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EXTRACCION POR SOLVENTES DEL COBRE Juan Carlos Sánchez – Sales Account Manager MEP
OCTOBER 20, 2014
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Introducción El proceso de lixiviación de minerales es proceso no selectivo, el cual genera una carga amplia de impurezas en sus soluciones acuosas. Por lo anterior, es de suma importancia purificar estas soluciones y concentrarlas para ingresar al proceso de EW. Para esto, el proceso más utilizado en la línea de hidrometalúrgica de producción de metales es la Extracción por Solvente, teniendo aplicaciones en la industria de: -
Co – Ni Tierras Raras Uranio Mo Re As Cu Zn, etc.
En general la Extracción por Solvente se define como el paso de un elemento disuelto en una fase acuosa impura a otra solución acuosa pura y concentrada, mediante una fase inmiscible llamada fase orgánica. No se puede mostrar la imagen en este momento.
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INTRODUCCION Minerales Sulfurados
Mineral Óxido Sulfuro Secundario
Mina
Mina
Chancado- Molienda
Chancado Lixiviación
Flotación Fundición (Ánodo)
Planta Extracción por Solvente Electro-obtención
Cristalización
Cátodo E.W. 99.999%
Sulfato de Cobre
Electrorefinación Cátodo E.R. 99.99% Cu
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Descripción Clásica de los Procesos Hidrometalúrgicos Se define como aquellos procesos que extraen los elementos metálicos (cobre, oro y otros) disolviéndolos desde el mineral o concentrados (fase sólida), mediante el empleo de una fase líquida, para luego recuperarlo reduciéndolo a su estado metálico.
Lixiviación:
Disolver cobre desde materiales donde forma parte constituyente (mineral, concentrado y otras fuentes). Permite obtener una solución acuosa conocida como PLS.
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Proceso Lixiviación SX-EW Mina Reducción de Tamaño
LIXIVIACIÓN EN BATEAS
LIXIVIACIÓN EN PILAS
LIXIVIACIÓN EN BOTADERO
LIXIVIACIÓN IN SITU
LIXIVIACIÓN POR AGITACIÓN
PLS : Cu+2 SX EW Cátodo de Cobre No se puede mostrar la imagen en este momento.
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Impacto de las Impurezas en el proceso de Electro-obtención •FIERRO. ALTO COSTO DE ENERGIA. –Contaminante que reduce la eficiencia de corriente. – Fe+3 + e- => Fe+2 (Consumo de energía) – Fe+2 => Fe+3 (re-oxidación por el oxigeno formado) •CLORUROS: ALTO COSTO POR CORROSION. –Altamente corrosivo. Ataca las planchas madre de acero inoxidable y los materiales de planta.
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Impacto de las Impurezas en el Proceso de Electro-obtención •MANGANESO. ALTO COSTO POR CORROSION DE ANODOS DE PLOMO – Contaminante asociado a altos Potenciales Redox. Mn2+/MnO4El manganeso en el electrólito puede ser oxidado anódicamente a MnO4-, y este fuerte agente oxidante acelera la corrosión de los ánodos de plomo.
•COBRE. BAJA CONCENTRACIÓN. –Se obtendría un cobre muy rugoso y con alta probabilidad de contaminación por azufre.
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Reseña Histórica
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Historia La Extracción por Solventes ( SX ) en hidrometalurgia se inició en 1942 con el proyecto Manhattan, proyecto en el que se utilizó éter como disolvente de extracción para la recuperación y purificación de uranio a partir de soluciones de ácido nítrico. El éter sin embargo pronto fue sustituido con el fosfato de tributilo ( TBP ) como disolvente para la extracción de nitrato de uranilo. El proceso de SX luego fue luego aplicado a la recuperación de uranio a partir de ácido sulfúrico a través de licores producidos en la lixiviación de minerales de uranio. En el año 1950 nuevamente hubo cambios en los extractantes utilizando aminas de alquilo y ácidos fosfórico ( DEHPA ) . Por lo tanto, el desarrollo de la historia de el proceso de Extracción por Solvente siempre ha sido función de la capacidad y nuevos desarrollos de extractante capaces de extraer en forma óptima y operacionalmente viable los distintos elementos producidos por la lixiviación. El proceso de SX en esos tiempos también era aplicado para la separación y recuperación de metales más exóticos, tales como Zr / Hf y Nb / Ta .
