UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO (UNAM). FACULTAD DE QUMICAASIGNATURA: LABORATORIO DE HIDROMETALURGA PROFESOR: LEOPOLDO RODRGUEZ REYESALUMNOS: CASTELAN MARTNEZ JONATHAN, ESCAMILLA MARTNEZ NESTOR, GARCA MATA IGNACIO, MERAZ BUENDA CYNTHIA,

PRCTICA No.1 Y 2

LIXIVIACIN CIDA DE UN MINERAL OXIDADO DE CuLIXIVIACIN CIDA DE UN CONCENTRADO DE Cu (CALCOPIRITA) CON CIDO SULFURICO (H2SO4)

Objetivos de las prcticas:

Observar y entender, con un experimento sencillo de laboratorio la lixiviacin e Hidrometalurgia de minerales. Conocer las diferentes etapas de un proceso de lixiviacin y proponer un modelo cintico para la disolucin de la calcopirita. Estudiar y observar el efecto de la acidez en la lixiviacin. Estudiar el efecto de la temperatura, concentracin, tamao de partcula, velocidad de agitacin, presencia de un agente oxidante, etc sobre la lixiviacin de un concentrado de calcopirita. Determinar la etapa limitante de la reaccin de disolucin y calcular el valor de la energa de activacin Ea.

Hiptesis:

Con base en los conocimientos tericos y prcticos se puede afirmar que la concentracin de Cu2+ y Fe3+ se ven incrementados ante el efecto de la temperatura, concentracin de agente lixiviante, tamao de partcula y velocidad de agitacin. Con el procedimiento realizado en esta prctica se pretende observar que el efecto de la acidez en la lixiviacin, permite observar dicho aumento en las concentraciones.

Fundamentacin:

El 20% de la produccin de cobre electroltico en Mxico se obtiene por electrodepositacin. En el estado de Sonora tres grandes empresas mineras estn lixiviando minerales de cobre y una cuarta empresa esta por iniciar produccin.El cobre se presenta en la naturaleza en diferentes especies minerales; los xidos, carbonatos y sulfatos de cobre son fcilmente disueltos por soluciones diluidas de acido sulfrico; los sulfuros de origen secundario (novelita, calcocita) tambin son solubles, las especies minerales como la calcopirita y crisocola tienen un bajo ndice de solubilidad.Se utiliza el cido sulfrico por su bajo costo y alta disponibilidad por producirse como subproducto en la fundicin de concentrados de cobre, tambin se produce en la fundicin de plomo y en las refineras electrolticas de zinc.

La produccin de cobre por procesos hidrometalrgicos se realiza por el proceso de cementacin con fierro metlico o por electrodepositacin.En ambos procesos es importante conocer la posicin de los metales en la serie electromotriz y los potenciales de electrodo de los elementos metlicos.Dicha posicin empieza con los metales ms activos y tambin ms electronegativos y contina en orden decreciente de su actividad.

El fierro esta por encima del cobre en la serie electromotriz y por lo tanto el fierro (metal ms activo que el cobre) desplaza, reduce o precipita al cobre de soluciones acuosas de acuerdo con la siguiente reaccin:

Cu2+ +Fe Cu + Fe2+

Cu2+ + 2e Cu

El fierro se oxida, cede electrones al ion cobre.

Procedimiento experimental:

Resultados:

Prctica I :

Imagen 1. MEB por Rayos XFuente: Laboratorio de Microscopia USAI-FQ, Edificio E.Fecha: 15/08/2014Recopilo: Equipo 3.

Imagen 2. MEB por Rayos XFuente: Laboratorio de Microscopia USAI-FQ, Edificio D.Fecha: 15/08/2014Recopilo: Equipo 3.

#Elem% O KElem% Fe KElem% Cu KAtomic% O KAtomic% Fe KAtomic% Cu K

139.1929.2431.5770.615.0914.32

243.1310.8746.0174.585.3820.03

334.6420.7844.5866.8511.4921.66

429.3426.5544.161.0615.8323.11

530.8749.1619.9761.7628.1810.06

619.7562.7717.4846.8742.6810.45

734.5223.2942.1966.6212.8720.5

846.566.8146.6377.273.2419.49

947.1720.3132.5377.19.5113.39

1038.0611.550.4470.416.0923.49

1120.9863.8115.2148.6842.438.89

1230.615.3554.0662.959.0528.01

1340.4132.5427.0671.4716.4912.05

1431.7151.6816.6162.5529.28.25

1529.8712.0858.0562.37.2230.48

1621.298.4970.2151.435.8842.7

1732.1629.4138.4363.9916.7619.25

1844.8716.0639.0775.657.7616.59

1944.4111.2644.3475.535.4918.99

2026.6916.9756.3458.3610.6331.01

2132.147.1120.7963.1526.5510.3

2222.7519.4657.853.061333.94

2331.530.5937.9163.2417.5919.17

2426.748.9864.2858.775.6535.58

2524.6444.2131.1554.5828.0517.37

26Tabla 1. Concentracin de O2, Fe, Cu por mapeo puntual.Fuente: Laboratorio de Microscopia USAI-FQ, Edificio D.Fecha: 15/08/2014Recopilo: Equipo 3.

21.9862.3115.7150.1940.779.04

Anlisis:

Prctica I:

Primera parte:

1. Qu se observa durante la reaccin entre la solucin lixiviante y el mineral?2. A partir de que momento se present la disolucin?, fue constante?3. Describa ampliamente las diferencias observadas al microscopio, del mineral antes y despus del proceso de lixiviacin.4. Describa cualitativamente la variacin de la concentracin de cobre en la solucin con respecto al tiempo.5. Si la lixiviacin hubiese transcurrido durante 3 horas Cmo cambiaran los resultados obtenidos?6. Discutir el efecto que tiene sobre la lixiviacin la acidez y la agitacin.7. De que mineral podra tratarse en base al estudio de MEB?8. Concuerdan los resultados de AA con los del colormetro ptico?9. Disee una serie de experimentos para conocer todas las variables del proceso de lixiviacin.

Prctica II:

Conclusiones:

Bibliografa:

4