Extracción por Solventes de Cobre.pdf

OCTOBER 20, 2014

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EXTRACCION POR SOLVENTES DEL COBREJuan Carlos Sánchez – Sales Account Manager MEP

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Introducción

El proceso de lixiviación de minerales es proceso no selectivo, el cual genera una carga ampliade impurezas en sus soluciones acuosas. Por lo anterior, es de suma importancia purificar estassoluciones y concentrarlas para ingresar al proceso de EW.

Para esto, el proceso más utilizado en la línea de hidrometalúrgica de producción de metales esla Extracción por Solvente, teniendo aplicaciones en la industria de:

- Co – Ni- Tierras Raras- Uranio- Mo- Re- As- Cu- Zn, etc.

En general la Extracción por Solvente se define como el paso de un elemento disuelto en unafase acuosa impura a otra solución acuosa pura y concentrada, mediante una fase inmisciblellamada fase orgánica.




INTRODUCCION

Minerales Sulfurados

Mina

Chancado- Molienda

Flotación

Fundición (Ánodo)

Electrorefinación

Cátodo E.R.99.99% Cu

Mineral Óxido -Sulfuro Secundario

Mina

Chancado

Lixiviación

Planta Extracción por Solvente

Electro-obtención

Cátodo E.W.99.999%

Cristalización

Sulfato de Cobre




Descripción Clásica de los Procesos Hidrometalúrgicos

Se define como aquellos procesos que extraen los elementos metálicos (cobre, oro y

otros) disolviéndolos desde el mineral o concentrados (fase sólida), mediante el

empleo de una fase líquida, para luego recuperarlo reduciéndolo a su estado metálico.

Lixiviación:

Disolver cobre desde materiales donde forma parte constituyente (mineral, concentrado y otras fuentes).

Permite obtener una solución acuosa conocida como PLS.




Mina

LIXIVIACIÓN ENBATEAS

LIXIVIACIÓN ENPILAS

LIXIVIACIÓN IN SITU

LIXIVIACIÓN ENBOTADERO

PLS : Cu+2

EW

SX

Cátodo de Cobre

Proceso Lixiviación SX-EW

LIXIVIACIÓN POR AGITACIÓN

Reducción de Tamaño




Impacto de las Impurezas en el proceso de Electro-obtención

•FIERRO. ALTO COSTO DE ENERGIA.

–Contaminante que reduce la eficiencia de corriente.

– Fe+3 + e- => Fe+2 (Consumo de energía)

– Fe+2 => Fe+3 (re-oxidación por el oxigeno formado)

•CLORUROS: ALTO COSTO POR CORROSION.

–Altamente corrosivo. Ataca las planchas madre de acero inoxidable y los materiales de planta.




Impacto de las Impurezas en el Proceso de Electro-obtención

•MANGANESO. ALTO COSTO POR CORROSION DE ANODOS DE PLOMO

– Contaminante asociado a altos Potenciales Redox. Mn2+/MnO4-

El manganeso en el electrólito puede ser oxidado anódicamente a MnO4-, y este fuerte

agente oxidante acelera la corrosión de los ánodos de plomo.

•COBRE. BAJA CONCENTRACIÓN.

–Se obtendría un cobre muy rugoso y con alta probabilidad de contaminación por azufre.




Reseña Histórica




Historia

La Extracción por Solventes ( SX ) en hidrometalurgia se inició en 1942 con el proyectoManhattan, proyecto en el que se utilizó éter como disolvente de extracción para larecuperación y purificación de uranio a partir de soluciones de ácido nítrico.

El éter sin embargo pronto fue sustituido con el fosfato de tributilo ( TBP ) como disolventepara la extracción de nitrato de uranilo. El proceso de SX luego fue luego aplicado a larecuperación de uranio a partir de ácido sulfúrico a través de licores producidos en la lixiviaciónde minerales de uranio. En el año 1950 nuevamente hubo cambios en los extractantesutilizando aminas de alquilo y ácidos fosfórico ( DEHPA ) .

Por lo tanto, el desarrollo de la historia de el proceso de Extracción por Solvente siempre hasido función de la capacidad y nuevos desarrollos de extractante capaces de extraer en formaóptima y operacionalmente viable los distintos elementos producidos por la lixiviación.