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Historia Sin embargo, no fue hasta el desarrollo de los extractantes por hydroxyoxime desarrollado por lo que entonces era General Mills Inc., en la década de 1960, donde su aplicación en la recuperación de cobre a partir de soluciones con ácido sulfúrico producidas en la lixiviación en pilas de minerales oxidados de cobre, que se produjo el mayor avance en la aplicación del proceso de SX en el procesamiento hidrometalúrgico de gran escala de metales de base y en transición. Para el caso del Cu fue en recién 1963 cuando se lanzó al mercado un extractante capaz de extraer Cu en forma selectiva llamado Lix 63, con aplicaciones a nivel laboratorio y planta piloto. Luego en 1968 se inicia la primera operación industrial de SX-EW en Ranchers Bluebird en Arizona, Norteamérica, donde se procesaban soluciones diluidas, evitando la cementación. Para esto se utilizó el extractante Lix 64 que fue una versión mejorada del Lix 63. para luego ser reemplazo por el Lix 64N. Estos reactivos fueron llamados de primera generación.
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Historia En 1979, nueve plantas se encontraban en operación con un reactivo basado en una Cetoxima débil (2-hidroxi-5-nonilbenzofenona), con requerimientos de configuración de 3 a 4 etapas de extracción y 2 ó 3 etapas de reextracción. Entre las faenas que utilizaban esta nueva tecnología se encontraban Bagdad (1970), Nchanga (1973), Cerro Verde (1974).
LIX 63
LIX 64 OH OH
N
OH
N HO
C12 H25
5,8-Diethyl-7-hydroxy-6-dodecanone oxime
2-Hydroxy-5-dodecyl benzophenone oxime
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Historia En este punto fueron introducidos los primeros reactivos basados en Aldoximas, con lo cuál se lograba un extractante más fuerte, con mejor cinética y selectividad Cu/Fe. Con el descubrimiento de la Aldoxima se mejora el comportamiento de los reactivos basados en Cetoximas, saliendo al mercado los primeros extractantes entre mezcla aldoxima y cetoxima. A finales de la década de los 70, se incorpora el uso de modificadores junto a las Aldoximas para mejorar su comportamiento en reextracción. Aquí los primeros modificadores empleados corresponden a nonilfenol. Este es posteriormente reemplazado por Tridecanol y también por el Ester (TXIB). (1986). En Chile, la aplicación de la extracción por solvente comenzó en 1980 en la Mina Lo Aguirre, SMP. Luego en 1985 Codelco lo implementó en Minera El Teniente para extraer el cobre desde los drenajes de Mina, posteriormente se implementó en Chuquicamata en el 1988.
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Resumen •
Inicialmente se necesita operar con soluciones diluidas en Cu y con moderado pH.
•
Posteriormente con la intensificación de la operación de lixiviación en pilas se requiere operar con soluciones más concentradas en cobre y también se requiere operar a menores pH.
•
Para reducir gastos de inversión se requieren plantas más compactas.
•
Se requieren buena selectividad Cu/Fe, para minimizar descartes de electrolito en EW.
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Historia Debido a las características de alta extracción y selectividad con respecto al Fe, es que a mediados de la década de los 90, existía un dominio amplio por el uso de Aldoximas modificadas y secundariamente mezcla aldo/ceto. Sino a finales de la década de los 90, un fenómeno ocurrido en Lomas Bayas llamado Nitración, pone en tela de juicio el uso de aldoximas modificadas. Para entonces la presencia de nitrato en el PLS de Lomas Bayas generó una degradación y estabilización del complejo de Cu del extractante Lix612 (Aldoxima modificada con Ferrimond). Aquí la solución se encontró con el uso de extractante Lix 84I (cetoxima con Nonilfenol). Renació el Uso de Cetoxima. Finalmente en los últimos 10 años ha habido distintos desarrollos en cuanto al fenómeno de nitración, la cual permitió tener una aldoxima modificada con protección a los fenómenos de nitración, Acorga ®NR. Otros desarrollos los últimos años han sido Acorga ®OR (resitentes a la degradación oxidativa), Acorga Booster (Aceleramiento de formulaciones de extractantes), Acorga ® OPT (mezcla aldo/ceto modificada).
