Acido sulfrico con agua mineral de cobre oxidadoQu es la Lixiviacin, definicinPublicado el La palabra lixiviacin viene del latn: Lixivia, -ae sustantivo femenino que significa leja.Los romanos usaban este trmino para referirse a los jugos que destilan las uvas antes de pisarlas, o las aceitunas antes de molerlas. En la actualidad, se denomina liiviaci!n, al lavado de una sustancia pulveri"ada para etraer las partes solubles. #e denomina tambin auna de las formas de obtener oro, para ellos se usa la liiviaci!n con cianuro a la mena de oro para purificarlo. Esto produce una gran contaminaci!n donde se $ace el procedimiento por el envenenamiento producido por los componentes del cianuro % la gran cantidad de agua que se utili"a. El procedimiento de lavado &liiviaci!n' se $ace en piletones gigantes, $asta del tama(o de varios estadios olmpicos, % por desgracia, posteriormente estos residuos pasar)n a las capas fre)ticas de agua que generalmente se ubican en las altas monta(as, que es donde est)n las minas de oro. *na linda palabra, para tan triste eplotaci!n mineral.Lixiviacin NaturalLa liiviaci!n produce el despla"amiento de sustancias solubles o dispersables &arcilla, sales, $ierro, $umus, etc.'+ % es por eso caracterstico de climas $,medos &Pluvisilva, etc.'. Esto provoca que los $ori"ontes superiores del suelo pierdan sus compuestos nutritivos, arrastrados por el agua+ se vuelvan m)s )cidos, %a que queda compuestos insolubles &-luminio'+ % a veces, tambin se origine toicidad. .ambin se pierden grandes cantidadesde fertili"antes, al igual que los compuesto nutritivos.En climas mu% $,medos, la vegetaci!n natural &sobre todo la forestal' sirve de protecci!n contra liiviaci!n. /uando el $ombre la destru%e, este proceso se acelera considerablemente % la retenci!n de nutrientes en la "ona radical se interrumpe &%a no $a% races'. 0tras formas de contribuir a la liiviaci!n son mediante el empleo de fertili"antes con elevada acide", el riego ecesivo % cultivos que retienen muc$os nutrientes del suelo. Este proceso se ve asociado tambin a los fenomenos de 1eteori"aci!n0tro efecto de este proceso natural se produce cuando determinadas concentraciones de sustancias % componentes t!icos que se encuentran en el suelo, al entrar en contacto prolongado con el agua, se difunden al medio % lo agreden.Lixiviacin Qumica Minera.La liiviaci!n es un proceso en el cual se etrae uno o varios solutos de un s!lido, mediantela utili"aci!n de un disolvente liquido. -mbas fases entran en contacto ntimo % el soluto o los solutos pueden difundirse desde el s!lido a la fase lquida, lo que produce una separaci!n de los componentes originales del s!lido.-lgunos ejemplos son:2 El a",car se separa por liiviaci!n de la remolac$a con agua caliente.2 Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas, como los de so%a % de algod!n mediante la liiviaci!n con disolventes org)nicos.2 La etracci!n de colorantes se reali"a a partir de materias s!lidas por liiviaci!n con alco$ol o soda.3entro de esta tiene una gran importacia en el )mbito de la metalurgia %a que se utili"a ma%ormente en la etracci!n de algunos minerales como oro % plata. .ambin se utili"a en .ecnologa 4armacutica.En los %acimientos de cobre de minerales oidados, el proceso de obtenci!n de cobre se reali"a en tres etapas que trabajan como una cadena productiva, totalmente sincroni"adas:Liiviaci!n en pilas.Etracci!n por solvente.Electroobtenci!n.Primera etapa: liiviaci!n en pilasLas pilas deben ser regadas con una soluci!n de )cido sulf,rico, la que circula por ca(eras distribuidas $omogneamente.5/u)l