CONTENIDO Presentación

Introducción

Resumen

Capítulo I: Generalidades

1. Objetivos

2. Metodología

3. Fundamento teórico

4. Antecedentes

5. Equipos y materiales

Capítulo II: Experimentación y análisis

1. Desarrollo de la investigación

2. Resultados experimentales

3. Análisis de resultados

4. Aplicaciones y usos de producto obtenido

Conclusiones

Bibliografía

PRESENTACIÓNEn el presente informe daremos a conocer un método de recuperación de Cobre basado en lixiviación ácida, ampliamente usada en metalurgia extractiva que convierte los metales en sales solubles en medios acuosos. Este método es más fácil de realizar y mucho menos dañino, ya que no se produce contaminación gaseosa.

INTRODUCCIÓN

El proceso de lixiviación es considerado como un pilar del proceso de extracción de metales valioso en la minería, bien usado es muy eficiente logrando recuperaciones finales del 90 por ciento de recuperación, es excelente para el tratamiento de minerales oxidados y sulfuros secundarios de metales base, se está estudiando para el tratamiento de sulfuros primarios

El presente documento presenta está enfocado en reconocer las diferentes características y el comportamiento del mineral, para conseguir las condiciones que deben de conseguirse y respetarse así como las variaciones que se encuentran dentro de los parámetros establecidos para que así sea posible obtener una lixiviación en laboratorio y a la vez posea viabilidad económica

RESUMEN – DIAGRAMA

CAPÍTULO I: GENERALIDADES1. OBJETIVOS:

Extracción de un metal valioso, cobre, a partir de un mineral marginal con baja

ley de este metal.

1.1 OBJETIVOS SECUNDARIOS

Verificar la efectividad del proceso de lixiviación en la liberación del metal

precioso del conjunto de mineral.

Comprobar una cinética de recuperación del metal valioso, contabilizada

en horas o días.

Verificar la rentabilidad de la lixiviación, teniendo en cuenta la cinética de

reacción, el uso de reactivos el tipo de mineral, etc.

2. METODOLOGÍA

La lixiviación puede ser:

Lixiviación in situ:

• La lixiviación IN SITU se refiere a la aplicación de soluciones directamente

a un cuerpo mineralizado.

• Según la zona a lixiviar (subterránea o superficial) se distinguen tres tipos

de lixiviación in situ:

– I: Lixiviación de cuerpos mineralizados fracturados situados cerca

de la superficie. (sobre las aguas)

– II: Lixiviación aplicada a

yacimientos situados a menos

de 300 – 500 m de profundidad.

(bajo las aguas)

– III: Lixiviación aplicada a

depósitos profundos, a más de

500 m. (bajo el nivel de las aguas subterráneas)

Lixiviación en Pilas:

a) Chancado: el material extraído de la mina (generalmente a rajo abierto), que

contiene minerales oxidados de cobre, 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 los minerales oxidados de cobre a la infiltración

de la solución ácida.

b) Formación de la pila: El material chancado es llevado mediante correas

transportadoras hacia el lugar donde se formará la pila. En este trayecto el

material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua y ácido

sulfúrico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar ya en el camino

el proceso de sulfatación del cobre contenido en los minerales oxidados.

En su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor

gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un terraplén

continuo de 6 a 8 m de altura con forma trapezoidal: la pila de lixiviación. Sobre

esta pila se instala un sistema de riego por goteo y aspersores dependiendo de la

disponibilidad de agua presente en la mina.

Bajo las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana

impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes (tuberías ranuradas)

que permiten recoger las soluciones que se infiltran a través del material.

c) Sistema de riego: A través del sistema de riego por goteo y de los aspersores,

se vierte lentamente una solución ácida de agua con ácido sulfúrico en la

superficie de las pilas en el caso de extraer cobre. Esta solución se infiltra en la

pila hasta su base, actuando rápidamente. La solución disuelve el cobre contenido

en los minerales oxidados, formando una solución de sulfato de cobre, la que es

recogida por el sistema de drenaje, y llevada fuera del sector de las pilas en

canaletas impermeabilizadas.

El riego de las pilas, es decir, la lixiviación se mantiene por 45 a 60 días, después

de lo cual se supone que se ha agotado casi completamente la cantidad de cobre

lixiviable. El material restante o ripio es transportado mediante correas a

botaderos donde se podría reiniciar un segundo proceso de lixiviación para

extraer el resto de cobre.

De la lixiviación se obtienen soluciones de sulfato de cobre (CUSO4) con

concentraciones de hasta 9 gramos por litro (gpl) denominadas PLS que son

llevadas a diversos estanques donde se limpian eliminándose las partículas

sólidas que pudieran haber sido arrastradas. Estas soluciones de sulfato de cobre

limpias son llevadas a planta de extracción por solvente.

