Examen de Hidro

 

HIDROMETALURGIA Los procesoshidrometalúrgicos consistenen la recuperación demetales desde: Minerales, Minerales, Concentrado ntradoss de minerales, Calcinas, n as, Mata Matas, s, Materialesresiduales Esta recup recuperaci eración ó n u obtenciónes realizado z ado mediante a nte una seriede operaciones: Lixiviación odisolución Separación Purificación Reducciónde metalesen solución acuosa Estosprocesostienenquever Estosproce sostienenquever comorolcentralen lainterfas lainterfasee electroquímica   Latransferenciade Latransfere nciade cargaeléctriica(electró ca(electrónicao iónica)es iónica)es a tra travésdel vésdel lím límiteentr iteentree 2 fasesy fasesy esclaveim porta rtanteen nteen los diferentesfenómenos deoperación hidrometalúrgicos La electro refinación de metales(electrowining) como Cu, Zn, Ni, Mn,Cr sonaplicaciones dereacciones electroquímicas

ELEMENTOSDE QUÍMICAAPLICABLESA SOLUCIONES Para quím mica ica de soluci u ciones o nes aplicada i cada a la metaalurgi lurgia es import importaant nte rec record ordar ar algunos algunos concep conceptos tos relati a tivvos os a la estru estructuradeunsólido,especí cturadeunsólido,específicamenteala f icamenteala delosminerales, laestructura del aguay fenómenosde disolución. ESTRUCTURA DELOS MINERALES: Des Desde de el punto punto de vista vista estructur r uctural a l losm inerales a les pueden pueden clasificar f icarssee como metálicos, metálicos, iónicos y covaleentesesta ntesesta por  cierto es teórico c o porqueno sepuede encontrar encontrar situación situación de traslapeentreestos3tiposdeenlace. a peentreestos3tiposdeenlace. Enlaceiónico Enlacecovalente   Enlacemetálico Principale Principalestiposde stiposde enlac enlaceobservad eobservadosen osen losmineralesy losmineralesy sus interrelaciones. 1) ESTRUCTURA DE ENLACESMETÁLICOS En losmetaleslosátomosestán losmetaleslosátomosestán representa representadosentresílomás dosentresílomás mínim mínimoo deacuerdo alas satisfacc satisfaccionesdetamañoy ionesdetamañoy densidad d ad decarga,esto da comoresultaadoel doel ejemplo+ densoposible entreellos.Existen traslapesde los orbitalesentre a lesentre átomos átomos vecinosen latotalidaddel cristal. Así esposible confacilidad, queun electró electrónn sem uevedesd uevedesdee un orbital ital en la cap capaa de valenciade un átomo haciaun orbitalsimilar deotroátomo. De esta manera manera,, con con eleect ctrones r ones de valeencia ncia pueden pueden considerar d erarsedeslocali s edeslocalizzadoses adoses decirya no pertenec pertenecen en a un átomo en formaindividual sino el cristal considerado como un todo.Esporello laaltaconductividadeléctric i vidadeléctricapor apor losenlaces losenlaces metálicos.

2) ESTRUCTURA DE LOSENLACESIÓNICOS Los minerales a les pertenecie pertenecientesa ntesa estetipo contieeneniones, neniones, cuy cuyaa estabi a bilidadse l idadse debe debe a latende latendenci ncia deciertosó o só mása perder electronesy aotros aganárselos. Por loque estosenlaces están fuertementeunidos porqueson electrostáticos, tenemos el NaCl, cada ión Na+ está rodeado por 6ionesde Cl-y similarmentecadaion l armentecadaion Cl-estárodeado de 6ionesde Na+.Losenlace Na+.Losenlacesiónicosmantie siónicosmantienenunidocadaión nenunidocadaión a todossusvecinosa través delcristal, siendo siendo así elcristal unagran unidad, iónicamentesujeta. Como resultado a do estos orbitaales les son relativamente duros, duros, rígido rígidoss y se funden funden a Tºs relaati tivvament amente altas. a s. No son conductoresde conductoresde la electricida r icidad, ya quetienen sus electrones r ones pertenecientesúnicamente dentro de los iones. Pero cuando se disuel disuelvvenen enen H2O o sefunden,los sefunden,los ionespasan ionespasan a ser  independientesy altamentemóviles, yla solución o sustancia f un un di di da da s e t ra ra ns ns fo rm rm a e n u n b ue ue n c o nd nd uc uc ttoo r d e l a electricidad. Los orbitalesiónicos, sefortalecen con dificultad debido asu altafuerzade atrac atracción,pero ción,pero cuando la fracturaocurre u raocurre a lo largode losplanosde enlac enlacesdel esdel cristal,teníanlas mismas mismas característicasgeométricas. 3) ESTRUCTURA DE LOSENLACESCOVALENTES: En los los mineraalespertenecie lespertenecientes a estegrupo, los o s enlac enlaces es están sujetos entre sí por enlacesde electrones compartidos

o covalentee,, pueden ser de 2 tipos: tipos: Minerale Mineraless forma formadosde dosde unidadesdiscretas o deestructura reticulada. -DISCRETAS , En estosminerales losátomos están arreglados en pequeñasunidades, no existen fuerzasquímicasde enlace queseextiendanmásaltasde queseextiendanmásalta sde esosunidadesindivi esosunidadesindividuales. d uales. - Por lo que lasfuerzasintermo lasfuerzasintermolecula lecularesen estos estos minerales a les son débiles, son blandos,debajo punto defusión ycolores de vaporización bajos, tenemos el S del cristal (sólido). Cada átomo deS está sujetoa sujetoa 2átomos vecinos,formandoanillos n os,formandoanillos deochomiembros,elS esfrágily l y tienebajopuntodefusión. (= 120º C). -RETICULADA:Los enlacesde -RETICULADA:Los enlacesde ciertoosmineralesse smineralesse extienden extienden a lar largo go detodo el sólido. i do. Por estoson estoson dur duros os ,estab ,estables les,, generalmenteinsoluble a lmenteinsolubless y nopuedenser rotosen pequeños pequeños unidades,tenemo unidades,tenemosel SiO2, elátomo de Siocupael centrodel tetraedro, compartiendo electrones rones con cuatro átomos de oxígeno, oxígeno, cadauno situadoen los vértices c es del tetra tetraedro edro,, y todoslos 4átomos del tetraedro están compartidoscon otros tetraedrossimilares, resultando una tridimensional. Cualquier  fracturarequierequemuchosde u rarequierequemuchosde estos enlace enlacess químicosse químicosse rompan.Los rompan.Los felde feldespato spatosson sson ungrupode silicatosminera silicatosminerales les queresultande queresulta nde lasituaciónde ó nde Al en lugar dealgunosátom dealgunosátomos os deSi.  

4) ESTRUCTURA DE ENLACESMIXTOS: Existeenn muchosmineralesque e sque parecen parecen pertenece pertenecerr a tipode enlacesintermedios, entre un verdadero enlacemetálico yun verdadero enlacecovalente. Como ejemplo: A)  METALICO -IÓNICO: Muchosminerales como PbS, CuFeS2 Tiene Tiene propie propiedad dades es caract caracteerí ríssti ticas c as de los m etales: a les: lustre lustre opacidad yconductividadeléctrica. La conduc conductiv tividad idad eléctr eléctrica i ca es mucho mucho menor que de los metales. metales. Motivandoquese Motivandoquese lesllamesemicon lesllamesemiconducto ductores. res. Susetienen unmovimiento restringidoen elreticulado por defectos estructurales B)  COVALENTE IÓNICO:  Un enlace iónico iónico puede ser parcialmente c ialmente covalentes e ntes y viceversay un enlacecovalente parcialmenteiónico. El AgCl tieneun cristal predominantementeiónico. Lose- del Cl-no están localizados i zados entorno al Ag+,estando enalgún gra grado do compar comparttidos idos entrree los 2 ion iones. es. Sien Siendo do su enlace a ce parcialmentecovalentey a lmentecovalentey másfuerteque elenlaceiónicodel NaCl. Existen e n mineral minerales e s enlazados enlazados tanto en form formaa iónica iónica como covale covalentea ntea lavez. Loscarbon Loscarbonato atos,elenlac s,elenlacee entreC r eC yO es covale covalentem ntem ientra ientrass queestaentre elC y elionmetáliico co es iónico  

Laenstantita (Mg2(Si2O6)), unacadena de silicato dondeel Si estaenlazado covalentementecon O, el Mg esta presenteen el cristaall comoion.Estecristalestásujetosimultáneamentepor  t áneamentepor  enlaces a ces covale covalente ntess dentro dentro de (Si2O6)22 O6)2- por la atr atracc acción electrostáticadelas r ostáticadelas cargasde cargasde losanioneshacialafuerzasde loscationes C)  METÁLICO-COVALENTE:   Uncasotípicoesla piritaFe2S a Fe2S Tienelustre metáliico, co, estruc estructuracúbica turacúbica como NaCl con el Fe2+ocupandoo losdel Na+ ylos gruposS2Fe2+ocupand gruposS2- 2 ocupando ocupando las del Cl-el ióndisulfuro escovalente por naturaleza CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALESDEL H2O ESTRUCTURA: En lamoléculadel H20el núcleo dehidrógeno no seposicionaenunalínearectasino queen las esquinasde n asde untriángulo.Ademásde losenlacescovalente losenlacescovalentesentreel sentreel Oy el núcleo núcleo deH. Hay2 paresde electronessolitariosen r onessolitariosen lacapa exterior del átomo deoxígeno. Unaconsecuencia Unaconsecuen cia importantede t antede estearreglode lose-s es quela moléculadel moléculadel H2Oes polar, esdecir el cen centro tro delas cargas cargas positivasno i vasno coinciden coinciden con el de las cargas cargas -. Una c ar ar ggaa + s e u b i ca ca e c ad ad a n ú clcl eo eo d e h i dr dr óógg en en o y 8 c ar ar ggaa s positivasen i vasen cadanúcleode cadanúcleode O2. El centrroo dela cargapositivaestá v aestá algodebajode núcleode O2,el centrode o de carganegativaestámásarribapor carganegativaestámásarribapor2 razones. razones.

 

 

1º Lacarga negatiivadel vadel parde e- solitariosestálocalizados a riosestálocalizados mucho másarriba delnúcleo deO2. 2º Hayun desplazamie zamiento nto dee- en losenlaceshaciaelátomo deO2más electrronegativo. onegativo. Como resulttado ado dela altapolaridadlas moléc moléculasde ulasde H20, el enlaacede cede H2se pos posici icioonaentr naentre losm ismosdipol ismosdipoloosde sde la moléculade H2O. Deacuerdo alasiguiente: Cadamoléculade a de H2Oforma4 enlac enlacesde esde H2con lasdemás molééculasde culasde H2Oque losenlaces deH sondébilees,por  s,por  efecto de lasTº lasvibracionesmolecula lasvibracionesmolecularesaumenta resaumentann y son suficientespara romperseen el pto. Deebullición. Al enfriarseel enfriarseel aguase conge congelapara lapara formar formar cristaleesde sde hielo deestructura hexagonal. IONIZACIÓN DEL H2O: El H2Opura es malconductorde la electricidad r icidad,, está déb débilil c oonn dduu cctt an an ccii a s e d eebb e a l a p ooll aarr id aadd d eell H H22 O y a a l a asociaación ción delas moléculasde moléculasde H2Oa travé travéss de losenlaces puenteHidrógeno. Si una una moléculaes moléculaes divididaen H+ +OH-el ión H+resultante esmuy pequeño presentando unaelevada densidad decarga, además además estádesprotegidopor e gidopor una capade electronesrazón r onesrazón porla quenopuedeexistiraisladopor r aisladoporsi mismo. mismo. (Seasocia (Seasociaráa ráa otra moléculadeH2O moléculadeH2O en laubicación del par de ele electr ctroones nes soliitario tarioss para para form ar el ion H3O óse óseaa ion hidronio).

El enlaceentre enlaceentre el O-y el H+ rep represen resentadopor tadopor unaflechase llamaenlace dativ dativoo o enlacede coordinaci coordinacióónn dado quees suministradopor elpar dee-s. Solitariosdel átomo deO2. - El El n º d e i o ne ne s H + y O HH- e s m u y p e qquu eñ eñ o p o r l o q u e l a constantede equilibrio aTº ambiente.Está dadopor: H 2O 2O = H + + O H H-K = [ H+ H+ ][][ O OH H -]-] = 1 00- 1144   CONSTANTE DIELÉ DIELÉCTRI CTRICO: C O: El H2O tiene una alta conductivi condu ctividad d adeléctrica. eléctrica. y corresponde ponde.. Deuna medidade d ade la habilidad i dadque unasustanc unasustancia ia tieneparaneutralizar z arun campo eléctrico quese leexplique. Un campo eléctrico puede ser neutralizado por la neutraalizaciónde lizaciónde lasmoléculasde lasustanciade talforma quesus extre extremoscargadospositiv moscargadospositivament amente enfrentan enfrentanel polo negativo del campo eléctrico quese leaplica yde igual forma orma serácon losextremos cargadosnegativamente. El grado a do de neutra neutraliz lizaci ación ó n del campo campo elé eléctr ctriico co está directamenterelacionado con lapolaridad delasustancia. La solubi u bilidad l idad de unasustanci unasustancia está relaaci cionada o nada con la polaridad desu masa. D e e sstt a f or or ma ma l as as s us us ttaa nc nc ia s p ooll ar ar eess p re re ssee nt nt aann c ttee s dielé dieléctric ctricasrelativa asrelativamentealtasyla mentealtasyla cte.dieléctricaenel vacío = 1. Y ladel airecercanoa 1.La cte. dieléctric dieléctricaa delagua es alta, cercana a80. Lapolaridadd del aguay laformació Lapolarida laformaciónn deenlacesde H sonlos responsablesde estealto valor.

