UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚAvance del trabajo final

TEMAHIDROMETALURGIA DEL COBRE

ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES EN MINERÍA PERIODO LECTIVO: 2015-IICARRERA PROFESIONAL: INGENIERÍA DE MINASCICLO: IXTURNO: NOCHEDOCENTE: ING. CUTIPA VILLALBA FELIPE

EQUIPO N°02

PRESENTADA POR LOS ESTUDIANTES

TACUSI PINASO MIGUEL

CCALLO CASA FRANK

RIMACHI ROSSMELL

AREQUIPA–PERÚ2015

Introducción

La Hidrometalurgia puede definirse como aquella parte de la metalurgia extractiva que agrupaLos procesos que tratan una mena mediante el uso de un disolvente adecuado, pasando el elemento útil a una fase líquida y que dando la ganga inalterada para luego recuperar el elemento útil desde la solución enriquecida.

Por lo tanto, podríamos decir que La. hidrometalurgia involucra las operaciones de:

DlSOLUCION, que implica el paso de La(s) especie(s) de valor desde la mena a unaSolución

PURlFICACION, que involucra la eliminación de algunos elementos contaminantesdesde la solución.

RECUPERACION, es decir, obtener la(s) especie(s) o elemento(s) de valor desde lasolución.

VENTAJAS Los metales pueden ser obtenidos directamente en forma pura desde !a

solucion Los problemas de corrosión son relativamente menores que en la

pirometalurgia. Los procesos generalmente son a temperatura ambiente. El manejo de los productos y materiales es relativamente fácil. Se prestan para e1tratamiento de menas de baja ley. No producen grandes problemas de contaminación ambiental

DESVENTAJAS La separación entre la ganga y la solución puede ser dificultosa. Los procesos hidrometalúrgicos son relativamente lentos. Cantidades muy pequeñas de iones contaminantes pueden afectar el proceso

posterior.De acuerdo a los procesos que involucra 1a hidrometalurgia podemos entonces mencionar que esta implica lixiviación, purificación de soluciones ( extracción por

solventes o intercambio iónico) y recuperación ( precipitación o electroobtención). Todo e1 estudio respecto a estos ternas será abordado tratando principalmente al elemento cobre

CAPITULO I

1.0 Antecedentes de la Investigación

La minería a partir de soluciones o Hidrometalurgia se define como las formas de recuperación de un metal o compuesto desde su mena por medio de una solución que fluye disolviendo las especies de interés desde la roca, esto es aplicable tanto para minerales lixiviables como para minerales que requieren de reacciones químicas, aguas de descartes y soluciones de formación natural. Algunos minerales se lixivian en forma natural, formando soluciones ricas las que son llamadas Aguas de Mina, la recuperación de estas soluciones representa las primeras aplicaciones de la Hidrometalurgia. La Hidrometalurgia es un campo interdisciplinario que comprende la geología, química, hidrología, metalurgia extractiva, minería, ingeniería de procesos y economía. Algunos de los factores que se han de considerar en un proyecto siderometalúrgico son:

1. La química de lixiviación2. La química de la roca (ganga)3. Los flujos de solución en el mineral (precolación)4. Espacio libre en el mineral para permitir el paso de la solución5. Porosidad de la roca6. Transporte desde el interior de la roca a el flujo (difusión química)7. Tecnología de recuperación del metal/mineral8. Impacto ambiental9. Perdida de soluciones10. Química de la solución rica11. Balance de agua12. Manejo de soluciones (piscinas, bombeo, riego, colección, etc.)

Actualmente los solventes de interés comercial son en base de agua, por lo que se hablara de las soluciones de lixiviación como del sistemas acuosos. La lixiviación de minerales se puede separar en dos grandes grupos, la lixiviación In situ, que trata un yacimiento sin moverlo del lugar y de superficie, la cual se basa en la extracción del mineral utilizando métodos de minería tradicional seguida de reducción de tamaño, preparación del mineral o no, antes de ser contactado con la solución lixiviante. La operación de lixiviación y recolección de las soluciones, está asociada a una operación de separación del metal/mineral desde las soluciones, realizada usualmente en el entorno del cuerpo mineralizado, las soluciones generadas en la lixiviación son

conocidas como “Pregnant Leach Solution” o PLS, en tanto el flujo que retorna a la lixiviación se conoce como solución Refino, es decir, es un circuito cerrado.

2.0 Antecedentes técnicos

La etimología de la palabra HIDROMETALURGIA proviene de la raíz “Hidro” y puede entonces decirse que es el arte y la ciencia de la extracción en un ambiente acuoso, de los metales desde los minerales y/o materiales que los contienen. Varios son las etapas que involucra un procesos siderometalúrgico, tal y como se presenta en la Figura 1.

En esta figura, la primera etapa, LIXIVIACION, corresponde a la disolución selectiva de los metales de interés, contenidos en los minerales hacia el medio acuoso, el cual porta los reactivos modificadores adecuados y claro, el agente lixiviante encargado de realizar la disolución por reacciones de óxido / reducción.

