metalurgia extractiva cobre

Metalurgia Extractiva del Cobre

*

Produccin Mundial de Cobre de MinaMiles de TM de cobre fino 2009 *EIQ_441 Andrea Fredes

EIQ_441 Andrea Fredes

Grfico1

5320

1160

1064

1010

921

805

651

595

523

2958

Hoja1

Produccin Mundial de Cobre de Mina

Chile5320

USA1160

Indonesia1064

Per1010

Australia921

Rusia805

China651

Canad595

Polonia523

Otros2958

15007

Produccin Mundial de Molibdeno

USA60.2

Chile47.7

China30.0

Per17.3

Canad7.9

Rusia4.8

Mxico4.2

Otros6.2

178.3

Produccin Mundial de Oro

Sudfrica296.4

Australia262.0

USA262.0

Per207.8

China194.4

Indonesia164.4

Canad119.2

Uzbekistan86.0

Rusia79.0

Ghana66.9

Papa Nueva Guinea66.7

Brasil47.1

Chile40.4

Otros336.6

2188.5

Produccin Mundial de Plata

Per3193.1

Mxico2870.2

Australia2407.0

China2000.4

Chile1399.5

Polonia1263.0

Estados Unidos1218.6

Canad1121.5

Kazakhstan804.1

Otros1279.7

19372.4

Hoja1

Hoja2

Hoja3

Produccin Mundial de Molibdeno de MinaMiles de TM de molibdeno finoao 2009*EIQ_441 Andrea Fredes