Esto explicalasolubilid explicalasolubilidadde adde lassalesiónicasena causadel comportami comportamiento e nto de las resinas resinas de intercambioiónico y la extracción por solventes. SOLUBILIDADDEL H2O Lasolubilidaddeun d addeun sistem sistema enel H2Oserelac H2Oserelacion ionaa conla polariidad daddelH2Oy laabsorción ó nde lasmoléculasdel lasmoléculasdelH2O por  ella, debido alaformación deenlaces H. REGLAS DE SOLUBILIDAD: Las soluci u ciones o nes acu acuosa osass se producen producen al disolveruna v eruna susta sustanciaen nciaen aguaresultan aguaresultando do una mezcla homogénea homogénea sin reacc reacción ión química, c a, es decir, sin romperse romperse los enlac enlaces es o transf r ansfeerirse rirse electrones.Las r ones.Las reglas reglas generalesde solubilidad son lassiguientes: GASES:: Pequeñasmoléculas gaseosascomo el oxígeno, O2, GASES o hidrógeno, ó geno, H2, se disuelven disuelven en aguaencajando en los espac espaciosde iosde laestructuradel laestructuradel agua.Lasolubilidad d ad gaseo gaseosaes saes pequeñay pequeñay disminnuyealaumentarlatemperaturadebid uyealaumentarlatemperaturadebido aque lasfuerzas quelas mantienen unidasson muydébiles. MOLÉCULASPOLARES: como laacetonao el alcohol, ybases se disuel disuelven v en fácilm fácilment ente en agua form an ando do enlaaces ces de hidrógeno. hidrógeno. La solubilida solubilidadd ddismin isminuye uye al aumentar aumentar la temper temperatu atura ra a causa causa de la debili debilidad d ad de eso esoss enlaaces ces con respecto alas vibracionestérmicas. MOLÉC MOLÉCULAS ULAS NO POLA POLARES: RES: e nt nt re re e l os os t eenn em em os os e l tetra tetraclorur cloruro de carb carbono ono cl4c el benceno (C6H6) (C6H6) porqueno pueden formar enlacesde H con dichoscompuestos.

 

CRISTALESIÓNICOS : Sedisuelve Sedisuelvenn en aguaa causadedos razones: i)la tendenciaahidratarsede s ede losionesenel cristal al ii) el debilitamiento delas fuerzaselectrostáticas de atracción interna en un cristal iónico (energía del reticulado) como resultado dela presenciade lasmoléculas deagua, altamente polares. Laalta constaantedieléct ntedieléctrricadel icadel agua haceque las fuerzas deatracciónentrecationesy aniones aniones enuna sal se reduzcan, por un factor factor de80 veces, cuando el agua se encuentraentre ellos. CRISTALES NO IONIC CRISTALES IONICOS: OS: como como los m etales a les o cristales s tales covaleentesson ntesson insolubles debido a la imposibilidad de las moléculasde aguade debilitar losfuertes enlaces, metálicoso covaleentes, ntes, que mantienen e nen fuertemente fuertemente sujetos o s los átomos átomos dentro del cristal. SOLVENTESORGÁNICOS: laadición deun solventeorgánic solventeorgánico a una soluci u ción ó n acu acuosa osa de un electr electroli olittoo norm alm ente ente dism dism inuyela inuyela solubi u bilidad l idad de lossolutos,debido o s,debido a quela constantedieléctrica del mediodisminuye, loque fortalecelas fuerzas entrelos iones. iones. Por ejemplo, laadición de acetona o na (constantedieléc (constantedieléctrica= trica= 20)a unasolució unasoluciónn de sulfato sulfato ferroso produce produce la precipitación del FeSO4*H2O FeSO4*H2O,, ya quela acetona o na tieneunaconstantedieléctric a ntedieléctricamenorquela amenorquela del agua. FUERZAS INTERIONICAS: electrolitoslevemente solublesson mássolublesen solucionesdesales solucionesdesales

extrañasque enagua pura.En soluc solucionesdiluid ionesdiluidaslos aslos iones están están libre libresy sy separados,deformaquenose separados,deformaquenose influ influencia encianentre nentre sí. Sinembargo, ensolucionesmás concentradas: i) Cualquier ión estárodeado con ionesdecarga opuesta. ii) Las interacciones electrrostáticasson ostáticasson másfuertes, ya que losiones están máspróximos. PRODUCTODE SOLUBILIDAD Los pro proces cesos os de disolu disolució ciónn por su natuuralez ralezaa son heterogéneosy o géneosy difie difieren ren delos procesoshomogéne procesoshomogéneossegún ossegún lo sgte: En unproceso homogéneo AB A + B comoen elcaso de ladescomposición del NH3 en “N” e“Hidrógeno”, lavelocidad de la fra fracci cción ó n reversib reversible le (directa) r ecta) hacia adelan adelante te V1 es pro propor porcio cional nal a la concen concentra tració ciónn de AB mientr mientras as que la velocidadde velocidadde la reacciónreversiblehaciala reacciónreversiblehaciala izquierdaV2 e rdaV2 es proporcion proporcional al tanto a nto a las componentes nentes de A como de B. Expresandolo: V1= K1[AB] V2= K2[A][B] DondeK1 DondeK1 Y K2son lasconstan lasconstantesde tesde veloci o cidad d ad de lasRx haciadelantey haciadelan tey atrásrespe atrásrespectiva ctivament mente en equiliibrioseigualan brioseigualan oseaV1= V2, esdecir: K = K1/ k2= [A][B] /[AB] * DondeKes lactede equillibrio ibrio.  

Tenemos Tenemos como ejemplola disolución disolución deuna salfinalmente m olol i ddaa y l a q u e s e d i s oc oc ia e n: n: A + y B --.. LLaa v elel oocc id ad ad d e disolución Rxn haciadelante dependedel área superficial de lasal queestá asociadaa a daa su masa. masa. Unavez quelasolución empiezaa empiezaa saturaarceladisoluci rceladisolución ó n sedetienedebido d o ala quela velocidad velocidadde re-cristalizzaciónseigualacon aciónseigualacon lade disolución. u ción. En equilibriotenemos: [A+]*[B-] /[AB] = K1/K2= K Dado Dado quela cantid cantidad ad de [AB [AB]] no influye l uye en el gradode a dode saturación puedeser considerado comouna cte. [A+][B-] = kps= K[AB] DondeKpseselproductodesolubilidad. i dad. Lo que esta entre [] se expresa expresa en concent concentración r ación molaar  r  también en gr/lt en cuyo caso sellama solubilidad. EFECTOSDE OSDE LOSIONESCOMPARTIDOSY D OSY FORM FORMACIÓNDE ACIÓNDE EFECT COMPLEJOS Lasolubilidadcambiacomo Lasolubilida dcambiacomo conse consecuenc cuenciade iade otrosionesen lasolución: -Bajacomo resultado del efecto delosiones compartidos. -Alta(sube) acausade la formaciónde complejos complejos,, esto se comprende mejor con la solubilidad del complejo de cloruro deplataconla sgt.Figura Figura::   Solubilidad del AgClen HCl diluido

 

 

  Ag+ + 4Cl- [AgCl4]3  En estecaso la concentración ntración del ión Ag no acomplejado↓ paramantenerelvalorde paramante nerelvalorde laK cteelequilibriose o se desplazaa la derecho favoreciendo quese disuelvamás AgCl. IMPORTANCIADE LOSCOMPLEJOS • Loscomplejostieneimportanciaen la hidrometalurgia,nos referimosa aquellosque son solublesen solución acuosa

son: colorimetría,medicionesIR y UV,conductividadeléctrica, intercambio iónico asícomo extracciónpor solventes. HIDRATACIÓN E HIDRÓLISIS Los ionesen solucionesacuosas solucionesacuosas están hidratad hidratados, os, están rodeadosdemolécula rodeadosdemoléculasde sde aguadebido aguadebido alapolaridad alapolaridad.. Los cationes cationes normalment normalmente están más hidratados a dos que los aniones, su pequeño pequeño tamaño tamaño permit permite quetengan unacarga másconcentrada atrayendo unamayor cantidad demoléculas deagua.

• Podemosmencionar el caso deunasolucióndesulfatode

Cu al quese adiciona c iona otra otra soluuci ción ó n de NH3, se form a el complejo denominado tetra amin Cu2+ + nNH3↔ [Cu(NH3)4]2+ cobre • D o nd e e l i o n c o b brr e c o m p ar t e u n p a r d e e l e cctt r o on nesconel átomo denitrógeno del amoníaco. • En solu ución ción acuosa un

iónacomplejaado do secompo secomportade rtade maneraadistintade distintade otronoSeaplica unapequeña disminución delas concentraciones: L a q uuee s e d eebb e a l a p re re ssee nncc ia d eell i ón ón e l c oom m o i ón ón acomplejado • Por ejemplo,el Ag Cl precipitacuando se agreg agregaionesClaionesCl- auna solución solución deAgNO3,perono ocurreen unasolución quecontiene[Ag(CN)2 quecontiene[Ag(CN)2]]debido debid o a quela plata comprendido entreel HCly AgCl. AgCl(s AgCl(s)) =Ag+ + Clestáacomplejada parareaccionar conelClK = [Ag+][Cl-] Cuandoelión Claumentalaconcentracióndel ión Ag debe ↓ • Delmismomodo,el AgClprecipitacuandoseagregaAg+a unasoluciónn deNaCl,perono ocurrede ocurrede unasolució unasoluciónn de paramantener paramanten er el valor ctedel K, luegolaRx desplazahaciala a zahaciala unasolució ]2-yaque en estecaso, el cloro estáacomplejado y no i z qu ie rrdd a e n c aam mb io a l ↑ d e s ol ub ub il id aad d d e l as as [PtCl66]2-yaque conce concentrac ntraciones iones de Hcl sedebea laformacióndelcomplejo está libre para reaccionar con el ión Ag+ • Los iones compleejospuedenidentificarsepor jospuedenidentificarsepor distinntosmétodoscomo tosmétodoscomo expresado acontinuación:

PRECIPITACIÓN La precippitación itación es un proceso importanteen t anteen losprocesos Hidrometalurgicos. PRECIPITACION DE IONESMETALICOSEN SOLUCION El Grupo 1incluyelos clorurosmetálico rosmetálicoss insolublesen HCI diluido. u ido. El Grup GHCIy rupoo 2estácaracter compre comprende nde losporuna sulffur uros o svaried m etad áálilicos cde os insolu blesen izado i zado colores. Después Después de separaarr los sulfurosdel sulfurosdel Grupo Grupo 2 y al   neutralizar el filtrado con NH4OH, sólo unospocos hidróxidos metálicosprecipitan, formandoel Grupo 3. Larazón deesto es quelos hidróxidosde cobalto, níquel ymanganeso son solublesen amoníaco y, además, una gran partede los iones metálicos i cos que form forman an hidróxidos insolublesya u blesya han

precipitado p itado en losgrupos anteriores. i ores. Despuésde filtra filtrarr los hidróxidos, seagrega denuevo H2Sal filtrado conelobjeto de precipitarlos sulfurosmetálicos delGrupo 4. Estosúltimos se distinguen n guen delos sulfuurosdel rosdel Grupo 2 por el hecho queson solubl u bles e s en HCIdiluido.Cuando d o.Cuando estos o s sulffur uros o s hansido filtradosy retirados, lasolución sehace hervir paraexpeler el exceso excesode H2S,seenfríayse saturaaconcarbonato concarbonatodeamonio (NH4)2CO3, así loscarbonatosprecipitados pasan aconstituir  el Grupo 5.Lo quepermanece aún ensoluciónson losiones demetales alcalinos. alcalinos.   OXIDACIÓNY REDUCCIÓN Laadición deoxígeno deoxígeno aun átomo, átomo, union o unamolécula se denominacomo unareacció unareacciónn deoxidació deoxidación.Por n.Por oposición,la c ión,la reducción reducción se asocia a la reacción opuesta, opuesta, es decir, a la reacción deremoción deoxígeno desdeun sistema. Al calentar calentar un meta metall al aire estese oxiday cuando el óx óxido ido formado es calentado calentado con carbón, este sereduce, ya queel oxígenoseasociaconel oxígenoseasociaconel carbón. carbón. Laoxidaciónesla remociónde electrones r ones desdeun átomoo o moo grupo deátomos,y deátomos,y lareducció lareducciónn es laadición deelectron deelectronesa esa un átomo o grupo deátomos. Alguna reacci cciones o nes de oxidación d ación y red reducc ucción ión típ típica icass en Algunass rea sistemasacuosos, son: S2-+ 2O2 SO2 2H+ + 2e- H2 Fe0 Fe2+ Fe2+ + 2e- Cu2+ + 2e 2e-- Cu0

Fe2+ Fe3++ eL as as r eeaa cc cc io ne ne s d e o xixi ddaa cici óónn y r eedd uc uc cici óónn s uc uc ed ed en en simultáneamente. Así, en la disolucióndel fierro con ácido, do, el fierroesoxidadoy losioneshidrógen losioneshidrógenoo son al mismotiemp mismotiempoo reducidos, con lo quese neutralizan las cargasde electrones, por un ladogeneradosy, por el otro, consumidos: Fe0 Fe2++ 2e-Oxida 2e-Oxidación ción 2H+ + 2e- H2Reducción Fe0+ 2H+ Fe2++ H2Reacció H2Reacciónn Global   POTENCIAL DE ELECTRODO Las interfases sólido/líquido generan un campo eléctrico característico dela composición de ambasfases. Estecampo eléctrico r ico surge como consecuencia de la discontinu discontinuidad idad o desequilib desequilibrio rio decargasque se produceen produceen la superficiedel f iciedel sólidoquesecompensaporun sólidoquesecompens aporun reord reordenami enamieento nto deionesenel líquid líquido. o.La fuerzade fuerzade estecampoeléctrico i coes laquepromueve los fenómenosde fenómenosde transferen transferencia cia de cargaen las interfases a ses sólidolíquido los cuales, cuales, se traducen en equilibrios b rios que involucran tanto a especies atómicas del sólido como alos ionesdelasolución.. ionesdelasolución i brio, estasituaciónquedacaracterizadapor i zadapor una En el equilibrio, d if er er en en cici a d e p ot ot en en cici alal e nt nt re re e l m etet alal y l a s olol uc uc ió n,n, denominadopotencial deelectrodo.

