Lixiviación De Un Concentrado De Zinc A Alevada Presion Y Temperatura

LIXIVIACIÓN DE UN CONCENTRADO DE ZINC CON ACIDO NÍTRICO A ELEVADA PRESIÓN Y TEMPERATURA.
J. S. Meza Espinoza F. J. Juárez Islas E. Rangel Salinas
ESIQIE-IPN
jsmezae@yahoo.com.mx fjuarezi@yahoo.com.mx rangelse@yahoo.com.mx



RESÚMEN.
El presente trabajo tiene como objetivo fundamental la realización de un estudio termodinámico de la disoluciónde un mineral concentrado de zinc a elevada presión y temperatura con ácido nítrico y determinar las condiciones óptimas de trabajo. Se llevó a cabo la construcción de los diagramas de distribución de especies y los diagramas de equilibrio Eh-pH para los sistemas Zn-S-N-H2O y Ag-S-N-H20 para el estudio termodinámico y determinar las mejores condiciones de trabajo experimental en función de lasespecies formadas.
Las variables de estudio fueron la temperatura (125 y 160 °C), la concentración de ácido nítrico (0.5 y 1.0 M) y la presión de O2 (10 y 15 atm). La experimentación se realizó en un reactor autoclave de acero grado titanio de 1.5 litros de capacidad extrayendo muestras cada determinado tiempo y analizándolas por medio de un espectrofotómetro de absorción atómica, así como lossólidos se caracterizaron por medio de difracción de Rayos-X. Las condiciones que favorecen la disolución del zinc, son las altas temperaturas y concentraciones de HNO3. Se determinó que la energía de activación del proceso de lixiviación del concentrado es de 82.74 KJ.mol-1, por lo que el proceso está controlado por mecanismo de reacción química.
ABSTRACT.
This work has as its fundamentalobjective the realization of a thermodynamic study of the dissolution of a concentrated ore of zinc to high pressure and temperature with nitric acid and determine the optimal working conditions. It is carried out the construction of the diagrams for the distribution of species and the equilibrium diagrams Eh-pH for systems Zn-S-N-H2O and Ag-S-N-H2O for the thermodynamic study and determine the bestconditions of experimental work depending on the species formed.
The study variables were the temperature (125 and 160 °C), the concentration of nitric acid (0.5 and 1.0 M) and the pressure of O2 (10 and 15 atm). The experimentation was carried out in an autoclave reactor-grade steel titanium 1.5 liters capacity extracting samples each certain time and by means of an atomic absorptionspectrophotometer, as well as solids are characterized by means of X-Ray diffraction. The conditions that favor the dissolution of the zinc, are the high temperatures and concent5rations of HNO3. It was determined that the activation energy of the leaching process of concentrated is 82.74 KJ.mol-1, so that the process is controlled by mechanism of chemical reaction.

INTRODUCCIÓN.
La disolución de mineralessulfurados con ácido nítrico ha sido considerada desde tiempo atrás, pero no se ha aplicado dentro de procesos industriales debido al costo elevado que conlleva el consumo del ácido, hoy en día se pueden considerar muchas justificaciones para la posible aplicación de esta técnica, entre ellas destacan las siguientes: la gran cantidad de minerales en forma de sulfuros que existen en nuestro país, laconsiderable disminución de contaminantes derivados de los procesos de beneficio con ácido nítrico, y la eliminación de la etapa de tostación previa a la lixiviación, lo cual en ambos casos representa una significativa reducción en el costo del proceso general de beneficio del mineral.
De igual forma la utilización del ácido nítrico es altamente considerable debido a que al emplearlo como lautilización del ácido nítrico es altamente considerable debido a que al emplearlo como agente lixiviante, los sulfuros presentan una mayor rapidez de disolución debido a la presencia de los nitratos, además de la potencial aplicación de tal ractivo en el tratamiento de sulfuros complejos a nivel industrial.
México es un país con numerosas reservas minerales no renovables siendo los minerales de...