Grfico1

60.2

47.7

30

17.3

7.9

4.8

4.2

6.2

Hoja1


Chile5320

USA1160

Indonesia1064

Per1010

Australia921

Rusia805

China651

Canad595

Polonia523

Otros2958

15007

35.4501232758


USA60.2

Chile47.7

China30.0

Per17.3

Canad7.9

Rusia4.8

Mxico4.2

Otros6.2

178.3

26.7526640494


Sudfrica296.4

Australia262.0

USA262.0

Per207.8

China194.4

Indonesia164.4

Canad119.2

Uzbekistan86.0

Rusia79.0

Ghana66.9


Brasil47.1

Chile40.4

Otros336.6

2188.5


Per3193.1

Mxico2870.2

Australia2407.0

China2000.4

Chile1399.5

Polonia1263.0


Canad1121.5

Kazakhstan804.1

Otros1279.7

19372.4

Hoja1

Hoja2

Hoja3

Produccin Mundial de Oro de MinaTM de oro finoao 2009*EIQ_441 Andrea Fredes


Grfico1

296.4

262

262

207.8

194.4

164.4

119.2

86

79

66.9

66.7

47.1

40.4

336.6

Hoja1


Chile5320

USA1160

Indonesia1064

Per1010

Australia921

Rusia805

China651

Canad595

Polonia523

Otros2958

15007

35.4501232758


USA60.2

Chile47.7

China30.0

Per17.3

Canad7.9

Rusia4.8

Mxico4.2

Otros6.2

178.3

26.7526640494


Sudfrica296.4

Australia262.0

USA262.0

Per207.8

China194.4

Indonesia164.4

Canad119.2

Uzbekistan86.0

Rusia79.0

Ghana66.9


Brasil47.1

Chile40.4

Otros336.6

2188.5

1.8460132511


Per3193.1

Mxico2870.2

Australia2407.0

China2000.4

Chile1399.5

Polonia1263.0


Canad1121.5

Kazakhstan804.1

Otros1279.7

19372.4

Hoja1

Hoja2

Hoja3

Produccin Mundial de Plata de MinaTM de plata finaao 2009*EIQ_441 Andrea Fredes


Grfico1

3193.1

2870.2

2407

2000.4

1399.5

1263

1218.6

1121.5

804.1

1279.7

Hoja1


Chile5320

USA1160

Indonesia1064

Per1010

Australia921

Rusia805

China651

Canad595

Polonia523

Otros2958

15007

35.4501232758


USA60.2

Chile47.7

China30.0

Per17.3

Canad7.9

Rusia4.8

Mxico4.2

Otros6.2

178.3

26.7526640494


Sudfrica296.4

Australia262.0

USA262.0

Per207.8

China194.4

Indonesia164.4

Canad119.2

Uzbekistan86.0

Rusia79.0

Ghana66.9


Brasil47.1

Chile40.4

Otros336.6

2188.5

1.8460132511


Per3193.1

Mxico2870.2

Australia2407.0

China2000.4

Chile1399.5

Polonia1263.0


Canad1121.5

Kazakhstan804.1

Otros1279.7

19372.4

7.2241952468

Hoja1

Hoja2

Hoja3

Los ms grandes yacimientos cuprferos son los llamados yacimientos diseminados. En ellos el cobre se encuentra formando pequeos grnulos de mineral. Tales depsitos no contienen ms de 1 a 2% de cobre.

Las rocas que contienen estos minerales de cobre estn constituidas por minerales tales como cuarzo, pirita y xidos de hierro, aluminio, calcio y magnesio.

Origen de los Yacimientos de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


Minerales sulfurados

Mezclas complejas de slfuros de cobre y fierro, combinados con compuestos como el zinc, arsnico, antimonio, plata, oro y platino, entre otros. Calcopirita (CuFeS2),, Bornita (Cu5FeS4), Enargita (Cu3AsS4). Tetrahedrita (Cu3SbS3), Covelita (CuS) Calcocita (Cu2S), Calcopirita34,7 %CuBornita63,6%CuCalcosita79,8%CuCovelita66,5%CuEnargita48,4%CuOrigen de los Yacimientos de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


Minerales oxidados

Estos minerales provienen de la descomposicin de los minerales sulfurados primarios debido a la accin de aguas cargadas con dixido de carbono, oxgeno, cido sulfrico, que actan sobre los slfuros para formar carbonatos, xidos, sulfatos, silicatos de cobre. Malaquita [CuCO3Cu(OH)2], Azurita [2CuCO3Cu(OH)2], Cuprita [Cu2O], Crisocola [CuSiO32H2O], Tenorita [CuO], Atacamita [Cu2Cl(OH)3], Antlerita [CuSO42Cu(OH)2], Brochantita [CuSO43Cu(OH)6].

Malaquita57,3%CuAzurita55,1%CuBrochantita56,2%CuAtacamita59,5%CuOrigen de los Yacimientos de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


MinaProceso de Concentracin de MineralesProcesosHidrometalrgicosProcesos PirometalrgicosProcesoElectrometalrgicoProcesoElectrometalrgicoSlfurosxidosProcesos Metalrgicos del CobreCtodos 99,99% CuCtodos 99,99% CuConminucinConminucin*EIQ_441 Andrea Fredes


Objetivo:

Disminuir el tamao de las rocas mineralizadas triturndolas en Chancadores y Molinos.

Proceso

El material extrado se pasa secuencialmente por Chancadores Primarios (8), Chancadores Secundarios (3) y Terciarios (

Chancado SecundarioChancado PrimarioChancado TerciarioMolienda HmedaClasificacin0,5-2 % Cu0,1 mm

12-13 mmConminucin de SulfurosA Concentracin de Minerales

*EIQ_441 Andrea Fredes


19.bin

Concentracin de Minerales SulfuradosObjetivosSeparar los compuestos sulfurados de cobre de la ganga contenida en los minerales.

Proceso:

La concentracin de minerales de cobre, mediante el proceso de flotacin, permite a partir de un mineral con alrededor de 1 a 2 % de cobre obtener un concentrado de cobre de 20 a 30 % de Cu. *EIQ_441 Andrea Fredes


Celdas ScavengerMoliendaMinerales

2

Concentrado Cu-MoROUGHER1 LIMPIEZASCAVENGER3

4

5

6 LIMPIEZA

Filtro

MoS2Concentrado Cu

LIXIVIACINProceso de Concentracin MineralesMinerales Sulfurados: Flotacin de Molibdeno



