INFORME LIXIVIACION POR AGITACION.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL ANDRES BELLO FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERÍA CIVIL EN MINAS

LIXIVIACION POR AGITACION

INTEGRANTES Deyna Moreno Calderón Alexia Gonzalez Bugueño Maglio Ramos Palta Carlos Vera Leon Pablo Vergara Ibacache

ACADÉMICO German Segundo Cáceres Arenas

Viña del Mar – Mar  – Chile  Chile Septiembre 2017

RESUMEN.................................................................................................... ...................................................................................................................... .................. 3 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... ............................................................................................................. ........ 4 OBJETIVOS ................................................. .................................................................................................... ................................................................... ................ 5 Objetivo principal: ............................................... .................................................................................................... ..................................................... ............ 5 Objetivo secundario: ............................................................................................................ 5

ANTECEDENTES TEÓRICOS ................................................................... ............................................................................................. .......................... 6 Definiciones ......................................................................................................................... 6 Formulas .............................................................................................................................. 8 Balance Cabeza/Solución  Cabeza/Solución  ........................................................................................................... 8 Balance Cabeza/Ripio  Cabeza/Ripio  ................................................................................................................ 9 Balance calculado  calculado  .................................................................................................................... 10

MATERIALES Y EQUIPOS ...................................................................... .............................................................................................. ........................ 11 Materiales .......................................................................................................................... 11 Equipos .............................................................................................................................. 13

DESARROLLO EXPERIMENTAL ...................................................................................... ...................................................................................... 16 Preparación del mineral ................................................. ..................................................................................................... .................................................... . 16 Agitación ............................................................................................................................ 16

RESULTADOS ......................................................................................................... ............................................................................................................... ...... 18 Balance Cabeza/Solución .................................................................................................... 18 Balance Cabeza/Ripio ......................................................................................................... 21 Balance calculado ............................................................................................................... 22

DISCUSIONES ............................................. .............................................................................................. ................................................................. ................ 23 CONCLUSIÓN ....................................................................................... ............................................................................................................... ........................ 25 ANEXOS ............................................ .............................................................................................. .......................................................................... ........................ 26 Equipo de protección personal (E.P.P.) ..................................................... ........................... 26 Cálculos ...................................................... ...................................................... .................. 28 Correos .............................................................................................................................. 31

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Para la realización del laboratorio de lixiviación por agitación, se realizan diversas tareas para poder llevarlo a cabo, el mineral a lixiviar deberá ser chancado 100% bajo 100#, esto permitirá que el mineral cumpla las condiciones necesarias para este método de lixiviación. Se utilizaran solo 500 gramos de mineral como muestra a utilizar en el proceso, el cual se llevara a cabo en el laboratorio con las condiciones y materiales necesarios para concluir con éxito y obtener los resultados adecuados. A lo que se requiere llegar por este método, será a él % recuperado de Cu, el cual se obtiene agitando el mineral con ácido sulfúrico (H 2SO4) en un vaso de 2000 ml, el cual se agrega agua destilada para completar 1000 ml utilizados, para así dejarlos precipitar en sus respectivos vasos (5 vasos) con embudos envueltos en papel filtro, las muestras a retirar del vaso de 2000 ml se deberán ir sacando en periodos de tiempos ya establecidos, 15, 30, 60, 120 min, para así obtener lo que se requiere para este laboratorio. Se utilizaran 23,5 ml de ácido sulfúrico en la solución para realizar el ensayo (volumen del ácido), esto se determinó para 1 litro de solución, a 40 g/l de H 2SO4. A medida que se extrae los 50 ml con una pipeta, se ira rellenando en cada periodo de tiempo que se saca de la solución, para así mantener en equilibrio el volumen de la solución, este procedimiento se realizara cada vez que se extraigan las muestras. Después de realizar las cuatro muestras, se procede a filtrar el vaso de 2000 ml en el filtro de presión para poder separar la solución que queda en el ripio, este y las muestras ya sacadas anteriormente se mandaran a análisis químico a Catemu, para obtener las concentraciones (g/l) de cobre. Al obtener los datos de las concentraciones en el informe del análisis químico, se procede a calcular las recuperaciones de Cu S y CuT, con las leyes de cabeza entregadas por el docente German Cáceres, además de utilizar el fino del Cu. Se determinó la recuperación por los tres métodos entregados, que fueron, balance Cabeza/solución, Cabeza/ripio y Cabeza calculada, estas últimas fueran calculadas con leyes entregadas por el docente. Las recuperaciones calculadas para el cobre soluble y el cobre total al término de la experiencia (120 min), para el Cu soluble de 86,04% y Cu total de 78,22, generando una diferencia de 7,82 % a favor del Cu soluble.

