Lixiviación De Un Mineral Tostado De Cobre Y Precipitación Del Cobre De La Disolución Por Cementación

LIXIVIACIÓN DE UN MINERAL TOSTADO DE COBRE Y PRECIPITACIÓN DEL COBRE DE LA DISOLUCIÓN POR CEMENTACIÓN
OBTENCIÓN DE MATERIALES - Prácticas de laboratorio



2012
María
Doble grado en ingeniería de los materiales e ingeniería de la energía
29/10/2012

TABLA DE CONTENIDO

OBJETIVO 2
INTRODUCCIÓN 2
Lixiviación 2
Cementación 2
PARTE EXPERIMENTAL 3
Lixiviación 3
Análisis delcobre 4
Cementación 6
CUESTIONES 7
1. Comparar el efecto del tiempo de lixiviación en la velocidad de disolución del cobre. 7
2. Calcular el consumo de chatarra de aluminio por gramo de cobre precipitado. Compararlo con el consumo teórico. 8
3. Calcular el porcentaje de cobre recuperado por cementación de la disolución de lixiviación. 8
4. Formular las reacciones redox delixiviación y cementación. Comprobar que son espontáneas. Calcular el potencial normal de cada reacción. 9
5. Suponiendo que se extrae todo el cobre del mineral, ¿qué porcentaje en peso de cobre tenía el mineral de partida? 9
6. ¿Por qué crees que en la disolución para la cementación se añade NaCl? 10

OBJETIVO

Determinar la influencia del tiempo en la velocidad de disolución de un mineral decobre tostado, mediante una disolución de H2S04 y precipitar el cobre de la disolución fértil por cementación.
INTRODUCCIÓN

Lixiviación

La lixiviación es un proceso de extracción hidrometalúrgico que exige una preparación previa del mineral.
En esta práctica usaremos un mineral de cobre tostado, y queremos obtener el metal contenido en una mena de forma selectiva. Para ello utilizaremos unproducto químico como agente lixiviante ya que tiene un coste bajo, alta velocidad de disolución del mineral, capacidad para lixiviar selectivamente, variedad de métodos por los que el metal puede ser recuperado, posibilidad de recuperación y reutilización del agente lixiviante y acción corrosiva sobre los equipos.
Cementación

La cementación es un proceso de precipitación química que permiteretirar iones en solución agregando un reactivo precipitante. En el caso de iones metálicos disueltos la reacción se favorece agregando un metal más activo, según la serie electroquímica, como reactivo para formar un precipitado conocido como cemento.
- El cemento de cobre de alta calidad tiene la ventaja de oxidarse rápidamente, mediante la formación de una película de óxido de cobre en lasuperficie, favorable para su disolución en medio acido.
- La presencia de iones Fe2+ y aire producen iones Fe3+ que ayudan a disolver el cobre metálico.
- La cinética de lixiviación de Cu° es incrementada sustancialmente con el aumento de temperatura.

Las reacciones que se darán serán las siguientes:

CuOCuSO4+H+ →Cu2+

Este cobre lo analizaremos y precipitara mediante un proceso decementación con ayuda del Al.
La reacción de reducción del Aluminio es:

3Cu2++2e-↔Cu(s) E1°=0,34 V
2Al3++3e-↔Al(s) E2°=-1,67 V

La reacción del cobre está más favorecida porque es más positiva por tanto:

3Cu2++2Al ↔3Cus+2Al3+

E°=E1°-E2°=0,34--1,67=2,01V
La reacción anódica es Al→Al3++3e-
La reacción catódica es Cu2++2e-↔Cu

PARTE EXPERIMENTAL

Lixiviación

Preparamosuna disolución de H2SO4 al 2% de 250 ml (será nuestra disolución de lixiviación). Primero vertimos H2O en una probeta de 200 ml y luego le añadimos 5,21 ml de H2SO4 (figura 1), y completamos hasta 250 ml de disolución. Luego esta disolución la llevamos a un vaso de precipitados de 500ml y añadimos el mineral de cobre tostado y lo dejamos lixiviar con agitación durante 30 minutos a temperaturaambiente y presión atmosférica.

250mL∙2% (impuro)96%=5,21 mL de H2SO4 (figura 1)

Mientras que la reacción tiene lugar, deberemos de tomar cada cierto tiempo 1 ml de cada muestra. La tomaremos, partiendo del tiempo cero, a los 2, 5, 10 y 30 min. Estas muestras se toman en un tubo de ensayo, y filtrándola previamente con un tubo de pliegues. El filtro de pliegues tiene...