CONVERTIDOR PEIRCE SMITHCONVERTIDOR TENIENTE HORNO ANODICO SECADOR ROTATORIO HORNO FLASHRUEDA DE MOLDEO ANODO

HORNO DE REVERBERO TOSTACIN

SECADOR ROTATORIO PROCESOS CONTINUOS Y/O EN UNA ETAPA CONCENTRADO DE MINERALES SULFURADOS + FUNDENTESProcesamiento de Sulfuros de CobreProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Objetivo

Descomponer qumicamente los concentrados para obtener metal blanco. Proceso

El proceso de fusin - conversin consiste principalmente en las siguientes etapas :DescomposicinFusinOxidacinFormacin de Metal BlancoFormacin de Escoria

Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Materias Primas:

Slidos: Concentrado seco, slice, circulante.Lquidos: PetrleoGases: Aire y oxgeno.Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Principales Compuestos del Concentrado de Cobre:

MgOMagnesitaAl2O3AlminaCaOCalcitaSiO2SliceCu3AsS4EnargitaCu2OCupritaFeS2PiritaCu2SCalcosinaCu5FeS4CuSCovelinaCuFeS2CalcopiritaBornitaFRMULA QUMICANOMBREProceso de Fusin-Conversin Procesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Productos:Fase Metal Blanco: Solucin lquida compuesta por una mezcla de slfuros de cobre y de hierro (Cu2S y FeS). La composicin es de 62-75% CuFase Escoria: La escoria de fusin est formada por xidos provenientes de la carga y xidos formados por la oxidacin durante el proceso. Est constituida principalmente por FeO, SiO2, Fe3O4 , CaO, Al2O3, MgO.Fase Gaseosa: Formada bsicamente por dixido de azufre (SO2), oxgeno (O2), nitrgeno (N2) y vapor de agua (H2O)



Reacciones de Descomposicin

La calcopirita (CuFeS2), se desdobla debido a la alta temperatura existente en el Horno de Fusin-Conversin (1200 a 1250 C). AzufreSulfuro de hierroCalcosina CalorCalcopirita+ S2(g)+ 2 FeS(S)Cu2S(S)+ Calor2CuFeS2Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Descomposicin

La covelina y la pirita se descomponen producto de la inestabilidad que presentan a la temperatura de fusin. AzufreCalcosinaCalorCovelina+ S2 (g)Cu2S(S)+ Calor2 CuSAzufre Sulfuro de HierroCalorPirita+ S2(g)FeS(S)+ CalorFeS2Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Fusin

En trminos generales la fusin es el paso de los compuestos en estado slido a lquido mediante el uso de calor:Calcosina (lquida)

Calcosina (slida)Cu2S(l)+CalorCu2S(S)Sulfuro de hierro (lquido)

Sulfuro de hierro (slido)FeS(l)FeS(s)+Calor



Fusin

En forma anloga, los xidos presentes en el bao se funden pasando a la fase lquida. En las reacciones siguientes se muestra en forma especfica el cambio de estado de la slice, y en forma general la fusin de los dems xidos (xido de calcio, de magnesio, de aluminio, etc.). xidos (l)+ Calorxidos (S)Slice (lquida)+ CalorSlice (slida)SiO2 (l)+ CalorSiO2(S)Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Oxidacin

Las reacciones de oxidacin que ocurren durante el proceso son exotrmicas (liberan calor), y aportan la energa necesaria, principalmente para las etapas de descomposicin y fusin. La oxidacin del sulfuro de hierro con aire, que se caracteriza por ser una reaccin altamente exotrmica, produce fundamentalmente xidos de hierro.Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Anhdrido sulfurosoxido dehierro OxgenoSulfuro dehierro+ SO2 + CalorFeO+ 3/2 O2FeSAnhdrido sulfurosoMagnetita OxgenoSulfuro dehierro+ 3SO2 + CalorFe3O4+ 5O23 FeSMagnetitaxido de hierro+ CalorFe3O4+ O23 FeO Oxidacin

Anhdrido sulfurosoMagnetitaSulfuro dehierro+ SO2 + 3Fe3O4 FeSxido dehierro10FeO OxgenoProceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Anhdrido sulfuroso OxgenoAzufre+ CalorSO2+ O2 S2Anhdrido sulfurosoxido de cobre OxgenoSulfuro de cobre+ Calor+ SO2(g)Cu2O(l) + 3/2O2(g)Cu2 S(l)xido de cobreCu2O(l)Sulfuro dehierro+ FeS Sulfuro de cobreCu2 S(l)xido de hierro+ FeO Oxidacin (continuacin)