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Es común pensar en lixiviación como una simple disolución selectiva del metal deseado, por ende si tengo ácido y un mineral, los mezclo en proporciones razonables y espero que el ácido haga su trabajo, por lo cual lo que hasta el momento me interesa es la masa del mineral, su ley, el volumen del ácido, su concentración y el tiempo necesario para que la disolución sea completa y no perder más tiempo. Si me interesa saber cómo ocurre la disolución, como la masa del Cu y concentración del ácido va disminuyendo y como aumenta el catión Cu+ en la solución, para poder predecir mediante un modelo los valores óptimos y hacer proyecciones interpolando o extrapolando el modelo, entonces se debe monitorear el proceso analizando muestras mediante la titulación, para poder calcular el ácido libre, por ende el consumo de ácido, así como la concentración del metal en solución, de acuerdo a estos valores puedo predecir el tiempo óptimo para el proceso, mediante las curvas cinéticas. Esta técnica se emplea para minerales que presentan una alta desintegración de la roca en contacto con soluciones acidulados, en minerales que generan un alto contenido de finos en las etapas de chancado, en el beneficio de menas en las que la especie de valor está en grano muy fino o muy diseminado en la roca. Es también el tipo de técnicas que se emplea para lixiviar calcinas de tostación, en la lixiviación directa de concentrados de molibdenita para disolver el cobre.

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Objetivo principal: 

Simular una prueba de lixiviación por agitación un mineral oxidado de cobre.

Objetivo secundario:  

 

Preparar la muestra de mineral (pulpa). Determinar la cantidad de cobre extraído a los 15, 30 ,60 y 120 minutos de haber iniciado la experiencia. Determinar la recuperación Cobre total y Cobre soluble de la solución. Determinar la recuperación Cobre total y Cobre soluble del ripio.

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Definiciones Lixiviación: Es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua. Este proceso se basa en que los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas. Lixiviación por agitación: Es utilizado para minerales de altas leyes. Se recurre a la agitación mecánica para mantener la pulpa en suspensión hasta que se logre la disolución completa, siendo el tiempo de contacto de los sólidos con la solución del orden de horas comparado con el proceso de lixiviación en pilas que requiere mucho más tiempo. Los agitadores mecánicos son simplemente impulsores colocados en el interior del tanque. Sus ventajas comparativas con otros métodos de lixiviación son:    

Alta extracción del elemento a recuperar. Tiempos cortos de procesamiento (horas). Proceso continuo que permite una gran automatización. Facilidad para tratar menas alteradas o generadoras de finos.

Sus desventajas son:  

Un mayor costo de inversión y operación. Necesita una etapa de molienda y una etapa de separación sólido-líquido (espesamiento y filtración).

Chancado: El mineral proveniente de la mina presenta una granulometría variada, desde partículas de menos de 1 mm de diámetro hasta fragmentos de mayor tamaño, por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme. El material es fragmentado mediante chancado primario y secundario (eventualmente terciario), con el objeto de obtener un material mineralizado de un tamaño máximo de 1,5 a ¾ pulgadas. Este tamaño es suficiente para dejar expuestos por ejemplo a los minerales oxidados de cobre a la infiltración de la solución ácida.

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Tamizar: Es la operación donde el material es separado en base a su tamaño y es una de las más antiguas operaciones unitarias utilizadas en la industria. Idealmente las partículas mayores que las aberturas son retenidas sobre la superficie mientras que las partículas menores pasan a través de las aberturas. Mineralogía del Mineral: El tamaño y la disposición de la especie valiosa influye el grado de molienda necesario para exponer esta especie a la solución lixiviante. La arcillas son una familia de minerales, aluminosilicatos, existen en todos las menas y producen partículas muy finas. La presencia de muchas arcillas puede impedir una buena filtración del relave. Además, el mineral a lixiviar debe tener una baja porosidad. Velocidad de agitación: Debe ser lo suficiente alta para mantener los sólidos en suspensión, y así no decanten. Una velocidad de agitación alta tiende a favorecer la cinética de la reacción, pero tiene un costo energético apreciable. Favorece también la disolución de gases en la solución.