El proceso de SX en esos tiempos también era aplicado para la separación y recuperación demetales más exóticos, tales como Zr / Hf y Nb / Ta .




Historia

Sin embargo, no fue hasta el desarrollo de los extractantes por hydroxyoxime desarrollado porlo que entonces era General Mills Inc., en la década de 1960, donde su aplicación en larecuperación de cobre a partir de soluciones con ácido sulfúrico producidas en la lixiviación enpilas de minerales oxidados de cobre, que se produjo el mayor avance en la aplicación delproceso de SX en el procesamiento hidrometalúrgico de gran escala de metales de base y entransición.

Para el caso del Cu fue en recién 1963 cuando se lanzó al mercado un extractante capaz deextraer Cu en forma selectiva llamado Lix 63, con aplicaciones a nivel laboratorio y plantapiloto.

Luego en 1968 se inicia la primera operación industrial de SX-EW en Ranchers Bluebird enArizona, Norteamérica, donde se procesaban soluciones diluidas, evitando la cementación.Para esto se utilizó el extractante Lix 64 que fue una versión mejorada del Lix 63. para luego serreemplazo por el Lix 64N. Estos reactivos fueron llamados de primera generación.




Historia

En 1979, nueve plantas se encontraban en operación con un reactivo basado en una Cetoximadébil (2-hidroxi-5-nonilbenzofenona), con requerimientos de configuración de 3 a 4 etapas deextracción y 2 ó 3 etapas de reextracción. Entre las faenas que utilizaban esta nueva tecnologíase encontraban Bagdad (1970), Nchanga (1973), Cerro Verde (1974).

5,8-Diethyl-7-hydroxy-6-dodecanone oxime

OH

OHN

2-Hydroxy-5-dodecyl benzophenone oxime

OH

C12

H25

OHN

LIX 64LIX 63




Historia

En este punto fueron introducidos los primeros reactivos basados en Aldoximas, con lo cuál selograba un extractante más fuerte, con mejor cinética y selectividad Cu/Fe.

Con el descubrimiento de la Aldoxima se mejora el comportamiento de los reactivos basadosen Cetoximas, saliendo al mercado los primeros extractantes entre mezcla aldoxima ycetoxima.

A finales de la década de los 70, se incorpora el uso de modificadores junto a las Aldoximaspara mejorar su comportamiento en reextracción. Aquí los primeros modificadores empleadoscorresponden a nonilfenol. Este es posteriormente reemplazado por Tridecanol y también porel Ester (TXIB). (1986).

En Chile, la aplicación de la extracción por solvente comenzó en 1980 en la Mina Lo Aguirre,SMP. Luego en 1985 Codelco lo implementó en Minera El Teniente para extraer el cobre desdelos drenajes de Mina, posteriormente se implementó en Chuquicamata en el 1988.




Resumen

• Inicialmente se necesita operar con soluciones diluidas en Cu y con moderado pH.

• Posteriormente con la intensificación de la operación de lixiviación en pilas se requiere operar con soluciones más concentradas en cobre y también se requiere operar a menores pH.

• Para reducir gastos de inversión se requieren plantas más compactas.

• Se requieren buena selectividad Cu/Fe, para minimizar descartes de electrolito en EW.




Historia

Debido a las características de alta extracción y selectividad con respecto al Fe, es que amediados de la década de los 90, existía un dominio amplio por el uso de Aldoximasmodificadas y secundariamente mezcla aldo/ceto.

Sino a finales de la década de los 90, un fenómeno ocurrido en Lomas Bayas llamado Nitración,pone en tela de juicio el uso de aldoximas modificadas. Para entonces la presencia de nitrato enel PLS de Lomas Bayas generó una degradación y estabilización del complejo de Cu delextractante Lix612 (Aldoxima modificada con Ferrimond). Aquí la solución se encontró con eluso de extractante Lix 84I (cetoxima con Nonilfenol). Renació el Uso de Cetoxima.

Finalmente en los últimos 10 años ha habido distintos desarrollos en cuanto al fenómeno denitración, la cual permitió tener una aldoxima modificada con protección a los fenómenos denitración, Acorga ®NR.

