Laboratorio de HidrometalurgiaReporte de PrcticaLixiviacin cida de un concentrado de Cu (calcopirita) con cido sulfrico (H2SO4)

Objetivos

Conocer las diferentes etapas de un proceso de lixiviacin y proponer un modelo para la disolucin de la calcopirita. Estudiar y observar el efecto de la acidez en la lixiviacin. Estudiar el efecto de la temperatura sobre la lixiviacin de un concentrado de calcopirita Determinar la etapa limitante de la reaccin de disolucin y calcular el valor de la energa de activacin Ea.Procedimiento Experimental EQUIPOPRIMERA SESINSEGUNDA SESINTERCERA SESIN

1cido Sulfrico 50g/l Tamao Estndar Temperatura ambiente Agitacin 4cido Sulfrico 50g/l Tamao DIFERENTE Temperatura ambiente Agitacin 4cido Clorhdrico 0.1N Tamao Estndar Temperatura ambiente Agitacin 4

2cido Sulfrico 25g/l Tamao Estndar Temperatura ambiente Agitacin 4cido Sulfrico 50g/l Tamao Estndar Temperatura 60C Agitacin 4cido Clorhdrico 0.1N Cloruro Frrico 0.01N Tamao Estndar Temperatura ambiente Agitacin 4

3cido Sulfrico 50g/l Tamao Estndar Temperatura ambiente agitacin 8cido Sulfrico 50g/l Tamao Estndar Temperatura ambiente agitacin NEUMTICAcido Clorhdrico 0.1N Cloruro Frrico 0.1N Tamao Estndar Temperatura ambiente agitacin 4

Se pesaron 5 g de mineral de calcopirita y se disolvieron en 100 mL de la solucin cida Cada experimento tuvo una muestra patrn las cuales contenan 1ml del cido + 1ml del cido) y se afor a 50 ml. A partir de que se adicion el mineral en el cido, se tomaron muestras de 5 mL a los tiempos: 1, 3, 5, 7, 15, 30 y 45 minutos. Las muestras de 5 mL fueron filtradas. Se tom 1ml de la solucin filtrado + 1ml del cido correspondiente y se afor a 50 ml. Las muestras se etiquetaron y se llevaron a anlisis por absorcin atmica.

Manejo de Resultados

Determinar la concentracin de Cu2+ en cada muestra.

Resultados de la 1ra sesin

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)Tiempo (min)Cu(Mol/L)Fe (Mol/L)

Equipo1 000000

Equipo1 10.80.910.000630.000806

Equipo1 21.62.530.001260.002239

Equipo1 31.8350.001420.002686

Equipo1 41.20.270.000940.000179

Equipo1 52.81.9100.002200.001701

Equipo1 63.43.6150.002680.003223

Equipo1 73.96.6300.003070.005910

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)Tiempo (min)Cu(Mol/L)Fe (Mol/L)

Equipo2 01000.000790

Equipo2 13.9010.003070.00000

Equipo2 23.84.730.002990.00421

Equipo2 34.80.750.003780.00063

Equipo2 45.1170.004010.00090

Equipo2 54.43.6100.003460.00322

Equipo2 64.93.2150.003860.00287

Equipo2 74.44.8300.003460.00430

Equipo2 84.47.9450.003460.00707

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)Tiempo (min)Cu(Mol/L)Fe (Mol/L)

Equipo3 00.3000.000240.00000

Equipo3 12.20.410.001730.00036

Equipo3 24.70.430.003700.00036

Equipo3 34.31.650.003380.00143

Equipo3 44.4270.003460.00179

Equipo3 54.54100.003540.00358

Equipo3 65.93.4150.004640.00304

Equipo3 753.9300.003930.00349

Equipo3 85.86.2450.004560.00555

Resultados de la 2da sesin

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)TiempoCu (mol/L)Fe (mol/L)

Equipo 1 00.3300.0002360.002686

Equipo 1 11.2010.0009440.000000

Equipo 1 20.7030.0005510.000000

Equipo 1 38.2250.0064530.001791

Equipo 1 41.6170.0012590.000895

Equipo 1 52.31100.0018100.000895

Equipo 1 62.51150.0019670.000895

Equipo 1 72.62300.0020460.001791

Equipo 1 821450.0015740.000895

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)TiempoCu (mol/L)Fe (mol/L)

Equipo 2 00.3300.0002360.002686

Equipo 2 161010.0047210.00895

Equipo 2 25.91530.0046430.01343

Equipo 2 35.51750.0043280.01522

Equipo 2 461970.0047210.01701

Equipo 2 55.723100.0044850.02059

Equipo 2 66.833150.0053510.02955

Equipo 2 78.259300.0064530.05283

Equipo 2 81.413450.0011020.01164

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)TiempoCu (ppm)Fe (ppm)