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Formulas



Fino de cobre total (g)

    =      100 Ecuación N°1 

Fino de cobre soluble (g)

    =      100 Ecuación N°2 

Fino de cobre extraído en la solución (g)

  í = ó      Ecuación N°3 

Recuperación de Cobre Total (%)

  í    100% . =        Ecuación N°4 

Recuperación de Cobre Soluble (%)

  í    100% . =       Ecuación N°5

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Balance Cabeza/Ripio 

Fino de Cobre total en el ripio (g)

        =    100 Ecuación N°6 

Fino de Cobre soluble en el ripio (g)

       =     100 Ecuación N°7 

Recuperación de Cobre total en el ripio (%)

ó  −        100% . =        ó  Ecuación N°8



Recuperación de Cobre soluble en el ripio (%)

ó  −        100% . =        ó  Ecuación N°9

9

Balance calculado

      =  100 Ecuación N°10

ó   =>  = 100      +    Ecuación N°11 Dónde: A: Peso del mineral (g) : Ley del mineral (%) V: Volumen (L) c: Concentración (g/L) R: Peso ripio (g) r: Ley del ripio (%)



−     100 ==     Ecuación N°12

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Pipeta Permite medir la alícuota del líquido con mucha precisión. Utilizado en este caso para sacar una cierta cantidad de volumen de la pulpa en agitación. Imagen N°1 - Pipeta Pro pipeta Se utiliza junto con la pipeta para trasvasar líquidos de un recipiente a otro evitando succionar con la boca líquidos nocivos, tóxicos, corrosivos, con olores muy fuertes o que emitan vapores.

Imagen N°2 – Pro Pipeta Probetas Cilindro graduado que permite contener líquidos y sirve para medir volúmenes de forma aproximada. En nuestro caso cumplió la función de medir la cantidad de ácido que agregamos a la solución.

Imagen N°3 - Probeta Vaso precipitado Recipiente que se utiliza sobre todo, para preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos. En este laboratorio se utilizó un vaso de 2000 ml. Y 250 ml.

Imagen N°4 – Vaso Precipitado

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Papel filtro y embudo Como el nombre lo indica, ayudan a filtrar para obtener la solución rica en mineral requerida.

Imagen N°5 - Papel filtro y Embudo Frascos de muestras Se utilizan para retirar muestras en un determinado tiempo y ser llevados a laboratorio para el análisis químico

Imagen N°6 – Frascos de muestras Tamiz Es una malla metálica, que deja un espacio entre sí por donde se hace pasar el material previamente triturado. Se hace pasar el material bajo #12.

Imagen N°7 - Tamiz Paño roleador Utilizado para la homogenización de la muestra del mineral a analizar. El mineral chancado se coloca en el centro del paño limpio y se homogeniza utilizando el método de roleo, el cual consiste en mover el paño de punta a punta para que así el mineral vaya rodando y mezclándose.

Imagen N°8 – Paño roleador 

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Balanza Determina el peso del material a utilizar.

Imagen N°9 - Balanza Harnero de parrilla vibratoria Descripción: Harnero de parrilla de tipo vibratorio de laboratorio con 6 bandejas, estas con aberturas desde sobre una pulgada hasta menor a 1 milímetro. Uso en laboratorio: Poder separar por granulometría el material a chancar.

Imagen N°10 – Harnero de parrilla vibratoria Divisor o Cuarteador de rifle Descripción: Homogeneizador tipo rifle. Uso en laboratorio: Poder homogeneizar la muestra en partes iguales en masa, conservando sus características iniciales y composición.

Imagen N°11 – Cuarteador de rifle

Chancador de mandíbula Descripción: Chancador de mandíbulas de laboratorio SALAS de 15”x24” con una abertura de 5”x8”.

Uso en laboratorio: Disminuir el tamaño del mineral que se quiere lixiviar. Imagen N°12 – Chancador de mandíbula 13

Chancador de cono Descripción: Chancador de cono de laboratorio SALAS GR-12 diámetro 12” con un máximo de entrada de 7/16” y una salida de #35

Uso en laboratorio: Disminuir el tamaño del mineral que se quiere lixiviar.