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Definición Extracción por Solvente
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EXTRACCION POR SOLVENTE 1- Separar y purificar: Uno o más metales del PLS, altamente impuro, extrayendo el o los metales deseados, o bien, extrayendo las impurezas dejando en las soluciones el o los metales de interés. 2- Concentración: De los metales disueltos con el objetivo de disminuir los volúmenes a procesar y así hacer viable el proceso siguiente (EW). 3- Cambio de medio: Transferencia de los metales disueltos, desde una solución acuosa a otra solución acuosa diferente.
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DEFINICIONES DE SOLUCIONES ORGÁNICAS Y ACUOSAS EN SX Solución
Características
Solución rica, PLS
Solución rica en cobre proveniente de lixiviación, que contiene otros elementos contaminantes, sólidos en suspensión, etc.
Refino, Ref.
Solución pobre en cobre saliente de la planta de SX de mayor acidez que el PLS.
Orgánico Cargado, OC
Mezcla de extractante y diluyente, con un alto contenido de cobre
Orgánico Descargado, OD
Mezcla de extractante contenido de cobre
Electrolito rico, ER
Solución rica en cobre ( 45 a 50 gpl ) y ácido sulfúrico (140 a 160 gpl )
Electrolito pobre, EP
Solución pobre en cobre (38 a 42 gpl) y ácido sulfúrico ( 160 a 200 gpl)
Agua de lavado, L
Solución de 6 a 10 gpl de concentración
y
diluyente,
con
bajo
ácido sulfúrico de
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ETAPAS DEL PROCESO EXTRACCION El extractante de fase orgánica es un componente químicamente activo que extrae el cobre (Cu+2) de la solución rica de lixiviación (PLS) por la reacción:
2RH
+
Cu+2
Orgánico descargado
PLS con bajo contenido de ácido
R2Cu
+
Orgánico cargado
2H+ Refino
REEXTRACCION La reacción de Re-extracción es lo opuesto a la reacción de extracción:
R2Cu Orgánico Cargado
+
2H+
2RH
Electrolito Pobre, con alto contenido de ácido
Orgánico
Descargado
+
Cu+2 Electrolito Rico.
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ESQUEMA DEL PROCESO MINERAL Cu+2
H2SO4
H+
H2O
(débil) mayor Impurezas REFINO
Orgánico Descargado RH ORGANICO DESCARGADO
Alta concentración H+ ELECTROLITO AGOTADO
LIXIVIACION EXTRACCION
REEXTRACCION
PLS
ORGANICO CARGADO
Cu+2 + Impurezas H+ débil
Orgánico Cargado R2 Cu
ELECTRO OBTENCION 99,9% PURO
ELECTROLITO RICO Cu+2 (puro y concent.)
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PILA LIXIVIACIÓN MINA
LIXIVIACION CHANCADORES
REFINO ELECTROLITO AGOTADO ORGANICO CARGADO
MEZCLADOR
MEZCLADOR ORGÁNICO DESCARGADO
PLS
ELECTROLITO RICO No se puede mostrar la imagen en este momento.
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Conceptos Fundamentales
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MISCIBILIDAD • Miscibilidad se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una mezcla. A menudo se refiere a la solubilidad de un líquido en otro. Por el contrario, se dice que las sustancias son inmiscibles si en ninguna proporción son capaces de formar una fase homogénea.
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RAZON DE DISTRIBUCION LA EXTRACCIÓN SE MIDE POR LA RAZÓN DE DISTRIBUCIÓN, D, QUE SE DEFINE COMO LA RELACIÓN ENTRE LAS CONCENTRACIONES DE EQUILIBRIO, DE LA FASE ORGÁNICA Y LA FASE ACUOSA. CUANTO MAYOR SEA D, MÁS EFICIENTE SERÁ LA TRANSFERENCIA.