Lixiviación en Bateas.-

También llamada lixiviación por percolación.Consiste en contactar un lecho de

mineral con una solución acuosa que percola e inunda la batea o estanque.

Los minerales a tratar deben presentar contenidos metálicos altos o muy altos.

Debe ser posible lixiviar el mineral en un período razonable (3 a 14 días).

Trozos de tamaño medio con tonelajes suficientes de mineral percolable que

permitan amortizar la mayor inversión inicial.

Lixiviación por agitación.-

Es usada para extraer valores

metálicos de mineral finamente

molido en un recipiente bien

mezclado. El método puede ser

obtenido o por agitación mecánica o

por agitación con levantamiento de

solución por aire.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

La palabra lixiviación procede del latín “Lixivia” que significa lejía. En Roma esta

palabra se usaba para describir los jugos que destilaban las uvas o las aceitunas

antes de ser machacadas.

La lixiviación se realiza en la actualidad de forma natural, cuando en zonas

humedad el mineral de ubicado en la parte superior pierde los nutrientes ya que

percola agua a través de él.

Hoy la palabra lixiviación se usa para describir el proceso mediante el cual se

lava una sustancia pulverizada con el objetivo de extraer de ella las partes que

resulten solubles.

Es así, que en minería el término lixiviación se define como un proceso hidro-

metalúrgico. Esto significa que, con la ayuda del agua como medio de transporte,

se usan químicos específicos para separar los minerales valiosos (y solubles en

dichos líquidos) de los no valiosos.

Este proceso permite trabajar yacimientos que suelen ser calificados de baja ley

(y por tanto de más alto costo de producción por tonelada) siempre que la

operación minera involucre una actividad a gran escala. Es decir, que la

lixiviación es un proceso de recuperación que hará económico un proyecto

conforme se trabajen mayores volúmenes de material.

Utilizamos lixiviación para obtener el cobre de los minerales oxidados que lo

contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua oxigenada (ácido

de carro). Este proceso se basa en que los minerales oxidados son sensibles al

ataque de soluciones ácidas.

Para realizar el proceso de lixiviación en Pilas se requiere disponer de un patio,

o superficie de apoyo de la pila, en la que se coloca la impermeabilización o

membrana aislante que conducirá la solución rica y evitara que esta se filtre.

Cuando el patio es recuperado para reutilizarlo con nuevo material se trata de

lixiviación dinámica. Si el patio no es recuperado y el mineral agotado queda en

la pila como vertedero que se restaura, se trata de lixiviación en estática.

La lixiviación es la separación de uno o varios solutos contenidos en una fase

sólida mediante su contacto con un disolvente líquido que los disuelve

selectivamente, pudiendo tratarse de una simple disolución física o de una

reacción química que libera al soluto de la matriz sólida.

4. PROCEDIMIENTO:

EXTRACCION:

Este proceso consiste en la extracción del cuerpo mineralógico del yacimiento

minero, se puede utilizar diferentes tipos, es utilizado explosivos para realizar la

voladura y se utiliza maquinaria pesada para mover las toneladas de mineral.

MOLIENDA:

La molienda tenía la función de convertir las rocas que se extraían de las minas

en arena ínfima, con la que poder realizar las labores de lavado y separación de

los minerales o menas de la ganga o inservible.

CRIBADO O TAMIZADO:

Consiste en hacer pasar una mezcla de

partículas de diferentes tamaños por un tamiz,

cedazo o cualquier cosa con la que se pueda

colar. Las partículas de menor tamaño pasan

por los poros del tamiz o colador

atravesándolo y las grandes quedan atrapadas

por el mismo. Un ejemplo podría ser: si se saca

tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz,

las partículas finas de tierra caerán y las

piedras y partículas grandes de tierra

quedarán retenidas en el tamiz. De esta

manera se puede hacer una clasificación por

tamaños de las partículas.

CLASIFICACIÓN:

El principio fundamental de este proceso radica en la diferencia de velocidad de

la caída del grano, de los minerales puestos en contacto con una solución acuosa

más densa que el agua, esta diferencia de velocidad de caída de los granos delos

minerales se debe a la diferencia de densidades de los mismos. Los clasificadores

son construcciones cilíndricas verticales como base en forma de cono truncado, la

solución que se emplea se vuelve a utilizar limpiando con una prensa de un filtro,

el tiempo de reposo es variable según del mineral de que se trate.

5. EQUIPOS Y MATERIALES

Equipos

1 Balde de 20 litros

Tubos PVC

2 baldes pequeños de 5 litros c/u.