Imagen N°13 – Chancador de cono Chancador de Rodillo Descripción: Chancador de rodillo SALAS de 8x8 con una alimentación de ½” con un producto de 1/32”.

Uso en laboratorio: Disminuir el tamaño del mineral que se quiere lixiviar.

Imagen N°14 – Chancador de Rodillo Pulverizador de anillos Descripción: pulverizador de anillos - heavy duty SALAS. Uso en laboratorio: Tiene una capacidad teórica de molienda del 95% de producto bajo 75 micras, en un proceso de 2 a 3 minutos, dependiendo de las características del material.

Imagen N°15 – Pulverizados de anillos Tamizadora Ro-tap Descripción: están diseñados y construidos para la reproducción exacta de un movimiento circular en el tamizado manual de un golpe superior en sentido vertical. Uso en laboratorio: El material a utilizar se pasa por el tamizador durante un periodo de tiempo predeterminado esta vez fue de 2 minutos con el cual se pudo calcular el porcentaje de fino que contenía la muestra de mineral -#100. Imagen N°16 – Tamizadora Ro-Tap

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Agitador mecánico Descripción: Agitador mecánico IKA RW20 digital. Uso de laboratorio: Se utiliza para agitar y lograr que el material este en suspensión y no se produzca decantación.

Imagen N°17 – Agitador mecánico Filtro a presión Descripción: Filtro de presión modelo D08 SALAS. Uso de laboratorio: Se emplea para sacar el contenido líquido de las muestras de pulpa.

Imagen N°18 – Filtro a presión Estufa de secado Descripción: Diseñados para procesos de secado de minerales, arcillas, carbón, textiles, aleaciones metálicas, materiales orgánicos y diferentes aplicaciones de laboratorio en donde la uniformidad de temperatura sea relevante y se deba extraer humedad de la carga. Uso en laboratorio: Una vez drenada la muestra de mineral es llevada a la estufa para poder sacarla y extraer la humedad que esta contiene.

Imagen N°19 – Estufa de secado

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      



  





 



   

Se trabajó con 2 Kg. de un mineral de óxido proveniente de Catemu. El cual se clasificó en el harnero mecánico de parrilla vibratoria. Posteriormente reducimos su tamaño en el chancador de mandíbula. Luego reducimos su tamaño pasándolo por el chancador de cono. Lo pasamos por un tercer chancador, esta vez de rodillo. Para después volver a pasarlo por el harnero mecánico. Se dejan las muestras menores a 1 mm aparte y el que quedó mayor a 2 mm se vuelve a moler, ajustando el chancador de rodillo para dejarlo -12#. Luego de pasar la muestra por el chancador de rodillo, lo pasamos por el tamiz para dejarlo -12#, en donde se deja tamizando por 2 minutos en la RO-TAP. Esta operación se repite hasta dejar la mayor cantidad posible -12#. Todo lo que no pasó por el tamiz se lleva al pulverizador por 1 minuto. Luego se homogeniza la muestra completa -12# mediante el método de rodeo. Luego se dividió el material por el método de subdivisión por rifle para descartar el 50%. Utilizamos la bandeja N°4 de 1046,2 g de muestra. Posteriormente se vuelve a dividir con la subdivisión por rifle para utilizar 500 g de material. Seleccionamos la bandeja N°5 con 509,8 g de material. Esa parte de la muestra de pasa al pulverizador, primero la mitad y luego la otra para que así quede el material -100#. Se pulveriza y tamiza las veces necesarias hasta lograr -100#. De esta manera logramos tener los 500 g de muestra para ser llevada a proceso de lixiviación.

Se comienza por preparar una solución de ácido sulfúrico (H 2SO4) con 40 g de ácido en 1 L de agua. La mezcla se preparó en un vaso precipitado de 2 L. Luego se le agregan los 500 g de muestra. El vaso se instaló en el agitador mecánico para así dar comienzo a la lixiviación. Comienza a funcionar el agitador mecánico con una velocidad de 956 rpm, a presión atmosférica (1 atm) y temperatura de laboratorio (20° C).