concentración M en la fase orgánica D= concentración M en la fase acuosa PARA LA RE-EXTRACCIÓN, LA RELACIÓN SE INVIERTE. DE ESTA MANERA, DADO QUE AHORA LA FASE RECEPTORA ES LA FASE ACUOSA:
concentración M en la fase acuosa receptora de la descarga D' = concentración M en la fase orgánica que se descarga
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AL GRAFICAR LA RAZÓN DE EXTRACCIÓN VS PH, SE OBSERVA QUE AL VARIAR EL PH, LA RAZÓN DE EXTRACCIÓN AUMENTA, SE PRODUCE UN PUNTO DE INFLEXIÓN AL ALCANZAR EL VALOR DE D = 1, UN 50% DEL METAL SE ENCUENTRA EN CADA FASE, ESTE PH SE DENOMINA PH50 A PH > PH50 SE PRODUCE LA EXTRACCIÓN. A PH < PH50 SE PRODUCIRÁ LA DESCARGA.
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DIAGRAMA DE MC-CABE THIELE La construcción de este diagrama, nos entrega parámetros relevantes, en el diseño de una planta de SX, tales como: 1.
Número de etapas.
2.
Concentraciones de las soluciones resultantes.
3.
Eficiencia por etapa y Recuperación Global de la especie valiosa en la operación.
4.
Carga máxima del reactivo orgánico.
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ISOTERMA EXTRACCIÓN Para un determinado porcentaje de extractante. Una Isoterma define la capacidad que tiene un orgánico para extraer el cobre en una planta de SX, por cada razón O/A. La Isoterma se utiliza para evaluar cuán eficiente está operando el proceso de SX o como podría operar bajo condiciones diferentes.
0,1: 1 E1
E2
2: 1
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ISOTERMA RE-EXTRACCIÓN Para un determinado porcentaje de extractante. Una Isoterma de Re-extracción define la capacidad que tiene un orgánico para re-extraer el cobre en una planta de SX, por cada razón O/A.
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SELECTIVIDAD Cu /Fe - Es de suma importancia la selectividad Cu/Fe, debido a los costos asociados en el proceso EW, debido a presencia de Fe en los electrolitos. - Los costos asociados debido la presencia de Fe en EW son: - Consumo de energía - Purga: - Perdidas de sulfato de Co - Perdidas de reactivos catódicos - Perdidas de acido y cobre (1%) - Mayores consumos de extractante y diluyentes. - Mayores consumo de agua tratada
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SELECTIVIDAD Cu /Fe
Fe Co-extraction (ppm)
30 25 20 15 10 5 0 10
20
Aldo Mod. 10%
30 Aldo Mod 20%
40
50
60
Load Organic(%) Aldo Mod 30%
70 Aldo Mod 40%
80
90 Aldo Mod 50%
100
110
Cetoxima
- La selectividad depende de las siguientes variables: - Concentración de Fe - Ph PLS - Tipos de extractante - Balance de planta (Cu PLS, % extractante, O/A, todas las variables que aumentan la eficiencia de extracción) No se puede mostrar la imagen en este momento.
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EFICIENCIA ACERCAMIENTO AL EQUILIBRIO • La eficiencia por etapa entrega una indicación sobre la forma en que se están mezclando las soluciones y su acercamiento al equilibrio. • La ventaja de monitorear frecuentemente la EAE es la capacidad de actuar a tiempo y mitigar los efectos de condiciones operacionales adversas, tales como: – – – – – –
Descenso de la temperatura de proceso. Nivel de agitación deficiente en mezcladores. Deterioro de las propiedades físico química de la fase orgánica. Baja tensión interfacial, alta viscosidad Deterioro de propiedades física química de la fase acuosa. Aumento de impurezas, aumento de viscosidad.
• Si se puede actuar sobre estas variables e incrementar EAE, esto permitirá mantener la meta de producción, menores costo por consumo de extractante y menor contaminación del electrolito.
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EFICIENCIA ACERCAMIENTO AL EQUILIBRIO
Eficiencia Acercamiento al Equilibrio (%) : (AB /AC)*100 No se puede mostrar la imagen en este momento.
