Cianuracion del oro
Páginas: 96 (23905 palabras)
Publicado: 25 de marzo de 2010
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Introducción a la hidrometalurgia
Por hidrometalurgia se entiende los procesos de lixiviación selectiva ( disolución ) de los componentes valiosos de las menas y su posterior recuperación de la solución por diferentes métodos. El nombre de hidrometalurgia se refiere al empleo generalizado de soluciones acuosas como agente dedisolución. La hidro-electrometalurgia comprende el conjunto de procesos de lixiviación y precipitación por medio de electrólisis, donde los procesos electroquímicos son precedidos por los procesos hidrometalúrgicos. Hay tres principales etapas de los procesos hidrometalúrgicos : (1) (2) (3) Disolución del componente deseado presente en la fase sólida. Concentración y/o purificación de la soluciónobtenida. Precipitación del metal deseado o sus compuestos.
Los reactivos químicos empleados ( agentes lixiviantes ) deben reunir muchas propiedades para poder usarse, por ejemplo : no deben ser muy caros, deben ser fácilmente recuperables y deben ser bastante selectivos para disolver determinados compuestos. Los procesos de lixiviación y purificación de la solución corresponden a las mismasoperaciones que se practican en el análisis químico, solamente que a escala industrial. En estos apuntes sólo se presenta los procesos hidro-electrometalúrgicos de algunos de los metales más comunes en Chile: el cobre y el oro. Se recomienda al estudiante referirse a las varias publicaciones que se publicaron estos últimos años en el campo de la hidrometalurgia para profundizar los temas que leinteresan.
Universidad de Atacama
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Fundamentos Termodinámicos
2.1. Reacción Química
En la práctica, se acostumbra escribir una reacción química, bajo la forma :
aA + bB ⇔ cC + dD
En (1), a,b,c,d : Coeficientes estequiométricos A,B : Reactantes C,D : Productos
(1)
El valor de la energía libre estándar de la reacción (∆G°) puede determinarse conociendo los potencialesquímicos estándares o las energías libres de formación de los reactantes y productos :
Donde νi son los coeficientes estequiométricos de la reacción.
Universidad de Atacama
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En este caso : (2) En (2), ∆G° : Variación de energía libre estándar de la reacción (1) (cal/mol o joule/mol) a,b,c,d : Coeficientes estequiométricos : Energías libres estándar de formación (o potenciales químicos ) delos compuestos que participan en la reacción. En las tablas, se escriben también G° o F°.
Se usa la convención de LATIMER.
a 298 K ( 25°C )
Utilizando los estados estándares, la variación de energía libre (∆G) de esta reacción, puede ser expresada como :
(3) En (3), ∆G° : Energía libre estándar de la reacción aA,aB,aC,aD : Actividades de los productos y reactantes T : Temperatura (K) R: Constante de los gases ( 1.987 cal/mol.K )
Universidad de Atacama
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Al equilibrio, no hay variación de energía libre : ∆G = 0. Por lo tanto :
(4) A 25°C ( ∆G° en cal/mol) :
(5)
La ecuación (4) define K, constante de equilibrio de la reacción considerada a la temperatura T :
(6)
En (6),
a,b,c,d : Coeficientes estequiométricos aA,aB,aC,aD : Actividades de los productosy reactantes. En soluciones diluidas, las actividades de las especies disueltas se aproximan por su concentración molar (mol/litro). La actividad de un solido o líquido puro es 1.
Universidad de Atacama
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Ejemplo
Se considera la reacción CuO + 2H+ Cu2+ + H2O
(Concentraciones en mol/litro)
2.2. Reacción Electroquímica
Por lo general, una reacción electroquímica (o semi reacción),es decir en que participan además electrones, se escribe en el sentido de la reducción (captación de electrones) : (7) En (7), Ox. : Especie oxidante Red. : Especie reductora n : Número de electrones que participan en la reacción
Universidad de Atacama
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La condición de equilibrio para un sistema electroquímico es :
(8) Ecuación de NERNST En (8), E : Potencial de la reacción...
