laboratorio 6 procesos metalúrgicos i (autoguardado)

8/10/2019 Laboratorio 6 Procesos Metalúrgicos I (Autoguardado)

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Laboratorio de Procesos Metalúrgicos I

Informe Nº6

“Electrometalurgia”

Alumno: CHACCHI LUQUE, ADRIAN Código: 104035

Profesor : Ing. Corcuera Urbina Juan Agustín

Objetivo:

- Conocer e interpretar a los procesos electrometalurgicos para extraer y/o

refinar metales.

- Reconocer a la electrorefinacion como un proceso que emplea la electricidad

para extraer y/o refinar metales.

- Extraer y refinar el cobre desde soluciones acuosas y metales impuros.

Fecha de Realización: 6 de octubre

Fecha de Entrega: 20 de octubre

2014- II

INDICE



Laboratorio de Procesos metalúrgicos I

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Contenido Pág.

I. Resumen de la Experiencia …………………… 2

II. Introducción Teórica ………………………………. 2

III. Equipos y materiales………………………………. 4

IV. Procedimiento (Metodología)……………………….. 5

Metodología…………………………………………… 6

V. Presentación de Resultados …………………………7

VI. Discusión de Resultados ……………………………..7

VII. Cuestionario ……………………………………………..8

VIII. Observaciones ………………………………………8

IX. Conclusiones ………………………………………… 9

X. Bibliografía …………………………………………… 9

Determinación del poder reductor del mineral




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1. RESUMEN DE LA EXPERIENCIA:

La realización de este laboratorio se hizo con conocimiento previo del último

proceso de la extracción del mineral aurífero, que se enmarca a la recuperación

del oro y refinación por medio de la copelación de la muestra de oro y plata. Esto

se realizó a partir de una muestra fundida en el laboratorio anterior de oro y plata

diseminada en varias partículas en forma de botón. Luego se procedió

acondicionar la copela para realizar el proceso de separación del oro y plata del

plomo. Para esto se llevó a altas temperaturas a 900 °C por 20 minutos y se

coloca el botón de plomo en la copela dentro del horno eléctrico observándolo en

intervalos de 10 minutos fijando toda su volatilización del plomo reducido y

recuperar el oro y plata encontrándose solo 8 miligramos del metal valioso

terminando de esta manera el laboratorio de copelación, debido a una cantidad

despreciable no se realizó el proceso de refinación quedando por terminado el

laboratorio.

2. INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

La copelación es esencialmente, un procedimiento de oxidación selectiva, el

procedimiento consiste es someter a fusión, a una temperatura de 950ºc el

material que va a ser ensayado. Los metales comunes de la aleación, así como el

plomo añadido para mejorar la fusibilidad de la fundición, se combinan con el

oxígeno del aire y forman óxidos que son absorbidos por la copela (especie de

crisol de material poroso) por lo tanto los metales que no son afectados por la

operación, permanecen en la copela, constituyendo un botón metálico más o

menos esférico. Un tratamiento posterior con ácido nítrico permite separar el oro

de la plata.

Prácticamente este método está basado en una diferencia de pesos, partiendo de

una cantidad específica de oro, y cuarteando con plata y plomo, para

homogenizar los metales nobles y exponerlos a su separación paulatinamente

durante el proceso.

El proceso de copelación consta: desde la recepción de la muestra, la captura de

datos de muestra y cliente, preparación de muestra, fundición, laminado, proceso

de pesado, proceso de copelación, proceso de ataque químico, proceso de

secado, proceso de pesado final y el informe completo del ensaye.

Proceso de Copelación:

Precaliente y cargo:Copelas de precalentamiento antes de la carga (carga de plomo) para evitar




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escupir (emisión de gases causadas por impurezas copela)Apertura Este proceso tarda de uno a dos minutos. Este precalentado requiere 900 º C(1652 º F) para derretir la capa de óxido de plomo y exponer el núcleo de plomofundido.

Conducción Este paso dura aproximadamente 1 minuto por gramo de plomo. El plomo sefunde a 328 º C (622 º F), pero la temperatura debe ser lo suficientemente altacomo para derretir rápidamente la formación de óxidos metálicos (óxidos deplomo y cantidades limitadas de las impurezas del metal base).