es el objetivo6La liiviaci!n es un proceso $idrometal,rgico que permite obtener el cobre de los minerales oidados que lo contienen, aplicando una disoluci!n de )cido sulf,rico % agua. Este proceso se basa en que los minerales oidados son sensibles al ataque de soluciones )cidas.5/!mo se reali"a el proceso6a' /$ancado: el material etrado de la mina &generalmente a rajo abierto', que contiene minerales oidados de cobre, es fragmentado mediante c$ancado primario % secundario &eventualmente terciario', con el objeto de obtener un material minerali"ado de un tama(o m)imo de 7,8 a 9 pulgadas. Este tama(o es suficiente para dejar epuestos los minerales oidados de cobre a la infiltraci!n de la soluci!n )cida.b' 4ormaci!n de la pila: el material c$ancado es llevado mediante correas transportadoras $acia el lugar donde se formar) la pila. En este tra%ecto el material es sometido a una primera irrigaci!n con una soluci!n de agua % )cido sulf,rico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar %a en el camino el proceso de sulfataci!n del cobre contenido en los minerales oidados. En su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un terrapln continuo de : a ; m de altura: la pila de liiviaci!n. #obre esta pila se instala un sistema de riego por goteo % aspersores que van cubriendo toda el )rea epuesta.B de pendiente./alcular los flujos de aporte % evaporaci!n para mantener un balance equilibrado de lquidos eflu%entes.3isponer de represas de lquidos intermedios % finales./onsiderar un margen de sobrecapacidad del sistema para absorber situaciones de eceso por tormentas lluvias en el )rea en eplotaci!n o eplotada./apacidad % fleibilidad para admitir grandes variaciones de le%es de mineral % tiempos de-piladorusado enCadomiro.omic, conunacapacidad de7>.8>> tD$. Pilas de liiviaci!n deCadomiro .omic, dedimensiones 7E>> m delargo por E;> m deanc$o, con unapilamiento de 7> m dealtura % un )ngulo dereposo del material deEFG.liiviaci!n.*tili"ar l)minas impermeables sencillas para evitar prdidas por infiltraci!n % la contaminaci!n del subsuelo.Ceali"ar un estudio geomec)nico del material depositado para alcan"ar la m)ima altura posible % evitar el derrumbe de la pila.Preparar el material para llevarlo al tama(o adecuado, de manera de lograr una permeabilidad mnima suficiente, que libere el mineral en la superficie % percole adecuadamente.0rgani"ar un conjunto de pilas de manera de ordenar el flujo de lquidos en forma seriada, para lograr un enriquecimiento progresivo de la soluci!n al pasar de una pila en otra.Etapas de la liiviaci!nPara que la liiviaci!n tenga ito se tienen que considerar una serie de factores, siendo el primero asegurar la permeabilidad de la masa a liiviar, de manera que el lquido liiviante pase a travs de todo el material % que el contacto entre el agente liiviante % el mineral sea el !ptimo. El !ptimo contacto entre el material % el agente liiviante depende de los siguientes factores, los que deben ser considerados en todas las etapas del proceso:La locali"aci!n de los minerales a disolverHolumen del material % distribuci!n de tama(osIrea epuesta#uperficie especfica.ama(o de partculasPorosidadPresi!n capilarCugosidad o aspere"a de las superficies./onstrucci!n de las pilas % apilamientoEl mineral aglomerado con cierta cantidad de )cido % de agua &en JgDt' seg,n su mineraloga % su ganga, se acomoda en las pilas, que formar)n los m!dulos de riego, con superficie % altura determinadas, )ngulo de reposo del mineral %a establecido, % con pendiente en dos sentidos:Anclinaci!n lateral, para el drenajeAnclinaci!n