Otros desarrollos los últimos años han sido Acorga ®OR (resitentes a la degradación oxidativa),Acorga Booster (Aceleramiento de formulaciones de extractantes), Acorga ® OPT (mezclaaldo/ceto modificada).




Definición Extracción por Solvente




1- Separar y purificar: Uno o más metales del PLS, altamente

impuro, extrayendo el o los metales deseados, o bien, extrayendo las

impurezas dejando en las soluciones el o los metales de interés.

2- Concentración: De los metales disueltos con el objetivo de

disminuir los volúmenes a procesar y así hacer viable el proceso

siguiente (EW).

3- Cambio de medio: Transferencia de los metales disueltos, desde

una solución acuosa a otra solución acuosa diferente.

EXTRACCION POR SOLVENTE




DEFINICIONES DE SOLUCIONES ORGÁNICAS Y ACUOSAS EN SX

Solución Características

Solución rica, PLS Solución rica en cobre proveniente de lixiviación, quecontiene otros elementos contaminantes, sólidos ensuspensión, etc.

Refino, Ref. Solución pobre en cobre saliente de la planta de SXde mayor acidez que el PLS.

Orgánico Cargado, OC Mezcla de extractante y diluyente, con un altocontenido de cobre

Orgánico Descargado, OD Mezcla de extractante y diluyente, con bajocontenido de cobre

Electrolito rico, ER Solución rica en cobre ( 45 a 50 gpl ) y ácidosulfúrico (140 a 160 gpl )

Electrolito pobre, EP Solución pobre en cobre (38 a 42 gpl) y ácidosulfúrico ( 160 a 200 gpl)

Agua de lavado, L Solución de 6 a 10 gpl de ácido sulfúrico deconcentración




EXTRACCIONEXTRACCIONEXTRACCIONEXTRACCIONEl extractante de fase orgánica es un componente químicamente activo que extrae el cobre (Cu+2) de la solución rica de lixiviación (PLS) por la reacción:

REEXTRACCIONREEXTRACCIONREEXTRACCIONREEXTRACCIONLa reacción de Re-extracción es lo opuesto a la reacción de extracción:

2RH 2RH 2RH 2RH + + + + CuCuCuCu+2+2+2+2 RRRR2222CuCuCuCu + + + + 2H2H2H2H++++

Orgánico descargado

PLS con bajo contenido de ácido

Orgánico cargado Refino

2H2H2H2H+++++ + + + RRRR2222CuCuCuCu 2RH2RH2RH2RH + CuCuCuCu+2+2+2+2

Electrolito Pobre, con alto contenido de ácido

Orgánico Cargado Orgánico

DescargadoElectrolito Rico.

ETAPAS DEL PROCESO




ESQUEMA DEL PROCESO

LIXIVIACIONEXTRACCION REEXTRACCION

ELECTROOBTENCION99,9% PURO

Cu++++2 + ImpurezasH+ débil

Cu++++2 (débil)H++++ mayor Impurezas

REFINO

PLS

ORGANICODESCARGADO

ORGANICOCARGADO

Orgánico CargadoR2 Cu

OrgánicoDescargado

RH

ELECTROLITOAGOTADO

ELECTROLITORICO

Cu++++2 (puro y concent.)

Alta concentración H++++

H2O

H2SO4

MINERAL




MINA

PILA LIXIVIACIÓN

LIXIVIACION

REFINO

PLS

MEZCLADOR

MEZCLADOR

ORGANICOCARGADO

ELECTROLITO RICO

ORGÁNICODESCARGADO

ELECTROLITO AGOTADO

CHANCADORES




Conceptos Fundamentales




MISCIBILIDAD• Miscibilidad se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en

cualquier proporción, formando una mezcla. A menudo se refiere a la solubilidadde un líquido en otro.

Por el contrario, se dice que las sustancias son inmiscibles si en ningunaproporción son capaces de formar una fase homogénea.