Apartado: es un proceso químico para separar el oro de la plata utilizando ácidonítrico con densidad de 1,2 y temperatura de 80ºC para disolver la plata.

3. METODOLOGÍA SEGUIDA

3.1. EQUIPOS Y MATERIALES




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Horno eléctrico Régulo Sílice

Balanza analítica Balanza electrónica Implemento deseguridad de aluminio

Tenazas para fundición

3.2. PROCEDIMIENTOS:

Experiencia: Ensayo al fuego de un mineral aurífero




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Calentar la coplea hasta los 900°C durante 20 minutos

Introducir la copela junto con el régulo supervisando cada 10 minutos

abriendo la puerta del horno para garantizar la entrada de oxígeno para su

reacción.

Calentar la copela a 800 – 900

°C por un tiempo de 20

minutos

Colocar el régulo de

25.8g en la copela a una

temperatura de 900°C

Abrir la compuerta

cada 10 minutos

hasta ver destellos

en la muestra

Recoger la muestra y

hacerla enfriar aprox

a temperatura

ambiente

Pesar en una balanza de

analítica el botón

formado

Fig. 3.2.1. Proceso de acondicionamiento de la copela




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Sacar el botón de oro de la copela y proceder a pesar en una balanza de

analítica.

4. RESULTADOS OBTENIDOS

Intervalos de tiempo Tiempo Régulo Temperatura de

trabajo

Fig.3.2.2. Proceso de copelación cada 10 minutos de liberación en el horno eléctrico.

Fig.3.2.3. El botón del doré después del proceso de

copelación




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Tabla.4.1. Condiciones de operación.

Tabla.4.2. Peso obtenido después del proceso de copelación

Recuperación del doré en la muestra mineral es:

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En la copelación realizada en la bolsa 3 se inició con previo calentamiento de la copelapara garantizar el proceso de copelación y la resistencia a temperaturas en caso de quese encuentra dañada internamente y evitar pérdidas de doré en el transcurso de la

copelación. Luego del calentamiento previo se realizó el proceso de separación porvolatilización (Copelación) donde se vio destellos que son la reducción de óxido de plomoa plomo metálico volatilizándose y dejando en libertad al doré captado durante lafundición en forma de régulo. Estos procesos garantizan la recuperación de oro y plata enplantas industriales (minerías y refinerías). Este procedimiento se hizo a partir del reguloformado del laboratorio anterior indicado de la bolsa 3 donde se dejó en libertad al doréde oro y plata siendo esta 26.667gramos de doré en 1 Tonelada métrica de mineralaurífero. Siendo a simple vista la cantidad de oro despreciable respecto al tonelaje delmineral pero en plata la recuperación es un poco más significativa que la del oro. Nopodemos precisar que todo el botón de doré fuera plata debido a los metales que estánadheridos a él y hace falta un proceso de refinación que viene a ser la disolución de losmetales adheridos al botón por medio de ácido nítrico o sulfúrico que son oxidantes a

todos los metales menos al oro.

5. CUESTIONARIO

1. ¿A qué se debe las pérdidas de Au y Ag en el proceso de copelación?

10 minutos 45 minutos 25.38g 900°C

Peso del botón de oro y plata 0,008 gramos




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- Las pérdidas por copelación se deben a perdidas por volatilización, (el arrastre de

partículas por sustancias volátiles) debido a temperaturas demasiado elevadas las

perdidas por absorción dependen de la copela. La perdida por volatilización se

minimiza controlando la temperatura de 800°C – 1100°C, las perdidas por

absorción se controlan utilizando copelas de buena calidad (se hacen pruebas de

absorción de copelas).- Existe una forma adicional de pérdida cuando al final de la copelación se sacan

rápidamente la copela de la mufla y el dore (aleación de Au y Ag) que contiene

mayoritaria mente Ag desprende rápidamente el oxígeno absorbido antes de

solidificarse originando proyecciones que al final deterioran el análisis, esto se

puede evitar reduciendo paulatinamente la temperatura antes de retirar la copela

de la mufla.

