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Universidad Nacional “José Faustino Sánchez Carrión” “Facultad de Ingeniería Quíica !
"etalurgia” Escuela Académico Profesional de Ingeniería Metalúrgica
LABORATORIO “PROCEO !I"ROMETAL#R$ICO "E LI%I&IACIO' "E MI'ERALE MI'ERALE "E O%I"O "E COBRE (PERCOLACIO' E' COL#M'A COL#M'A CO' ACI"O #L)#RICO*+ PREE'TA"O POR, OLORTIGUE HUAMAN, NEREIDA YESICA
Ing. Flores Briceño Rn!l"o
!uac-o. /ulio 0123 PER4
PRACTICA N°04
PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE (PERCOLACION EN I.
COLUMNA CON ACIDO SULFURICO OBJETIVO GENERAL Conocer el método de lixiviación por percolación y la incidencia en la recuperación de cobre, como sulfato cúprico en función de la correlación del tiempo y el tamaño de partícula del mineral oxidado de cobre. OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocer las variables más influyentes en los procesos de lixiviación •
• •
estudiados. Interpretar los resultados obtenidos en la práctica. Observar cómo influye la permeabilidad del mineral oxido! en el proceso de lixiviación.
II.
INTRODUCCION "os minerales de cobre están divididos en dos #randes familias, los sulfuros y los óxidos. $mbos presentan como es ló#ico una reactividad muy diferente al tratamiento %uimico. "os yacimientos de cobre fueron divididos en dos cate#orías en &'() por *lembots+ill, . $.- lasen, . I. y /la+sin, I. 01 &. $sociaciones sulfuradas de cobre y pirita de tipo filoniano. 2. 3anifestaciones de impre#nación más o menos difusas, asociadas con una minerali4ación piritosa no muy abundante, %ue se encuentran en al#unos pórfidos cupríferos.
5l tratamiento %uímico, aplicado al primer tipo de yacimiento mediante lixiviación con ácido sulfúrico es un proceso extremadamente lento tomando de )6)7 años mediante lixiviación bacteriana se 8a reducido considerablemente estos tipos!. /ara el se#undo tipo de yacimientos la lixiviación mediante ácido 9ulfúrico es la más utili4ada por las venta:as %ue presenta tanto en tiempo días;meses!, como en cuantos costos del insumo %uímico. 0
PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE
$ < =eacciones %uímicas de los minerales oxidados de cobre con ácido sulfúrico1 Cuprita Cu2 O + H 2 SO4 →CuSO4 + Cu + H 2 O
(
Cu+ Fe 2 SO 4
)
3
→ CuSO4 + 2 FeSO4
$4urita Cu3 ( OH )2 ( CO 3 )2 + 3 H 2 SO4 → 3 CuSO 4 + 2 CO2 + 4 H 2 O
3ala%uita Cu3 ( OH )2 CO 3 + 2 H 2 SO 4 → 2 CuSO 4 +CO 2 + 3 H 2 O
Crisocola CuSIO 3 2 H 2 O + H 2 SO4 →CuSO 4+ SiO 2+ 3 H 2 O
>enorita CuO + H 2 SO 4 → CuSO4 + 3 H 2 O
"a lixiviación por percolación en columna se aplica #eneralmente a minerales de cobre de ba:a ley 7.26&?!, %ue contienen el mineral valioso finamente diseminado y las características %uímicas de la #an#a se manifiestan con tendencias de mediana o muy ba:a reactividad a la solución lixiviante. Cabe mencionar %ue el primer país %ue utili4o este tipo de lixiviación para minerales oxidados de cobre y bacterias para los sulfuros de cobre presentes en la misma roca a escala comercial fue C8ile, en la mina "o $#uirre perteneciente a la 9ociedad 3inera /uda8uel y observando este proceso se lo#ra apreciar una mayor aceleración en el proceso de lixiviación, además de una mayor eficiencia y obteniendo mayores rendimientos comparándolo con otros procesos de lixiviación.
III.
MARCO TEORICO 5
PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE 5s el proceso %uímico metalúr#ico mediante el cual se extrae un metal contenido en un sólido ya sea de un mineral o de otro material, mediante la disolución en solución acuosa. "a disolución del sólido #eneralmente es parcial, en pocas ocasiones es total, %uedando al final un residuo sólido %ue normalmente se le conoce como colas de lixiviación. "a solución acuosa resultante del proceso de lixiviación, la cual contiene el metal de interés :unto con el a#ente lixiviante %ue no reaccionó se puede llamar1 "icor, 9olución rica, 9olución car#ada o 9olución preñada. "a lixiviación constituye el proceso extractivo fundamental de la 8idrometalur#ia y se reali4a en tres etapas.
@isolución1 separación de la especie útil de la #an#a 9eparación sólido6lí%uido1 consiste en el espesamiento y;o filtración. "avado de los residuos o colas. "os materiales %ue se tratan industrialmente mediante el proceso de lixiviación se clasifican se#ún su procedencia, su %uímica y mineralo#ía.
IV.
PARTE EXPERIMENTAL.