PARA LA RE-EXTRACCIÓN, LA RELACIÓN SE INVIERTE. DE ESTA MANERA, DADO QUEAHORA LA FASE RECEPTORA ES LA FASE ACUOSA:

descarga se que orgánica fase laen Mión concentrac

descarga la de receptora acuosa fase laen Mión concentrac'=D

LA EXTRACCIÓN SE MIDE POR LA RAZÓN DE DISTRIBUCIÓN, D, QUE SE DEFINE COMO LARELACIÓN ENTRE LAS CONCENTRACIONES DE EQUILIBRIO, DE LA FASE ORGÁNICA Y LAFASE ACUOSA. CUANTO MAYOR SEA D, MÁS EFICIENTE SERÁ LA TRANSFERENCIA.

acuosa fase laen Mión concentrac

orgánica fase laen Mión concentrac=D

RAZON DE DISTRIBUCION




AL GRAFICAR LA RAZÓN DE EXTRACCIÓN VS PH, SE OBSERVA QUE AL VARIAR EL PH, LARAZÓN DE EXTRACCIÓN AUMENTA, SE PRODUCE UN PUNTO DE INFLEXIÓN AL ALCANZAREL VALOR DE D = 1, UN 50% DEL METAL SE ENCUENTRA EN CADA FASE, ESTE PH SEDENOMINA PH50

A PH > PH50 SE PRODUCE LA EXTRACCIÓN.A PH < PH50 SE PRODUCIRÁ LA DESCARGA.




DIAGRAMA DE MC-CABE THIELELa construcción de este diagrama, nos entrega parámetros relevantes, en eldiseño de una planta de SX, tales como:

1. Número de etapas.

2. Concentraciones de las soluciones resultantes.

3. Eficiencia por etapa y Recuperación Global de la especie valiosa en laoperación.

4. Carga máxima del reactivo orgánico.




ISOTERMA EXTRACCIÓN

Para un determinado porcentaje de extractante.

Una Isoterma define la capacidad que tiene un orgánico para extraer el cobreen una planta de SX, por cada razón O/A.

La Isoterma se utiliza para evaluar cuán eficiente está operando el proceso deSX o como podría operar bajo condiciones diferentes.

E1

E2

2:1

0,1:1




ISOTERMA RE-EXTRACCIÓNPara un determinado porcentaje de extractante.

Una Isoterma de Re-extracción define la capacidad que tiene un orgánico parare-extraer el cobre en una planta de SX, por cada razón O/A.




SELECTIVIDAD Cu /Fe

- Es de suma importancia la selectividad Cu/Fe, debido a los costos asociados en el proceso EW, debido a presencia de Fe en los electrolitos.

- Los costos asociados debido la presencia de Fe en EW son:- Consumo de energía- Purga:

- Perdidas de sulfato de Co- Perdidas de reactivos catódicos- Perdidas de acido y cobre (1%)- Mayores consumos de extractante y diluyentes.- Mayores consumo de agua tratada




SELECTIVIDAD Cu /Fe

0

5

10

15

20

25

30

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Fe C

o-e

xtr

acti

on

(p

pm

)

Load Organic(%)

Aldo Mod. 10% Aldo Mod 20% Aldo Mod 30% Aldo Mod 40% Aldo Mod 50% Cetoxima

- La selectividad depende de las siguientes variables:- Concentración de Fe- Ph PLS- Tipos de extractante- Balance de planta (Cu PLS, % extractante, O/A, todas las variables que

aumentan la eficiencia de extracción)




EFICIENCIA ACERCAMIENTO AL EQUILIBRIO• La eficiencia por etapa entrega una indicación sobre la forma en

que se están mezclando las soluciones y su acercamiento alequilibrio.

• La ventaja de monitorear frecuentemente la EAE es la capacidadde actuar a tiempo y mitigar los efectos de condicionesoperacionales adversas, tales como:

– Descenso de la temperatura de proceso.– Nivel de agitación deficiente en mezcladores.– Deterioro de las propiedades físico química de la fase orgánica.– Baja tensión interfacial, alta viscosidad– Deterioro de propiedades física química de la fase acuosa.– Aumento de impurezas, aumento de viscosidad.

• Si se puede actuar sobre estas variables e incrementar EAE, estopermitirá mantener la meta de producción, menores costo porconsumo de extractante y menor contaminación del electrolito.