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





 

Se toma el tiempo transcurrido desde que se pone en marcha el agitador. A los 15, 30, 60 y 120 minutos se extrae una muestra de 50 ml para luego ser filtrados en papel filtro y a la vez agregar 50 ml de agua al vaso precipitado para mantener el balance. A los 120 minutos se detiene el agitador. Se retira el vaso de precipitado y se llevó a filtrado, dentro de un filtro a presión a 100 PSI durante 15 min. Una vez filtrado, el material con forma de “torta” se llevó a la estufa de secado para

sacarlo a una temperatura de 90°C durante aproximadamente 5 horas. Se retira el material y se pesa. Las muestras que se sacaron a los 15,30, 60 y 120 minutos junto al ripio, se llevan a análisis.

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Tabla 1-Datos iniciales. Leyes de cabeza. CuT (%) CuS (%) Consumo de Acido (Kg H+/Kg CuS) Solución de Lixiviación (L) Concentración de Acido (g/L) Cantidad de Mineral (g) Granulometría

1,1 1,0 7,5 1,0 37,5 500 100% - #100

Tabla 2- Análisis químico lixiviación por agitación. Muestra M-15 M-30 M-60 M-120

Concentración Cu (g/L) 4,15 4,04 3,85 3,70

Balance Cabeza/Solución Con la cantidad de mineral utilizada para la lixiviación por agitación, 500 (g), y con las leyes de cobre iniciales, 1,1% y 1,0%, podemos determinar el fino de cobre total y soluble respectivamente, haciendo uso de las ecuaciones N° 1 y 2.

Tabla 3-Fino de cobre (cabeza). Fino CuT (g) Fino CuS (g)

5,5 5,0

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Para determinar el cobre extraído en el tiempo que duró la experiencia. Se debe multiplicar la concentración de cobre que nos entregó el análisis químico por el volumen de la solución de lixiviación que se mezcló con el mineral para crear la pulpa, que en este caso fue de 1,0 (L), tal como lo indica la ecuación N°3.

Tabla 4-Fino de cobre extraído en la solución.

Minuto 0 15 30 60 120

Cu Extraído (g) 0 4,15 4,04 3,85 3,70

Para poder determinar la recuperación tanto del cobre total como soluble, también se debe calcular el cobre extraído en las muestras de solución a los 15, 30, 60 y 120 minutos. El volumen de estas muestras fue de 50 (ml) cada una. Esto se debe hacer pues el valor de la recuperación es acumulable .Se utiliza de igual manera la ecuación N°5. Tabla 5-Cobre extraído de las muestras sacadas para análisis químico. Minuto 0 15 30 60 120

Muestra extraída (L) 0 0,05 0,05 0,05 0,05

Cobre extraído de la muestra (g) 0 0,21 0,20 0,19 0,19

Para finalizar con este balance, se debe determinar la recuperación (%). Como fue mencionado anteriormente, es acumulable, es decir que a medida que va avanzando el tiempo de lixiviación, además de calcular la recuperación de cobre de la solución en el vaso que estaba siendo agitado (volumen 1,0 L), hay que ir sumándole el cobre extraído en las muestras (volumen 50 ml). Por ende para calcular la recuperación requeriremos de los datos de las tablas 4 y 5. Para poder explicar esto de mejor manera se adjuntará una tabla con la cantidad de cobre extraído total que se debe utilizar para calcular la recuperación en cada caso.

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Tabla 6- Cobre total extraído para la recuperación. Minuto Cu extraído de la solución(g) 0 0 15 4,15 30 4,04 60 3,85 20 3,70

Cu extraído de la muestra (g) 0 0 0,21 0,21 + 0,20 0,21 + 0,20 +0,19

Cu total extraído(g) 0 4,15 4,25 4,26 4,30

Ya con el valor del cobre extraído, se determina la recuperación de cobre total mediante la ecuación N°4 y la recuperación de cobre soluble con la ecuación N°5.

Tabla 7-Recuperación de cobre total y soluble.

Tiempo de Lixiviación (min) 0 15 30 60 120

Recuperación (%) CuT CuS 0 0 75,45 83,00 77,27 85,00 77,45 85,20 78,18 86,00

Concentración Cu (g/L) 0 4,15 4,04 3,85 3,70

Gráfico1-Recuperación de cobre total y soluble en el tiempo.