en sentido longitudinal, para la evacuaci!n de las soluciones- este material minerali"ado apilado % preparado, se le determina la densidad aparente que vara seg,n su porcentaje de finos.El apilamiento se puede reali"ar por distintos mtodos, entre ellos mediante un sistema de correas o mediante apiladores m!viles.Las pilas se cargan $abitualmente entre E % ; metros, sobre un sustrato impermeable, normalmente protegido con una membrana de pl)stico que puede ser de tipo polietileno de alta densidad &K3PE', de baja densidad &L3PE', de mu% baja densidad &HL3PE' o de cloruro de polivinilo &PH/', que puede tener desde >,7 a 7,8 mm de espesor seg,n las eigencias de cada aplicaci!n.Para a%udar a la recolecci!n de las soluciones, se usan ca(eras de drenaje perforadas % canaletas abiertas.e acuerdo con la utili!acin de las "ilas se tienen#$ilas din%micasdenominadas tambin de tipo Lon2offL, en las que el mineral se remueve, se enva a botadero despus de la liiviaci!n % la base de la pila se puede reutili"ar. Para las pilas din)micas, se puede elegir cualquier configuraci!n que sea aceptable para la operaci!n de los equipos de carga % descarga, pero generalmente, se prefiere un rect)ngulo alargado. En el caso particular de las operaciones ma%ores, que presentan cierta rigide" con los equipos de transferencia de minerales, se $a preferido una configuraci!n rectangular doble &dos rect)ngulos paralelos % ad%acentes' con semicrculos en los etremos, donde se forma la pista de giro de los equipos de carguo % de descarga.$ilas "ermanentesen las que las nuevas pilas se cargan sobre las anteriores, aprovec$ando o no la impermeabili"aci!n eistente.La configuraci!n de una pila eistente puede tener cualquier geometra seg,n las disponibilidades de espacio de cada lugar. Pero cuando no $a% restricciones topogr)ficas, normalmente se usa una configuraci!n rectangular, en que una nueva capa s!lo se podr) colocar cuando $a%a concluido la liiviaci!n de la capa inferior que se debe cubrir.Para el carguo del material se utili"a una variedad de sistemas seg,n el tama(o de las instalaciones de cada faena.En el caso de faenas peque(as que van desde E>> a M.>>> tonDda, como por ejemplo 3os -migos % Punta del /obre, $asta 8.>>> % 7>.>>> tonDda, como ?uebrada 2 3amiana en #alvador % Lince, en 1ic$illa, se usan sistemas de camiones % apiladores de correa autopropulsados, evitando el uso de cargadores frontales, %a que destru%en los aglomerados. Este sistema de carguo se puede aplicar a pilas din)micas % permanentes.En faenas ma%ores, que van desde 7>.>>> % $asta 8>.>>> tonDda&1antoverde, /erro /olorado % ?uebrada gDL. Estas soluciones deben pasar por una etapa de concentraci!n va Etracci!n por #olventes2Electroobtenci!n o simplemente ser tratadas por cementaci!n.Liiviaci!n de minerales de cobreLos minerales de cobre en sus diferentes menas, se encuentran en la naturale"a asociados entre s % con otras especies mineral!gicas, m)s o menos diseminadas dentro de una roca matri" con la ganga correspondiente. Para el desarrollo de un pro%ecto de liiviaci!n es necesario un conocimiento de las caractersticas del %acimiento % de la mena, % los factores que influ%en en la liiviaci!n.En particular respecto a las caractersticas del %acimiento es importante considerar:#u composici!n mineral!gica, por las interferencias que puedan producir en la liiviaci!n las diferentes especies conteniendo o no cobre.3iseminaci!n de las especies: frecuencia % tama(os de los granos/ar)cter de la ganga, %a que ciertos minerales pueden estar dentro de una ganga carbonatada % consumir )cido $aciendo