3aterial y e%uipo •
$lambre
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vasos precipitados de &"
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6
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PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE • • • • • • • •
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Aiola de B77ml
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5nvase de plástico
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/apel p >iras reactivas
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3
Dcido 9ulfúrico 'E? F;F!
PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE
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enoclosis
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/ipeta pasteur
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7
/robeta
PROCESO HIDROMETALURGICO DE LIXIVIACION DE MINERALES DE OXIDOS DE COBRE •
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$#ua destilada •
8
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3ineral •
'77#r del mineral clasificado en el si#uiente ran#o GH
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$nálisis mineraló#ico1 3ala%uita •
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/rocedimiento 5xperimental
Paso N°01 •
6 9e Instaló el e%uipo de acuerdo a las instrucciones suministradas en el laboratorio •
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6 5n el tan%ue de lixiviación se pondrá papel filtro para %ue no traspase las impure4as de la solución. •
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Paso N°0 6 9e procede a car#ar la solución de ácido sulfúrico en el tan%ue de solución. •
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6 "ue#o se medirá el p inicial y se observara en %ué valor se encuentra la solución.
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6 "ue#o se car#ara el mineral de cobre en el tan%ue de lixiviación •
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6 9e pondrá un tan%ue para recibir el flu:o de solución lixiviada 9olución pre#nant! •
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Paso N°0! 6 5l método consistirá en inundar todo el tan%ue de lixiviación con la solución de ácido sulfúrico. • • • • • • • • •
V.
C"LCULOS
#
RESULTADOS P$%&a$a')* M%'+*'a ,%- *%$a- ,% 'o/$% a &-2a,a &. C8ancadora primaria 2. 3uestreo y seleccionar '77#r de mineral triturado P$%&a$a')* ,%- +',o s-3$'o (567809 ,% &$%:a;< •
ρ=1.8
gr ml
&. Con una pipeta se procede a retirar &7ml de H SO para B77ml de 2
4
H 2 O • • • • • • • • •
2. 9e#uidamente destilada y se
se añade 2&ml de a#ua enrasa, lue#o se a#ita.
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). 9e medirá el p & J. "a solución de ácido sulfúrico se vierte en el tan%ue de solución. •
P$%&a$a')* ,%- +',o s-3$'o &a$a $%&o*%$ -o 'o*s,o ,% +',o %* %- =a*>% ,% -?@a')*. &. Con una pipeta se procede a retirar &7ml de H SO para B77ml de 2
H 2 O .
4
2. 9e#uidamente se enrasa la fiola 8asta los B77ml y se a#ita ). 9e medirá el p & J. $plicando la ecuación de dilución C x V =C x V 1
•
•
1
2
2
@e los B77ml de H SO preparados se co#erá )7 ml para reponer 2
4
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Ca,$os 'o* $%s&%'=o a- 3-o %- =%&o ,% -os =a*>%s •
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&r
2d
)r
•
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•
•
>i
&K
&B
&)
&J
•
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•
p • • • •
>an%ue de la solución al tan%ue de lixiviación
&
&
&
•
Jt
&
• • • • • • • • • • • •
•
>an%ue de lixiviación mineral L H SO ! 2
•
•
>i
2
•
•
p
&
•
J •
&
•
@í •
&
4
•
J •
&
• • •
•
>an%ue de la solución pre#nant •
2
•
J
•
@í
•
J
•
•
•
•
•
>i
&)
&2
&7
&&
•
•
•
•
•
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2
2
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•
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co •
•
I#
•
tu
• • • • • • • • • • • •
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VI. RESULTADOS: •
a. Confeccionar los si#uientes #ráficos para cada columna
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Cu! vs tiempo 8rs!
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/ vs tiempo 8rs!
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VII.
DISCUSIN RESULTADOS
$nálisis de resultados de acuerdo a las #ráficas considerando1
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>amaño partícula Consumo 29OJ Contenido de Cu y Ae
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VIII. CONCLUSIONES •
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9e conoció el proceso de lixiviación por percolación y como las variables tiempo, temperatura, porcenta:e de sólidos, a#itación etc, influyeron en estas. •
•
5n la lixiviación por percolación la variable más influyente en el proceso para obtener más porcenta:e de cobre disuelto fue la circulación ascendente. •
•
0o es necesario un tercer lavado de colas en los dos procesos de lixiviación, ya %ue con dos es suficiente para recuperar el acido presente debido a %ue no es rentable técnicamente y económicamente •
IX.
CUESTIONARIO •
S2%$% * &$o'%,%*=o %?&%$%*=a- &a$a ,%=%$*a$ %- 3-o )&=o &a$a %- =aao ,% &a$='-a. •
5l método de lixiviación por a#itación es el método más favorable tanto técnicamente como económicamente •
D% a'%$,o a -a -% ,% 'a/%:a a -a *3o$a')* s*s=$o ,% >% -?@a')* ,% =o,o ,%/%$a a&-'a$s%. •
5l método más apropiado para extraer menas de cobre por lixiviación y teniendo en cuenta factores técnicos y económicos es de lixiviación por a#itación con una velocidad de a#itación de B77rpm y )BMC. •
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