Recuperación V/S Tiempo 100 90 80     )    %     ( 70    n    i 60    o    i    c    a 50    r    e    p 40    u    c 30    e    R 20 10 0

CuT CuS

0

20

40

60

80

Tiempo (min)

20

100

120

Como se puede apreciar en el gráfico, en ambas recuperaciones se observa que entre los 15 y 30 minutos hay un pequeño crecimiento y decrecimiento para luego, en los minutos posteriores, ir aumentando y luego mantenerse aparentemente constante. Si los comparamos entre sí, la recuperación de cobre soluble es mayor que la recuperación de cobre total.

Balance Cabeza/Ripio Tabla 8 – Datos iniciales del ripio. Peso de la Muestra (g) Perdida (%) Peso del Ripio (g) Leyes de Ripio

500 18 410,2 CuT (%) CuS (%)

0,20 0,14

Se obtienen los finos de cobre utilizando las ecuaciones N° 6 y 7 para el cobre total y soluble respectivamente.

Tabla 9 – Finos de cobre total y soluble en el ripio. Fino CuT en Ripio (g) Fino CuS en Ripio (g)

0,82 0,57

La recuperación es calculada haciendo uso de las ecuaciones N° 8 y 9, para lo cual se requieren los datos de fino de cobre total y soluble tanto en la solución de lixiviación como en la recientemente calculada en el ripio.

Tabla 10 – Recuperación de cobre total y soluble en el ripio. CuT (%) CuS (%)

85,1 88,6

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Balance calculado Para el caso del balance calculado lo primero que se debe hacer es reorganizar los datos anteriores para poder realizar los nuevos cálculos. Tabla 11 – Datos para balance calculado. A



V c R r

Peso Mineral (g) Ley CuT (%) Volumen Solución de Lixiviación (L) Concentración a los 120 min (g/L) Peso del Ripio (g) Ley del Ripio CuT (%) Ley del Ripio CuS (%)

500 1,1 1,0 3,70 410,2 0,20 0,14

Recalculado el balance de cobre fino con la ecuación N°10 se obtiene que su valor es de 5,5 (g) igual al obtenido en el balance cabeza/solución. Para recalcular la ley de cobre total (%) se deben sumar la cantidad de cobre extraído de la solución de lixiviación a los 120 minutos además del cobre extraído de las muestras retiradas para análisis químico a los 15, 30 y 60 minutos de haber comenzado la experiencia. A esto se le debe sumar el fino de cobre total en el ripio y dividirlo por la cantidad de mineral inicial con el cual se comenzó la lixiviación, tal y como está indicado en la ecuación N°11 y N°12 se obtendrán el valor de la ley de Cobre Total y de Cobre Soluble además del erros de cada uno.

) + 410,20.0020 100% = 1,02%    =  = 1.0  3.70 + (0.05  4,15+4.04+3,85 500 ) + 410,20.0014 100% = 0,97%    =  = 1.0  3.70 + (0.05  4,15+4.04+3,85 500 Tabla 12 –   Resumen datos obtenidos a través del balance calculado. Ley Analizada (%) Ley Calculada (%) Error (%)