La necesidad necesidad del electrrodo odo de referencia, surge a que debemos debemos conectar eléctricamente, r icamente, a través de un milimilivoltímetro,lainterfase etro,lainterfase deinteréso electrodo r odode trabajo, trabajo, cuya diferencia de potencial potencial se deseamedir, con otrainterfase simila similar, r, sumerg sumergida ida en la misma misma soluci u ción ó n para para cerrrar ar el circuito. Nótese que en estecircuito no circula corriente. Es más, el instrumento instrumento de medición, estáprovisto de una alta impedanciade entradaque leimpide actuar comoconductor. Latendenciade iade unasustan unasustanciaparaseroxidadaoreducida ciaparaseroxidadaoreducida,, es Latendenc decir, para perde perderr o ganar electrones, electrones, semide en voltsy es conocidacomo su potencial potencial..  

 

  ALGUNAS MEDIAS PILAS (O ELECTRODOS) TÍPICOS 1)METAL – IÓN METÁLICO Ag+ +e- ↔ Ago Ag = 0.1M Zn2+ + 2e- ↔ Zno Ec. Nernst paraAg   E ½ =E°Ag + 0.0591/1 log[Ag+]

 

E ½ = 0.789+0.0591log[0.1] E ½ = 0.729V [Ag+] = 0.1M< 0.1M< 0.793 < [ Ag Ag ++]] = 1 M > 00.. 79 79 9 >

2.- E ½= 0.799+0.0591log[Ag+] 

E½ = 0.789 + 0.0591LogKps 0.789 + 0.0591LogKps = cte E½ = 0.2676v -  ENC [Cl-] = 1M Si [Cl-] a 25 °C potencial de la media pila, si retrata del electrodo normal de calomel.

3.- [Ag+] depende de la solubilidad del Cl Ag ClAg ↔ Ag +Cl-

4.- KPS = [Cl-] [Ag+] = 1x10-10  5.- [Ag+] = 1x10-10 = 1x10-10  [Ag-] [Cl-] 6. E ½ = 0.799 +0.0591LogKps –0.0591Log[Cl-] E½ = 0.799 + 0.0591Log1x10 -10 –0.0591Log [ 1] E½ = 0.799 + 0.0591 = 0.2080v b) poco soluble

E.S.C. (electro do saturado de calomel) : E ½ = 0.246 V a) Ecelda = 0.289 V

ClHg2, Hg, Cl- , calomel es muy

2)METAL – IÓN COMPLEJODEL MISMOMETAL Cu2+ + NH4OH + 2e- ↔Cu(NH3) +2eCu2+ +(NH3)42+ +2e- → Cu0 

1: e- + Cl- Hg+ ↔ Cl- +Hg0 Hg+ + e- ↔ Hg0 

3) METAL SOLUCI UCIÓN Ó N SAT SATURA URADA DA CON CON UNA METAL CON LA SOL SOLUCIÓN POCOSOLUBLE DELMETAL a) Ag, AgCl, ClClAg+e-  ↔ Ago +ClAg+ +e- ↔ Ago EO=0.799V E ½ = E°Ag+ 0.0591log [Ag +]   1

E ½ = E° Hg + 0.0591 log [Hg+] 2. Para ecuación redox se asume ½ celda: E ½ = 0.789 +0.0591/1 +0.0591/1 log Kps/[Cl-] E½ = 0.789 + 0.0591LogKps –0.0591Log[Cl-]

b) 0.289 V = Ereferencia – Eindicador c) 0.289 v = 0.246  – Eindicador d) Eindicador = E°Cu + (0.0591/2) log[Cu2+] e) 0.289 = 0.246 – (0.357+ 0.0591/2 log[Cu2+]

ELEMENTO H2/Pt, H+ GASEOSO, ION DEL ELEMENTO

 

  Cl2- + Hg2- ↔2Cl -+ 2Hg° Eq. Solubilidad Cl2Hg2 ↔ 2Cl- + 2Hg+   Kps =2.5x10-18 = [Cl-]2[Hg+]2 [Hg+]2= Kps / [ Cl -]2 = 2.5x10

 

  Alestar saturada, seobserva queno hay cristales ysignifica que estásaturado. Sufórmula: Eq. Reducción2Hg+ ó n2Hg+ + 2e- ↔ 2Hg°

ÁCIDOSY BASES: Ph=7 signifficaquelaconcentr icaquelaconcentraación cióndeionesH,en lasolución lasolución esiguala 10-7 grdel ion/ ion/ ltde sol. ElpH deuna soluci u ción ón molar 0.1molardeHCl 0.1molardeHCl Ph = 36.5equivalea pH= 1 yel pH = de una solución solución 0.1molar NaOH (4gr/lt ò 0.48 %) en pH= 13, pudiendoseconstrruirunaescaladepHbasado uirunaescaladepHbasado enlasdiversas disoluciones Unasustanciaanfótera,es e ra,es la quese disuelvetantoen v etantoen ácido do como en base, se tieneel Al(OH Al(OH)3 )3 que indirectamente e ctamente se disuelveen ácidoscomo bases. SOLUCIONESTAMPÓNÓ AMORTIGUADORAS: En variosprocesos hidrometalúrgicoses importanteque el pH no sedesvíemucho,estoconsig sedesvíemucho,estoconsigueagregand ueagregandoal sistemauna sistemauna solución tampón (Bufer o Amortiguadora)de tal maneraque cuando cuando un ácido o Baseempiezaa producirsea producirsea causadel proceso proceso el pH delsistemanocambia.La solución tampón es unamezcla de ácido ácido débil débil y unade susbases. Tenemos el caso del ácido acético yacetato deNa.

[H+] = K. [CH3COOH] /[CH3COO-]   Tomando Log:   pH = -logK - Log[CH3COOH] /[CH3COO-]   Si [CH3COOH] /[CH3COO-] = 1   pH= -LogK = -Log1.8*10-5= 4.74   Entonces o nces si un unaa pequeñ pequeñaa cantid cantidad ad de ácido d o fuert fuerte es agregadoa agregadoa unasolució unasolucióncomo ncomo está, está, unapequeñaporcióndel ó ndel ión ácido seconvierte enácido acético. Ahorasiunabase esla quese agregapartedel agregapartedel ácido acético co pasa a ión acetato. En todo caso relación ón [CH3COOH] /[CH3COO-] = 1. Cambialigeramente con relaciónala unidad y el pHse alteraaaúnmenos. aúnmenos.  

indicarsolamente nospredicen tendenciasde laocurrencia de   reaccionesen medio acuosoindependientede laci nética. Tal es así que en reacciones acciones extremadam extremadamente lentas lentas se formen formen precipitado precipitadoss (fases (fases sólid sólidas) as) o en todo caso, caso, siendo siendo termo termodinám dinámicame icamenteposiblesno lasocurrao sino fuerade rango. Considerando el equilibrio termodinámico de especies en solución solución acuosa, es importtanterepresent anterepresentaarr los límites de estabilidaddel estabilidaddel aguaenlosdiagram aguaenlosdiagramasEh asEh  – pH SIENDOSUS SEMIREACCIONES: En medio ácido 1.23V Oxidación: 2H2O↔ O2+ 4H+ + 4e- E° = 1.23V Reducción:2H+ Reducción:2H+ + 2e- ↔ H2 E° =0.00V En medio básico Oxidación: 4OH- ↔ O 2 +2 H 2 O + 4 e-E° =0.401V Reducción:2H2O+ Reducción:2H2O+ 2 e- ↔ H2+ 2OH -E° = -0.83V 8 3V Para calcul c ulaarr los lím límite itess de estabi a billidad idad del agua agua en un diagra diagram m a de Pourba rbaix, ix, se utillizan izan las ecuaci ecuaciones o nes de las

ácido acéticoestecompo yacetato deNa. Larazónde rtamientoseexplica:Laionizacióndel e ntoseexplica:Laionizacióndel ácido acético estádado por:   CH3COOH = CH3COO- + H+   K = ([CH3COO-] +[H+]) /[CH3COOH] =1.8 X 10-5  

DIAGRAMAS EH -PH Nos permite representar convenientementela termodinámica de sistemas sistemas acuosos. acuosos. Estos diagramas o diagramas diagramas de Pourbaixtambién son conocidosdiagramas depotencial  – pH (Eh  – pH). Ayuda Ayuda a visual visualizar i zar lasposiblesreacc lasposiblesreaccion iones es de metalesen medio acuosos. Facilitaen lahidrometalurgia no siendonecesariorecur siendonecesariorecurrrira ira cálculostermodi cálculostermodinámicospara n ámicospara los fenómenos que ocurren e n en medio acuo acuosos. sos. Es importante t ante

reacciones en medio ácido,traci lasonesen cualesionesH+yel están directamente relacionada relacionadascon lasconcentraci lasconcen o nesen pH Oxidación: 2H2O↔ O2+ 4H+ + 4e-E° =1.23V Reducción:2H+ Reducción:2H+ + 2e- ↔ H2 E° = 0V Dedonde: Límitesuperior: Eh=1.23 -0.0591pH Límiteinferior: Eh =0.0591pH

 

 

Estasdos ecuacionescorrespondena ionescorrespondena recta rectass dependiente0.0591 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DELAGUA Escas Escasaa influenciasobreel influenciasobreel Eh de laspresionesparcia laspresionesparcialesde lesde oxígeno g eno e hidróg hidrógeno eno (Po (Po2, 2, Ph2) Ph2) des desde de 1 has hasta ta 10^ 10^33 atmósferas. Se aprecial a predominanciadel protón H+, yel ion hidroxilo OH-en laestabilidad delagua Nótesetambién lasespecies afinesal agua, comoson el agua oxigenada,H2O2, ylosiones peróxido, HO2-, ehidruro HLa existenciadel H2O2, HO2- y H+ son termodinámicamente inestablesbajo condicionesnormales Se mues muestra tra el campo campo de actividad actividad relativo i vo al pperíod eríodoo trans transitorio itorio de su existeencia. ncia. Caso para que el H2O2 sea estable estable se reque requeriríade riríade unapresiónde oxigeno mayorque 10^30atm ANÁLISIS DE LAS REACCIONESMETAL/SOLUCIÓN Observamosque pueden existir tresmétodos paraefectuar la

cuando un ionmetálico M1^+z1, seponeen contacto con otro ro metal, M2^0, depotencial másnegativo Red Reduci uciéndose é ndose M1^ M1^00 sobre sobre M2^ M2^00 y es conoci conocido d o como el proceso decementación yesrepresentado por:   M1^+z1+ [z1/z2] M2^0 ↔  M1^0 + [z1/z2] M2^z2+  REACTIVOS MODIFICADORESDEL POTENCIAL(EH)