Formacin de metal blanco

Una vez que los sulfuros de cobre y hierro pasan a estado lquido, se mezclan entre s formando la fase de metal blanco. Esta fase sulfurada es ms densa que los xidos silicatados presentes e inmiscibles en ellos, lo que permite la separacin de sulfuros y xidos:

Metal blanco

Sulfuro de hierro (l)Sulfuro de cobre (l)Cu2 S(l) * FeS(l)+ FeS(l)Cu2 S(l)Proceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Escorificacin

Los xidos presentes en la fase lquida se combinan con la slice formando la fase escoria. Esta fase es inmiscible con el metal blanco. La escoria posee menor densidad que el metal blanco y se acumula en la zona superior del bao lquido.



Escorificacin

Disolucin del xido de aluminio en la fase escoria SliceAlmina2Al2O3 * 3SiO2+ 3SiO22Al2O3Disolucin del xido de magnesio en la fase escoria SliceMagnesita2 MgO * SiO2 (Mg2SiO4)+ SiO22 MgODisolucin del xido de calcio en la fase escoria SliceCalcitaCaO * SiO2 (CaSiO3)+ SiO2CaOFayalita Slicexido dehierro2 FeO * SiO2 (Fe2SiO4)+ SiO22 FeOProceso de Fusin-ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Equipos

Convertidor Teniente

Horno Flash

Reactor Noranda



Convertidor Teniente ALIMENTACIN DE SLIDOS Y SLICE

GASES

CONCENTRADO SECO

METAL BLANCO A CONVERTIDORES PSESCORIA A HORNOS LIMPIEZA DE ESCORIA

73-75 % Cu7-8 % CuProceso de Fusin-Conversin*EIQ_441 Andrea Fredes


Horno Flash Proceso de Fusin-Conversin*EIQ_441 Andrea Fredes


Quemador Horno Flash Proceso de Fusin-Conversin*EIQ_441 Andrea Fredes


Reactor Noranda ALIMENTACIN DE SLIDOS Y SLICE

GASES

CONCENTRADO SECO

METAL BLANCO A CPS

ESCORIA A FLOTACINProceso de Fusin-Conversin*EIQ_441 Andrea Fredes


Objetivo

Producir cobre blister a partir de metal blanco.

Proceso de Conversin de Sulfuros

El proceso de conversin consiste primero en oxidar el sulfuro de hierro an presente en el metal blanco y luego oxidar el sulfuro de cobre, obtenindose Cobre metlico como producto.Proceso de ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Anhdrido sulfurosoxido de hierroOxgenoSulfuro de hierro+ SO2 + CalorFeO+ 3/2 O2FeSAnhdrido sulfurosoMagnetita OxgenoSulfuro de hierro+ 3SO2 + CalorFe3O4+ 5O23 FeSCalorMagnetitaxido de hierro Oxgeno+ CalorFe3O4+ O23 FeOFayalita+ Slicexido de hierro2 FeO * SiO2 (Fe2SiO4)+ SiO22 FeO Oxidacin Ferrtica

Escorificacin

Proceso de ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Soplado de Cobre

AnhdridosulfurosoCobre blisterOxgenoSulfuro de cobre+ Calor+ SO2(g)2Cu(l) + O2(g)Cu2 S(l)AnhdridosulfurosoCobre blisterxido de cobreSulfuro de cobre+ Calor+ SO2(g)6Cu(l) + 2Cu2OCu2 S(l)Anhdridosulfurosoxido de CobreOxgenoSulfuro de cobre+ Calor+ SO2(g)Cu2O + 3/2O2(g)Cu2 S(l)Proceso de ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Equipos