CuT 1,1 1,02 7,27

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CuS 1,0 0,97 3

De los resultados obtenidos, tras ser analizados y realizar los cálculos correspondientes, estos arrojaron como resultado una mayor recuperación del cobre soluble por sobre el cobre total, esto se debe a que el cobre soluble corresponde al cobre contenido en especies oxidadas y el cobre total contiene a las especies sulfuradas y oxidadas, por lo que al ser soluciones oxidadas solubilizadas con ácido sulfúrico, su recuperación será mucho mejor, si bien existen especies sulfuradas que pueden ser en parte solubilizadas al igual que los óxidos de cobre como lo es el caso de la calcosina, la mayoría de estas especies no se ven afectadas al entrar en contacto con el ácido, es por esto que a la hora de analizar los resultados la recuperación del cobre soluble será mayor que el cobre total. Otro punto a destacar tiene relación con el gráfico de recuperación de cobre total y soluble en el tiempo (Gráfico 1), dicho gráfico nos muestra que se obtiene una mejor recuperación a medida que el tiempo aumenta, es decir, la recuperación por medio de lixiviación por agitación es directamente proporcional al tiempo de agitación, esto se cumple en los primeros minutos de reacción, ya que a medida que el tiempo avanza podemos ver que la curva de tendencia tiende a estabilizarse a los 30 minutos, esto quiere decir que hay un tiempo máximo en el cual la recuperación no seguirá aumentando y su recuperación será constante. La granulometría es un factor relevante en la recuperación del mineral, ya que es un método que requiere una dimensión de grano muy bajo, esto último para que la reacción del ácido por sobre la superficie del mineral sea la más óptima posible; Es necesario chanchar y posteriormente pulverizar el mineral bajo los 150 micrones (malla #100), lo anterior para simular la molienda húmeda usada en la gran minería, la cual utiliza humedad para disminuir la resistencia de los fragmentos de roca y así poder alcanzar una menor granulometría en el proceso de chancado disminuyendo los costos de energía por tonelada de mineral. Una observación importante a la hora de adherir el ácido sulfúrico (H2SO4) en el agua, se produce una reacción exotérmica desprendiendo una energía en la forma de calor y provocando un incremento gradual de la temperatura debido a la alta capacidad calórica que posee el agua. Sobre las leyes obtenidas del ripio debemos mencionar que estas fueron dadas por el profesor a cargo de la experiencia, ya que estas no fueron enviadas al laboratorio para ser analizadas, cabe destacar que gracias las formulas empleadas se pudo lograr calcular la recuperación del cobre soluble y cobre total presentes en el ripio.

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Otro factor relevante para la obtención de los resultados alcanzados, tiene relación con las muestras extraídas de la agitación, si bien se extrajo una muestra de 50 ml de pulpa a los 15, 30, 60 y 120 min respectivamente, fue necesario agregar 50 ml de agua a la solución en agitación cada vez que se extraía una muestra de pulpa, esto se debe a que para poder obtener los cálculos de la recuperación de solución es necesario hacerlo en base a la misma concentración inicial, sumándole el cobre extraído de la muestra anterior, lo anterior tiene como finalizar obtener los valores de la manera más fidedigna posible, por lo que, de no hacerlo así, los cálculos variarían respecto al porcentaje de concentrado presente en la solución y la relación concentrado/solución sería siempre disímil, llevándonos a cálculos erróneos. Finalmente, conseguido todos los resultados correspondientes, fue posible recalcular la ley de cobre total y de cobre soluble, la cual dio como valor 1.02% y 0,97%, si lo comparamos con la ley de cabeza o ley analizada correspondiente al 1.1% y 1,0%, podemos percatarnos que hay una diferencia correspondiente al 7.27% y 3% entre ambos valores, lo anterior se debe a los diversos errores instrumentales, teóricos, accidentales y sobre todo personales presentes durante el laboratorio, en todo laboratorio se cuenta con estos tipos de errores y es importante considerarlos a la hora de analizar los cálculos finales para poder concluir de la mejor manera los objetivos planteados al inicio de la experiencia.

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Los objetivos del laboratorio de lixiviación por agitación fueron completados a cabalidad, manteniendo los estándares de seguridad e indicaciones del docente. El minera fue chancado y pulverizado en laboratorio, el cual posteriormente fue tamizado bajo 100# en un 100% En el proceso de la agitación de la pulpa con la solución, la cual estaba constituida por agua destilada y ácido sulfúrico (H 2SO4), se tomaron 4 muestras en distintos tiempo, 15, 30, 60, 120 min respectivamente, las cuales fueron mandadas a Catemu para realizar el análisis químico de estas. Con los resultados entregados desde Catemu en el informe las muestras, se pudo obtener la concentración de cobre en cada muestra, así poder calcular las recuperaciones en cada periodo de tiempo. Al Observar la gráfica de recuperación vs tiempo, esta refleja que a mayor tiempo, mayor será la extracción de Cu y analógicamente mayor es el consumo de ácido, pero esta tiende a un límite, lo cual indica que a los 120 min tendremos mayor recuperación (%) en la extracción de esta, que en las anteriores muestras. Se observa una mayor recuperación en el Cu soluble que en el Cu total, habiendo una diferencia de 7,82%. Este método de lixiviación se realizara para minerales de alta ley, por lo que es un método muy selectivo en cuanto a los yacimientos a realizar, además de su alto costo, solo algunas compañías podrán costear este método. Se puede realizar una recomendación para futuras pruebas en este ensayo, la cual es seguir el procedimiento y las normas de seguridad entregadas por el docente, además de haber leído acerca del procedimiento a realizar con anterioridad para no llegar a tener inconvenientes al momento de efectuar este ensayo.