PARÁMETROS FISIC FISICOQUÍM OQUÍMICOS IMPOR IMPORTANTE TANTESS PARA EL PARÁMETROSIMPORTANT ETROSIMPORTANTES ES PARA UNA SELECCIÓN DE orgánicos, c os, los que traspasan traspasan el metal metal en en forma de un PARÁMETROS SOLVENTES PARA EL PROCESO DE EXTRACCION POR “qu uee l at o ” s e le c ti v aam m e nt e d e u n a s o lu c ió n a c uo s a a u n a PROCESODE LA EXTRACCIÓNPOR SOLVENTES solución orgánica. Laextracción porsolventeses un proceso SOLVENTES quecomprendeel conta contacto cto dedos líquidosinmisciblesy d osinmisciblesy la Selectividad   transf tra nsferenci e rencia dem asade unafasea otra,de a ,de uno o varios i os -Reactivo orgánico Capacidad   componentes. -Solventeorgánicos yacuosos Disponibilidad   -Selectividad  EN METALURGIA Precio   Laextracción por solventesestá definidacomo unatécnicade -Capacidad Toxicidad   separación a ción selectivade losmetalesen solución, la cual es -Curvaisotérmica dela extracción Medidaspara laseguridad   -Constantedieléctrica realizadaen dosetapas:  dosetapas:     Contaminantesambientales -Polaridaddelsolvente nte Etapadeextracc Etapadeextracción ión.. Dondelos metalesen solución en lafase -Polaridaddelsolve Estabilidadtérmica   acuosa acuosa sontransferiidoshaciala doshaciala faseorgánica bajola forma -Parámetrosde solubilidades Corrosividad   -Polarizabilidad del solvente orgánicao bajala formade un complejo. Punto deebullición ycongelación   Etapade reextracci r acción ó n o “stripping ping”” . D u urr a nt e l a c u aall l o s - Valor del “pH” Viscosidad   metaleespresentes spresentes en lafase orgánicason c ason transferid transferidoshacia oshacia -Concentracionesde reactivos Peso específico   -Factoresde separación (S) lafaseacuosa. Evaporación   -Coeficientede laactividad parala dilucióninfinito PARÁMETROSDE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES Entalpíade evaporación   E xixi st st e u na na s eerr ia d e p ar ar áám m et et ro ro s f ís ic oo- qu qu ím ic os os q ue ue -Temperatura Tensiónsuperficial   -Tiempo y difusión superfficiedecontacto iciedecontacto delas dosfases(aspec dosfases(aspectostosdeterminan sobreel proceso de la extracciónpor solventeso -Tiempo Comportamientode coalescencia cinéticos, dereactivos yreacción química) del intercambio ioneslíquidos.   fases. Por un lado esel sistemadelos dossolventesque e sque nodeben -Agitaciónymezcladelasdos fases.   Tenden Tendencia ciass para para la form ación ación de ser miscibles, ypor otro lado es el reactivo orgánico al que emulsiones debe formar el complejoquímico selectivamentecon el metal al   C o mp mp o rt a mi e nt nt o e n e l “ m xi e r” y EXTRACCIÓNPOR SOLVENTES pararecuperar. s”settler”  El proceso físico-químico/ m ico/quími q uímiccoo de la SX aprovecha aprovecha los Aparte de la selectivida selectividad, esla capac capacidad idad laque finalm mente ente Reactividad química   comple complejos jos químic m icos de metales a les con cierto ciertoss rea reacti ctivvos os decidesobre unarentabilidad delproceso  

 

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reducciónde losiones precipitar metal más Por laaplicación de un metálicospara potencial externo, el cualun debeser negativo queel potencialde mediacelda (ver Tabla1), ocurrirá lareduccióndelion lareducció ndelion metálico,loquees i co,loquees labasedelproceso de electro obtención. En laTabla2 observamos v amos quecada metal essusceptible de ser reducido por cualquier otro metal que muestre un potencial de mediacelda másnegativoque él, esto ocurre

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LIXIVIACIÓN BACTERIANA Son microorgan microorganismos ismos involucrados u crados en la disolución u ción de sulfuros. Pudiendo ser utilizzadapara adapara lixiv lixiviar iar mineralessulfurados a lessulfurados de distintosmetale distintosmetalesy sy obtener obtener Cu,Ni, Pb, Zn, Co, As, Sb, Mo,Bi, Cd yU. CARACTERÍSTICA La lixiv lixiviació iaciónn bacteeriana riana pued puedee ser considerad consideradaa como un proceso deoxidación, catalizadapor microorganismos.

En ambosgruposse encuentranespecies ntranespecies de bacteriasque LIXIVIACIÓN BACTERIANA DELA PIRITA requie requieren ren de la prese presencia ncia de oxígeno, oxígeno, denominánd denominándosele oseless aerobias. a s. También existen las anaeroobias bias queno requieeren ren oxígen oxígenoparasusciclosdevida. oparasusciclosdevida. CLASIFICACIÓN Ó N DE LOS LOS MICROORGANISMOS Y SU RELACIÓNCON LA PRESENCIA DE OXÍGENO

PARÁMETROSMÁS IMPORTANTES Podemosconsiderar losiguiente parala lixiviación bacteriana deminerales sulfurados: Unafuentedesustrato Unafuentedesustra to   SuministrodeO2 SuministrodeO2   SuministrodeCO2 SuministrodeCO2   Suficientecantidad denutrientes   Medio ambienteácido, pH de1.5 a3.5   A gu gu a p ar a e l t ra ra ns ns po po rt e d e l os os   nutrientes nutrientes y solve solvente nte para el sulfa sulfato to producido Temperaturaóptima, 35°C   BIOLIXIVIACIÓN La biolixiviación sedefine como el ataquey solubilización de un mineralpor acción bacteriana. Cuando la superficie del mineral dondereside la bacteriase humedece, éstadesarrolla todasu actividadoxidandoespontá actividadoxidandoespontáneame neamente a la pirita y a otrossulfuros metálicos, generando: Fe (III), sulfatossolubles yácido sulfúrico La biolix biolixivi iviaci a ción ó n de minera minerales les de cobre cobre fue practi practicada c ada empíricamentemuchos siglosantes deldescubrimiento delas bacte bacterias, rias, en Chinafueempleadaal menos100ó 200añosa. C, y enEuropapor lo menos desdeel sigloII. Durantemilesde añosse lixiviócobrea lixiviócobrea partir deminerale demineraless debajo grado,sin grado,sin 

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LA LIXIVIACIÓN BACTERIANA Las bac bacter terias i as para la obteención nción de con conten tenido idoss m etááliliccos os presentes presentes en los sulfuros se pueden clasifficar icar en dos categorías: Autotróficas, obtienen 1) Autotróficas, e nen susnutrientes susnutrientes y energía parasus ciclosdevida dela materiiainorgánicay ainorgánicay utilizael z ael CO2como fuenteede de C 2) Heterotróficas, ren de materiiaa orgánica para Heterotróficas, requieeren completar susciclos devida

dar darse se cue cuenta nta que esta extracció r acciónn sería í a imposi imposible b le sin la presenciadeunabacteriaquecreceen presenciadeunabacteriaquecreceen lasminas.  Estabacteriafue denominadaAcidithiobacillusferrooxid o bacillusferrooxidans en virtuddesu capa capacidad cidadde oxidación,cuandosedescubrió en 1947que 1947que su presenci presencia en lasaguasde minade Río Tinto Tinto en Huelva,España, eraresponsable eraresponsable del grandeterioroque sufrían losequiposmetálicosen c osen lasinstalacionesdela mina. El microorganismo acelerael proceso de oxidación hastaun millónde vece veces. s. Las agua aguass delrío prese presentancaracte ntancaracterístic rísticas deacidez elevadaygran concentración demetales. Al proceso en que intervienese le llamó Biolixivi i xiviación, a ción, del griegobios (vida) ydel latínlixivia (lejía), término quereflejaba la cap capaci acidad d ad de las bac bacter terias i as para aum aument entar a r por por pod poder  er  corrosivodel agua. DAR COMPONENTESPRINCIPALES Los componente componentes principalespara la generación a ción de ácido son: Mineralessulfurosos reactivos

TIPOS DE LIXIVIACIÓN Lixiviación enmontón: insitu, en botaderos, enpilas Lixiviación enbateas Lixiviación por agitación Lixiviación apresión LIXIVIACIÓN IN SITU Estatécnica se aplica aplica en depósitos oxida oxidados dos y sulfurados sulfurados cercadesuperfiicieysobreel cieysobreel niveldelasaguassubterráneas. r áneas. Son demuy bajaley y queno pueden se serr económicam económicamente tratadospor métodosde mineríaconvencional. Esimportanteque Esimportan teque lageologíadel áre áreasea asea tal quenopermita lapérdidadesoluciónlixivian ó nlixivianteo desolució desoluciónn rica Espromisorio i o parael futuro a medidade medidade ladisminuc ladisminucióndela ióndela   leyde yacimientos. No seaplican losmétodosde mineríaconvencional También é n se aplic aplicaa aa zonasyaexplotad zonasyaexplotadasde asde mina minasantiguaso santiguaso en zonasya fracturadashidráulicamente Laroca sefractura medianteexplosivos in situsin movimiento

Aguaoatmósfer ahúmeda a húmeda Un oxidante,especia oxidante,especialment lmente el oxígeno dela atmósferao de fuentesquímicas. Laveloc Lavelocida idadd y la m agnit agnitudde u dde lageneració ciónn deácidoson afectadaspor lossiguientes factoressecundarios: -Bacterias (Thiobacillusferrooxidans) -pH -Temperatura

del mineral. La soluci u ción ó n lixi i xiviante v iante es pas pasada ada a tra través vés del mine mineral ral fracturado. Lasolución PLS conteniendo losvalores disueltosse colectan en labasedelcuerpo mineraly a ly sebombeaa tanqu tanquesparasu esparasu posterior tratamiento Lasolución PLS tienebajo contenido deCu

 

 

LIXIVIACIÓN ENBOTADEROS Se apliicaa caa m in inera eralesde lesde baja leyque se des descar carttan an eenn la operaciónnormal demina. Generalmenteson detajo abierto,desmontes olastres Normalment Normalmente el mineraall no es sometiido do a chanc chancado ado y su tamaño en el quesalió demina Siendoapiladoss en un áreapreparadaformándose grandes Siendoapilado grandes monto montonesquecontien nesquecontienenmillone enmillonesde sde TMdemineral Es conoc conocido ido Bingh Bingham am Canyo Canyonn en Utah, Utah, posib posiblement lemente los mayoresdel mundo. La mayo mayoríade ríade losbotaderos losbotaderos,, han sido construidos r uidos en áreas de top topogr ografí afía fav favora orabley bley cer cercade cade la m ina queoriginael n ael mineral. La zonade botad botaderosha erosha sido selec selecciona cionada y asegu aseguradasu radasu impermeabilidad ypoder utilizar lapendiente natural devalles yquebradas, parapoder recuperar yrecolectar soluciones. El lixiv lixiviantesedistribu iantesedistribuyey yey sedejaescurrirtravésdel mine mineral ral yse colec colectaen taen la basedel montóncomo montóncomo PLS

A veceses necesario el chancado chancado y/o aglomeraci aglomeración, ó n, para conseguir una granulometríacontrolada quepermita un buen coeficientede permeabilidad Es nec necesa esaria ria la planif planifiicació caciónn para la formac formación ión de los montonesde mineral desección trapezoidaly alturacalculada Por logeneralparael Cu se usa parala recuperación ración primaria deminerales oxidados A comparación de lalixiviación dump,el cualse utilizzapara apara mineralesde descarte El mineralseapila n eralseapila ysu tamaño esde trozosmenoresque trozosmenoresque el lixiviación dump. Lalixiviaciónescontinuay Lalixiviaciónescontinu ay másrápida La recup recuperaci eración ó n de valores prese presentesen ntesen el mineral a l puede estarr entre100a 180días esta La base impe impermeab rmeable le es artificialy i cialy constituyeun i tuyeun aspec aspecto to fundamental en suimplementación Laeconomíadel proceso dependede dependede larecuperación de las solucionesricas

El riego de laspilasse puederealiz puederealizar ar fundamentalm fundamentalmentepor  entepor  dos procedimientos: Por aspersión o por distribución de goteo, esteúltimo siendo recomendable en caso de escasez delíquidosybajastemperatur delíquidosybajastempe raturas as En la industria, seutilizageneralmenteunatasa m enteunatasa deriego del ordende10 -20 litro litros/h.m s/h.m22 Latendenciaes el uso depilas perma permanente nentes, s, paraevitarlos costosasociados alos movimientosde materialesresiduales. LIXIVIACIÓN ENBATEAS Seaplicaparamineralesdemayor leyymas limpios os El mineral n eral a lixiviar a r se se coloc colocaa en bateas bateas o estanques a nques inpermeabilizadoscon fondo falsoy mediofiltrante El lixiviantese dejapercolar através del lecho del mineral Seaplicaciclosde o sde im preg pregnac naciónión- dre drenaj naje por cic ciclosy losy de lavado – drenaje. SeaplicaparamineralesdeCu yde Au Laeficienciadeextracció iadeextracciónn esmuyaltay mayoral90% El m inera inerall para este tipo tipo de lix lixivi iviaci a ción ó n es som someti etido do a

LIXIVIACIÓN PORAGITACIÓN Esunalixiviación ó n rápid rápidade ade partículasfinasde c ulasfinasde mineral al Seusaprincipalment m enteparamineralesde e paramineralesde Au Esimportantequetenganleyesalta Esimporta ntequetenganleyesaltasdelmetal sdelmetal Laespecie devalor tienegranulometríafina Siendo necesariaoperacionesde conminucióny molienda Favoreciendocontacto entrela solución lixiviantey el mineral Estalixiviación Estalixivia ción serealizaen tanq tanquescon uescon agita agitaciónmecáni ciónmecánica ca inclusocon lapresencia deaire comprimido El máscomúnes elconocidocomotanquePachuca, siendo e ndo un tanquecilíndrico con fondo cónico Dondela pulpase agitamediante aireque entrapor tube tubería ría hasta el fondo fondo y un tubo tubo abierto t o en ambos extremos circulando a ndo elairehaciaarribadentrodelmismo r odelmismo yhaciaabajo Para procesos procesos de lixiviació lixiviaciónn en mayor escala se utilizan z an agitadorestipo Door Consiste en un tanquede fondo plano o cónico con un tubo central abiertoenel fondopor elcual seadmite aire

Desdedondeseenvíaa tanquesy luegoparalarecuperac luegoparalarecuperación ión del Cu La > partedel Cu producido producido por este méto método do proviene proviene de mineralessulfurados requiriendo O2para sudisolución. LIXIVIACIÓN ENPILAS Lalixiviación en pilases similaral debotaderos Seaplicaamineralesdemayorley

