termodinamica

Practica No 02
PROCESO HIDROMETALÚRGICO DE LIXIVIACIÓN DE MINERALES DE ÓXIDO DE COBRE EN COLUMNA.
I. OBJETIVOS:
I.1 conocer el método de lixiviación por percolación y la recuperación del cobre en función del tiempo y el tamaño de la partícula.

II. FUNDAMENTO TEORICO :
Reacciones químicas
a) Cuprita:
Cu2O+ H2SO4 ↔ CuSO4 +Cu + H2O
Cu + Fe (SO4) ↔CuSO4 +2FeSO4

b) Azurita:
Cu3 (OH)2 (CO3)2 +3 H2SO4 ↔ 3 CuSO4 +2CO2 +4 H2O

c) Malaquita:
Cu3 (OH)2 (CO3) + 2 H2SO4 ↔ 2 CuSO4 +CO2 +3 H2O
d) Crisocola:
CuSiO3 + 2H2O + H2SO4 ↔ CuSO4 +SiO2 +3 H2O

e) Tenorita:
CuO + H2SO4 ↔ CuSO4 + 3 H2O

La lixiviación en columna se aplica a minerales de cobre de baja ley (0,2 - 1.0) % que tieneel mineral valioso finamente diseminado y baja reactividad a la solución lixiviante.

III. PARTE EXPERIMENTAL:
MATERIAL Y EQUIPO
2 bombas peristálticas
4 vasos de precipitación de un litro
4 columnas para percolación
3 vasos de precipitación de tres litros
2 fiolas de 1000 ml
2 PH- metros
vasos de plástico de 20 ml
100ml. de ácido sulfúrico (97,11 w/w, densidad=1.84 g/cc)3litros de una solución- de ácido sulfúrico de 20 g/l
muestra: 1,5 kilos de mineral, clasificados en los siguientes rangos
análisis mineralógicos
Fe-------%, Cu--------%, Zn--------%, Pb--------%, S--------%

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Instale el equipo
Cargue cada columna

Columna
Tamaño de partícula
1
-4.75 + 3.35mm
2
-3.35 + 2.36 mm
3
-2.36 + 1.70 mm
4
-1.70 + 1.18 mm

Lasolución de ácido sulfúrico 20g/L con pH neutro (7).
Solución H2S04 al 60 % por ser comercial
Concentración: 20g/L
Ecuación de disolución:
C1 = 1,84 g/l
V2 = 1.000 l V1 x C1 = V2 x C2
C2 = 20 g/l V1 =
 V1 = =18ml de H2S04 a utilizar

con una normalidad de:
(98/2) H2SO4 ----------- 1000 ml ---------1N33.12 --------------1000 ml --------- x

x =
x = O.6759 N (normalidad inicial)

Determine el contenido de cobre, en la última muestra.

W (H2SO4) = 1.84g/ml x 5.1ml (volumen gastado)
W (H2SO4) = 9,384gr











IV. RESULTADOS:
a) Determiné el consumo total en TM. De ácido sulfúrico por Tmde mineral procesado en la columna.
100gr ----------- 98%
x ----------------- 60%
x = = 61.22gr
5,1ml/kg x 1000kg/1 Tm = 5100ml/tm

b) Determine el consumo de TM de ácido sulfúrico por kilo de cobre extraído.

δ =
W = δ.V
 W (H2SO4) = 1.84 g/ml x18ml = 32.12 gr
Volumen 18 ml H2SO4
98/2 ----------- 1000ml----------- 1N
33.12 ----------- 1000ml ---------- x
 x =
V1 = 9.6ml
V2 = 14.7ml
Volumen consumido de H2SO4 = 5.1ml
W (H2SO4) = 1.84g/ml x 5.1ml (volumen consumido)
W (H2SO4) = 9,384gr
98/2 ------------- 1000ml ----------- 1N
9.384 ------------ 1000ml ------------ x
 x = = 0,1915 N
La normalidad total es:
N = O,6759 - 0,1915 = O, 4844 En 1000ml

Peso total de cobre extraído:


Volumen total perdido:


c) Confeccione los siguientes gráficos para cada columna.
Concentración de Cu Vs. Tiempo (horas).


PH Vs Tiempo (horas).

Tabla 1- variación de PH y concentración de Cu durante el proceso de lixiviación.
Tiempo
(horas)
Columna 1

Cu
g/l
PH
0
07
5
24
19
5
4226
4
64
48
3

1L


V.- DISCUSION DE RESULTADOS
Analice de cobre al menor costo posible los resultados obtenidos con la ayuda de los gráficos construidos, considerando que los objetivos de este proceso hidrometalurgico es el de obtener el de mayor recuperación de cobre al menor costo posible.
Al pasar los días los gramos por litros de cobre aumentaron y el pH ha disminuido debido a la...