Convertidor Peirce-Smith

Convertidor Flash

Proceso de ConversinProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


EJE DESDE FUSION:- CONVERTIDOR TENIENTE - HORNO FLASH

GASESAIREENRIQUECIDOESCORIA CIRCULANTE

QUEMADOR AIRE - OX-COMBUSTIBLE

COBRE BLISTER A HORNOS DE ANODOSConvertidor Peirce Smith COBRE CON0,02 % S0,50 % O2Proceso de Conversin*EIQ_441 Andrea Fredes


Convertidor Flash

AIRESO2 + OTROS GASESCOBRE BLISTERESCORIAFUNDENTE CaOCOMBUSTIBLEProceso de Conversin*EIQ_441 Andrea Fredes


Refinacin de Cobre

El objetivo de la refinacin es disminuir el azufre y oxgeno presente en el cobre lquido a valores de 0,002% de azufre y 0,15% de oxgeno.

Proceso

El proceso consiste en una primera etapa en eliminar el azufre por oxidacin con aire y luego eliminar el oxgeno disuelto en el lquido mediante inyeccin de combustibles al bao.Proceso de Refinacin a FuegoProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Etapa de Desulfurizacin

Etapa de Reduccin

Anhdrido sulfuroso

OxgenoAzufre en cobre blister SO2(g) + O2(g) SX (Cu)xido de Cobre OxgenoCobre blister

Cu2O (l) + O2(g)Cu (l) Anhdrido carbnicoOxido de Cobre+ XCO2(g)Cu2O (l) + CXHY (g)Hidrocarburo2Cu(l)Cobre andico+ (Y/2) H2O(g) Agua Oxgeno + ZO2(g)Proceso de Refinacin a FuegoProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Equipos

Horno Rotatorio de Refino a Fuego

Horno Reverbero

Proceso de Refinacin a FuegoProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


BLISTER DESDE CONVERSION:CONVERTIDOR PEIRCE SMITHCOVERTIDOR FLASH

GASESA RUEDA DE MOLDEOANODOSHorno de Refino a Fuego AIRECOMBUSTIBLEProceso de Refinacin a Fuego*EIQ_441 Andrea Fredes


Proceso de Moldeo de nodosProceso de Refinacin a Fuego*EIQ_441 Andrea Fredes


Limpieza de Escoria

El objetivo de este proceso es recuperar el cobre contenido en la escoria. Las escorias enviadas a botadero deben contener valores menores a 1% de Cobre.Proceso

El proceso consiste bsicamente en reducir el nivel de magnetita de la escoria, lo que permite disminuir la viscosidad y decantar el metal blanco atrapado en la escoria. Adems, parte del cobre oxidado se puede reducir a cobre metlico, el cual decanta al fondo del horno.

Proceso de Limpieza de EscoriaProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Reduccin de Magnetita

MagnetitaFe3O4 xido de hierro 3FeO(l)Fayalita Slicexido de hierro2 FeO * SiO2 (Fe2SiO4)+ SiO22 FeO Escorificacin

CXHY (g) XCO(g)+ (Y/2) H2(g) Oxgeno+ (X/2)O2(g)+ CO(g) Monxido de carbonoHidrocarburo HidrgenoMagnetitaFe3O4+ H2O(g) Agua+ H2(g) Anhdrido carbnico+ CO2(g) Monxido de carbono Hidrgeno 3FeO(l) xido de hierro Proceso de Limpieza de Escoria en HLEProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Reduccin de Magnetita

MagnetitaFe3O4 xido de hierro 3FeO(l)Fayalita Slicexido de hierro2 FeO * SiO2 (Fe2SiO4) + SiO22 FeO Escorificacin

XC (s) XCO(g)

Oxgeno+ (X/2)O2(g)+ CO(g) Monxido de carbonoCarbnMagnetitaFe3O4+ CO Anhdrido carbnico+ CO2(g) Monxido de carbono 3FeO(l) xido de hierro + C (s)Carbn Monxido de carbonoProceso de Limpieza de Escoria en HELEProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


Equipos

Horno de Limpieza de Escoria, HLE

Horno Elctrico, HELE

Proceso de Limpieza de EscoriaProcesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