Norm Nor m alcolección m entelas entelasdelas basestiene bas estienen n unapend unapendien ientede tede 5° parael flujoy soluciones. Esimportante evitarla segregacióny compactación Lapresencia definos yla malahomogenización o distribución de tam tamaño añoss pue puede de pro produc ducir ir la obs obstru trucci cción ó n de lec lechos hos y canalizaciónde soluciones soluciones   Sepuedeaplicarr ellixivia Sepuedeaplica ellixivianteconrociado nteconrociadoreso porgoteo El riego tienequeser homogéneo

chancado ydepende delabateas naturalezaquímica del mineral El mineralse mineralse cargaen bateas, , lascuales son deconcreto armado yrevestidas pararesistir lassoluciones En el fondo fondo se coloc colocan an tablon tablones es y enc encimade imade ellos o s telaass filtrantes  

Estetubo es ta provisto provistoción de brazosagitado brazosagitadores res en el fondo paracentral evitar evitar esta lasedimenta lasedimentación y en la partesuperior  brazosparafacilitar a facilitar ladistribu ladistribucióndelafaseacuosa cióndelafaseacuosa Es importtantela antela granulometrría, ía, la velocidad velocidad de agitación, agitación, densidadde d adde pulpa,concentra pulpa,concentracióndereactivosyvelocidadde extracción

LIXIVIACIÓN A PRESIÓN Seutilizaparamineralesdemuyaltaley Seutilizaparamine ralesdemuyaltaley Serealizan en recipientesespeciales deacero inoxidabley de titanio Son autoclavesquesoportanaltastempera autoclavesquesoportanaltastemperaturasy turasy presiones presiones elevadas También debenresistir mediosagresivos Parafavorecer la recuperaciónse pueden utilizarsistemas de agitación  

 

 

 

QUE ENTIENDE POR CINETICA DE LIXIVIACION, CUALES SON SUS FACTORES Y QUE IMPORTANCIA TIENE LOS GRADOSDE LIBERTAD Esla veloc velocidadderxn idadderxn queestá queestá controladaPorla o ladaPorla difus difusiónde iónde losionesreactantess yde produ losionesreactante productosa ctosa travé travésde sde lasuperficie solido/li i do/liqqui uiddoo factor factores: e s: temper temperatu atura, velooci ciddad ad de rxn rxn,, presió presión, n, concentración, a ción, grado de agitación, presencia presencia de catalizadores. EN LA LIXIVIACION BACTERIANA LA PRESENCIA DEL FE(+3) ES MUY IMPORTANTE PARA PODER REDUCIR EL ION AZUFRE PRES PRESENTE ENTE EN LOS MINER MINERALES ALES SULF SULFUROSO UROSOS, EXPLIQUE: Para Para quese pue puedadar dadar este tip tipoo de lix lixiv. iv. tie tiene ne quehaber  quehaber  presenciade presenciade sulfu sulfurosmetálic rosmetálicos, os, O2y H2Oy lalixiviación ó n de sulfuros o s metálicos. metálicos...consecue . .consecuenciade nciade losóxidos delFe (+3). La extracción por efluentes efluentes de metales metales es un proceso proceso selectivo porquefacilita la adsorción del material en solución, incrementasu concentraci concentracióónn yestá listo para la etapade

en mineraalesde lesde Au son con concentr centraadosy dosy flotadospara luego ser lixiviados Uso de un agentelixiviantee,, debe disolver v er rápidamentelos minerales paraser posib posible le la extracción extracción, nodebe ataca atacarr la ganga, debeser barato yde fácil obtencióónn -purificación dela solución cargada procedentede lalixiviación, quecontiene el metal disueltose debe purificar y luego precipitar -luego es realiz realizadoun adoun lavad lavadode ode residuo delixiviac delixiviación, ión,despuésquela solucióónn liixivi xiviada a da carg cargada ada deja a los sólidos sólidos lix. (Material e rial insoluble) ESCRIBA LAS RXNS ANODICAS Y CATODICAS PARA ELAu Y Ag EN SOLUCIONES CIANU CIANURADAS RADAS CONSIDERANDO D ERANDO EL DIAGRAMA DEESTABILIDAD DEL AGUA rxnsanodicas: Auº Au+ + eAu+ + 2CN- Au(CN)2rxnscatódicas: O2+ 2H+ + 2e- H2O

R-Extr R-Extraacción cción:: los metaales les pre presen sentes tes fase fase orgáni orgániccaa son trans transferid feridosa osa lafaseacuosa CuR +H2SO4 CuSO4+ CuR MeR + H+ H+ Me+2+ RH LIXIVIACIÓNBACTERIANA Principalesreacciones •FeS2+ 7/2O2+ H2O ---> Fe2++2SO42-+ 2H+ •Fe2++ 1/4O2+ H+ ---> Fe3++ 1/2H2O •Fe3++ 3H2O ---> Fe(OH)3+ 3H+ •FeS2+ 14Fe3++ 8H2O ---> 15Fe2++ 16H+ +2SO42LIXIVIACION Esun proceso hidrometa hidrometalurgic lurgicoo en el cual seextraeuno o varios varios solutos o s de un sólido media mediante nte la utilizzación ación deun disolventeliquido ambas fasesentran en contacto intimo y el soluto o los solutos o s pueden pueden difundirrsedesdeel sedesdeel sólido ala f as as e l iq ui ui da da l o q ue ue p ro ro du du ce ce u nnaa s eepp ar ar aacc ió n d e l os os componente componentes originalesdel originalesdel sólid sólido. o. Se utilizzaa el aguacomo med medio io de tra transp nsport orte. e . La lixivi lixiviaci a ción ó n es un proces procesoo de recuperación

VELOCIDAD DE RX ENLALIXIVIACION La veloc velocidadde idadde reac reacción ción en una lixiviació lixiviaciónn está controlada o lada porla difusión difusiónde losionesreactantesydeproductosatravés a ntesydeproductosatravés dela superficiesólido/liquido DESCRIBA LOS PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR UNA LIXIVIACION -Leydela especiea recuperar  recuperar  -Reservasde mineral -Característicasmineralógicasy geológicas -Comportamientometalúrgico -Capacidad deprocesamiento -Costosde operación ycapital -Rentabilidad económica SE TIENE UNMINERAL DE CUPRITA SEGÚN EL DIAGRAMA EH-PH HAGA SU INTERPRETACIÓN EN MEDIO ACIDO EXPLIQUE CUALESSERIAN LAS REACCIONES. Interpretac Interpretación: la disoluución ción delos óxidos óxidos simplesde simplesde Cu es termodinámicamenteen el dominio acido yen presencia de oxidantes CuO+ 2H+ Cu+2 + H2O

electrorrefinacion DESCRIBA LOS PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR UNA PRUEBAHIDROMETALURGICA Carac Caracteriza terizacióndelmineralparasaber cióndelmineralparasaber siesde bajaley Tritturac urac y molienda i enda a un tamaño tamaño aproopi piadopara a dopara queel solventepueda actuarsobre el mineral Concentración encasos demetales valiosos

2H+ + H2O2+ 2H2OEN LA EXTRACION Y R-EXTRACCION DETALLE LAS2eREACC. POR SOLVENTE Extracción Extracción:: losmetale losmetalesen sen soluciónenla soluciónenla faseacuos faseacuosaentrana aentrana lafaseorgánica CuSO4+ RH CuR + H2SO4 H2SO4 Me+2+ RH MeR+ H+(PLS) (acu (acuoso) oso)

.¿CUÁLESSON LASUTILIZADOEN RAZONES POR LAS QUE EL H2SO4ES EL REACTIVOMAS LIXIVIACIÓNÁCIDA? El H2SO4es: -Económico . -No tóxico. -Fácil deregenerar. -Disponibilidad.  

Cu2O H2O+ 2eOx+ 2e 2e-+- 2H+ Red2Cu+2 + H2O+ Cu2O + 2H+ 2Cu+2 + Red + H2O SE TIENE UN MINERAL SULF CU SEGÚN DIAGRAMA EH-PH INTERPRETE INTER PRETE UTILIZAND UTIL IZANDO.... O.....EN . EN MEDIO MEDIO ACIDO. SOL:::REACCIONES: CuS + Fe+3 Cu+2+ Fe+2+Sº Fe+3 Fe+3 Fe+ Fe+22 + 1eSO+ 1/2O2 SO2

SO2+ 1/2O2 SO3 S2 + H2O H2SO4 H2SO4 CuO+ H2SO4 CuSO4+ H2O SE TIENE UNMINERAL DE CUPRITA SEGÚN EL DIAGRAMA EH-PH HAGA SU INTERPRETACIÓN EN MEDIO ACIDO EXPLIQUE CUALESSERIAN LAS REACCIONES. Interpretac Interpretación: la disoluución ción delos óxidos óxidos simplesde e sde Cu es termodinámicamenteen el dominio acido yen presencia de oxidantes CuO+ 2H+ Cu+2 + H2O Cu2O Cu2O + 2H+ 2Cu+2 2Cu+2 + H2O+2eOx+ 2e- Red Cu2O + 2H+ 2Cu+2 + Red+ H2O   DETERMINE EL NUMERODE ETAPAS EN UNAEXTARCCION POR SOLVE SOLVENTE NTESS PAR PARA A EL ION ION CU. TEN TENIEN IENDO DO UNA EFICIENCIADEL 98% CONCENTRACION DECU: 5G/L SOL: decimos decimos tenemos eficieencia ncia del 98% de Cu 0.98*5= 5= 4.9g/L sepierde 5-4.9=0.1g/L

IMP IMPORT ORTANC ANCIA IA DEL USO DE POT POTENC ENCIOM IOMETR ETROS OS EN LA HIDROMETALURGIA Tieneimpor Tieneimportanciaya t anciaya quenosayudaa medirelpotencialqueesla tendenciadeuna sustanciaparaser sustanciaparaser oxidadao reducida,esdecirpara reducida,esdecirpara perdero perdero ganar electrones, semide en mV, ademasse relacionacon el pH, y conambospodriam conambospodriamosobservarel osobservarel comportamiento de losmetales en eldiagrama dePourbaix. - LLaa s olol ub ub il id ad ad d is mi mi nu nu ye ye a c au au sa sa d e l a f or or ma ma cici on on d e complejos(V) -Lasmoleculas polaresson insolublesen agua(F) -Lagalenaporsuscaracterist e risticastiene i castiene un enlacemetalico ionico(V) -Lasolubilidad AUMENTA porefecto delos ionescompartidos EN LA LIXIVIACION BACTERIANA LA PRESENCIA DEL FE(+3) ES MUY IMPORTANTE PARA PODER REDUCIR EL ION AZUFREE PRESE AZUFR PRESENTE NTE EN LOS MINER MINERALES ALES SULF SULFUROS UROSOS, OS, EXPLIQUE:P Q UE:Paraque sepuedadar estetipo delixiv. tieneque haber presenciade sulfuros m etet alal ic os os , O 2 y H 2O 2O y loxidosdel a l ix vi ia cicFe(+3). i on on d e s ulul fu ro ro s metalicos...consecuenciadelos a extraccion por efluentes demetales esun proceso selectivo porquee facilita porqu i ta la adsorcion c ion del del material i al en solucio solucion, n, incrementasu concentraciony estalisto parala etapade electrorrefinacion  

 

 

Construya un eletrodo de metal con una solución saturada con una solución poco soluble de metal Ag, Ag, AgCl, Cl   –  determineel e rmineel potencialde e ncialde lamediapilay com comoo cerraríael r aríael circuito:E O=0.799V, KPS: 1X10-10    SOL: ClAg +e- ↔ Ag o +ClEO=0.799V =0.799V    Ag+ +e-  ↔ Ago E ½ = E° Ag + 0.0591 log  Ag [ Ag+]  1 2.- E ½ = 0.799 + 0.0591 log  Ag [ Ag+]  3.-  Ag [ Ag+] dependedela  solubilidaddel ClAg ClAg   ClAg  ↔ Ag +Cl4.-KPS= [Cl-] [Ag+] = 1x10 -10  5.- [Ag+] = 1x10-10 = 1x10-10  [Ag-] [Cl-] 6. E½ = 0.799 + 0.0591LogKps – [Cl-] 0.0591LogKps –0.0591Log 0.0591Log[Cl-] -10 E½ = 0.799 + 0.0591Log1x10  [ 1] 0.0591Log1x10  –  –0.0591Log 0.0591Log [ E½ = 0.799 + 0.0591 = 0.2080v 

Construyaun electrodode ClHg2,Hg, Cl-,además determineel potencial demediapilaE o Hg =0.789, sol1M. SOL: e- +Cl -Hg +↔ Cl- +Hgo   Hg+ +e - ↔ Hgo  E ½ = E° E°  Hg + 0.0591 log [Hg+] 2. E ½ = 0.789 +0.0591 log Kps  1 [Cl-] E ½ = 0.789 + 0.0591LogKps – [Cl-] 0.0591LogKps –0.0591Log 0.0591Log[Cl E ½ = 0.789 + 0.0591LogKps 0.789 + 0.0591LogKps = cte E ½ = 0.2676v

Interpretey expliqueel siguientediagrama. sobreel efecto de losionescompartidosylaformació losionescompa rtidosylaformaciónn decomplejos.deun o s.deun ejemplo. Lasolubilidad cambiacomo consecuenciade otros iones enla solución: Lasolubilidadbajacomoresul i dadbajacomoresultadodelefectodelos t adodelefectodelos iones compartidos. Lasolubilidadsubeacausadela i dadsubeacausadela formacióndecomplejos. o s. ejm: lasolubilidaddelcomple i daddelcomplejodeclorurodeplata 1.El catalizador no influye en la constante de equilibrio es una sustanciacapaz dehacer que unsistemaquímicoalcance mas rápidament d amente su estado a do de equilibri b rio, o , sin altera e rar las propiedades dedicho equilibrioni consumirsedurante elproceso.

