Recuperación de conbre por proceso de segregación

RECUPERACIÓN DEL COBRE POR EL PROCESO DE SEGREGACIÓN (TORCO)
Introducción
El cobre está presente en la corteza terrestre principalmente en forma de minerales sulfurados como la calcopirita (CuFeS2), bornita (Cu5FeS4) y calcosina (Cu2S). El contenido en cobre de estos minerales es bajo, alrededor de un 0.5% en minas a cielo abierto y hasta un 2% en minas subterráneas.
El cobretambién se presenta en forma de minerales con oxígeno como carbonatos, óxidos, silicatos y sulfatos, pero en menor concentración.
Según sea la mena, el proceso de extracción del cobre será diferente, así tenemos:
i. Extracción de cobre a partir de menas sulfuradas (pirometalurgia)
ii. Extracción de cobre a partir de menas de óxido (hidrometalurgia)
Aunque el cobre se presenta másfrecuentemente en la forma de sulfuros, también se presenta en forma oxidada como carbonatos, óxidos, silicatos y sulfatos, particularmente en África. Estos minerales oxidados, cuando están presentes en cantidad suficiente en la mena, pueden ser reducidos directamente a cobre impuro en el alto horno, como se hacía en el pasado. Pero en la actualidad las menas que se explotan tienen una concentraciónmuy baja de cobre, por lo que es necesario recurrir a otras técnicas como la lixiviación mediante ácido sulfúrico seguida por la precipitación o por la electrólisis del cobre de la solución pero bien por la naturaleza de la mena o por la ganga es difícil recuperar el cobre.
Por ello para la extracción del Cu a partir de estas menas refractarias se llevan a cabo con los procesos denominados“TORCO” (estas iniciales significan traducidas al español Tratamiento de minerales refractarios de Cobre)

Fundamento teórico

El proceso que vamos a realizar es el ya nombrado proceso “TORCO” que consiste en realizar un proceso pirometalúrgico sobre una mena oxidada de cobre al introducirlo en un horno eléctrico de mufla a una temperatura de 641 ºC junto con carbón vegetal, este procesopasa por tres etapas:

a) Formación del ácido clorhídrico mediante la hidrólisis de la sal.
b) Obtención de cloruro cuproso (volátil) por ataque del ácido clorhídrico al mineral de cobre.
c) Segregación del cobre, que crece en la superficie del carbón.

A continuación se separan las partículas de cobre por filtración quedándonos dichas partículas en el filtro.

Finalmente serealiza el análisis semicuantitativo del cobre sólido y para ello atacaremos nuestro sólido mediante diversos disolventes químicos para luego estimar, al compararlo con una muestra patrón que preparamos, la cantidad de cobre segregada en cada una de las muestras obtenidas.

Parte experimental

1. En primer lugar se procede a la preparación de la carga de los 5 crisoles, para ello se pesa y semezclan los siguientes reactivos:

Tabla 1

|MENA |CARBÓN |NaCl |SiO2 |
|1,05 g óxido de cobre |1,02 g |- |- |
|1,00 g óxido de cobre |1,01 g|0,1 g |- |
|1,02 g carbonato de cobre |1,02 g |0,1 g |- |
|1,01 g cloruro cuproso |1,01 g |- |- |
|1,03 g carbonato de cobre |1,01 g|0,1 g |3,98 g |

* El carbón utilizado ha sido previamente molido y tamizado para obtener el tamaño deseado que oscila entre 1 y 2 mm

2. A continuación los crisoles preparados con los reactivos se introducen en el horno de mufla a 641 ºC durante 30 min (al introducir los crisoles la temperatura del horno ha bajado hasta 540ºC aproximadamente por lo que...