INFORME DEL LABORATORIO DE TRATAMIENTO DE MINERALES TEMA 4: CONCENTRACION DE MINERALESLIXIVIACION DEL COBRE

1. RESUMEN: En la extraccin por solventes se extrae selectivamente encobre, mientras los dems iones permanecen en solucin acuosa.Como consecuencia los iones metlicos diferentes del cobre y los aniones que los acompaan llegan a un estado estacionario donde su concentracin puede ser muy alta.

2. MARCO TEORICO:LIXIVIACION: es el procedimiento de recuperacin de un metal de una mena, mediante un disolvente y la separacin de la solucin resultante de la porcin sin disolver.Factores importantes de una lixiviacin: Poner en contacto el disolvente con el material que se ha de lixiviar con el propsito de permitir la disolucin del metal. Separar la solucin formada del residuo slido. Precipitar el metal de la solucin. Variables que influye en la eleccin de un lixiviante idneo: Naturaleza de la mena o del material que hay que disolver. Posibilidades de regeneracin. Precio y accin corrosiva. Condiciones operacionales tales como la temperatura, el tiempo de contacto, la concentracin y el PH.Agentes lixiviantes ms utilizados. EL AGUA. LAS DISOLUCIONES DE SALES EN AGUA (SULFATO FERRICO, CARBONATO DE SODIO, CLORURO DE SODIO, CIANURODE SODIO, SULFATO DE SODIO, TIOSULFATO DE SODIO). AGUA DE CLORO. ACIDOS (SULFURICO, CLORHIDRICO Y NITRICO). BASES (HIDROXIDO DE SODIO Y AMONIO).

LIXIVIACION DE CUHablando de lixiviacin de cobre, podemos decir que existen tres tipos de lixiviacin.I. LIXIVIACION EN DUMP: sulfuros y xidos de baja ley de operaciones a cielo abierto a gran escala. Puede durar varios aos.II. LIXIVIACION EN HEAP: mineral oxidado poroso. El ciclo de tratamiento puede durar unos meses puede estar chancado o sin chancar.III. LIXIVIACION VAT: mineral oxidado de cobre chancado. El ciclo de tratamiento dura unos das.

3. OBJETIVOS: Realizar un concentrado de mineral por el mtodo de lixiviacin. Demostrar las condiciones de una prueba de lixiviacin.

4. MATERIALES Y EQUIPOS: AGUA:

MINERAL OXIDADO DE COBRE

ACIDO SULFURICO.

UNA BOTELLA DESCARTABLE DE 1/2lt.

5. PROCEDIMIENTO:Procedimiento: a) En la botella vaca colocamos el mineral oxidado de cobre.b) Disolvemos esta cantidad de cobre.c) Agitamos la mezcla por varios minutos.d) Seguidamente lo dejamos asentar por varios minutos, en este tiempo se observ un color verde lechuga por la presencia de hierro. e) Agregamos un tornillo de hierro y esperamos a ver qu sucede.

Observaciones: el clavo ha cambiado de color plateado a color marrn, color tierra.Reaccin completa: CuSO4 + Fe(metal) > FeSO4 + Cu(metal)Reaccin inica: Cu(+2) + Fe(0) > Fe(+2) + Cu(0)En esta reaccin el hierro ha pasado de estado de oxidacin 0 a estado de oxidacin +2 mientras que el cobre ha pasado de estado de oxidacin +2 a estado de oxidacin 0.Esta reaccin no sucede a la inversa FeSO4 + Cu(metal) > CuSO4 + Fe(metal).DIAGRAMA DE FLUJO

6. CONCLUSIONES:La velocidad de disolucin de cobre est limitada por la difusin del ion cprico a travs de la capa de residuo de la lixiviacin desde la zona de reaccin hacia la solucin, tanto para soluciones como concentradas.La velocidad de disolucin de cobre es independiente de la concentracin de cido sulfrico en el rango de 15 a30 gr/lt.Esta reaccin por lo tanto no es reversible y no es real. Se fundamenta en el carcter metlico(actividad metlica) de los metales donde el hierro es capaz de desplazar a un metal menos activo como el cobre, pero el cobre no es capaz de desplazar al hierro en condiciones normales.

Los elementos qumicos y sus compuestos interaccionan entre si para dar nuevos compuestos, a estas interacciones en la que hay cambios en la naturaleza de una sustancia, es decir se forman sustancias nuevas, se llama reacciones qumicas.Si partimos de dos sustancias A y B que llamaremos reactivos, la sustancia o sustancias formadas tendrn algo de A y algo de B, como se muestra a continuacin.A + B > AB Por tanto, a la nueva sustancia formada le llamaremos producto.Reactivos > ProductosSi lo ejemplificamos:2Na + Cl2 > 2NaClA estas reacciones podemos clasificarlas segn los cambios que se producen, las clasificaremos en reacciones de: Neutralizacin(cido-base) Desplazamiento Reduccin-oxidacin(redox) Precipitacin Descomposicin Combustin Solubilizacin o lixiviacin Cabe decir que hay diferentes maneras de clasificarlas y aqu hemos cogido las ms frecuentes.Reaccin redox de desplazamiento:Procedimiento: 1. Disolvemos una cantidad de sulfato de cobre II pentahidratado[CuSO45H2O] en agua destilada 2. Agregamos un tornillo de hierro y esperamos a ver que sucede. Observaciones: el clavo ha cambiado de color plateado a color marrn, color tierra.Reaccin completa: CuSO4 + Fe(metal) > FeSO4 + Cu(metal)Reaccin inica: Cu(+2) + Fe(0) > Fe(+2) + Cu(0)En esta reaccin el hierro ha pasado de estado de oxidacin 0 a estado de oxidacin +2 mientras que el cobre ha pasado de estado de oxidacin +2 a estado de oxidacin 0.Esta reaccin no sucede a la inversaFeSO4 + Cu(metal) > CuSO4 + Fe(metal) Esta reaccin por lo tanto no es reversible y no es real. Se fundamenta en el carcter metlico(actividad metlica) de los metales donde el hierro es capaz de desplazar a un metal menos activo como el cobre, pero el cobre no es capaz de desplazar al hierro en condiciones normales.