ESCORIA DESDE FUSION:- CONVERTIDOR TENIENTE - HORNO FLASH

GASESMATA ACONVERTIDORES PIERCE SMITHREDUCTOR AIREESCORIA A BOTADERO

QUEMADOR AIRE - OX-COMBUSTIBLE

Horno Limpieza de Escoria Proceso de Limpieza de Escoria*EIQ_441 Andrea Fredes


ESCORIA DESDE FUSION:- CONVERTIDOR TENIENTE - HORNO FLASH

GASESMATA ACONVERTIDORES PEIRCE SMITHESCORIA A BOTADEROHorno ElctricoELECTRODOSCARGA FRAProceso de Limpieza de Escoria*EIQ_441 Andrea Fredes


Escoria a Botadero *EIQ_441 Andrea Fredes


AIREESCORIA A BOTADERO< 0.85 % CuMETAL BLANCO 72~75 % CuAIRE +CARBNSECADORLECHOFLUIDIZADO (2)0,2 % HUMEDADCONCENTRADODE COBRECOBRE BLISTER 99.3 % CuESCORIA 6- 8 % Cu GAS 10~12 % SO2 PLANTA ACIDOSULPURICOMETAL BLANCO 75 % CuANODOS99,7 % CuRUEDA MOLDEOANODOS(1)COBRE RAF99.9 % CuRUEDA MOLDEORAF(2)PLANTA OXGENOProcesos de Fundicin (El Teniente)Procesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


CONCENTRADODE COBREHORNO FLASHC. P. S.HORNO DE REFINOSECADOGasesMetal BajoMetal BlancoCobre Blister

PLANTA DE ACIDO NODOS

H.L.E.Escoria Botadero

RUEDA DE MOLDEOEscoria PLANTA DE OXIGENOProcesos de Fundicin (Chagres)Procesos Pirometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes


MEZCLAS DE CONCENTRADOCONVERTIDOR TENIENTEC. P. S.HORNO DE REFINOREFINERIA ELECTROLITICASECADOGasesMETALES NOBLESMetal BajoMetal BlancoCobre BlisterPLANTA DE ACIDO NODOS

Escoria Botadero

RUEDA DE MOLDEOEscoria CTODOSPLANTA DE OXIGENOProceso de Fundicin y Refinera (Ventanas)Procesos Pirometalrgicos



Objetivos

Producir cobre de 99,99 + % de pureza a partir de nodos producidos en los Procesos Pirometalrgicos de Fundicin.Proceso

El Proceso de Electrorefinacin de Cobre, consiste en disolver, en una solucin acuosa de sulfato de cobre (electrolito), el cobre impuro contenido en los nodos y depositar sobre ctodos, mediante la aplicacin de energa elctrica, cobre de alta pureza.Procesos ElectrometalrgicosElectrorefinacin de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


Disolucin Electroqumica de los nodos

Cunodo Cu+2 + 2e red = + 0,337 V

Depositacin de cobre en el ctodo

Cu+2 + 2e Cuctodo oxid = - 0,337 V

Potencial Terico de Celda

celda = (+ 0,337) + (- 0,337) = 0,0 VoltProcesos ElectrometalrgicosElectrorefinacin de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


Cu+2Cu+2

ANODO CuANODO CuCATODOCuCuElectrolitoCu+2H2SO4H2Obarro andicoBarro andico:Au, Ag, Pt, Se, Te

Entrada ElectrolitoSalida Electrolitobarro andico++-Procesos ElectrometalrgicosElectrorefinacin de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


PRODUCTO FINAL: CTODOS DE COBRE ELECTROLTICOPUREZA: 99,99% CuProcesos ElectrometalrgicosElectrorefinacin de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


Procesos Electrometalrgicos



Objetivos

Disminuir el tamao de las rocas mineralizadas, adecundola a los requerimientos de tamao del proceso de lixiviacin.

Proceso

El material extrado pasa secuencialmente por Chancadores Primarios (8) y Chancadores Secundarios (tamao mayor a ).

