Metalurgia y Siderurgia - ocw. · PDF fileMETALURGIA EXTRACTIVA DEL COBRE ... Bloque 3....

Bloque3.Metalurgiadelosmetalesnoférreos3.3MetalurgiadelCobre

MetalurgiaySiderurgia

MaríaLuisaPaynoHerreraJesúsSe3énMarquínezDPTO.DECIENCIAEINGENIERÍADELTERRENOYDELOSMATERIALES

EstetemasepublicabajoLicencia:CreaKveCommonsBY‐NC‐SA3.0

Bloque3.Metalurgiadelosmetalesnoférreos.3.3MetalurgiadelCobre


MaríaLuisaPaynoHerrera/JesúsSeKénMarquínez

PROPIEDADES

•  ElcobrepuroesunmetalrelaKvamenteblando,seprestafácilmentealtratamientomecánicoyallaminado,esdúcKlymaleableloquelepermiteporesKradounfinísimoalambreyporlaminadochapasfinas.

•  SuspropiedadeshanhechodeélunmaterialpioneroeinsusKtuibleeneltransportedelaenergía,laelectrónica,lafabricacióndebienesdeequipoymaquinariaindustrial,laindustriadeltransporteydelautomóvil.Es100%reciclable




APLICACIONES

Lagranimportanciadelcobrehayqueatribuirlaasusprincipalespropiedadesalasquesesubordinaransusaplicacionesindustriales.

•  LamejorconducKvidadeléctricaentrelosmetalesindustriales,igualal95%delaplata,elmetalmásconductor,segúnesoseuKlizaenlaindustriaeléctricaparacablesehilosconductores,aparatoseléctricos(motores,interruptores,contadores,etc.)

•  ExcelenteconducKvidadtérmica,seempleaencalderas,alambiques,enseresdecocina,intercambiadores,etc.

•  BuenaresistenciaalacorrosiónatmosféricauKlizándoseenlaconstrucción,transporte,canalizaciones,techumbres,etc.




MENASDECOBRE

•  LasmenasdecobresondetresKpos:naKvas,oxidadas,sulfuradas.

•  MenasnaKvas.Apenashay,aparecenenformadepepitasyaunquesucontenidoenmetalesmuybajo(menosdel1%)sonfácilesdeconcentrar.

•  MenasoxidadasSoncaracterísKcasdeyacimientosqueseencuentrancercadelasuperficie.

•  Sumetalurgiaessencillayaquesereducenfácilmenteporcarbónyporelóxidodecarbono,peroabundanpoco.




METALURGIAEXTRACTIVADELCOBRETienedosvías:

1.‐Víasecaopirometalurgia.

2.‑Víahúmedaohidrometalurgia.PIROMETALURGIA

Elprocedimientoporvíasecaconcentraalamayorpartedelcobreymetalespreciososenunconcentradollamadomata.

Losprocesospirometalúrgicosson:

  Concentración.  Tostación.  Fusión.  Oxidacióndelamataoconversión.

  Afino.




TOSTACIÓNDELCOBRE

•  Podemosdefinirlacomoelcalentamientodeunmetalocompuestometálico,encontactoconoxígeno,hastaalcanzarunatemperaturaelevada,perosinllegaralafusión,conobjetodellevaracabouncambioquímicoporelcualseeliminealgúncomponenteporvolaKlización.EnnuestrocasoelobjeKvoesregularocontrolarlacanKdaddeazufre.

•  Setuestaelconcentradodesulfurodecobreconeloxígenodelaire,seeliminapartedelazufreporvolaKlización.




Tostaciónparapirometalurgia

•  Enpirometalurgiaseefectúaunatostaciónparcialquereduceel%deazufrehastauncontenidodeterminado,loquehacemosdespuésesunafusiónparamataobteniendounamayorconcentracióndecobre.

Enlatostaciónparcialesnecesarioaportarcalor:

•  Lastemperaturasdeencendidoson:

 paralacalcosina(Cu2S)450ºC paraCuS,FeS,ylapirita(FeS2)400ºC. paralacalcopiritaCuFeS2300ºC.

•  Engeneralparacontenidosdeazufremenoresdel24%esnecesarioaportarcaloryparamayoresdel24%esunatostaciónautógena




Tostaciónparahidrometalurgia

•  Enhidrometalurgiasehaceunatostaciónamuertequepretendeeliminartodoelazufretransformandoelsulfuro(queesinsolubleenácidos)ensulfatoyóxidoquesedisuelvenenunadisoluciónacuosaácida.