EFICIENCIA ACERCAMIENTO AL EQUILIBRIO

Eficiencia Acercamiento al Equilibrio (%) : (AB /AC)*100




ASPECTOS CINÉTICOSLa cinética de procesos metalúrgicos y químicos comúnmente se encuentran gobernadospor tres aspectos que controlan la velocidad del proceso:

- Difusión de los productos o reactantes desde el seno de la solución (capa limite).(convección externa agitación)

- Difusión en la capa producto (oxima libre en interfaz)- Reacción química

Para SX del Cu las posibles limitancias se encuentran en la reacción química y estasdependen principalmente de tres variables de la naturaleza de las molecular delextractante, temperatura y presión.

Las aldoximas tienen una mayor cinética de reacción que la cetoxima , debido al volumendel grupo funcional (metilo v/s Hidrogeno) y a los efectos electrónicos de su molécula.

Debido a lo anterior, es que un reactivo basado en aldoximas tiene una cinética mayorque los basados en cetoxima y esto se ve reflejado en la variable EAE, influyendo demanera directa en la recuperación de SX.




ASPECTOS CINÉTICOSLa variable temperatura tiene un efecto catalizador en las reacciones químicas, debido aque influye en la energía de activación principalmente.

El mejor comportamiento cinético de una Aldoxima a menor temperatura (mayor EAE) sedebe al factor mencionado anteriormente, sumado a los efectos en la viscosidad queaumentan o evidencian de mejor forma las diferencia entre uno y otro extractante.

A modo ejemplo:

8587

76

82

76

78

62

67

60

65

70

75

80

85

90

600 rpm 1000 rpm 600 rpm 1000 rpm

20°C 7°C

% E

AE

EFICIENCIA DE ACERCAMIENTO AL EQUILIBRIO

Aldoxima Modificada Cetoxima




RECUPERACION SX

La Recuperación SX se encuentra en función de las siguientesVariables:

• Cu PLS

• pH PLS

• Cu EP

• H+ EP

• % Extractante

• O/A externa (extracción y reextracción)

• EAE (tipo de oxima)

• Temperatura




Cu, PLS

Re

cu

pera

ció

n, %

pH, PLS

Re

cu

pera

ció

n, %

Cu, EP

Re

cu

pera

ció

n, %

H+, EP

Re

cu

pera

ció

n, %

Extractante, °/v

Re

cu

pera

ció

n, %

(O/A)E

Re

cu

pera

ció

n, %

(O/A)S

Re

cu

pera

ció

n, %

EAE

Re

cu

pera

ció

n, %

RECUPERACION SX




Aspectos Operacionales




COALESCENCIA: ES CUANDO LA MEZCLA COMIENZA A DESHACERSE JUNTÁNDOSE LASGOTAS DE LA FASE DISPERSA, LAS QUE AL CRECER, AUMENTAN DE TAMAÑO Y PESOCOMO PARA DESPLAZARSE HACIA LA INTERFASE Y UNIRSE CON EL RESTO DE LA FASE.

ASPECTOS OPERACIONALES




Las velocidades de flujos en un decantador son de vital importancia para la buenacoalescencia de fases, esta depende de los criterios de diseños utilizados.

La definición de estas velocidades son:





El flujo específico de decantación es función del total del caudal que ingresa al decantador(incluyendo recirculación), valores típicos de FED se encuentran entre 2,8 a 3,8 m3/m2xhr.

Por otro lado la VLO depende del caudal y banda de orgánico, estos debe manejarse enforma dependiente, es decir si existen aumento de caudales de orgánico se debe ajustar lasbanda de orgánico.

Revisemos los perfiles de velocidades en un decantador:





ARRASTRES O/A – A/O

CONTINUIDAD ACUOSA

ALTOS ARRASTRE DE ORGÁNICOEN ACUOSOBAJO ARRASTRE DE ACUOSO ENORGÁNICO

CONTINUIDAD ORGÁNICA

ALTO ARRASTRE DE ACUOSO ENORGÁNICOBAJO ARRASTRE DE ORGÁNICOEN ACUOSO




DE QUE DEPENDEN LOS ARRASTRES:

- VLO- FED- CALIDAD DE LA FASE ORGÁNICA- VISCOSIDAD DE LA SOLUCIÓN- TEMPERATURA- AGITACIÓN- NIVELES DE CRUD- CONDICIÓN DE OPERACIÓN DE EQUIPOS (LIMPIEZA PICKET FENCE,

DECANTADOR, ETC.)- CONTINUIDAD DE FASES- FENÓMENOS DE DEGRADACIÓN Y NITRACIÓN- EVENTOS OPERACIONALES

ARRASTRES O/A – A/O

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BORRAS (CRUD)La presencia de sólidos en las soluciones de lixiviación, generan una emulsiónestable denominada borra, la cual se ubica en la interfase orgánico-acuoso.Esta emulsión, debe ser retirada de los decantadores ya que produceproblemas de separación de fases, incrementan los arrastres y si no se tiene untratamiento adecuado, ésta borra representa una pérdida neta de reactivo.