2.-Que importanci 2.-Que t ancia tieneel uso de poten potencióme ciómetros en la hidrometalurgia:es hidrometalurgia: esimportanteya e ya queayudaamedir elpotencial quees la tendenciadeuna sustanciaparaseroxidadao reducida (paraperder o ganar electrones) o nes), semide en mV, adem además ás se relaci a ciona o na con el PH, y con con ambos se puede observar el comportanmientode los metales enel diagramade pourbaix. 3.-DETERMINESI ES(V) O(F) EXPLIQUE EXPLIQUE   a.-las moléculas polares soninsolubles en agua(F) porque el aguaes polar y las moléculas polares ares sonsolubles enotropolar. b.- la galena por sus característica í sticas tiene un enlace metálico co ionico(v) c.-la solubilidaddisminuyeacausa dela formacióndecomplejos (V) D.-lasolubilidad AUMENTA pordefecto delos iones compartidos. Hidrometalurgia.- es larama dela metalurgia queconsisteenla recuperación ó n de metales e s desde minerales, a les, concentrados de minerales, calcinasy matas. Usando soluciones liquidas,acuosas y orgánicas.

muevencon facilidaddesdeun i daddesdeun orbital t al y estamovilidadexplicala c ala altaconductividad delos metales. ENLACE IONICO:  IONICO:  Sus enlaces están unidos por fuerzas electrostát r ostáticas i cas - Estos enlaces se mantieneunidocada e neunidocada ióna sus vecino vec inos através através delcristal a l - El crista s tal es unagran unidad d ad iónicamente sujeta- Noson conductores de electricid r icidad, sus efuertementeunidosdentrodelos iones-Al fundirse r se oal disolverse v erse en agua, los iones adquieren alta movilidady son conductores de laelectricidad. ENLACESCOVALENTES: - Susátomos estánsujetos entresí por  enlaces dee- compartidos ocovalentes: DiscretasOReticulada. Discretas - - Sus átomose arreglanen pequeñas unidades Discretas d ades -Sus fuerza fue rzas químic m icas deenlac deenlacee no se extiendenmas i endenmas allá de sus unidades. - Teniendo fuerzas intermoleculares débiles, Son blandos, bajopunto defusión y vaporización. Reticulada: Los Reticulada:  Los enlacesse extiendenalo largodetodoelsólido siendoestables, duros, insolubles, nopuedenfracturarse en pequeñas unidades.

Aplicacionesy electrorefinació relorefinació Cu, Zn, Ni, Cr )reaccioneselectroquímicas.al basede los procesos comoes casode n(la cementación, precipitación y reducción electroqu r oquímica esta explicadoen los diagramas depouxbaix. ENLAC METALICO: METALICO: tienensus átomos empaquetados entresi tieneun arreglo más densoentreellos  – presentan traslapes en sus orbitalesen a lesen átomos vecinos en un cristal a l  –los electrones se

ESTRUCTURA DEENLACESMIXTOS METALICO-IONICO: PbS, METALICO-IONICO:  PbS, CuFeS2. Tienecaracteristicascomo lustre, opacidady conductividadeléctrica. -laconductividad eléctricaes muchomenor quede los metales. seles llamasemiconductores. COVALENTECOVAL ENTE-IONICO: I ONICO: Un  enlace iónico puede ser parcialmente covalentes y viceversa y un enlace

covalente parcialmente iónico. el AgCl t iene un cristal predominantemente ionico. Los e- del Cl- no están localizados entorno al Ag+, están en algún grado compartidos entre los 2 iones. Siendo su enlace parcialmente covalente y mas fuerte q el enlace ionico del NaCl. Metálico  –  Covalente: Un caso típico es pirita (FeS2), Tiene lustre metálico, estructura cubica como NaCl con el Fe2+  ocupando los del Na+ y los S2-   ocupando las del Cl- . QUE ENTIENDE E NDE POR CINETICA DE LIXIVIACIO A CION, CUALES SON SUS FACTORES Y QUE IMPORTANCIA TIENE LOS GRADOS DE LIBERTAD :

es la velocidadde reacciónque está controladapor la difusiónde los iones reactantes y deproductos a través dela superficiesolido/liquido. Factores: To, velocidadde reacción, presión, concentración, grado deagitación, presenciade catalizadores. Moléculaspolares:   acetona, alcohol, y las bases comoel NH4 q se dis disuel uelvenen v enen H2O formando m ando enlaces a ces de H2. La solubilidad disminuyeal n uyeal aumentar la TO  debidoa ladebilidaddelos enlaces conrespecto alas vibraciones térmicas. Moléculas no polares.- el tetracloruro de carbono(Cl4C) 4 C) oel benceno(C6H6)son insolubles u blesal aguadebidoa lainhabilidad de

estas paraformar enlaces dehidrogenocon dichos compuestos no polares. Cristalesionicos.-los Cristalesionicos .-los cristalesionicossedisuelvenenaguapor2 razones: -Latendenciaa hidratarsedelos a tarsedelosiones enelcristal.  - el debilitamientode las fuerzaselectrostáticasde las fuerzasinternas deuncristal.Comoresultadodela presenciadelas moléculas de aguaaltamente polares. cristalesno iónicos: comolos metales o cristales covalentes comocuarzo soninsolubles debidoa quelas moléculasdelagua nopueden debilitar los fuertes enlaces metálicas icas ocovalentes. Solventesorganicos: laadicióndeunasoluciónorgánicaauna soluciónacuosadeunelectrolitodismin i todisminuyelasolubilidaddelos solutos, o s, debidoa d oa quelactedieléctricadelmediodisminu c adelmediodisminuye. Fuerzas interionicas: interionicas: electroli  electrolitos t os levem levemente ente solubles son mas solubles ensolucionesde sales qen elaguapura.En soluciones diluidas d as los iones estánlibres y separados de manera q no se influenciaentre si. Soluciprocesoshidrometalurgicos ones tampón o aqueno mortigsedesvié uadores: enlos esimportante mucho elPh, estoseconsigueagregandoal sistemaunasolución tampón detal maneraque a que cuandouna baseo unacido empieza e za aproducirse a causadelproceso, el pH del sistem istemaa nocambia. Acidoacéticoyel i coyel acetatodeNa. Importanciade loscomplejos

-Es importanteporq t anteporquecuandose agregaun iona union complejo e jo el metalde estaprecipita, a , perono precipitacuandoen p itacuandoen elmetal estáacomplejado. -porejemplo: o : el AgCl precipita cuandose agrega iones Cl-a una soluciónde AgNO3, perono ocurre deuna soluciónque contiene e ne quecontiene [Ag(CN)2 ]- debidoa quelaplataestáacomplejada a da

 

IMPORTANCIA DE LOSCOMPLEJOS • Los complejostieneimportancia enla hidrometalurgia, nos referiimos mosaaquellosquesonsolublesensoluciónacuosa •

Podemos Podemosmencionarelcasode unasolucióndesulfatodeCu ó ndesulfatodeCu al queseadicionaotrasolucióndeNH3, seformaelcomplejo Cu2++ nNH3↔ [ Cu(NH3)4]2+ denominadotetra amin cobre • Dondeelioncobrecomparteunpar t eunpar deelectrones conelátomo denitrógenodelamoníaco. • Ensoluciónacuosaunión

acomplejadose comportademaneradistintade otronoAgClprecippitacuand itacuandose agrega iones Cl-auna solucióndeAgNO3, peronoocurreenuna soluciónquecontiene[Ag(CN)2]-debidoaque laplataestá acomplejadapara reaccionar conel Cl-

acomplejado • Por ejemplo, el

• Delmismomodo, elAgClprecipitacuandoseagregaAg+ auna

solucióndeNaCl, peronoocurredeunasoluciónde [PtCl66]2-ya ]2-ya queenestecaso,el cloroestáacompleja cloroestáacomplejadoy noestálibrepara reaccionar conelión Ag+ • Los iones complejos pueden

identificarsepor comoson:intercambioiónico colorimetría, mediciones IR y distintosmétodos UV,conductividadeléctrica, así comoextracción porsolventes. HIDRATACION E HIDROLISIS • Los iones en soluciones acuosas estánhidratados, están rodeadosdemoléculasdeaguadebidoala polaridad• i dad• Los

cationes normalmenteestán máshidratados que los aniones, su

pequeñotamaño permiteque tenganuna cargamás concentrada atrayendouna mayor cantidadde moléculas deagua. • Los iones hidratadostienentendencia aperder iones OH-óH+, procesollamado hidrólisis ypuederepresentarse: (Me(H2O)n)n+ → Me(H2O)n  Mea+ + H2O ═ Me(OH)(a-1) + H+ • Parael iónFe3+sehidroliza:  (x(H2O)n)b ═ (x(H2O)n-1(H)(b-1) + OHÓ xb-+ H2O ═  xH(b-1)+ OH• E l i ó n C N-se hidrolizaen: CN-+ H2O ═ HCN +OHLatendencia ahidrolizarse dependeráde: • La densidaddecargaentrelacargaiónicay d addecargaentrelacargaiónicay elradiodela

moléculaionizada. A mayor densidaddecarga mayor serála hidrólisis. Lahidrólisis deun alcalinoo alcalinoterreo es indetectablepero delTi4+ y V5+sonimportantes • Estructuraelectrónica Iones conestructura degas inertesu tendenciaa hidrolizarsees

  SOL: ClAg+e- ↔ Ago +ClAg+ +e- ↔ Ago EO=0.799V  =0.799V  E ½ = E° E°Ag+ Ag+ 0.0591log [Ag+]   1 2.- E ½= 0.799+0.0591log [Ag+]   3.-[Ag 3.-[ Ag+] dependedelasolubilid addel ClAg   ClAg ↔ Ag+Cl4.-KPS= [Cl-] [Ag+] =1x10-10  5.-[Ag+] =1x10-10 = 1x10-10  [Ag-] [Cl-] 6. E ½ =0.799 + 0.0591LogKps –0.0591Log[Cl-] 0.0591Log[Cl-] E½ = 0.799+ 0.0591Log1x10 0.0591Log 1x10-10 –0.0591Log[ 0.0591Log [ 1] E½ = 0.799+ 0.0591= 0.2080v  

Construyaun electrodode ClHg2,Hg, Cl-,además determineel poten potencial cialde mediapilaEo Hg =0.789, sol1M. -

-

+

-

o

+ + e-e↔ o  ↔ Cl  +Hg   SOL: +ClHgHg Hg E ½ = E°Hg + 0.0591log [Hg+] logKps   Construuyaun yaun eletroodode dode metalcon una solución saturada a da 2. E ½= 0.789+0.0591 logKps 1 [Cl-] con una solución poco soluble de metal Ag Ag,, AgCl, Cl   –  0.0591Log[Cl-] determineel e rmineel poteencialde ncialde lamediapilay com comoo cerraríael r aríael E½ = 0.789+ 0.0591LogKps –0.0591Log[Cl E ½ = 0.789+ 0.0591LogKps O -10 circuito:E =0.799V, KPS: 1X10  

mínima. ElAg+ y Pb2+sehidrolizan más fácilmentequeBa2+ y Sr2+, Fe3+Co3+yCr3+ sehidrolizzanmás anmás queAl3+

b.- la galena por sus características tieneun enlace metáliico co ionico(v) c.-la solubilidaddisminuyea causade laformación decomplejos (f) D.-lasolubilidad aumentapor defectode los iones compartidos. (f) Hidrometalurgia.- es larama dela metaluurgiaqueconsisteenla rgiaqueconsisteenla recuperación ó n de metales e s desde minerales, concentrados de minerales, calcinasy matas. Usandosoluciones liquidas,acuosas y orgánicas. Aplicacionesy reaccioneselectroquímicas.- electrrorefinaci orefinacióón( n( Cu, Zn, N Ni,i, Cr ) al basede los procesos comoes el casode la cementación, precipitación y reducción electroquímica o química esta explicadoen los diagramas depouxbaix. ENLAC METALICO: METALICO: tienensus átomos empaquetados entresi tieneun arreglomás densoentreellos  – presentan traslapes en sus orbitaalesen lesen átomos vecinos en uncristal  –los electrones se muevencon facilidaddesdeun i daddesdeun orbitaall y estamovilidadexpliccala ala altaconductividad delos metales.

ENLACESCOVALENTES: - Susátomos estánsujetos entresí por  enlaces dee- compartidos ocovalentes: DiscretasO Reticulada. Discretas Discretas - Sus átomose arreglanen pequeñas uniddades ades -Sus fuerzas quím mic icas de enlaceno a ceno se extiien endenmas allá de sus unidades. - Teniendo fuerzas intermoleculares débiles, Son blandos, bajopunto defusión y vaporización. Reticulada: Los Reticulada: Los enlacesseextiendena lolargodetodoel sólido siendoestables, duros, insolubles, nopuedenfracturarse en pequeñas unidades.