•  Lasreaccionesdetostaciónparahidrometalurgiason:

 (Calcopirita)CuFeS2+402CuS04+FeS04 (Covelina)2CuS+7/2O2CuO+CuSO4+SO2 2CuFeS2+13/2O22CuO+Fe2O3+4SO2

•  Lasreaccionessonexotérmicasyenlatostaciónamuertesonsuficientesparamantenerlatemperaturadereacción.




FACTORESQUEINFLUYENENLATOSTACIÓN

•  Lareaccióndetostaciónesunareacciónheterogéneaentreunsólidoqueeslamenayungasqueeseloxígenodelaire,porlotantolosfactoresqueinfluiránsobrelavelocidaddetostación(cinéKcadelatostación)seránlosquefavorezcanelcontactoentreelsólidoyelgas.

 1.‐Tamañodelosgranosdelsólido. 2.‐CanKdaddeaire(caudal). 3.‐Profundidaddellechodemena. 4.‐Agitacióndelamena. 5.‐Temperatura. 6.‐Númerodehogaresynúmeroyseccióndelosagujerosdelacolada.

•  LosdisKntossistemasdetostaciónsediseñanparafavorecerestosfactores




Hornosdetostaciónempleados

•  SondetresKpos:

 TostadoresdehogaresmúlKplesoWedge

 TostadoresrelámpagooFlash.

 Tostadoresdelechofluidizado.




TOSTACIÓNPORFLUIDIFICACIÓN

•  EsteprocesosebasaenqueatravésdeunlechoinmóvildeconcentradosseinyectadeabajohaciaarribaairecomprimidoquepasaatravésdegrancanKdaddetoberas,dispuestasenlasoleradelacámaradetostación.

•  Cuandolavelocidaddelgasespequeñaellechodeconcentradosesinmóvil,sinembargo,alcanzadalavelocidadcriKca,losgranosdeconcentradoscomienzanasepararseunosdeotros,pareciendoestarenebullición.Tallechorecibeelnombredelechofluidizado




TOSTACIÓNPORFLUIDIFICACIÓN

VENTAJAS

•  rendimientomayor•  estructuradelhornosencilla•  losgastosdeexplotaciónnosongrandes•  sesometebienalaautomaKzaciónsepuedecontrolabien•  velocidaddelsuministrodeaire•  alturadelechofluidizado•  temperaturaenvariascapas




FUSIÓNDELCOBRE

•  Lafusiónesunprocesodeconcentración,enelqueunapartedelasimpurezasdelacargasereúnenformandounproductoligerollamadoescoriaelcualpuedesepararseporgravedaddelaporciónmáspesadaqueconKeneprácKcamentetodosloscomponentesmetálicos,queeslamata.

•  Calentandoporencimadelos1.100ºCelproductoobtenidoportostaciónparcialfunde.

•  ElhierroqueesmásoxidablequeelcobreseoxidaaóxidoferrosoycomoelcobreKenemayorafinidadporelazufrequeelhierro,elpocoóxidodecobreformadopasaasulfurocuprososegúnlasiguientereacción: Cu2O+FeSCu2S+FeO

•  Elóxidodehierroasíformadooelresultantedelatostaciónparcialseunealasíliceyalacal(gangaoadicción)yseeliminaconlaescoriaenformadeunsilicatocomplejo.




Caracterís3casdelamata

•  Sobrelaformaquímicaenqueseencuentranestoscompuestosenlamatasepuededecir:

 queentodaslasmatasseencuentrauncompuestodesulfuroscuproso‐ferrosoqueesCu2S.FeS

 dependiendodelavelocidaddeenfriamientopuedehaberCumetálicoprecipitado.

 lasmataspuedentenerhastaun10%deMagneKta.

 puedehaberotrosmetalescomosonZn,Ni,Co,yPbenformadesulfuros.

 enlasmatassedisuelvenprácKcamentetodoslosmetalespreciosos.

 puedehaberotrasimpurezasquecausenproblemasenelprocesodeafino(As,Sb,Bi).