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ASPECTOS CINÉTICOS La cinética de procesos metalúrgicos y químicos comúnmente se encuentran gobernados por tres aspectos que controlan la velocidad del proceso: - Difusión de los productos o reactantes desde el seno de la solución (capa limite). (convección externa agitación) - Difusión en la capa producto (oxima libre en interfaz) - Reacción química Para SX del Cu las posibles limitancias se encuentran en la reacción química y estas dependen principalmente de tres variables de la naturaleza de las molecular del extractante, temperatura y presión. Las aldoximas tienen una mayor cinética de reacción que la cetoxima , debido al volumen del grupo funcional (metilo v/s Hidrogeno) y a los efectos electrónicos de su molécula. Debido a lo anterior, es que un reactivo basado en aldoximas tiene una cinética mayor que los basados en cetoxima y esto se ve reflejado en la variable EAE, influyendo de manera directa en la recuperación de SX. No se puede mostrar la imagen en este momento.
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ASPECTOS CINÉTICOS La variable temperatura tiene un efecto catalizador en las reacciones químicas, debido a que influye en la energía de activación principalmente. El mejor comportamiento cinético de una Aldoxima a menor temperatura (mayor EAE) se debe al factor mencionado anteriormente, sumado a los efectos en la viscosidad que aumentan o evidencian de mejor forma las diferencia entre uno y otro extractante. A modo ejemplo: EFICIENCIA DE ACERCAMIENTO AL EQUILIBRIO Aldoxima Modificada
90
Cetoxima
87 85
85 82
% EAE
80
78 76
76
75 70 67
65 62
60 600 rpm
1000 rpm 20°C
600 rpm
1000 rpm 7°C
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RECUPERACION SX La Recuperación SX se encuentra en función de las siguientes Variables: • • • • • • • •
Cu PLS pH PLS Cu EP H+ EP % Extractante O/A externa (extracción y reextracción) EAE (tipo de oxima) Temperatura
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Extractante, °/v
Recuperación, %
Cu, EP
Recuperación, %
Recuperación, %
Recuperación, %
pH, PLS
(O/A)E
H+, EP
Recuperación, %
Cu, PLS
Recuperación, %
Recuperación, %
Recuperación, %
RECUPERACION SX
(O/A)S
EAE
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Aspectos Operacionales
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ASPECTOS OPERACIONALES COALESCENCIA: ES CUANDO LA MEZCLA COMIENZA A DESHACERSE JUNTÁNDOSE LAS GOTAS DE LA FASE DISPERSA, LAS QUE AL CRECER, AUMENTAN DE TAMAÑO Y PESO COMO PARA DESPLAZARSE HACIA LA INTERFASE Y UNIRSE CON EL RESTO DE LA FASE.
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ASPECTOS OPERACIONALES Las velocidades de flujos en un decantador son de vital importancia para la buena coalescencia de fases, esta depende de los criterios de diseños utilizados. La definición de estas velocidades son:
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ASPECTOS OPERACIONALES El flujo específico de decantación es función del total del caudal que ingresa al decantador (incluyendo recirculación), valores típicos de FED se encuentran entre 2,8 a 3,8 m3/m2xhr. Por otro lado la VLO depende del caudal y banda de orgánico, estos debe manejarse en forma dependiente, es decir si existen aumento de caudales de orgánico se debe ajustar las banda de orgánico. Revisemos los perfiles de velocidades en un decantador:
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ARRASTRES O/A – A/O CONTINUIDAD ACUOSA ALTOS ARRASTRE DE ORGÁNICO EN ACUOSO BAJO ARRASTRE DE ACUOSO EN ORGÁNICO
CONTINUIDAD ORGÁNICA ALTO ARRASTRE DE ACUOSO EN ORGÁNICO BAJO ARRASTRE DE ORGÁNICO EN ACUOSO
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ARRASTRES O/A – A/O DE QUE DEPENDEN LOS ARRASTRES: VLO FED CALIDAD DE LA FASE ORGÁNICA VISCOSIDAD DE LA SOLUCIÓN TEMPERATURA AGITACIÓN NIVELES DE CRUD CONDICIÓN DE OPERACIÓN DE EQUIPOS (LIMPIEZA PICKET FENCE, DECANTADOR, ETC.) - CONTINUIDAD DE FASES - FENÓMENOS DE DEGRADACIÓN Y NITRACIÓN - EVENTOS OPERACIONALES -
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BORRAS (CRUD) La presencia de sólidos en las soluciones de lixiviación, generan una emulsión estable denominada borra, la cual se ubica en la interfase orgánico-acuoso. Esta emulsión, debe ser retirada de los decantadores ya que produce problemas de separación de fases, incrementan los arrastres y si no se tiene un tratamiento adecuado, ésta borra representa una pérdida neta de reactivo.