(paraperder o ganar ones seosmideen ademá s se ENLACE IONICO: IONICO:    Sus enlase cesmanti está n unidos porióna fuerz as rrostát ostátiicas cas - Estos enlaces eeneunidocada neunidocada sus rel aci a ciona o na con el PH PH,elect , y rrones co conn ),amb se puemV, de obs ervar ervar elel elect vecino vecinos atravé atravéss delcristaall - El crisstal tal es unagran unidad d ad comportanmientode los metales enel diagramade pourbaix. iónicamente sujeta- No sonconductores de electrricid icidad, sus efuertementeunidos dentrode los iones -Al fundirse oal disolverse 3.-DETERMINESI ES(V) O(F) EXPLIQUE  EXPLIQUE  a.-las moléculas polares soninsolubles en agua(F) porque el en agua, los iones adquieren alta movilidady son conductores de laelectricidad. aguaes polar y las moléculas polares sonsolubles enotropolar.

no estrtido án á n slocentr alizzados entorno rno . alSiend Ag+ Ag+,o, su están áenla n en algún únalmen grado grado compa eados los ento 2 iones ce alg parci a lmen te covalentey e ntey masfuerteqelenlaceionicodelNaCl. Metálico – Covalente:Uncasotípicoespirita(FeS2), Covalente: Uncasotípicoespirita(FeS2),Tienelustre metálico, i co, estructuracubicacomo NaClconel Fe2+  ocupandolos delNa+ y los S2-ocupandolas delCl- . QUE ENTIENDE POR CINETICA DE LIXIVIACION, CUALES SON SUS FACTORES Y QUE IMPORTANCIA TIENE LOS

0.789+ 0.0591LogKps = cte E½ = 0.2676v Interpretey expliqueel siguientediagrama. sobreel efecto de losionescompartido losionescompa rtidosy sy laformación ó n decomplejos.deun o s.deun ejemplo. Lasolubilidad cambiacomo consecuenciade otros iones enla solución: Lasolubilidadbajacomoresul i dadbajacomoresultadodelefectodelos t adodelefectodelos iones compartidos. ok Lasolubilidadsubeacausadela i dadsubeacausadela formacióndecomplejos. o s. ok ejm: lasolubiliidaddelcomple daddelcomplejodeclorurodeplata 1.El catalizador i zador no influye en la constante a nte de equiliibrio brio es una sustanciacapaz dehacer que unsistemaquímicoalcance mas rápida rápidamen mente su estado a do de equilibbririoo,, sin altera e rar las propiedades dedicho equilibrioni consumirsedurante elproceso. 2.-Que 2.-Que importtanciatiene anciatiene el uso de potencióm potenciómetros etros en la hidrometalurgia: esimportanteya queayudaa medirelpotencial quees la tendenciadeuna sustanciaparaseroxidadao reducida

GRADOS DE LIBERTAD LIBERTAD:: es la velocidadde reacción ó n queestá controladapor la difusiónde los iones reactantes y deproductos a través dela superficiesolido/liquido. Factores: To, velocidadde reacción, presión, concentración, grado deagitación, presenciade catalizadores. Moléculaspolares:   acetona, alcohol, y las bases comoel NH4 q se dis disuel uelvenen v enen H2O forman m ando enlaaces ces de H2. La solubilidad disminuyealaumentar n uyealaumentar la TO  debidoa ladebilidaddelos enlaces conrespecto alas vibraciones térmicas. polares.- el tetracloruro de carbono(Cl44C) C) o el Moléculas no polares.ESTRUCTURA DEENLACES MIXTOS benceno(C6H6)son insoluubles blesal aguadebidoa lainhabilidadde METALICO-IONICO: PbS,  PbS, CuFeS2. Tienecaracteristicascomo estas paraformar enlaces dehidrogeno condichos compuestos no lustre, opacidady conductividadeléctrica. polares. -laconductividad eléctricaes muchomenor quede los metales. Cristalesionicos .- los cristales ionicos sedisuelven enagua por2 seles llamasemiconductores. razones: COVALENTE-IONICO:Un enlace iónico puede ser parcialmen a lmente -Latendenciaa hidratarsedelos ionesenel cristal.  - el covalentes y viceversay un enlacecovalente parcialmenteiónico. debilitamientode las fuerzzas as electrostáticasde las fuerzasinternas elAgCl tieneuncristalpredominante n antementeionico. Lose- delCl- deuncristal.Comoresultadodela presenciadelas moléculas de aguaaltamente polares. iónicos: : comolos metales ocristales covalentes cristalesno iónicos comocuarzo soninsolubles debidoa quelas moléculasdelagua nopueden debilitar los fuertes enlaces metálicas ocovalentes. Solventesorganicos:: laadicióndeunasoluciónorgánicaauna Solventesorganicos soluciónacuosadeunelectroliitodisminu todisminuyelasolubilidaddelos solutos, o s, debidoa quelactedieléctricadelmediodisminu c adelmediodisminuye.

Fuerzas interionicas interionicas:: electrrolit olitooss levem levemente ente solubles son mas solubles ensolucionesde sales qen elagua pura. Ensoluciones diluidas d as los iones estánlibres y separados de manera q no se influenciaentre si. amortiguadores:  Solucionestampón o amortiguadores: enlos procesos hidrometalurgicos es importanteque nose desvié mucho elPh, estoseconsigueagregandoal sistemaunasolución tampón detalmaneraquecuandounabaseoun acido empieza aproducirsea s ea causadelproceso, elpH delsistem delsistemano ano cambia. Acidoacétiicoyel coyel acetatodeNa. Importanciade loscomplejos -Es importanteporq t anteporquecuandose agregaun iona union complejo e jo el metalde estaprecipita, a , perono precippitacuandoen itacuandoen elmetal estáacomplejado. -porejemploo:: elAgCl precipitacuandose p itacuandose agrega iones Cl-a Cl-a una soluciónde AgNO3, perono ocurre deuna soluciónque contieene ne quecontiene[Ag(CN))2 ] -  debido a quela plataestáacomplejada quecontiene[Ag(CN parareaccionarconel Cl--.. 

 

QUE ENTIENDE POR CINETICA DE LIXIVIACION, CUALES SON SUS FACTORESY QUE IMPORTANCIA TIENE LOS GRADOSDE LIBERTAD   EXPLIQUE DETALLADAMENTE ETAPAS DE UNA REACCIÓN HETEROGÉNEAS DEL TIPOG-L-S Lasetapas deuna “reacciónheterogénea” deltipo   gas – líquido – sólido. Son: 1) Absorción delgasen el líquido. 2) Difusión yadsorción delosreactantes haciala interfase sólido –líquido. 3) Reacción químicaenla interfase. 4) Desercción ióny difusióndeloshaciael senodellíquido. d o. a l laabsorción ó n de Laetapa1 noescríticayaqueporlo general un gasesel líquidoesuna d oesuna opera operación ciónrelativamenterápido. v amenterápido. Lasetapas2y 4muchasvecessondeterminante n antesde la velocidad dereacciónheterogénea, por lo quese mencionará

delosproductos.Es decirNERS decirNERSTT asumequesiem asumequesiempreel preel controles difusional). DEFINICIÓN DE TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA Serealizacuandoladetección Serealizacuan doladeteccióndel puntofinalde una valoraciónno esposible empleando un indicadorvisual. Se consid consideraunodelosmétodosmásexactos eraunodelosmétodosmásexactos,, porqueel porqueel potencial sigueel cambioreal dela actividad y, elpunto final coincidedirectamente con el puntode equivalencia. HIDROMETALURGIA ReaccionesHeterogeneas del ipo tipo Sol-Liqquidase uidase emplean tambien extraccionporsolvente Liq-Liq APLICACIONESY REACCIONESELECTROQUIMICAS electro refinnacion(Cu, acion(Cu, Zn,Ni, Cr) labasede losprocesos como esel caso dela cementacion precipitacion yreduccion electroquimicaesta explicado en losdiagrama depourbaix IMPORTANCIADEL USODE POTENCIOMETROSEN LA HIDROMETALURGIA deun proceso hidrometalúrgicoscuyo “control esdifusional”.   Tieneimpo Tieneimportanci rtanciaayaque yaque nosayudaamedirel potencialque potencialque

-Lasolubilidad disminuyea causade la formacion de complejos(V) -Lasmoleculaspolar -Lasmoleculaspolareessoninsolubl ssoninsolubleesen sen agua(F) -Lagalena porsus caracteristicastiene un enlacemetalico ionico(V) -Lasolubilidad AUMENTA porefecto delos iones compartidos DETALLE LAS REACC.EN LA EXTRACIONY R -EXTRACCION POR SOLVENTE Extraccion: losmetalesen solucion en lafase acuosaentran a lafaseorganicaa lafaseorganic CuSO4+ RH-> CuR +H2SO4 Me+2 + RH -> MeR+ H+ (PLS) (acuoso) R-Extraccion: losmetales presentesfase organicason trans transferid feridosa osa lafaseacuosa CuR +H2SO4-> CuSO4+ CuR MeR +H+-> Me+2+ RH

Lasolubilidad cambiacomo consecuenciade otrosiones en lasolución: Lasolubilidad bajacomo resultado del efecto delos iones compartidos. Lasolubiliidadsubeacausadela dadsubeacausadela formacióndecomple formacióndecomplejos. jos. ejm: lasolubilidad delcomplejo decloruro deplata EL CATALIZADOR NOINFLUYEEN LA CONSTANTEDE EQUILIBRIO Esuna sustanciacapaz dehacer queun sistemaquímico alcancemás rápidamentesu estado deequilibrio, sinalterar laspropiedades dedicho equilibrioni consumirsedurante el proceso. SOLUCIONESTAMPÓNO AMORTIGUADORES: En losprocesos hidrometalurgicos esimportanteque no se desviémucho el Ph, esto seconsigueagregando alsistema unasolucióntampón detalmaneraquecuandounabaseo un acido empiezaa producirsea causadel proceso, elpHdel sistemano cambia. Acidoacético yelacetato deNa.

Laetapa3 esmuylentaporser unareacción químicadebaja c adebaja veloc velocidad,en idad,en estalaquedeterminala estalaquedetermin ala veloc velocidaddel idaddel compuesto dela reacciónheterogénea,por lo quediríamos

VELOCIDAD DE RX ENLALIXIVIACION Lavelocidad dereacción enuna lixiviaciónestá controlada porla difusión difusiónde losionesreactantesyde a ntesyde productosatravés productosatravés dela superficiesólido/liquido INTERPRETE Y EXPLIQUEEL SIGUIENTE DIAGRAMA.SOBRE EL EFECTODE LOSIONES COMPARTIDOSY LAFORMACIÓN DE COMPLEJOS.DE UNEJEMPLO.

Podemosmencionar el caso deuna solución desulfato deCu al quese adicionaotra soluciónde NH3, se formael complejo

quees proceso hidrometalúrgicoscuyo “control esquímico”. 

Razón porel cual sedesarrolló elmodelo de NERST quien considerabaque losfenómenos químicosque ocurran en la interfaseson a seson siempremásrápidosquealmenosunade las etapasde etapa sde trans transportedifus portedifusional(seaestadelosreactan ional(seaestadelosreactanteso teso

esla tende tendenciadeunasustanc nciadeunasustanciaparaser iaparaser oxida oxidadao dao reduc reducida, ida, esdecir paraperder oganarelectrones,semideenmV, oganarelectro nes,semideenmV, ademasse ademasse relac relacionaconel ionaconel pH,ycon ambospodriamos i amos observar elcomportamiento delosmetales en eldiagramade Pourbaix.

 

IMPORTANCIADE LOSCOMPLEJOS

• Loscomplejostieneimportanciaaen en lahidrometalurgia,nos referimosaaquellosquesonsolublesensolución acuosa •

Cu2+ + nNH3↔ [Cu(NH3)4]2+

cobre

denominadotetra amin

• Dondeel ioncobrecomparteun parde electrronesconel onesconel átomo denitrógeno del amoníaco. •En solución acuosaun

ión acomplejadose comportade maneradistinta deotro noacomplejado • Por ejemplo, elAgCl precipitacuando se

agregaionesCl-a agregaionesCl-a unasolucióóndeAgNO3, ndeAgNO3, peronoocurreen unasolucióónquecontiene[Ag( nquecontiene[Ag(C CN)2] N)2]-debido - debido aquela plata estáacomplejada parareaccionar conelClprecipitacuandoseagregaAg+ doseagregaAg+ a • Del mismo modo,el AgCl precipitacuan unasolucióóndeNaCl,pero ndeNaCl,pero noocurredeuna soluciónde [PtCl66]2-yaqueen ]2-yaqueen estecaso,elcloroestáacomplejadoyno a doyno estálibreparareaccionar con elión Ag+ • Losiones

complejospueden identificarsepor distintosmétodos como son: colorimetría, medicionesIR y UV, conductividad eléctrica, intercambio iónico asícomo extracciónpor solventes EXPLICAR LA VELOCIDADDE REACCION DE LAS DISTINTAS ESPECIESMINERALES DECU EN H2SO4 .INDICAR DISTINTAS REACCIONES Losprincippalesminer alesmineralesoxidadosdecobredeinterésen a lesoxidadosdecobredeinterésen Hidrometalurgiase presentanen laTabla sellosordenadosde dondetambiénosde figuranlossulfurosmáscorrie figura nlossulfurosmáscorrie ntes,todosellosordenad ntes,todo acuerdo ala zonade oxidación aque pertenecen en el yacimiento, sepuede apreciarque existen mineralesoxidados delosque apriori puedeseñalarsequesonaltame larsequesonaltamente nte solubles,como e s,comoes elcaso delossulfatosycarbona delossulfatosycarbonatosde tosde

cobre. Ademásen laTabla semuestra información cualitativa delascinéticasdedisolución u cióndelasespeciesmineralesde cobre. Ladisolución con ácido sulfúricodiluidoes unprocedimiento quegarantizabuenosresu i zabuenosresultadosen lalixivia lalixiviacióndela cióndela mayoríade losminerales oxidados.