LAESCORIA

•  EnellastenemoslosóxidosdeFe.•  Unacomposiciónpuedeser:

 30‐40%deFeO,Fe2O3 30‐40%deSiO2

 10%deAl2O3 10%deCaO+MgO+PbO

•  SeuKlizacomoescorificantesíliceSiO2•  Lasescoriasdebendeser:

 inmisciblesconlamata ysuficientementefluidasparaquenoquedecobreatrapadodentrodeellas.

•  Paradisminuirelpuntodefusiónyhacerlasmasfluidasseañadeóxidodecalciocomofundentesiesnecesario.




HORNOSEMPLEADOSENLAFUSIÓN

•  LafusiónparamatadeCusepuedehacerenlossiguienteshornos:  hornodeCuba.  hornodeReverbero  hornoEléctrico  hornosdeFusiónRelámpagoFLASH(Outokumpo,Inco)

•  Elhornodecubaseusaconpreferenciaparafabricarel“Cunegro”queseobKeneaparKrdelachatarra.

•  ElhornodereverberoseempleacomúnmenteparafundirmataperoKeneelinconveniente,queconsumemuchocombusKbleporloqueseestánintroduciendolosdefusiónrelámpago(flashsmelKng)queempleanlasreaccionesdetostacióncomofuentesdecalorparafundir.




PRODUCTOSDEFUSIÓNENUNHORNODECUBA

•  Son: MATA

 ESCORIA SPEISS POLVOSVOLADORES

•  ConlaexcepcióndelaescoriatodoslosdemásproductossonintermediosydebensometerseaotrosprocesosparaobtenerCu,metalespreciososydiversossubproductos.




HORNODEREVERBERO

•  EselmásuKlizadoporqueeraelúnicoquepermipalafusióndemineralespulverulentos,cadavezmasfrecuentes,debidoalageneralizacióndelaconcentraciónporflotación.

•  Funcionesdelhornodereverbero  Fundirlanenayelfundentelomásrápidoposible,conunamínimapérdidade

calor.  PermiKrformacióndematayescoria  Mantenerlatemperaturalosuficientementeelevadaparaquelaescoriayla

mataseanperfectamentefluidasypuedaprocedersefácilmenteasuseparación.

•  Dimensiones•  Lasdimensionesmediasdeunhornodereverberoson:

  longitud25‐35metros  anchura6‐8metros  Alturadebóveda2metros




PRODUCTOSHORNOREVERBERO

•  LamataesmásricaqueladelhornodeCuba •  Lasescorias, comoconsecuenciadeque las temperaturas sonmásbajas

suelen tenermáscontenidoencobre, lascondiciones idéalesexigeunaescoriaquecontenga:

 Si02entreel37‐38% Fe0“39‐40% Ca0“4‐6% Al2034‐6% ydecobresiempremenorde0,55%.

•  Cadaescoriaesunproblemaaparte.•  Larelacióndeescoria‐mataesde1,8:1comotérminomedio,elconjunto

deescoriasde un hornode reverberosonmásácidasypor tantomásbaratasquéenelhornodeCuba.

•  Lasescoriasbásicas,sevendenparaagricultura(corrigen laacidezde losterrenos),

•  LasescoriasácidasnoKenenventa,soloseusanpararellenos.




•  Caracterís3casHornoEléctrico:

•  LoshornoseléctricossonherméKcosyaquedelocontrarioentraríaaireyalaaltatemperaturaquealcanzanloselectrodos,estossequemaríanmuyrápidamente.

•  PorserherméKcosnopuedenuKlizancargahúmeda,yaquealevaporarseelaguanosepodríaeliminarelvaporconfacilidadpudiendoreaccionarconloselectrodosyproducirexplosiones,salvoesto,puedetratarsecualquiermaterial,inclusoescoriasconaltocontenidoencobre.SonpuesmuyversáKles.

•  Nohayllamayporlotantohaymenosgases.SecontrolamejorelSO2

•  Seusanseiselectrodosde2a2,5metros.Sondealturavariableypermitecalentarmaslamataoescoria,sondegrafitooaglomeradosconcarbónmuypuro.




HORNOSDEFUSIÓNINSTANTÁNEA.HORNOSFLASH•  Loshornosdefusióninstantáneasonunodelosdesarrollosmásrecientes

(despuésdela2ªguerramundial)parafusióndemata,sondelKpoautógeno,esdecir,aprovechalaoxidacióndelossulfurosquecon3enelacargaparaaportarelcalornecesarioparafundirlacargayalcanzarlastemperaturasdereacción.