el pro%ecto inviable econ!micamente./aractersticas fsicas de la mena &cantidad de finos o lamas', as como sus propiedades deporosidad % permeabilidad, que son fundamentales en una liiviaci!n est)tica./omportamiento de la roca en el c$ancado, en cuanto a crear o aumentar la fracturaci!n, eponiendo una ma%or superficie al ataque qumico. #elecci!n de agentes liiviantes.eniendo en cuenta las caractersticas del mineral, as como las reservas % el valor potencialdel %acimiento, se selecciona el o los agentes liiviantes m)s id!neos. Para ello se reali"an diferentes caracteri"aciones mineral!gicas previas que permiten determinar los valores iniciales para reali"ar posteriormente las pruebas de laboratorio de liiviaci!n en columnas unitarias.El ideal sera elegir un solo agente qumico, que sea econ!mico % recuperable, % un ciclo deliiviaci!n lo m)s corto posible &ojal) uno solo', para etraer un m)imo de cobre % un mnimo de impure"as, lo cual es difcil en la ma%ora de los casos.En la elecci!n del proceso es fundamental conocer la cintica de la reacci!n qumica que las influ%en, mediante las diversas fases de investigaci!n en laboratorio. Para ello se $acen an)lisis preliminares en botellas rotatorias % en columnas o vasijas, seg,n si el mineral es apto a la liiviaci!n est)tica o din)mica.Por ,ltimo, al seleccionar previamente el agente liiviante se debe considerar el proceso posterior de recuperaci!n del cobre a partir de la soluci!n madre. -s, por ejemplo, si el liiviante es el sulfato frrico, deben tenerse en cuenta los efectos perjudiciales del aumentode iones frricos en la soluci!n, para un posterior proceso de cementaci!n &alto consumo dec$atarra' o electrodepositaci!n &mala eficiencia de corriente en electr!lisis' o etracci!n por disolventes &purificaci!n de $ierro'.En la liiviaci!n de minerales de cobre, los reactivos normales suelen ser )cido sulf,rico para minerales oidados % sulfato frrico acidificado en medio oidante, para minerales sulfurados. 'e distinguen dos casos#Lixiviante natural: producido por las aguas de lluvia que percolan en el %acimiento, atacando las superficies epuestas % produciendo un liiviante con contenidos variables de )cido, $ierro e incluso cobre, seg,n la estaci!n del a(o % "onas de producci!n. #on las aguas de desagRe de minas.Puede ocurrir que, me"clando aguas de distintas procedencias con sulfato frrico suficiente,se controla tan s!lo el pK bajo &a(adiendo )cido sulf,rico', para regular la acide" e impedir la precipitaci!n del $ierro trivalente a $idr!ido, que origina bastantes dificultades en la liiviaci!n. En caso de escase" de agua, se recircula parte de la soluci!n estril o se aportanaguas m)s frescas de otras procedencias.Lixiviante "re"arado: #e emplea el $ierro trivalente en forma de sal )cida &sulfato frrico', cu%a concentraci!n en 4eEP % )cido se ajusta seg,n la investigaci!n % eperiencia pr)ctica. Sormalmente, las soluciones empleadas no suelen ser mu% concentradas. El )cido vara entre = % 7> B % el $ierro, alrededor del 7B. En algunos casos $a% una regeneraci!n del liiviante en el propio proceso.Las soluciones estriles se recirculan o rec$a"an, con o sin depuraci!n. La recirculaci!n conlleva un aumento de compuestos tales como $ierro, sulfatos, arsnico, cloro, )cidos, etc.Este aumento, sobre todo en sustancias nocivas como el -s, /l, )cidos, etc., puede ser perjudicial al proceso en s o en estados posteriores, por lo que debe efectuarse una depuraci!n o sangras, peri!dicamente.Entre los agentes liiviantes en la minera del cobre se cuentan agentes liiviantes )cidos % b)sicos.El agente liiviante m)s usado para minerales oidados es el )cido sulf,rico, por lo que las soluciones que entran a electroobtenci!n son de /u#0= KM#0= m)s impure"as, de modo que fundamentalmente se tienen iones de /uPM, KP, #0=2M, #0PM.La elecci!n del agente qumico de liiviaci!n va a depender de su costo, disponibilidad, estabilidad qumica, selectividad % grado de generaci!n de soluciones ricas en mineral, de tal forma que sea lo m)s econ!mico % f)cil de trabajar.