A la derecha observamos el tornillo recubierto de cobre, a la izquierda el mismo tornillo antes de empezar la reaccin, donde conserva su color plateado.Reaccin de neutralizacin:Procedimiento:1. Disolvemos lentejas de potasa custica (hidrxido de potasio KOH) en agua y agregamos unas gotas de naranja de metilo.2. Preparamos cido clorhdrico 10% (HCl) y agregamos unas gotas de naranja de metilo.

En la foto de la izquierda podemos ver las disoluciones coloreadas, en la de la derecha una vez agregadas las gotas de naranja de metilo. Los cidos dan coloracin rojiza(izquierda) las bases dan una coloracin amarilla.El naranja de metilo es un indicador que cuando el pH es cido toma color rojo, y cuando el pH es bsico toma color amarillo.Si juntamos las dos disoluciones tendremos que:

Finalmente al agregar la disolucin amarilla sobre el rojo del clorhdrico toma color amarillo de nuevo lo que nos indica que el cido se ha neutralizado, en este caso hay un exceso de KOH que lleva a la coloracin amarilla, lo que indica que el pH ahora es bsico de nuevo.Los cidos reaccionan con las bases para dar una vez neutros(pH 7) sal y agua.cido + Base > Sal + AguaReaccin completa: KOH + HCl > KCl + H2OReaccin redox:

Procedimiento:1. Disolvemos unos gramos de yoduro de potasio en algo de agua.2. Aadimos algo de cido clorhdrico 10%3. Finalmente incorporamos unos mililitros de perxido de hidrgeno(H2O2) 3%.Observaciones: la disolucin pasa de no tener color a oscurecerse debido a la formacin de yodo elemental. que precipita por su escasa solubilidad en agua.

A la izquierda nuestra disolucin antes de agregar el perxido de hidrgeno, a la derecha justo despus, puede observarse el precipitado de yodo elemental.Reaccin completa: 2KI + 2HCl + H2O2 > I2 + 2KCl + 2H2OReaccin inica: 2I(-1) + O2(-2) > 2O(-2) + I2(0)Semireaccin de oxidacin: 2I(-1) > I2(0) + 2electrones (OXIDACIN)Semireaccin de reduccin: O2(-2) + 2electrones > 2O(-2)Observaciones: en esta reaccin tambin observamos la precipitacin, ya que el yodo elemental es bastante insoluble en agua.Reaccin de neutralizacin:

Procedimiento:1. Colocamos una cantidad de roca caliza(mrmol, CaCO3).2. Agregamos una cantidad de cido clorhdrico 10%.Observaciones: el carbonato de calcio viene del cido dbil carbnico es por esto que el clorhdrico desplaza al anin carbonato produciendo gas CO2.cidos fuertes > DbilesSulfrico > clorhdrico > ntrico > fosfrico > actico > carbnico > ctrico

A la izquierda el carbonato de calcio en agua destilada, a la derecha en clorhdrico pueden verse burbujas de dixido de carbono.Reaccin completa: CaCO3(insoluble) + 2HCl > CaCl2 + H2O + CO2(gas)Al tiempo, hemos conseguido lixiviar(disolver) el carbonato de calcio haciendo que el calcio pase a la disolucin.Ca(insoluble) > Ca(+2)Reaccin de precipitacin:

Procedimiento:1. Preparamos dos disoluciones, una con amonaco comercial, la otra una disolucin de cloruro frrico(FeCl3)*.2. Sobre la disolucin de cloruro aadimos lentamente la solucin de amonaco(NH4OH) hasta llevar al cloruro frrico a pH bsico.*El cloruro frrico tiene un color amarillo muy caracterstico en disolucin.

En la foto puede apreciarse el cambio de color y el aspecto turbio, debido a la formacin de hidrxido-xido frrico.Reaccin completa: FeCl3 + 3NH4OH > Fe(OH)3(slido rojizo) + 3NH4ClEl hierro (III) precipita a pH bsicos para formar hidrxido frrico de color rojizo, por eso al agregar el amonaco pH aproximado 8, precipita el slido rojizo por su poca solubilidad. Cabe decir que el hierro (III) forma parte de los metales de transicin y es por eso que sus sales tienen coloraciones caractersticas, como el cromo, el cobre, el oro, el nquel, etcEso es todo por hoy, deseo que os haya gustado, y no dudis en comentar este artculo.