•  Enestosprocesosseinyectanhacialacámaradereacciónlosconcentradosfinos,secosysintostar,juntoconelfundenteparaquehagacontactoconeloxígenooaireprecalentado,quetambiénseinyectaapresión.

•  UnapartedelsulfurodehierroquehayenlacargareaccionainmediatamenteyseoxidaaFeOySO2enunareacciónfuertementeexotérmica.

•  2CuFeS2+5/2O2Cu2S.FeS+FeO+2SO2+Q

Conc. fino, seco y sin tostar

mata




CONVERSIÓN

•  LaconversiónesunaoperacióndeconcentraciónynuestroobjeKvoespasarlamataacobreblister.

•  Enlaoperaciónanteriordefusiónhabíamosseparadolamayorpartedelagangayunapartedelcontenidodehierroenformadeescoria,quedándonoslamatacomounasolucióncomplejaperohomogéneadecobre,hierro,níquel,cobaltoyazufreyotrosmetalesbásicoscomoAs,Sb,Pb,Zn,Cd,etc.

•  Estamatatenemosquetratarlaparasepararlamayorpartedeloselementospresentesquesonindeseables,principalmenteelFeyelS.

•  EsteprocesosellamaCONVERSIÓN.




Impurezasenelconver3dor

LamataconKenemuchosmetalescomo: As,Sb,Ni,Sn,Fe,S,Bi,Co,Cd,Au,Ag,Pb,Zn,etc.

•  ElAs,Bi,Cd,S,PbySnseeliminanalserarrastradosporlosgasesenformadevapores(óxidos).

•  LospolvosdeconversióndebenserretratadospararecuperarloselementosinteresantescomoelBi.

•  ElZnquedaenlaescoria

•  ElNi,elCoylosmetalespreciososAuyAgsequedanelCuyseseparandespuésenelafinoelectrolíKco.




Desarrollosrecientes

•  ParamejorarelfuncionamientodelosconverKdoressehandesarrolladovariosmétodos:

  Controlporordenador  mejoraenelcontroldelosgases(ConverKdoresHoboken).  recuperaciónescoriasporflotación.  enriquecimientodeoxígeno

•  Elordenadorcontrolaelairedesoplado,loidealesquelamatapaseconKnuamenteyelconverKdorvayatrabajando,paraello,sedosificaelaireylosfundentes.

•  Primerosecalculalavelocidaddeproducciónydespuésladesoplado.

Volumenaire/tdemataxnºdet.demata•  Velocidaddesoplado=

Tiempodesoplado

Esunimportanteparámetrodemarcha.




•  Segúnvayaevolucionandoelprocesosevarecalculandoestavelocidad airenecesario‐airesoplado

•  Velocidadrecalculada= airequequedaporsoplar

•  ElautomaKsmonuncallegahastaelfinalsinohasta10minutosantes,yaqueseprefierellegarpordefecto,alsercostosoalcanzarelpuntofinalexacto

•  Normalmenteeseloperarioelqueseñalaelfinaldelprocesoobservandolacoloracióndeloshumos

•  LaprogramaciónpermiteahorroyusoópKmodelasinstalacionescombusKblesymanodeobra.




Ventajasdelreves3mientobásicoson:–  Menorcosteporunidaddecobreproducido(1‐5Kg.magnesita/tCu

blister)–  Elempleoderecipientesmayores,conelconsiguienteahorrodemano

deobrayenergía–  capacidaddeconverKrmataspobressinunconsumoexcesivode

revesKmiento–  manipulaciónmenosfrecuentedelascarcasas

Inconvenientes–  punzonadoexcesivodelastoberas,debidoalaformaciónde

magneKtasentornoalasbocas–  mayorKempoinverKdoenlasoperacionesderevesKmiento–  sopladoexcesivodelamata(paraevitarlaformacióndemagneKta)

COMPARACIÓNENTREREVESTIMIENTOSÁCIDOSYBÁSICOS




AFINODELCOBREBLISTER

Elcobreseafinarecurriendoa:

•  Procedimientostérmicos afinoalfuego•  Electrolisis afinoelectrolíKco

•  ElafinoelectrolíKcoseempleaenaquelloscasosenquelacanKdaddemetalespreciososoelcarácterdelasimpurezasjusKficanelempleodeestemétodomáscaro.