La etapa de SEPARACION SOLIDO/LIQUIDO se encarga de recoger adecuadamente, bien sea por decantación, sedimentación y/o filtración, la solución enriquecida con los metales disueltos, mientras que el sólido agotado es enviado para tratamiento y desecho, teniendo cuidado de neutralizar la acción de reactivos que puedan afectar el entorno.

La solución cargada con los metales disueltos, pasa a la etapa de recuperación selectiva o precipitación de donde pasa a otros procesos metalúrgicos (pirometalurgicos o electrometalurgicos), en donde se recupera el metal como un producto sólido.

La solución estéril, es enviada luego de su regeneración, al proceso en la etapa deLIXIVIACION o bien, si su capacidad se ha agotado, es desechada como purga del sistema y debidamente neutralizada antes de su descarga al medio ambiente.

Como puede inferirse entonces, tres etapas fisico-quimicas distintas y secuenciales son necesarias en todo proceso hidrometalurgico

3.0Planteamiento Operacional

3.1 Descripción del Problema

La producción de precipitado de cobre o cemento de cobre, es una tecnología conocida y sencilla a partir de minerales oxidados, se obtiene a partir de soluciones provenientes de lixiviación ácida de cobre, o soluciones ácidas de agua de mina, para obtener un producto aceptable en su comercialización, debe tener características establecidas en sus impurezas, se requiere caracterizar el mineral oxidado, que se va a utilizar para obtener el precipitado de cobre, debe conocerse el contenido de hierro, carbonatos, y otras impurezas, para procesar a pequeña escala debe tener un contenido aceptable de cobre(ley de cabeza), que presente un tipo de mineralogía que facilite una buena recuperación o extracción de cobre.

3.2 Planteamiento Específico

3.3 Justificación.

El desarrollo de este trabajo expone la situación del proceso hidrometalurgico ejemplo, control y reducción de costos y de optimización de las operaciones en función a estándares y mejoras operativas de trabajo

4.0. Formulación de los objetivos

4.1. Objetivo General

Objetivo general Determinar que el uso de la hidrometalurgia de precipitación de cobre oxidado que se lleva a cabo en la minería.

4.2. Objetivos Específicos

Caracterizar el tipo materia prima para el proceso de producción. Determinar una recuperación adecuada de cobre con la tecnología

aplicada. Establecer la rentabilidad de proceso propuesta. Aplicar los conocimientos aprendidos en clases

5.0. Declaración de la Hipótesis

5.1. Hipótesis

Hipótesis general Si utilizamos la tecnología de precipitación de cobre con una recuperación adecuada, esta se convertirá en una alternativa óptima técnica y e económica rentable para la minería.

Hipótesis específicos

a) Si se considera la recuperación de cobre dentro un rango de 90 a 95% en lixiviación, con ácido sulfúrico. b) Si utilizamos la tecnología de precipitación de cobre nos permitirá obtener una óptima recuperación de cobre entre 85 a 90%

5.2. Variables e Indicadores

La producción de cobre a través de LXSXEW es un proceso intensivo en el uso de energía eléctrica.

consumo de electricidad en el proceso de LXSXEW para medir su intensidad de uso.

Un indicador mide la cantidad de fino producido como unidad física de producto, usa como unidad física el tonelaje total tratado.

Sin embargo, ambas mediciones crean distorsiones de los resultados del indicador en el tiempo

INDICADORES EL PROCESO DE LXSXEW

6.0 Limitaciones

baja velocidad de extracción , bajo nivel de recuperación de valores en comparación

contaminantes de aguas subterráneas limitación en el lixiviante apropiado

Conclusiones

Con el objetivo de asegurar un proceso hidrometalurgico sin impacto ambiental será necesario llevar a cabo el proceso de purificación de la solución lixiviante

En el caso de los minerales oxidados, el proceso que se lleva a cabo es hidrometalúrgico. Por medio de distintas reacciones físicas y químicas, se extrae el cobre del resto del mineral chancado, disolviéndolo en una solución ácida, etapa de lixiviación, para luego continuar a una etapa de extracción por solventes y luego de electroobtención, produciendo cátodos de cobre de alta pureza.

Bibliografía:

AMER, S.- Aplicaciones de la extracción con disolventes a la hidrometalurgia.- XI parte.- Metales preciosos (I).- Revista metalúrgica CENIM Vol. 19 1983 Nº 2.

Aplicaciones de la extracción con disolventes a la hidrometalurgia.- XI Parte.- Metales preciosos (II).Revista Metalúrgica CENIM Vol. 19 1983 Nº 3.

Bonelli, A.J. Optimización del proceso de lixiviación por agitación en plantas hidrometalúrgicas.- XXII Convención Ingenieros de Minas del Perú.- Arequipa 1995.

Coimbra Carneiro María F..- Lixiviação da calcopirita comcloreto férrico e cloreto de sódio.

Coimbra Carneiro María F..- Lixiviação da calcopirita comcloreto férrico e cloreto de sódio.