UNIVERSIDAD TECNICA DE ORUROFACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA METALURGICA Y CIENCIA DE MATERIALES

PROCEDIMIENTO METALURGICO DE LA TANTALITA

PARA LA OBTENCION DE OXIDOS MIXTOS

DE TANTALIO

Autor: EPIFANIO AJHUACHO CANAZA

Fecha de Defensa: 23 de octubre de 2003

Palabras Descriptores:

Procedimiento Piro-hidrometalúrgico Tantalio Alta ley y Baja ley Óxidos mixtos

Tutor de la Tesis: ING. CARLOS VELASCO HURTADO

No de páginas de la tesis: 81 PAGINAS

RESUMEN

En el presente trabajo de investigación, se adecuara una tecnología para el tratamiento de los minerales de tantalita columbita, partiendo de procesos conocidos que se usan en otros países, con el fin de obtener oxido de tantalio como producto intermedio.

Producto que tiene mercado para su comercialización ya que es la base para la producción de sales de tantalio y tantalio metálico. También la producción de oxido de tantalio, genera un valor agregado, además de fuentes de empleo y recursos económicos para el país, además de valorar los minerales de la baja ley, actualmente no comercializados, cuando sea aplicada la tecnología desarrollada.

Frente a todos estos acontecimientos se plantea como una alternativa de gran interés la explotación de las tierras raras, entre estas tenemos el tantalio; metal que actualmente tiene una demanda creciente en el mercado mundial. Para ello estuvo encaminado al estudio de procesos combinados piro-hidrometalúrgicos para el tratamiento de la tantalita explotada en esta zona, para la obtención de óxidos mixtos de tantalio – niobio, que puedan ser comercializados como un producto intermedio con un valor agregado frente a los concentrados.

El trabajo de investigación tiene como objetivo general estudiar una forma de procesamiento para el tratamiento de minerales del precambrico boliviano, tanto para minerales de alta y baja ley, que

permita la obtención oxido de tantalio de elevada ley, con valor comercial y con demanda en el mercado mundial.

De manera específica, estudiar la descomposición de la tantalita {(Fe,Mn)(TaNb)2O6} mediante un proceso combinado piro-hidrometalúrgico, con el fin de eliminar el hierro, el manganeso y otras impurezas presentes en el mineral y de esta manera enriquecer el producto de óxidos mixtos de tantalio y niobio.

La investigación ha sido desarrollada a nivel de laboratorio, con minerales de alta y baja ley procedentes de las minas BT y San Pedro. Se ha realizado un proceso de fusión con sales, seguida de una lixiviación acida.

Con este propósito se estudio el efecto de las siguientes variables sobre el grado de descomposición de la tantalita, midiéndose estés por el grado de Fe y Mn solubilizados.

Proceso de fusión alcalina: Influencia del tamaño de grano, Relación en peso de sal fundida/mineral, Temperatura de fusión y Tiempo de fusión.

Proceso de lixiviación: Relación acido/queque de lixiviación con agua y Tiempo de lixiviación.

Las condiciones experimentales que permitieron obtener los mejores resultados con los dos tipos de mineral fueron:

Proceso de fusión alcalina Proceso de lixiviaciónTamaño de grano del mineral para fusión -48+60 mallasConsumo de NaOH/mineral 3/1Tiempo de fusión 1.5 horasTemperatura de fusión 700 ºC

Relación HCl/queque 2.5 litros por kg de quequeTiempo de lixiviación 10 horas

Los resultados obtenidos muestran que con los minerales de alta ley estudiados, es posible obtener óxidos con un contenido de Ta2O5 + Nb2O5 de 99.39 %. Con los de baja ley se obtuvo un oxido mixto con Ta2O5 + Nb2O5 de 95.68 % que pueden ser usados para la obtención de otro tipo de sales, como el pentoxido de tantalio, carburo de tantalio, tantalio metálico, fluotantalato de potasio y las correspondientes sales de niobio.

La aplicación de este proceso, puede dar lugar al desarrollo de una minería de alta rentabilidad en el departamento de Santa Cruz , evitando que el mineral salga como contrabando hacia el Brasil, con el consiguiente beneficio económico para el país.

Los productos finales obtenidos por el proceso estudiado presentan un bajo grado de radiactividad, similares a la reactividad natural , especialmente cuando se funde con la adición de Na2CO3, por lo tanto se recomienda estudiar la radiactividad con mayor detalle ya que es un factor determinante para el manejo de estos materiales.