•  Enrealidadsesuelehaceres:

1º)unafinoalfuegoparaproduciránodosmáspurosyhomogéneos

2º)elafinoelectrolíKcopararecuperarmetalespreciososysepararlasimpurezas

3º)unsegundoafinoalfuegoparaajustarlaspropiedadeswsicasdelcobreelectrolíKco.




Impurezasdelcobreblister

•  Lasimpurezascontenidasenelcobreblister,puedenclasificarseentresgrupos:

1.‑ImpurezasqueseeliminanbienyporcompletoenelafinoalfuegoZn,Fe,0,S

2.‑Impurezasquenoseeliminan(AuyAg)

3.‑Impurezasqueseeliminanparcialmente(As,Sb,NiyBi).




LosefectosdelasimpurezassobrelaspropiedadesmecánicasdelCuson:

•  Eloxígeno,seencuentraenformadeCu2Oypuedehaberhasta6%,enelafinosereducehasta0.15%.HacefrágilalCu.

•  ElazufreestáenformadesulfurodeCu(Cu2S)

 hastaun0,25%deSelCuesmaleable con0,5%S,elCuesfrágil canKdadessuperioresa0,5%yadificultaellaminadoylaflexión.LapresenciadeAlyMnreducelaacciónperjudicialdelazufre.

•  ElBismutoesunaimpurezamuynociva,conmásde0.005%nosepuedetrefilar.




•  ElHierrohacealCufrágilyduro.

•  ElNiquelformaconelCusolucionessólidasqueaumentanmucholadurezadelcobre

  impidiendoeltrefilado  disminuyeconduc3vidaddelcobre.

•  ElArsénico,reducemucholaconduc3vidadeléctricadelCu

 con0.03%lareduceun9,1% con0.2%lareduceun38,6%.

•  ElAnKmonio,un0,1%seformaunCumicáceoqueseagrietayescamaenlasuperficie




OPERACIONESENELAFINOALFUEGODELCUBLISTER

•  ElafinodelCublistercomprendelassiguientesoperaciones:

1)  Cargayfusióndelamezcla

2)  SopladooxidantedelCuparaeliminarlasimpurezasysangrarlaescoria.

3)  ReduccióndelóxidocuprosoydelosotrosóxidosquehaydisueltosenelCu.

4)  VaciadodelCuyaafinado.




•  ElafinodelCublisterserealizaendos3posdehornos:

 fijosmuysimilaresalosdereverbero basculantessimilaresalosconverKdores.

HORNOSEMPLEADOSENELAFINOALFUEGODELCUBLISTER




AFINOELECTROLÍTICODELCOBRE

•  Obje3vo

 Eliminarimpurezasdelcobrequenohanpodidosereliminadasporelafinoalfuego.

 Recuperarmetalespreciosos.

•  Lasimpurezasqueeliminamosenesteprocesoson:Au,Ag,Se,Te,Pb,Ni,Fe,Sb.




Electrólisisdelsulfatodecobre

•  Fundamento

Laelectrólisispuededefinirsecomounprocesoenelqueseproduceunareacciónquímicaenlasuperficiededoselectrodosencontactoconunlíquidoquellamamoselectrolito,pormediodeunacorrienteexternaofuerzaelectromotriz

•  LoselectrodospuedenserinertesoreacKvossegúnquereaccionenonoconelelectrolito




Electrólisisdelsulfatodecobre

Laelectrolisisdeunadisolucióndesulfatodecobresepuedeefectuardedosformas:

•  a) conuncátododecobre unánodoinsoluble

queescomosehaceparaprecipitarelcobreobtenidoenhidrometalurgia

•  b) conuncátododecobre unánododecobre,

queessolubleenladisoluciónquetambiénconKeneSO4H2(afinoelectrolíKcodelcobreobtenidoporpirometalurgia)




•  Parámetrosdelaelectrolisis

 Densidaddecorriente:220A/m2

 Temperaturadelbaño:40‐60ºC

•  SISTEMASEMPLEADOS

 enparalelo enserie




CátodosConstade:•  barracatódica,quellevadosorejasparasususpensión(alacuba

electrolíKca.