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Características del Orgánico
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CLASIFICACIÓN GENERAL REACTIVOS ORGÁNICOS Existen cinco clases de reactivos orgánicos, a) Quelante b) Acido orgánico c) Sustitución del ligante d) Extracción neutra o solvatante e) Formación de par iónico. Reactivos orgánicos del tipo Quelante Quelato significa pinzas, el extractante enlaza químicamente el ion metálico en dos sitios, de manera similar como se toma un objeto entre el dedo pulgar e índice. para lograr el enlace con el ion metálico, por cada molécula de extractante se libera de un ion hidrógeno, de acuerdo a la reacción: No se puede mostrar la imagen en este momento.
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CLASIFICACIÓN GENERAL REACTIVOS ORGÁNICOS [ M+2 - SO4-2 ]AC + 2[[R - H]]ORG •
[R2 - M]]ORG + [2H+ - SO4-2]AC
Este es el caso del cu2+ con las oximas Quelantes, el equilibrio del proceso de extracción se puede expresar así:
[ M − R 2 ]ORG [H ] k= [M 2 + ]AC [R − H ]
+ 2 AC 2 ORG
=
[ ]
DH
+ m
[R − H ]
2 ORG
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CARACTERISTICAS DEL EXTRACTANTE EL EXTRACTANTE DEBE CONTAR CON UNA COMBINACIÓN DE LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS IDEALES:
1.
SER ALTAMENTE SELECTIVOS
2.
SER INMISCIBLE CON LAS SOLUCIONES ACUOSAS
3.
SEPARARSE FÁCILMENTE DE LA FASE ACUOSA
4.
FÁCIL REGENERACIÓN EN SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS
5.
CARGAR Y DESCARGAR EL METAL LO BASTANTE RÁPIDO
6.
SER SOLUBLE EN DILUYENTES ORGÁNICOS
7.
NO SER INFLAMABLE, TÓXICO, VOLÁTIL, CANCERÍGENO, CONTAMINANTE.
8.
NO DEBE PROMOVER EMULSIONES ESTABLES.
9.
DEBE TENER UN COSTO ECONÓMICAMENTE ACEPTABLE.
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CARACTERISTICAS DEL SOLVENTE LA FASE ORGÁNICA ESTÁ CONFORMADA POR EL EXTRACTANTE, SOLVENTE Y MODIFICADOR EN ALGUNOS CASOS, LOS EXTRACTANTES REQUIEREN SER DILUIDOS. EL SOLVENTE REDUCE LA VISCOSIDAD DEL ORGÁNICO, ADEMÁS, DE DISMINUIR LA CONCENTRACIÓN DEL EXTRACTANTE. CUYAS CARACTERÍSTICAS SE MENCIONAN A CONTINUACIÓN:
1- SOLUBILIZAR AL EXTRACTANTE Y AL COMPLEJO ÓRGANO-METÁLICO
FORMADO.
2- SER INSOLUBLE EN LA FASE ACUOSA. 3- TENER BAJA VISCOSIDAD. 4.- TENER UNA DENSIDAD QUE FAVOREZCA LA SEPARACIÓN DE FASES. 5- SER QUÍMICAMENTE ESTABLE BAJO TODAS LAS CONDICIONES DEL CIRCUITO. 6- TENER UN ALTO PUNTO DE INFLAMACIÓN (FLASHPOINT). 7- TENER BAJAS PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN. 8- NO INTERFERIR EN LAS REACCIONES DE EXTRACCIÓN Y DESCARGA DEL METAL. 9- ESTAR DISPONIBLE CON FACILIDAD, EN GRANDES CANTIDADES Y A BAJO COSTO. No se puede mostrar la imagen en este momento.
