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Se emplean estanques tipo tronco piramidal invertido los cuales se excavan en el terreno revestidos con material

impermeable.

Dimensionamiento:

Debe recibir la solucin correspondiente a la diferencia entre la humedad de escurrimiento bajo riego y la humedad

retenida por el ripio.

Debe recoger las aguas adicionales provenientes de las aguas lluvias.

Debe mantener un nivel mnimo compatible con el sistema de bombeo.

Se les puede dotar de una capacidad adicional para alimentar la planta de tratamiento en periodos de detencin de

riego. Deben tener conexin entre ellos, en casi de emergencia.

Nombre los tipos de estanques que existen

Estanque de agua industrial.

Estanque des-arenador.

Estanque de emergencia.

Estanque de solucin rica.

Estanque de solucin intermedia.

Estanque de solucin agotada.

Explique claramente los parmetros a estudiar para definir el proceso de lixiviacin.

Especies mineralgicas: con los cuales se determinan

leyes, tiempos de lixiviacin y caractersticas de la

lixiviacin.

Porosidad de la mena: Porcentaje de huecos

presentes, para as saber la cantidad de poros y si el

fluido pasa a travs de la partcula.

2da prueba

Permeabilidad: Si el flujo atraviesa o no la partcula, si

esta opone resistencia.

Anlisis de recuperaciones

Costos implicados en el chancado, reactivos, etc.

Nombre usos, ventajas y desventajas de la lixiviacin por agitacin

Usos: para minerales no porosos, de gran produccin de finos en el chancado.


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Ventajas: Mayores recuperaciones (>90%), menor tiempo de lixiviacin, gran automatizacin.

Desventajas: Mayor costo por etapa chancado-molienda, necesita etapa de lavado de separacin de slido-liquido,

produccin de soluciones diluidas.

Agitacin tipo: Batch, cocorriente, contracorriente.

Para el proceso de lixiviacin por agitacin en contracorriente:

a) indique las caractersticas de dicha lixiviacin.

Trabaja con mayores granulometras.

mayores densidades de pulpa. se obtienen altas [ ] en solucin.

hay menor costo de inversin.

se reducen los tamaos de equipos y costos enseparacin slido-lquido.

b) como es la velocidad de disolucin en cada agitador.

La velocidad de disolucin en los agitadores va disminuyendo, ya que el mineral se va agotando y esto implica un mayor

tiempo de agitacin.

c) Realizar un diagrama de flujo compuesto para esta lixiviacin


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Para el proceso de lixiviacin por agitacin en co-corriente:

a) indique las caractersticas de dicha lixiviacin.

Menor agotamiento del mineral y del reactivo lixiviante

en forma paralela.

Necesita mayor tiempo de residencia

Necesita de varias unidades de agitacin para que todas

las partculas tengan igual tiempo de residencia.

b) como es la velocidad de disolucin en cada agitador.

En este proceso la velocidad de agitacin son distintas en cada agitador.

c) Realizar un diagrama de flujo compuesto para esta lixiviacin

Para el proceso de cementacin, la velocidad de cementacin est dada:

[

]

[]

Explique cada uno de los parmetros, indique alternativas a manejar para acelerar este proceso.


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Para el proceso de lixiviacin por solvente, explique los trminos de orgnico continuo y acuosos continuo. Para obtener

un proceso eficiente, cules son las condiciones y por qu de trabajo con respecto a los trminos anteriores en los

siguientes puntos. Refino, orgnico cargado, electrolito cargado, orgnico descargado.

Orgnico continuo: Son gotas de acuosos dispersas en la fase orgnica.

Acuoso continuo: Son gotas de orgnico dispersos en la fase acuosa.

Refino: Este para una mayor eficiencia no debera llevar gotas de orgnico, ya que este vuelve a la pila y podra traer

problemas de impermeabilizacin lo cual nos producira una baja en las recuperaciones.

Orgnico cargado: no importa en qu condiciones se trabaje.

Orgnico descargado: Ya que las soluciones recirculan en el proceso, pero se debe asegurar que no haya filtraciones deambos en el proceso.

Electrolito cargado: este debe ser rigurosamente libre de contaminantes, debido que va a EW, en el cual los ctodos deben

salir puros y sin manchas.

A partir de la EC. de SX, determine coeficiente distribucin para SX y ST.

Nombre las caractersticas generales de las celdas industriales de EW.

60 ctodos y 61 nodos

distancia de separacin 10 cm.

disposicin paralela al eje de la nave

Espesor de la lmina inicial de cobre E=0,6 mm

Superficie de ctodos s= 1 m2

Tiempo de permanencia, 7 dias.

Celdas construidas en poli hormign armado.

Temperatura de trabajo, 45C

Uso de gras puente, movidas por rieles.

Presencia de estacin de lavado de ctodo

Nombre las impurezas ms comunes en EW y explique sus efectos

Explique las diferencias existentes entre una celda galvnica y una electroltica.

Celda galvnica: Es una celda electroltica en la cual la ocurrencia de reacciones en los electrolitos producen energa

elctrica que puede ser convertida, generndose una fem que decrece hasta llegar a 0 cuando termina la reaccin.

Celda electroltica: La reaccin en los electrodos no es espontanea, se ponen en marcha cuando se aplica o se conecta a

travs de los electrodos un voltaje externo, en esta se genera energa o trabajo elctrico, para producir las reacciones.

Variables que intervienen en el proceso de EW

Voltaje de la celda y consumo de energa

Densidad de corriente

Eficiencia de corriente


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En una lixiviacin por agitacin, que condiciones debe reunir la mena y cules son las ventajas y desventajas de este

mtodo para obtener una buena disolucin de oro.

La mena debe ser fresca, colas de flotacin concentrados con o sin tostacin, la caracterstica del mineral debe ser oro fino

y liberado menor a 150#Ty dado que con esto hay mayor superficie fresca en contacto con la solucin lixiviante, adems

bajo contenido de cianucidas (porque consumen cianuro) y una alta velocidad de sedimentacin en espesadores.

Ventajas: alta recuperacin, menor tiempo de lixiviacin, se puede iniciar la lixiviacin en molienda, menor tiempo

cianuracin.

Desventaja:Menor cintica, menor recuperacin.

CIP, pH y [CN-]

El pH debe estar entre 10-11, ya que a pH11, disminuye la

capacidad de absorcin del carbn.

Efectos constituyentes de la pulpa en cianuracin. Nombrar los ms importantes y explique a lo menos 3 de ellos.

Minerales de cobre, minerales de hierro, minerales de arsnico, ion sulfuro, ion calcio, reactivos de flotacin, ditosulfatos.

Minerales de cobre: Estos tienen buena afinidad con el CN

-

, consumindolo en una relacin 4 mol CN

-

/ 1 mol de Cu. Larecuperacin del oro se ve afectada. Soluciones: flotar el Cu, lixiviar el Cu o hacer mezcla de cianuro amonio.

Minerales de hierro: Se oxidan las soluciones y tiende a formar Fe(OH)3 evitando la formacin de ferrocianuros e iones

sulfuro.

Explique al menos 3 reactantes para el oro y cul es su desventaja en el uso de ellos.

Cloro gaseoso

Agua regia

Tiurea: necesita soluciones cidas ms agente oxidante (Fe+3

) selectivo frente a cianicidas, no txico, recuperaciones (95 a

99%) y cintica alta.

Explique el proceso de CIC y haga claramente un diagrama de flujo y cules son las condiciones de entrada del proceso

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