•  hojacatódicaqueKenelasuperficielisa,vasumergidaenelbaño,llevandoensusbordeslongitudinalesbandasaislantesosepintanconobjetodequenoexistadeposiciónenestospuntosypuedaserextraídomásfácilmenteeldepósitocatódico.

•  contactodeCu,enunosolodesusextremos,elqueseapoyaenlabarradecorrienteyqueespordondeseestableceelcircuitoeléctrico,enelotroextremoseapoyaenunapiezaaislantesobrelosbordesdelacuba

ElcátodoesunaplacadelgadadeCumuypurode1,5mm.deespesorypesaunos3Kg.




FACTORESQUEINFLUYENENELCONSUMODEENERGÍAYENEL

RENDIMIENTODEBAÑOS

•  Latensiónquesehadeaplicaraunbañoes:

V=I(R1+R2)

SiendoR1=resistenciadelbaño

R2=resistenciadecontactos,barras, electrodos,etc.




•  LaresistenciadelasoluciónR1dependede:  distanciaentreelectrodos(ánodoycátodo)

Amenordistancia,menorresistencia.Peroaldisminuirladistanciaaumentalaprobabilidaddecortocircuitos

  composicióndeladisolución•  Cuantomayorsealaacidez(pHmasbajo),menorserálaresistencia•  Amayortemperatura,menorresistencia•  AlaumentarlaconcentracióndeSO4H2,disminuyeR1,perohayque

limitarlaporquesinodisminuyelasolubilidaddelSO4Cu.•  SilasolubilidaddelSO4Cudisminuyeyespequeñalaconcentraciónde

cobreenlasproximidadesdeloselectrodospuedendepositarseotrasimpurezas

•  Latemperaturanoseaumentaporencimade60ºCyaqueaunquedisminuyemucholaresistenciaaumentalaevaporacióndeladisoluciónylacontaminaciónycorrosióndelanave




TRATRAMIENTODELOSLODOSANÓDICOS

•  LoslodosanódicossereKranporsifonado,setamizanparasepararlasparpculasdeCu,selavanysesecanenunfiltro‐presa

•  Haytresprocesosdetratamientopararecuperarlosmetalespreciosos: FUSIÓNDIRECTA IMPREGNACIÓNCONPb TOSTACIÓNSEGUIDADELIXIVIACIÓN




HIDROMETALURGIADECOBRE

•  LIXIVIACIÓN esquemageneraldelproceso análisishidrometalurgiaypirometalurgia disolventes lixiviaciónbacteriana

•  PRECIPITACIÓN electrodeposición cementación

•  ÚLTIMOSDESARROLLOSENLAHIDROMETALURGIADELCu lixiviación aglomeración extraccióncondisolventesorgánicos electrolisis




HIDROMETALURGIADECOBRE

•  Tambiénllamadalixiviación,consisteenlaseparacióndelmetalometalesbeneficiablesconundisolventeselecKvoquenoataquealagangaomaterialresidualydisuelveelmetal.

•  AconKnuaciónelmetalpuedeprecipitarsedeladisoluciónenunaformarelaKvamentepura.

•  Frecuentementeestosprocesosseconocenconelnombredeprocesos

“húmedos”,paradisKnguirlosdelosprocesos“secos”odefusión.




•  LosprocesoshidrometalúrgicosseempleanenelcasodelCu:

 enlasmenasenquepredominanmineralesoxidadosdeCuomixtos(oxidadoysulfurados)puestoqueelcostedeobtencióndelCuaparKrdetalesmenasaplicandootrosmétodosesalto,olaextraccióndelCubaja.

 tambiénesfrecuentelauKlizacióndehidrometalurgíaenlarecuperacióndeCuenanKguasescombreras

 demenasmuypobres(menosdel1%deCu).