Chancadora de quijada

Chancadora de mandíbulas

Vaso precipitado

Estufa

Mallas

Mangueras

Soldimix

Codos y Ts

Materiales

Cal

Hidróxido de Sodio

Botellas de 500 ml

Fenolftaleína

Ácido Sulfúrico

Láminas de aluminio

Yute

Varillas

Recipientes

EXPERIMENTACIÓN Y ANÁLISIS

1. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

TITULACION DE LAS MUESTRAS

MUESTRA GASTOMuestra 1 10.5 mlMuestra 2 12 mlMuestra 3 15.5 mlMuestra 4 16 mlMuestra Primer Lavado 6.5 mlMuestra Segundo Lavado 5 ml

CÁLCULOS DE LA ACIDEZ

Partimos como base 16 g/lit. para dos litros de solución H2SO4 diluido Utilizamos un 92% de pureza

HIDRÓXIDO DE SODIO Na(OH) EN LA BURETA

SE AGREGA UN 4% DE FENOLFTALEINA

MUESTRA DE 10ml

Damos la equivalencia

8 g/lit. - 1N - 1000ml

X - 0.1N - 3(92%)

Donde “x” es la acidez

M1 = 8g / lit x10.5 x (0.92 ) x0.1N1N x1000ml = 0.0077 g/lit.

M2 = 8g / lit x12x (0.92 ) x0.1N1N x1000ml = 0.0088 g/lit.

M 3 = 8g / lit x15.5 x (0.92 ) x0.1N1N x1000ml = 0.011 g/lit.

M4 = 8g / lit x16 x (0.92 ) x 0.1N1N x1000ml = 0.0117 g/lit.

M1 LAVADO = 8g / lit x6.5 x (0.92 ) x0.1N1N x1000ml = 0.00478 g/lit.

M2 LAVADO = 8g / lit x5 x (0.92 ) x0.1N1N x1000ml = 0.00368 g/lit.

PASOS A SEGUIR

MUESTRA PESO

CALENTAMOS EL PLS HASTA UNA TEMPERATURA DE 40ºC

COLOCAMOS UN PEDAZO UN PEDAZO DE ALUMINIO DONDE EL COBRE SE IMPREGNARÁ

CEMENTO DE COBRE EN LAS PAREDES DE ALUMIO

100 ml DE PLS

Muestra 1 0.52 g

Muestra 2 0.61 g

Muestra 3 0.66 g

Muestra 4 0.73g

Muestra 1 Lavado 0.09g

Muestra 2 lavado 0.105 g

CÁLCULO DE LAS CONCENTRACIONES DE COBRE

Tomamos como base los 100ml de PLS para cada muestra

Muestra 1

0.52 g – 100 mlX g – 1000 ml

Muestra 2

0.61 g – 100 mlX g – 1000 ml

Muestra 3

0.66 g – 100 mlX g – 1000 ml

Muestra 40.73 g – 100 mlX g – 1000 ml

Muestra 1 lavado

X = 5.2 g/lit.

X = 6.1 g/lit.

X = 7.3 g/lit.

X = 6.6 g/lit.

0.09 g – 100 mlX g – 1000 ml

X= 0.9 g/lit.

Muestra 2 lavado

0.105 g – 100 mlX g – 1000 ml

X= 10.5 g/lit.

2. RESULTADOS EXPERIMENTALES

MUESTRA TIEMPO pH ACIDEZ [Cu+]

Muestra 1 1 hr. 3 0.0077g/l 5.2 g/l

Muestra 2 2 hr. 3.5 0.0088 g/l 6.1 g/l

Muestra 3 4.5 hr. 2 0.011 g/l 6.6 g/l

Muestra 4 6 hr. 2.5 0.0117 g/l 7.3 g/l

Muestra 1 lavado 8 hr. 5 0.00478 g/l 0.9g/l

Muestra 2 lavado 11 hr. 6 0.00368 g/l 0.105 g/l

GRÁFICO: DE ACIDEZ VS TIEMPO

X = 0.9 g/lit.

X = 10.5 g/lit.

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

muestraslavado

TIEMPO Hr

acid

ez g

/l

GRÁFICO: DE CONCENTRACIÓN VS TIEMPO

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

1

2

3

4

5

6

7

8

muestraslavado

TIEMPO hr

conc

entr

acio

n g/

l

CONCLUSIONES

La lixiviación es un proceso de largo tiempo.

Mientras más azul es nuestro PLS mayor es la recuperacion de cobre.

Mientras más contenido de sulfato de cobre en la muestra tendrá un carácter más

ácido.

A mayor tiempo de percolación aumentara la concentración de PLS

La recuperación también depende de la granulometría del mineral ya que la

permeabilidad de este va a permitir una mayor o menor percolación obteniendo

un PLS más concentrado.