2. ¿Cómo se pueden evitar o reducir las pérdidas de Au y Ag en la copelación?

a. Para eliminar impurezas metálicas que puedan acompañar al botón deplomo auro-argentífero las cuales pueden ser oxidadas por el oxígeno de

aire. Al iniciarse la copelación se debe entreabrir un poco la puerta de lamufla para que esto ocurre.

b. Se debe de controlar que la temperatura no sea demasiada elevada la cualdebe de estar en un rango de 800° C a 1200° C lo cual reducirá al mínimoel arrastre de partículas por las sustancias volátiles.

c. Una buena clasificación del mineral evitara perdidas por absorción yretención de las escorias pues se eliminaran las impurezas desde unprincipio.

d. La copela debe estar hecha de un material poroso, de modo que luego desometer el régulo (Au-Ag-Pb) al horno, la parte de plomo que no esoxidada por el aire, sea absorbida por la copela.

e. La copela no deberá presentar rajaduras, fisuras, etc. Las cuales durante

la copelación podrían generar derrame de muestra.f. El régulo de Au-Ag-Pb antes de ser sometido al horno para la copelación,

deberá ser forjado a la forma de un cubo, de manera que se origine unasuperficie uniforme para la oxidación con el aire.

g. Un ligero calentamiento de la copela antes de introducirlas al hornotambién es importante para evitar cambios térmicos bruscos que alteren lamuestra.

3. ¿Qué influencia tienen las impurezas de arsénico, cadmio, hierro, magnesioen la copelación?Influencia de las impurezas en la copelación. Cantidades apreciables de arsénico,

cadmio, fierro manganeso, etc. En el botón de plomo auro -argentífero aumentan

las pérdidas de Oro y plata por cuanto sus óxidos no son absorbidos totalmente y

forman escorias sobre la copela

4. ¿Cuál es el comportamiento del antimonio, zinc y el cobre en la copelación?El antimonio se combina con el plomo dando un antimoniato de plomo que queda

como escoria en la copela. El Zinc metálico en la

copelacióndecrepita arrastrando partículas de plomo. Es imposible copelar enpres

encia de este elemento. El cobre es oxidado a oxido cuproso el cual después en

contacto con el plomo fundido se reduce a cobre metálico. Por esta razón se

hace muy difícil su eliminación. Es típico observar una coloración gris oscura casi




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negra en las copelas que se ha estado copelando un regulo de plomo que ha

contenido muchas cantidades de cobre como impureza.

5. ¿Por qué se dice que es imposible copelar en presencia de zinc?El Zinc metálico en la copelación decrepita arrastrando partículas de plomo.

Cuando el contenido de cinc es muy alto, la volatilización de este en la fusión acarrea pérdidas significativas

6. ¿Por qué se hace muy difícil la eliminación del cobre (si está presente) en elproceso de copelación?

El cobre es oxidado a oxido cuproso el cual después en contacto con el plomofundido se reduce a cobre metálico. Por esta razón se hace muy difícil sueliminación.

6. OBSERVACIONES

Se observó destellos durante el proceso de copelación. La coloración final del proceso de copelación es color amarillo rojizo. Su cinética de volatilización del plomo es muy lenta debida a la interferencia de

Cu, Mg y Cd en la muestra que fueron absorbidos por el plomo. La muestra doré es despreciable en la muestra de mineral de 30 gramos.

CONCLUSIONES

Se obtuvo solamente 26.667 gramos de doré aurífero en una Tonelada métrica demineral aurífero siendo la ley muy baja.

Se continuó satisfactoriamente los procesos de análisis de oro y plata en lamuestra mineral.

Se procesó el régulo obtenido del laboratorio anterior para la copelación y/o

refinación para la obtención del doré.

No se realizó la refinación del doré con HNO3 debido a que la cantidad de doré

era despreciable siendo esta 0.0008 mg de doré.

BIBLIOGRAFÍA

Bernard, Michel – Philibert, Talbot(1973). Metalurgia general, Lima –

Hispano Europea

Portal minero (abril 2006), manual General de Minería y Metalurgia, chile

Portal Minero Ediciones

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