-gentes de liiviaci!n m)s utili"ados.ipo de agente Ejemplos(cidos inorg%nicos )cido sulf,rico)cido clor$drico)cido ntrico)ases$idr!ido de amonioAgentesoidantes ogenoi!n frricoi!n c,pricoAgentes com"lejantesamonacosales de amoniocianuroscarbonatosclorurosEn general, los minerales de cobre requieren una oidaci!n previa para la posterior disoluci!n del metal. En el caso de los carbonatos % !idos de cobre s!lo se requerir) un disolvente que es normalmente )cido sulf,rico, % en el caso de los sulfuros, un oidante, cu%a fuer"a de oidaci!n depender) del tipo de sulfuro.-l considerar el agente liiviante, que suele constituir un costo importante del proceso, $a% que tener en cuenta su disponibilidad &transporte', precio en planta, consumo % posibilidad de recuperaci!n. Agualmente las caractersticas corrosivas, por su influencia en los materiales de la planta industrial. #in embargo, el aspecto m)s importante es que el agente liiviante tiene que ser efectivo % lo m)s selectivo posible, para la disoluci!n del cobre del mineral a tratar. Las diferencias de las caractersticas de las menas son tan amplias, incluso dentro de una misma "ona, que los principios qumicos establecidos s!lo pueden servir de gua para la selecci!n del liiviante. Amportante-l momento de elegir el agente liiviante es importante tener en cuenta la composici!n mineral!gica del material, tipo de ganga, tama(os de granos % diseminaci!n, contenido de a"ufre, presencia de carbonato, cloruros u otros constitu%entes. Por lo que es necesaria la investigaci!n % la eperiencia operativa, para seleccionar el liiviante % obtener los datos necesarios para predecir el comportamiento de la liiviaci!n. -plicaci!n de la soluci!n liivianteLa liiviaci!n propiamente tal se inicia con el riego por aspersi!n o goteo Los distintos sistemas de irrigaci!n, de aplicaci!n de la soluci!n, velocidades % efectos de la operaci!n de liiviaci!n en vertederos, se pueden aplicar al sistema de liiviaci!n en pilas, donde eiste un ma%or control de la operaci!n, con lo que se obtienen mejores resultados.Para el logro de un resultado eitoso, es fundamental cuidar la distribuci!n de la soluci!n liiviante a la ma%or )rea que sea posible, mediante un sistema de aspersi!n, % con la velocidad de aplicaci!n conveniente seg,n la adaptaci!n &permeabilidad' de la pila.#i la soluci!n liiviante se entrega de manera de aumentar la cantidad de lquido disponibleen torno ellas, se trata de un sistema de riego no inundado o tricJle2leac$ing, en el que al ecederse los lmites de lquido correspondiente al estado capilar, se produce una suspensi!n s!lidoDlquido. En ese momento %a no $a% fuer"as para mantener las partculas en su sitio, los finos se despla"an, ocupando espacios entre las partculas ma%ores %, si $a% arcillas, ambos factores cumplen un rol sellante, lo que conduce a un lec$o inundado. 3ebe evitarse esta situaci!n, %a que para una buena operaci!n es esencial mantener una adecuadapermeabilidad.