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Química Orgánica Extractantes
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Química Orgánica de las Oximas
Grupo oxima Salicil oxima
Grupo salicílico
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El precursor de la oxima es un compuesto carbonilico
O
Grupo aldehído o cetona Salicil aldehído o cetona
Grupo salicílico
La formación de la oxima es una reacción entre la salicil aldehído/cetona y una sal de Hidroxyl amina (NH2OH), normalmente NH3Cl. Esta reacción es reversible y el pH ideal es pH = 5. No se puede mostrar la imagen en este momento.
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ASPECTOS QUIMICOS • La química de la extracción por solventes de cobre está basada en dos moléculas básicas de oxima: C9-Aldoxima and C9-Cetoxima
OH
N
OH R2
R2 is H for aldoxime R2 is CH3 for ketoxime
R1 R1 is branched C9H19 or branched C H No se puede mostrar la imagen en este momento.
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Complejo con el Cobre La complexacion con el cobre sigue el siguente equilibrio
+ Cu 2+ Complejo cuadrado planar Aldoxima
El Modificador actua estorbando el complejo. No se puede mostrar la imagen en este momento.
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ASPECTOS QUIMICOS •
Aldoximas son extractantes “fuertes”. – Forman un complejo muy fuerte con cobre, lo que permite, una extracción de cobre eficiente aún a bajo pH. – Por lo mismo, la reextracción eficiente requiere de mayores niveles de ácido en electrolito
•
Cetoximas son extractantes “débiles”. – Forman un complejo mas débil con cobre, por lo que no presenta una extracción eficiente a bajo pH. – Por otro lado, la reextración es mas eficiente aún a niveles mas bajos de ácido en electrolito.
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CAPACIDAD DE EXTRACCIÓN COMO f (pH) Cetoxima (a menudo muy débil)
% Carga
Aldoxima (a menudo muy fuerte)
pH
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FORMULACIONES DE EXTRACTANTES ACORGA® A fin de optimizar la fuerza de los extractantes de uso comercial, estos se formulan con la adición de modificadores. ACORGA M5640
ACORGA M5774 ACORGA M5910
% Carga
Aldoxima
Efecto de la adición de modificador
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SELECCIÓN DE LA FORMULACIÓN La selección de la “fuerza” del extractante debe seguir la siguientes reglas generales: • Las formulaciones fuertes favorecen: – – – – – –
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PLS mas concentrado PLS con menor pH Mayor acidez en electrolito Pocas etapas de extracción Mas etapas de reextracción Mayor recuperación esperada
• Las formulaciones débiles favorecen: – – – – –
PLS de alto pH Electrolito de bajo ácido Mas etapas de extracción Menos etapas de reextracción Menor expectativa de recuperación
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ASPECTOS QUIMICOS
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ASPECTOS QUIMICOS
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Aspectos Relevantes
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TRATAMIENTO CON ARCILLAS Se basa en 2 etapas: • Adsorción: contacto entre arcillas con orgánico en estanque. • Separación de sólidos: retiro de las arcillas con tensoactivos. Orgánico A proceso Arcilla
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TRATAMIENTO CON ARCILLAS Adsorción: Se requiere al menos 20 minutos de agitación del orgánico con arcillas. El orgánico debe estar libre de agua. Los tensoactivos son fuertemente atraídos por las arcillas, por un fenómeno de superficie. Las arcillas se saturan, por tanto se debe estimar dosificación en base a pruebas de laboratorio.
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TRATAMIENTO CON ARCILLAS Separación de sólidos: Esta etapa permite el retiro de las arcillas saturadas con tensoactivos. Es recomendable el sistema de FILTRACIÓN. Por lo general se utiliza el filtro prensa. Se requiere formar una buena precapa, la cual debe volver a prepararse una vez saturado el filtro. Debe asegurar máximo 25 ppm de sólidos en producto No es recomendable el uso de centrifugas, debido a que éstas requieren agua.
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TRATAMIENTO CON ARCILLAS Se deben diferenciar los tipos de orgánico a tratar: 1. Orgánico Planta: • Se obtiene del sistema, por lo general orgánico cargado. • requiere dosis de 5 – 50 Kg/m3 de arcillas 2. Orgánico Recuperado: • Se obtiene del tratamiento de las borras, el recuperado de piscina de refino y sumideros. • Presenta mayor nivel de tensoactivos • requiere dosis mayores a 5 Kg/m3
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