Conminucin de xidos*EIQ_441 Andrea Fredes


ChancadoPrimarioChancadoSecundarioTamao: 1,2 cmConminucin de xidos*EIQ_441 Andrea Fredes


Objetivos

Disolver el cobre contenido en los minerales oxidados, mediante tratamiento de los slidos con soluciones de cido sulfrico, proceso conocido como Lixiviacin.

Purificar las soluciones de sulfato de cobre, mediante Extraccin por Solvente.

Procesos Hidrometalrgicos*EIQ_441 Andrea Fredes

EIQ_441 Andrea Fredes*

Proceso

El proceso de lixiviacin se aplica principalmente a minerales de cobre oxidados, a xidos y sulfuros de baja ley. El proceso de lixiviacin consiste en la disolucin qumica de parte de la materia prima tratada para formar una solucin que contenga el metal que se desea recuperar.

La lixiviacin disuelve elementos deseados y tambin algunos no deseados, dejando un residuo insoluble.

Procesos HidrometalrgicosLixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


Esquema de Lixiviacin Tpica de Minerales OxidadosELECTROOBTENCINCTODOSEXTRACCIN POR SOLVENTESEXTRACCINREEXTRACCINLIXIVIACINXIDOS DE COBREREFINADOProcesos HidrometalrgicosPILAS DE LIXIVIACIN*EIQ_441 Andrea Fredes


Factores tcnicos y econmicos en el anlisis de un proyecto de lixiviacin:

Ley de la especie de inters a recuperarReservas de mineralCaracterizacin mineralgica y geolgicaConsumo de agente lixivianteCapacidad de procesamientoCostos de operacin y de capitalRentabilidad econmicaProcesos HidrometalrgicosLixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


El medio de lixiviacin para minerales de cobre es normalmente una solucin acuosa de cido sulfrico.

El amonaco y el cido clorhdrico se usan en dos o tres casos para minerales sulfurados, sulfuros de Ni-Cu y tambin han sido propuestos para concentrados de sulfuro de cobre.

Procesos HidrometalrgicosLixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


Minerales y Reactivos

Las ventajas principales del cido sulfrico son su bajo costo y su accin rpida sobre los minerales de cobre que contienen oxgeno.

Adems, el cido es en parte regenerado cuando se lixivian minerales de sulfato o sulfuro.Procesos HidrometalrgicosLixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


Los minerales de cobre que contienen oxgeno son muy solubles en cido sulfrico diluido.

Los factores que favorecen la lixiviacin son la alta concentracin de cido (hasta 150 kg H2SO4/m3), temperaturas elevadas (hasta 60C) y grandes reas de contacto.

Reaccin general:Procesos HidrometalrgicosLixiviacin de xidos*EIQ_441 Andrea Fredes


*

Los minerales sulfurados de cobre son prcticamente insolubles en cido sulfrico, a menos que se tengan condiciones oxidantes. Aun as, las reacciones de lixiviacin tienden a ser lentas.

La disolucin de los sulfuros metlicos ocurre en presencia de agentes oxidantes, tales como Fe+3 y/o O2.

Reaccin general:Procesos HidrometalrgicosLixiviacin de SulfurosMS + Oxid M+m + SO4-2*EIQ_441 Andrea Fredes


El problema de las emisiones de SO2 de las fundiciones ha dado considerable impulso al estudio de tcnicas hidrometalrgicas para el tratamiento de sulfuros, mediante Biolixiviacin.

Procesos HidrometalrgicosLixiviacin de Sulfurosbacterias MS + Oxid M+m + SO4-2*EIQ_441 Andrea Fredes


Lixiviacin de lechos fijoin situen botaderosen pilasen bateas

Lixiviacin de pulpaspor agitacinen autoclaveProcesos HidrometalrgicosSistemas de Lixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


Procesos HidrometalrgicosSistemas de Lixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


Objetivo

Capturar selectivamente los iones Cu+2 desde una solucin de baja concentracin impura y liberarlos en una solucin de alta acidez, obtenindose una solucin de mayor concentracin de cobre con menores impurezas (electrolito).Procesos HidrometalrgicosExtraccin por Solvente*EIQ_441 Andrea Fredes


Proceso

El proceso SX es altamente selectivo. La solucin acuosa es puesta en contacto con un orgnico capaz de extraer desde ella el cobre que contiene.