*u'o+ 'ulfato de *obre casero , -omemade co""er sulfate So os perd)is /loruro de /obre&AA' casero/uclMP-lPKM>Empie"o con ste eperimento por diversas ra"ones:7. Por lo vistosos que son sus cristales. Estructura cristalina:.riclnico &comoLjuanolasL'.M. vol', un adaptador de red casero % no podemos esperar que los resultados sean mu%favorables, sin embargo creo que si queremos que funcione la clave es un adaptadoradecuado. 1)s adelante $ar alguna prueba pero no tengo muc$a fe en ella.1ateriales % reactivos:7. Icido sulfurico diluidoM. Per!ido de $idrogeno 7> volE. /obre=. Xafas de pl)stico8. Xuantes de pl)stico:. Haso de precipitados o erlenme%erF. -spirapipetas % peras de goma;. Harilla agitadora de cristal@. ,>7 g7>. 1ec$ero bunsen77. Hidrio de relojProcedimiento:72Pelamos cables de cobre, enrollamos el cable de manera que ocupe poco espacio. con = o8espirales ser suficiente. Ec$amos el cobreenunvasodeprecipitados, actoseguidopipeteamos el )cido sulfurico en dic$o vaso de precipitados &en caso de tratarse de grancantidad de )cido podemos utili"ar un embudo de vidrio'Tste ser) su aspecto, % bien...5donde sta la reacci!n jeje si $abeis ledo los fundamentossobre la tabla de actividades podremos deducir que sta reacci!n nunca se llevar) a cabo, esa$ donde entra la acci!n de un fuerte oidante que catali"a la reacci!n $aciendola posible. M2-(adimos una peque(a cantidadde agua oigenada, las cantidadrealmente noessignificativa, un catali"ador interviene en una reacci!n sin consumirse sin embargo estamostrabajando con agua oigenada que se puede descomponer en agua % oigeno molecular atemperaturas nodemasiadoaltas, por elloconvienequecadadaa(adaisesapeque(acantidad de per!ido. *nas $oras despus adquirir) un ligero tono a"ulado caractersticodel sulfato de cobre. Tste sera su aspecto pasados unos das...'#emireacci!n de oidaci!n: MA&27' W AM&>' P Melectrones &0_A3-/AYS'#emireacci!n de reducci!n: 0M&2M' P Melectrones W M0&2M'2bservaciones# en esta reacci!n tambin observamos la precipitaci!n, %a que el %odo elemental es bastante insoluble en agua. Ceacci!n de neutrali"aci!n:$rocedimiento#7. /olocamos una cantidad de rocacali"a&m)rmol, /a/0E'.M. -gregamos una cantidad de )cidoclor$drico 7>B.2bservaciones# el carbonato de calcioviene del )cido dbil carb!nico es por estoque el clor$drico despla"a al ani!ncarbonato produciendo gas /0M.Icidos fuertes W 3biles#ulf,rico W clor$drico W ntrico W fosf!rico W actico W carb!nico W ctricoA la izquierda el carbonato de calcio en agua destilada, a la derecha en clorh$drico puedenverse burbujas de dixido de carbono.Ceacci!n completa: /a/0E&insoluble' P MK/l W /a/lM P KM0 P /0M&gas'-l tiempo, $emos conseguido liiviar&disolver' el carbonato de calcio $aciendo que el calcio pase a la disoluci!n./a&insoluble' W /a&PM'Ceacci!n de precipitaci!n:$rocedimiento#7. Preparamos dos disoluciones, una con amonaco comercial, la otra una disoluci!n de cloruro frrico&4e/lE'Z.M. #obre la disoluci!n de cloruro a(adimos lentamente la soluci!n de amonaco&SK=0K' $asta llevar al cloruro frrico a pK b)sico.ZEl cloruro frrico tiene un color amarillo mu% caracterstico en disoluci!n.En la foto puede apreciarse el cambio de color % el aspecto turbio, debido a la formacin de hidrxido-xido f)rrico.Ceacci!n completa: 4e/lE P ESK=0K W 4e&0K'E&s!lido roji"o' P ESK=/lEl $ierro &AAA' precipita a pK b)sicos para formar $idr!ido frrico de color roji"o, por eso al agregar el amonaco pK aproimado ;, precipita el s!lido roji"o por su poca solubilidad. /abe decir que el $ierro &AAA' forma parte de los metales de transici!n % es por eso que sus sales tienen coloraciones caractersticas, como el cromo, el cobre, el oro, el nquel, etc^ Eso es todo por $o%, deseo que os $a%a gustado, % no dudis en comentar este artculo.