Características del Orgánico




Existen cinco clases de reactivos orgánicos,

a) Quelanteb) Acido orgánicoc) Sustitución del liganted) Extracción neutra o solvatantee) Formación de par iónico.

Reactivos orgánicos del tipo Quelante

Quelato significa pinzas, el extractante enlaza químicamente elion metálico en dos sitios, de manera similar como se toma unobjeto entre el dedo pulgar e índice. para lograr el enlace con elion metálico, por cada molécula de extractante se libera de un ionhidrógeno, de acuerdo a la reacción:

CLASIFICACIÓN GENERAL REACTIVOS ORGÁNICOS




• Este es el caso del cu2+ con las oximas Quelantes, el equilibrio delproceso de extracción se puede expresar así:

[ ] [ ][ ] [ ]

[ ][ ]2

ORG

m

2

ORGAC

2

2

ACORG2

HR

HD

HRM

HRMk

−=

−

−=

+

+

+

[[[[ M+2 - SO4-2 ]]]]AC + 2[[[[R - H]]]]ORG [[[[R2 - M]]]]ORG + [[[[2H+ - SO4

-2]]]]AC

CLASIFICACIÓN GENERAL REACTIVOS ORGÁNICOS




EL EXTRACTANTE DEBE CONTAR CON UNA COMBINACIÓN DE LAS SIGUIENTES

CARACTERÍSTICAS IDEALES:

1. SER ALTAMENTE SELECTIVOS

2. SER INMISCIBLE CON LAS SOLUCIONES ACUOSAS

3. SEPARARSE FÁCILMENTE DE LA FASE ACUOSA

4. FÁCIL REGENERACIÓN EN SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS

5. CARGAR Y DESCARGAR EL METAL LO BASTANTE RÁPIDO

6. SER SOLUBLE EN DILUYENTES ORGÁNICOS

7. NO SER INFLAMABLE, TÓXICO, VOLÁTIL, CANCERÍGENO, CONTAMINANTE.

8. NO DEBE PROMOVER EMULSIONES ESTABLES.

9. DEBE TENER UN COSTO ECONÓMICAMENTE ACEPTABLE.

CARACTERISTICAS DEL EXTRACTANTE




LA FASE ORGÁNICA ESTÁ CONFORMADA POR EL EXTRACTANTE, SOLVENTE Y MODIFICADOR EN

ALGUNOS CASOS, LOS EXTRACTANTES REQUIEREN SER DILUIDOS. EL SOLVENTE REDUCE LA

VISCOSIDAD DEL ORGÁNICO, ADEMÁS, DE DISMINUIR LA CONCENTRACIÓN DEL EXTRACTANTE. CUYAS

CARACTERÍSTICAS SE MENCIONAN A CONTINUACIÓN:

1- SOLUBILIZAR AL EXTRACTANTE Y AL COMPLEJO ÓRGANO-METÁLICO FORMADO.

2- SER INSOLUBLE EN LA FASE ACUOSA.

3- TENER BAJA VISCOSIDAD.

4.- TENER UNA DENSIDAD QUE FAVOREZCA LA SEPARACIÓN DE FASES.

5- SER QUÍMICAMENTE ESTABLE BAJO TODAS LAS CONDICIONES DEL CIRCUITO.

6- TENER UN ALTO PUNTO DE INFLAMACIÓN (FLASHPOINT).

7- TENER BAJAS PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN.

8- NO INTERFERIR EN LAS REACCIONES DE EXTRACCIÓN Y DESCARGA DEL METAL.

9- ESTAR DISPONIBLE CON FACILIDAD, EN GRANDES CANTIDADES Y A BAJO COSTO.