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-Casco: Protección de cabeza contra objetos a baja altura.

Imagen N°20 - Casco -Gafas: Protección de ojos ante cualquier sustancia que pueda salir expulsada hacia ellos y dañarlos.

Imagen N°21 - Gafas -Orejeras: Proteccion de oidos frente a cualquier ruido fuerte en laboratorio.

Imagen N°22 - Orejeras

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-Mascarilla: Protección contra polvo y gases que puedan dañar nuestros pulmones.

Imagen N°23 - Mascarilla -Guantes: Proteccion de manos.

Imagen N°24 - Guantes -Cotona: Protección para partes descubiertas del cuerpo.

Imagen N°25 - Cotona -Zapatos de Seguridad: Protección de pies en caso de objetos pesados o sustancias peligrosas que se puedan derramar.

Imagen N°26 - Zapatos de Seguridad 

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Balance Cabeza/Solución:

  = 1.1  500 () = 5.5 () 100

  = 1.0  500 () = 5.0 () 100



Cobre extraído de la solución de lixiviación :

 í  (15 ) = 4.15 (/)  1.0 ()= 4.15 ()  í  (30 ) = 4.04 (/)  1.0 ()= 4.04 ()  í  (60 ) = 3.85 (/) 1.0 ()= 3.85 ()  í  (120 ) = 3.70 (/)  1.0 ()= 3.70 () 

Cobre extraído de las muestras para análisis químico:

 í  (15 ) = 4.15 (/)  0.05 () = 0.21 ()  í  (30 ) = 4.04 (/)  0.05 () = 0.20 ()  í  (60 ) = 3.85 (/)  0.05 () = 0.19 ()  í  (120 ) = 3.70 (/)  0.05 () = 0.19 () 

Cobre total extraído:

 í  (15 ) = 4.15 ()  í  (30 ) = 4.04 () + 0.21 () = 4.25 ()  í  (60 ) = 3.85 () + 0.21 () + 0.20 () = 4.26 ()  í  (120 min) = 3.70 (g) + 0.21 (g) + 0.20 (g) + 0.19 (g) = 4.3 (g) 

Recuperación Cobre total:

  (15 min) = 4.15  100 = 75.45% 5.5

  (30 min) = 4.04 + 0.21  100 = 77.27% 5.5

  (60 min) = 3.85 + 0.20 + 0.19  100 = 77.45% 5.5

  (120 min)= 3.70 + 0.21 + 0.20 + 0.19  100 = 78.18% 5.5

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

Recuperación Cobre soluble:

  (15 min) = 4.15  100 = 0.83% 5.0

  (30 min) = 4.04 + 0.21  100 = 85% 5.0

  (60 min) = 3.85 + 0.21 + 0.19  100 = 85.20% 5.0

  (120 min) = 3.70 + 0.21 + 0.20 + 0.19  100 = 86% 5.0

Balance Cabeza/Ripio

  = 82.04  500() = 410.2 () 100

    = 0.20  410.2 () = 0.82 () 100

    = 0.14  410.2 () = 0.57 () 100

ó    = 5.5 () − 0.82 ()  100 = 85.09% 5.5 (g)

ó    = 5.0 () − 0.57 ()  100 = 88.6% 5.0 ()

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Balance Cabeza Calculada



Cantidad de Cobre fino total:

   () = 500()  (1.1) = 5.5 () 100



100

Recalculo de la ley de CuT:

 +    = ((1.0  3.7) + (0.05  (4.15 + 4.04 + 3.85)) + (410.2  0.20) = 5.12 () 100

100

 = 5.12  100 = 1.02% 500



Cantidad de Cobre fino soluble:

   () = 500()  (1.0)=5.0 () 100



100

Recalculo de la ley de CuS:

  +    = ((1.0  3.7) + (0.05  (4.15 +4.04 + 3.85)) + (410.2  0.14) = 4.87 () 100

100

 = 4.87  100 = 0.97% 500



Error:

 = 1.02 − 1.1  100 = - 7,27% 1.1

 = 0.97 − 1.0  100 = - 3% 1.0

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