 

Definicion losprocesos hidromet consistenenla recuperacion de metales desde:* desde:*minerales* minerales*concentradode calcinas**matas matas**materiales residuales. minerales* minerales*calcinas larecuperación ooptencion es realizadamediante unaserie de recuperaciones como a) lixiviacióno disolución b)separación b)separación c)purificación d)reducciónde reducciónde metales ensolución acuosa. Estos c)purificación d) procesos tienenq ver comorolcentralen lainterface electroquimic. Latransferencia decarga eléctrica(electrónicao ionica)esotravez delimiteentre2fasesy esclaveimportanteen los diferentes fenómenos deoperaciónhidromet.la electrorefinación demetales deCu,Zn,Ni,Mn,Cr sonaplicaciones deRx electroquímicas. ELEMENTS APLICABLESA QUIMICDE SOLUCIONS laquímica rad delas soluciónes muyimportanteenlahidromet a nteenlahidromet *laestructuurad los minerales* minerales*laestructura delagua *fenómenos dedisolución Clasificaciónestructural dels minerales ales *metalicos*ionicos*covalentes(grafikito) Estructurade losenlases metalicos  metalicos  lsmetales tienensus

grupcontieneniones*suestabili s uestabiliddaddependdlatendenciade addependdlatendenciade ciertos atomos a perdery aotros aganar e - *sus enlasesstán unidos porfuerzas electrostáticas*tenemosNaCl,Na +  starodiad por6Cl- y elCl- starodeadod 6Na+ *stos enlases semantiene unidocada iona sus vecinos atraves delcristal*el cristales 1gran unidadiónicamente sujeta*tienenrelativa dureza,rigidos y s funden aT°rela tivamentealta*no sonconductores deelectridad,sus e-  stánfuertementeunidos dentroode de los iones*alfundirseo s eo al disolversen agua,los iones adquierenalta movilidady son conductores dela electricidad*sefractura condificultad debido a sus altas fuerzas deatracción. Estructurade losenlaces covalents sus atomos stánsujetos entresiporlos enlases dee- conpartidos ocova lentes*discretas*reticuladas.COVALENTE DISCRETAS *sus atomo s areglann pequeñas unidades*susfuerzas químicas deenlaceno seextienden mas allade susunidades*tenienenfuerzas intermoleculares débiles*sonblancos, bajopunto dfusión y vaporisacion* nel S°estasujeto a2atomos vecinos,formando

atomos deSi. ESTRUCTURA DE ENLASEMIXTOexistenmuchos minerales qpertenecena enlases intermedios*metalico-ionico medios*metalico-ionico *covalente-ionico*metalico-covalente  metalico-covalente  E.D.E.M.METALICOIONICO IONICO *muchos  *muchos minerals comoPbS,CuFeS 2 *tienepropiedades características delosmetales : lustreopacidad y conduc tividad eléctrrica* ica*llaconducti aconductivvdadeléctr dadeléctriiks ks muchomenos qd los metales*motivandoq sles llamesemiconductors .suse - tienen 1movimientorestringidoen elreticulado x defectos E.D.E.M.COVALENTE-IONICO*unenlaceioni estructurales.E.D.E.M.COVALENTE-IONICO estructurales. *unenlaceioniccoo puedeser parcialmentecovalentey viceversay unenlace covanlenteparcialmenteionico* existen minerales enlazados tanto enformaionicacomocovalentealavez.los carbonatos,elenlace entreC y O es covalentemient e ntemientrras as qstaentreel C yel ionmetaliccoo es ionico E.D.E.M.METALICO-COVALENTE *uncasotípicoes FeS2 *tienelustremetalico,estructuracubicacomoNaClconel u racubicacomoNaClconel Fe2+ o cuadolos delNa+ y losgrupos S2- o cupadolos delCl - elion disulfuroes covalentepor naturaleza. PRODUCTOSDE SOLUBILIDAD

equilib: [A+][B-]/[A [A+][B-]/[AB]=K1 B]=K1/K2=K lacantidadde ABnoinfluyeenel gradode saturaciónse considerauna cte:[A+][B-]= Kps=K[AB]Kps s productod solubilidad*entrecorchetes seexpresa en concetnracionmolar “molaridad”.tambiensepuedeexpresaren gr/l,llamándosesolubilidad EFECTODEL ION COMPARTIDOY LAFORMACION DE COMPLEJOSlasolubil COMPLEJOS lasolubilidaddeunasustanciapued i daddeunasustanciapuedecambiar con lapresenciadeotros ionesen lasolución* dism disminuyeporefectode inuyeporefectode los iones compartidos*aumentaacausa dela formaciónde complejos Solubilidad delAgCl enHCl diluido pequeña disminuciónde lasolubili dada bajas concentraciones de HCl,debidoa: *presenciadelionCl- comoioncompartidoentre HClyAgCl AgCl(S) ---Ag+ + Cl-K=[Ag+][Cl-] también…cuando [Cl-]aumenta,la concentrcióndel ion[Ag+] tiendea disminuir paramantener el valordeK cte.entonces,laRxsedes plazahaciala a la izquieerda* rda*ppero, ero,elaumentodelasolubilidadaaltas e laumentodelasolubilidadaaltas

+nNH3 – [Cu(NH3)4]2+ denominadotetra amincobre*dond elion cobrecomprar te1par de e- conel atomodnitrógenodel amoniaco* a co* ensoluciónacuosaunionacomplejdose comportade maneradistinta deotro no-acomplejado*los iones complejos puedenidentificarse pordistintos métodos como son:colorimetría,medicionesIRyUV,conductividad eléctrica,intercambioionicoasi comoextracción porsolventes HIDRATACION E HIDRÓLISIS losiones ensoluciones acuosas estánhidratados,stan rodeados demoléculas deagua debidoa la polaridad*los cationesnormalenteestán mas hidratados qlos aniones,supequeño tamañopermite qtengan 1cargamas concen tradaatrayendo 1mayor cantidadde moléculas deagua *los iones hidratados tienentendencia aperder iones OH-o H+,procesos llamadohidrólisis y puederepresentarse: Me a++H2O=Me(OH) (a1)+OH+ paraelionFe3+se hidrolizaX b- + H2O=X H2O=XH H(b-1)  +OH-elion CN-sehidrolizaenCN- + H2O= HCN+ OHLA TENDENCIA DE HIDROLIZARSEDEPENDE DE *ladensidad decargaentrelacargaionicay elradiodela molecuaionizasa.A

Los materialesominerales tratados enlas plantas debeneficioson compuestos naturales conttuidos porunamezcla deminerales. El material es unamezcla heterogenea deminerales;esta heterogeneidadse encuentraen elyacimiento;principalmenteson tres aspectos*aspectosquímicos,* aspectos* aspectosquímicos,* asp.mineralógicos*asp.fisicosELECCION asp.mineralógicos*asp.fisicos ELECCION DELAMUESTRA la muestrafinaldebeser r afinaldebeser representativadela originalencuantoa n alencuantoa *composición química*comp.mineralogica*tecturaFACTORES ica*tecturaFACTORES lamasa de muestradepende devarios factores * tipodepruebas consideradas*tipode mineral*objetivos delas pruebas*reglas de muestreoQUE ESMUESTREO es elarte ociencia qpermite representa e sentar unlotedematerialporunafraccióndeeste.El muestreoesta basadoen laeliminación deerrores sistematicos y elmantenimiento deerrores aleatorios enun intervaloaceptable.se consideracada problem como1caso particular TIPOS DE MUESTREO *selectivo*porgrappillage*alazar* sistematico*estratificadoPLAN DE MUESTREO elobjetivodel plan

atomos enpaketads entresidensidadde stoss presentansegúnlas restricciones de tamañoy carga*Tienenun arreglo mas densoentreellos*presentan traslapes nsus orbitales en atomos vecinos nun cristaalpermiti lpermitieendoqun ndoqun e- semuevadesdeun orbitalenla a lenla cargadvalenciaade de unatomohaciaunorbitalsimilaarr deotroatomo*suse  devalencia sconsideran relocalizados, pertenecenalcristalcomountodoteniendaltaconductivvidad idad Estructuradelosenlasesionicos * c os * losmineraldeste eléctrica Estructuradelosenlasesioni

anillos d8miembros . esfrágil *los y tie nebajo puntode fusión(=120°C) COVALENTE RETICULADA enlases seextiendea lolargo de todoel solido*siendoduros,estables,generalmente insolubles,no puedenfracturarse enpequeñas unidades*enel SiO2, elSi4+ ocupa 2elcentrodltetraedro, o , compartelectrones conelO ,situados enlos vertises deltetraedros.cualquier fracturarequiere demuchos de estos enlases químicos serompan*los feldespatos sonsilicatos mineraales les queresultandela a ndela sustitucióndelAlenlugar t ucióndelAlenlugar dealgunos

Ls procesos d disoluciónx naturalezason heterogéneos ren delos homogéneos* enproceso homogéneo: ABA+B ys difie decir: ([A] [B])/[AB]=K1/K2=K=cte dequilib Ladisolucióndeunasal ABfinamentemoliday pocosolubleen + aguasedisocianiones A  y B *lavelocidadddisolució d adddisoluciónhacia delant dependerádel areasuperficial asociadaa sumasa*cuando lasoluciónempiezaasatura rse,sedetieneladisolucióndebidaq lavelocidadderecristaliizacio zacion seigualaconladisolicioonen nen

conce tnraciones]de HClsedebea laformacióndelcomplej o: o : Ag+ 3- entoncesla + 4Cl----[AgCl4 [Ag+]no acomplejadadisminuye paraqel valor deK seacte.elequillibri ibrio s desplaazaala zaala derecha favoreciendmas disoluciónde AgCl IMPORTANCIA DELOS COMPLEJOS*los COMPLEJOS* los complejos tieneimportancia enla hidromet,nos refetimos aaquellos qsonsolubles ensoliciones acuosas*podemos mencionar elcaso deuna soluciónde sulfatode Cualq seadicionaotrasolucióndNH3,sformaelcomplejCu2+

mayor densidadde cargamayorindetect serálaableperodelTi4+ hidrólisis.La hidrólisis unalcalin oo alcalinoterreoes i noterreoes a bleperodelTi4+ y V5+de sonimportantes a ntes * estructuraelectrolítica * iones conestructura degas inertesu tendenciaa hidrolizarsees minima.elAg+ y Pb2+ sehidrolizan mas fácilmenteq Ba2+ ySr2+. Fe3+,Co3+y Cr3+ se hidrolizanmas queAl3+ MUESTREO

demuestreo es;obtener 1muestrarepresentativ paraals ls ensayos *lafragmentación*la homogeneización*el Siendnecesario muestreo PRINCIPALESERRORESEN ELMUESTREO *conta minacinacion*perdidade material*modificación delas propiedades químicas *modificaciónde laspropiedades físicas TEOR TEORIA IA DELMUESTREO*seponen DELMUESTREO*seponen evidencialanecesidadde asociar unamasaa las dimensiones delos fragmentos mas

gruesos delmaterial contituyentede lamuestra.*existe unabasta literaaturasobr turasobrela e la teoríaadelmuestreoM=kd delmuestreo M=kd a masa, coeficiente,dimensión,coeficient PLANDE MUESTREOEN LABO secado-trituracion-moliend-tamizaje-pasado-homogenizacionmuestreado-pulverizaci-homogenz-tomade muestra   3. Explicar la velocidad de reaccionde las distintas espcies minerals de Cu en H2So4.Indicar distintas reacciones

 

2. Determine el numerode etapas en una extarccionpor solventes para el ioncu. teniendouna eficiencia del 98%ConcentraciondeCu: 5g/L  

1)  SOL: decimos tenemos eficiencia del 98% de Cu

0.98*5= 4.9g/L se pierde 5 -4.9=0.1g/L

VELOCIDAD DE RX ENLALIXIVIACION

Lavelocidaddereacciónen unalixiviaciónestácontrolada porla difusión de los ones oi nes reactantesy a ntesy de productos a través dela superficiesólido/liquido 5- setieneunmineralSulfCuSegun diagramaEh-Ph diagramaEh-Ph interpreteutilizando.....en medio acido.  acido.   Sol:::Reacciones: CuS+ Fe+3 ->Cu+2+ Fe+2+Sº Fe+3-> Fe+2 + 1eSO+ 1/2O2--> SO2 SO2+ 1/2O2--> SO3 S2 + H2O--> H2SO4 CuO+ H2SO4--> CuSO4+ H2O RESPONDA: SE TIENE UNMINERAL DE CUPRITA SEGÚN EL DIAGRAMA EH-PH HAGA SU INTERPRETACIÓN EN MEDIO ACIDO EXPLIQUE CUALESSERIAN LAS REACCIONES. REACCIONES . Interpreta p retación: ladisoluciónde losóxidossimplesde Cu es termodinámicamenteen eldominioacidoy enpresenciade oxidantes CuO+ 2H+ Cu+2 + H2O Cu2O + 2H+  2Cu+2+ H2O+2eOx + 2e-  Red Cu2O + 2H+  2Cu+2 + Red + H2O APLICACIONESY REACCIONESELECTROQUIMICAS electrorefinacio r orefinacion(Cu, Zn, Ni,Cr) labasede los procesoscomoes elcaso dela cementacionprecipitaciony reduccionelectroquimica