CARACTERISTICAS DEL SOLVENTE




Química Orgánica Extractantes




Grupo oxima

Grupo salicílico

Salicil oxima

Química Orgánica de las Oximas

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Grupo salicílico

Salicil aldehído o cetona

OGrupo aldehído o cetona

El precursor de la oxima es un compuesto carbonilico

La formación de la oxima es una reacción entre la salicilaldehído/cetona y una sal de Hidroxyl amina (NH2OH), normalmenteNH3Cl. Esta reacción es reversible y el pH ideal es pH = 5.




ASPECTOS QUIMICOS

• La química de la extracción por solventes de cobre está basada en dos moléculas básicas de oxima:

OH

R2

NOH

R1

R1 is branched C9H19

or branched C H

R2 is H for aldoximeR2 is CH3 for ketoxime

C9-Aldoxima and C9-Cetoxima




Complejo con el CobreLa complexacion con el cobre sigue el siguente equilibrio

El Modificador actua estorbando el complejo.

+ Cu 2+

Aldoxima

Complejo cuadrado planar




• Aldoximas son extractantes “fuertes”.

– Forman un complejo muy fuerte con cobre, lo que permite, unaextracción de cobre eficiente aún a bajo pH.

– Por lo mismo, la reextracción eficiente requiere de mayoresniveles de ácido en electrolito

• Cetoximas son extractantes “débiles”.

– Forman un complejo mas débil con cobre, por lo que nopresenta una extracción eficiente a bajo pH.

– Por otro lado, la reextración es mas eficiente aún a niveles masbajos de ácido en electrolito.

ASPECTOS QUIMICOS




Cetoxima (a menudo muy débil)

pH

% C

arg

a

Aldoxima (a menudo muy fuerte)

CAPACIDAD DE EXTRACCIÓN COMO f (pH)




FORMULACIONES DE EXTRACTANTES ACORGA®

pH

% C

arg

a

Aldoxima ACORGA M5910

Efecto de la adición de

modificador

ACORGA M5774ACORGA M5640

A fin de optimizar la fuerza de los extractantes de uso comercial,estos se formulan con la adición de modificadores.




SELECCIÓN DE LA FORMULACIÓN

• Las formulaciones fuertes favorecen:– PLS mas concentrado

– PLS con menor pH

– Mayor acidez en electrolito

– Pocas etapas de extracción

– Mas etapas de reextracción

– Mayor recuperación esperada

• Las formulaciones débiles favorecen:– PLS de alto pH

– Electrolito de bajo ácido

– Mas etapas de extracción

– Menos etapas de reextracción

– Menor expectativa de recuperación

La selección de la “fuerza” del extractante debe

seguir la siguientes reglas generales:

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ASPECTOS QUIMICOS




Aspectos Relevantes




TRATAMIENTO CON ARCILLAS

Orgánico

Arcilla

A proceso

Se basa en 2 etapas:

• Adsorción: contacto entre arcillas con orgánico en estanque.

• Separación de sólidos: retiro de las arcillas con tensoactivos.




Adsorción:

� Se requiere al menos 20 minutos de agitación del orgánico con arcillas.

� El orgánico debe estar libre de agua.

� Los tensoactivos son fuertemente atraídos por las arcillas, por un fenómenode superficie.

� Las arcillas se saturan, por tanto se debe estimar dosificación en base apruebas de laboratorio.





Separación de sólidos:

� Esta etapa permite el retiro de las arcillas saturadas con tensoactivos. Esrecomendable el sistema de FILTRACIÓN.

� Por lo general se utiliza el filtro prensa. Se requiere formar una buenaprecapa, la cual debe volver a prepararse una vez saturado el filtro.

� Debe asegurar máximo 25 ppm de sólidos en producto

� No es recomendable el uso de centrifugas, debido a que éstas requierenagua.





Se deben diferenciar los tipos de orgánico a tratar:

1. Orgánico Planta:

• Se obtiene del sistema, por lo general orgánico cargado.

• requiere dosis de 5 – 50 Kg/m3 de arcillas

2. Orgánico Recuperado:

• Se obtiene del tratamiento de las borras, el recuperado de piscina de refino y sumideros.

• Presenta mayor nivel de tensoactivos

• requiere dosis mayores a 5 Kg/m3


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