Equipo 3 00.3300.0002360.002686

Equipo 3 11.5410.0011800.003582

Equipo 3 22.3430.0018100.003582

Equipo 3 32.2450.0017310.003582

Equipo 3 43.6970.0028330.008059

Equipo 3 535100.0023610.004477

Equipo 3 63.96150.0030690.005372

Equipo 3 74.67300.0036200.006268

Equipo 3 84.88450.0037770.007163

Resultados de la 3ra sesin

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)Tiempo (min)Cu (mol/L)Fe (mol/L)

Equipo 1 00.2000.00015740.0000000

Equipo 1 10.2310.00015740.0026862

Equipo 1 20.4230.00031480.0017908

Equipo 1 30.7650.00055080.0053725

Equipo 1 40.6770.00047210.0062679

Equipo 1 50.811100.00062950.0098496

Equipo 1 60.915150.00070820.0134312

Equipo 1 70.916300.00070820.0143266

Equipo 1 80.712450.00055080.0107450

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)TiempoCu (mol/L)Fe (mol/L)

Equipo 2 00.11200.000080.01074

Equipo 2 11.91210.001500.01074

Equipo 2 23.41330.002680.01164

Equipo 2 34.31350.003380.01164

Equipo 2 44.71270.003700.01074

Equipo 2 56.113100.004800.01164

Equipo 2 65.910150.004640.00895

Equipo 2 78.315300.006530.01343

MuestraCu (ppm)Fe (ppm)TiempoCu (mol/L)Fe (mol/L)

Equipo 3 00.21300.000157380.0116404

Equipo 3 10.91210.000708220.01074499

Equipo 3 21.61330.001259050.0116404

Equipo 3 31.6950.001259050.00805874

Equipo 3 421170.001573810.00984957

Equipo 3 52.512100.001967260.01074499

Equipo 3 63.521150.002754170.01880372

Equipo 3 75.440300.004249290.03581662

Equipo 3 84.913450.003855840.0116404

Efecto de la concentracin de cido

Efecto del tamao de partcula

Efecto de la Temperatura

Al aumentar la temperatura se aumenta la velocidad porque la solubilidad es mayor, se puede observar en las graficas de Cu y Fe donde se ve un cambio drstico en las concentraciones el las lneas de tendencia que se encuentran a 60 C, este pro efecto, es muy usado en procesos de reaccin qumica, ya que tambin se puede observar que obtienes concentraciones mayores en tiempos menores.

Efecto de la velocidad de agitacin y del medio de agitacin

La agitacin da una mayor eficiencia en la extraccin, debido a que disminuye o se rompe la pelcula de fluido que cubre la superficie del slido en reposo y que acta como una resistencia a la difusin, permitiendo una mejor concentracin y por ende una mejor extraccin

Efecto del tipo de cido

.Los reactivos qumicos orgnicos tienen un alto grado de afinidad selectiva con determinados iones metlicos, es por eso, que se observa como el Ac Sulfurico funciona muy bien con el Cu y no con el Fe, donde incluso se puede observar que el Cu en HCl empieza a mostrar un decaimiento despus de los 30s, sin embargo se obtienien grandes cantidades concentraciones en el Cu con Ac. Sulfrico, mientras que el Fe muestra un comportamiento contrario al Cu

Efecto de la concentracin de oxidante

La concentracin de la fase acuosa, debido a la concentracin es un factor importante respecto a la concentracin ya que se puede apreciar en el Cu que en donde tenemos HCl + FeCl3 en las mismas proporciones actan como un potenciador para la concentracin de Cu, pero cuando uno de estos esta en menor cantidad, el comportamiento va cambiando y se comporta como si solo tuviera una de estos.

Los reactivos qumicos orgnicos tienen un alto grado de afinidad selectiva con determinados iones metlicos, se observa que al aumentar el porcentaje del orgnico la concentracin de Fe disminuye debido a la selectividad del orgnico. La concentracin de iones cobre aumenta, a un punto donde se mantiene comienza a tener comportamientnos lineales Se observa al final del procedimiento que la concentracin del cobre es mucho mayor que la del hierro, para obtener cobre ms puro se realizan procesos electroqumicos.

Conclusiones

Bibliografa.

1. C. B Gill. Nonferrous Extractive Metallurgy. 1980 .2. F. R Morral. Metalurgia general, tomo 1. Ed: Reverte S. A. Barcelona 1990.