Introducción a la hidrometalurgia
Por hidrometalurgia se entiende los procesos de lixiviación selectiva ( disolución ) de los componentes valiosos de las menas y su posterior recuperación de la solución por diferentes métodos. El nombre de hidrometalurgia se refiere al empleo generalizado de soluciones acuosas como agente dedisolución. La hidro-electrometalurgia comprende el conjunto de procesos de lixiviación y precipitación por medio de electrólisis, donde los procesos electroquímicos son precedidos por los procesos hidrometalúrgicos. Hay tres principales etapas de los procesos hidrometalúrgicos : (1) (2) (3) Disolución del componente deseado presente en la fase sólida. Concentración y/o purificación de la soluciónobtenida. Precipitación del metal deseado o sus compuestos.
Los reactivos químicos empleados ( agentes lixiviantes ) deben reunir muchas propiedades para poder usarse, por ejemplo : no deben ser muy caros, deben ser fácilmente recuperables y deben ser bastante selectivos para disolver determinados compuestos. Los procesos de lixiviación y purificación de la solución corresponden a las mismasoperaciones que se practican en el análisis químico, solamente que a escala industrial. En estos apuntes sólo se presenta los procesos hidro-electrometalúrgicos de algunos de los metales más comunes en Chile: el cobre y el oro. Se recomienda al estudiante referirse a las varias publicaciones que se publicaron estos últimos años en el campo de la hidrometalurgia para profundizar los temas que leinteresan.
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Fundamentos Termodinámicos
2.1. Reacción Química
En la práctica, se acostumbra escribir una reacción química, bajo la forma :
aA + bB ⇔ cC + dD
En (1), a,b,c,d : Coeficientes estequiométricos A,B : Reactantes C,D : Productos
(1)
El valor de la energía libre estándar de la reacción (∆G°) puede determinarse conociendo los potencialesquímicos estándares o las energías libres de formación de los reactantes y productos :
Donde νi son los coeficientes estequiométricos de la reacción.
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En este caso : (2) En (2), ∆G° : Variación de energía libre estándar de la reacción (1) (cal/mol o joule/mol) a,b,c,d : Coeficientes estequiométricos : Energías libres estándar de formación (o potenciales químicos ) delos compuestos que participan en la reacción. En las tablas, se escriben también G° o F°.
Se usa la convención de LATIMER.
a 298 K ( 25°C )
Utilizando los estados estándares, la variación de energía libre (∆G) de esta reacción, puede ser expresada como :
(3) En (3), ∆G° : Energía libre estándar de la reacción aA,aB,aC,aD : Actividades de los productos y reactantes T : Temperatura (K) R: Constante de los gases ( 1.987 cal/mol.K )
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Al equilibrio, no hay variación de energía libre : ∆G = 0. Por lo tanto :
(4) A 25°C ( ∆G° en cal/mol) :
(5)
La ecuación (4) define K, constante de equilibrio de la reacción considerada a la temperatura T :
(6)
En (6),
a,b,c,d : Coeficientes estequiométricos aA,aB,aC,aD : Actividades de los productosy reactantes. En soluciones diluidas, las actividades de las especies disueltas se aproximan por su concentración molar (mol/litro). La actividad de un solido o líquido puro es 1.
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Ejemplo
Se considera la reacción CuO + 2H+ Cu2+ + H2O
(Concentraciones en mol/litro)
2.2. Reacción Electroquímica
Por lo general, una reacción electroquímica (o semi reacción),es decir en que participan además electrones, se escribe en el sentido de la reducción (captación de electrones) : (7) En (7), Ox. : Especie oxidante Red. : Especie reductora n : Número de electrones que participan en la reacción
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La condición de equilibrio para un sistema electroquímico es :
(8) Ecuación de NERNST En (8), E : Potencial de la reacción...
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