En un paso siguiente el cobre es reextrado desde el orgnico, obtenindose una solucin de sulfato de cobre de alta pureza.Procesos HidrometalrgicosExtraccin por Solvente*EIQ_441 Andrea Fredes


Reaccin de extraccin

Reaccin de reextraccin

Procesos HidrometalrgicosExtraccin por Solvente*EIQ_441 Andrea Fredes


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Cu+2 + Cu+ 2H+Mecanismo de QuelacinProcesos HidrometalrgicosExtraccin por Solvente*EIQ_441 Andrea Fredes


Orgnico descargadoRefinado a etapa de LixiviacinOrgnico cargadoSolucin de LixiviacinMezclador - decantadorProcesos HidrometalrgicosExtraccin por Solvente: Proceso de Extraccin*EIQ_441 Andrea Fredes


Orgnico cargadoElectrolito de alta concentracin de cobre a ElectroobtencinOrgnico descargadoElectrolito de baja concentracin de cobreMezclador - decantadorProcesos HidrometalrgicosExtraccin por Solvente: Proceso de Reextraccin



Procesos ElectrometalrgicosElectro-obtencin de CobreObjetivos

Producir cobre de 99,99 + % de pureza a partir del electrolito de sulfato de cobre proveniente de la etapa SX.

Proceso

El Proceso de Electroobtencin de Cobre, consiste en depositar el cobre disuelto en la solucin acuosa de sulfato de cobre (electrolito) sobre ctodos, mediante la aplicacin de energa elctrica.*EIQ_441 Andrea Fredes


En el ctodo ocurre la reduccin de los iones cpricos a cobre metlico.

Cu+2 + 2e- Cu red = + 0,337 V

En el nodo ocurre la oxidacin de descomposicin de agua.

H2O 1/2O2 + 2H+ + 2e- oxid = - 1,229 V

celda = (+0,337) + (-1,229) = - 0,892 Volt

Un potencial de celda negativo significa que al sistema debe suministrarse energa elctrica desde una fuente externa para que ocurra.

Procesos ElectrometalrgicosElectro-obtencin de Cobre*EIQ_441 Andrea Fredes


Cu+2Cu+2ANODO PbANODO PbCATODOCuCuElectrolitoCu+2H2SO4H2OO2 gas

O2 gas

Electrolito de alta concentracin de cobreElectrolito de baja concentracin de cobre+-+Procesos ElectrometalrgicosElectro-obtencin de Cobre



Lixiviacin In Situ

Este tipo de tcnica se refiere a la lixiviacin de residuos fragmentados dejados en minas abandonadas o a la aplicacin de soluciones directamente a un cuerpo mineralizado.Procesos HidrometalrgicosSistemas de Lixiviacin



Lixiviacin en Botaderos

Consiste en lixiviar desmontes o sobrecarga de minas de tajo abierto, los que, debido a sus bajas leyes, no pueden ser tratados por mtodos convencionales. Este material es depositado sobre superficies impermeables y las soluciones percolan a travs del lecho por gravedad. Normalmente son de grandes dimensiones, requiere poca inversin y es econmico de operar, pero la recuperacin es baja (40-60% Cu) y necesita tiempos largos para extraer todo el metal.Procesos HidrometalrgicosSistemas de Lixiviacin



Lixiviacin en pilas

La lixiviacin en pila es una lixiviacin por percolacin del mineral acopiado sobre una superficie impermeable, preparada para colectar las soluciones.Se diferencia de la lixiviacin en botaderos en que se emplea mineral extrado de la mina o procesado previamente, en vez de materiales de sobrecarga.Procesos HidrometalrgicosSistemas de Lixiviacin



Lixiviacin por Agitacin de Minerales Oxidados

La lixiviacin por agitacin es una lixiviacin rpida de partculas finas (normalmente 90% - 75 m) en soluciones concentradas de cido. La lixiviacin por agitacin toma de 2 a 5 h.Procesos HidrometalrgicosSistemas de Lixiviacin*EIQ_441 Andrea Fredes


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metalurgia extractiva cobre

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