ANÁLISISCOMPARATIVOENTREHIDROYPIROMETALURGIA

•  LalixiviaciónKenecomoprincipalesventajas:

  obtencióndeunCumuypuroporelectrolisis

  nosedisuelvelagangasiliciosa,mientrasqueenlosprocesosdefusióndebedeescorificarseconfundentes

  seefectúaatemperaturaambienteorelaKvamentebajasinnecesidaddecombusKble

  nosegenerangasescontaminantes

  lamanipulacióndelosproductos(contuberías,bombasytransportadores)esmuchomásbarataysencillaquelamaquinariapesadadeloshornos

  permiteaprovechardeformaeconómicamenasmuypobres




•  ComoinconvenientesKene:

 nohaydisolventesbaratosparalasmenassulfuradas

 losproductosuKlizadossonmuycorrosivosyrequierematerialescaros

 costoelevadodelacorrienteeléctrica

 elefectoperjudicialdeinclusocanKdadesmuypequeñasdeimpurezasenlaelectrolisis

 dificultadparaencontrarelectrodosadecuados

 enelprocesodelixiviación,elAu,Agnopasanaladisolución,puestoquesoninsolublesenácidosulfúrico,nopudiendorecuperarse




LIXIVIACIÓNBACTERIANA

•  Lalixiviaciónvieneaceleradapor lapresenciadeunasbacteriasdenominadasTHIOBACILUS FERROXIDANS que oxidan el azufre a ácido sulfúrico y losFERROBACILUSqueformanelsulfatoférricoyeselquedisuelvealoscompuestossulfuradosdecobre.

•  Estas bacterias están difundidas ampliamente en la naturaleza, son seresmicroscópicosysuunidaddemedidaeselmicrónqueequivalea10‐3mm

•  Lamayoríadeestasbacteriasmidende0,5‑2micrones,obKenensuenergíadecrecimientouKlizandosolosustanciasminerales(aloxidarseelsulfatoferroso).

•  Las invesKgaciones han demostrado que bajo la acción de estas bacterias laformación de sulfato férrico esmás de 120 vecesmayor que en las pruebas decontrolrealizadassinlasbacterias.




•  LaacKvidaddelasbacteriasseaseguracuando:  elpHesmenorde4,5esdecirensolucionesácidas

  temperaturaspróximasalos35ºC

  yenpresenciadeoxÍgeno

•  Bajo la acciónde las bacterias la pirita en presencia de oxígeno y agua se oxidaconvirKéndoseensulfatoferroso. FeS2+7O2+2H2O2SO4Fe+2H2SO4

•  Yestesulfatoferrosoenpresenciadeácidosulfúricoydebacteriassetransformaensulfatoférricoqueeselquereaccionaconlapiritaylossulfurosdisolviéndolos.

2SO4Fe+2SO4H2+bacteria2(SO4)3Fe2+2H2O

Paralacalcopirita CuFeS2+O2 SO4Cu+SO4Fe

SO4Fe+SO4H2+½O2+bacterias(SO4)3Fe2+2H2O

(SO4)3Fe2+Cu2S+2O2SO4Fe+SO4Cu




EXTRACCIÓNCONDISOLVENTES

•  EsunnuevométodoquesusKtuyealacementaciónuKlizadoparasolucionesconbajocontenidoenCuysebasaenelprocesodeintercambiosdeiones

•  seponeencontactoenunmezcladoracontracorrienteundisolventeorgánicoselecKvo(quenoesmiscibleconelagua)conlasolucióndelixiviacióndelCu,entoncespasaelCudelasoluciónacuosadelixiviaciónaldisolventeorgánico

•  lainmiscibilidaddeldisolventeorgánicoenelaguaocasionalaseparaciónenlasdosfasesenlasunidadesseparadorasylosvaloresdeCuconcentranenunvolumenmuchomenordesoluciónorgánica

•  éstasoluciónorgánicaseenvíaalcircuitodeseparación,paraseparareldisolventeorgánicoporunladoyporotroaumentarlaconcentracióndeCuhastaungradoadecuadoparaelprocesoelectrolíKco




PROCESO“LOAGUIRRE”




ELECTRÓLISIS

LaelectrólisisodeposiciónelectrolíKcadelCuaparKrdelasdisolucionesdelixiviaciónricasconsiste:‐lareduccióndelCusobrehojascatódicasdeinicioyconánodosinertes

•  Reaccióncatódica(lamismaqueenelafinoelectrolíKco)

Cu+++2e‐Cu(metal)E0=+0,34V

•  Reacciónanódica.‐EsladescomposicióndelaguaconproduccióndeO2

H2O 2H++½O2+2e‐

•  ÁNODOS:laminadePbconun10%deSb.Insolublesynoseformanlodosanódicos

•  CÁTODOS:Cupuro(0,9x1,20)

•  Rendimientodecorriente:93%

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