Descripción: minerales sulfuros y sulfosales fundación universitaria del area andina
Descripción: memoria de cálculo descripcion de una planta de sulfuros
sulfuros-sulfosales
Descripción: geologia
Descripción: QUÍMICA ORGÁNICA
Descripción: 1.- FUNDICION DEL AZUFRE 2.-OBTENCION DE AZUFRE MONOCLINICO 3.-OBTENCCION DE AZUFRE COLOIDAL 4.-PROPIEDADES REDUCTORAS DEL AZUFRE
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Descripción: Metalurgica
FLOTACIÓN DE SULFUROS La importancia que ha adquirido el proceso de lotaci!n se de"e a que por medio de este m#todo pueden enriquecerse part$culas cu%as dimensiones oscilan entre & % &'( mm' La constituci! constituci!n n mineral!)ic mineral!)ica a de la ma%or$a de las menas requiere* requiere* )eneralmente )eneralmente una molienda precisamente en ese tama+o para permitir la li"eraci!n de las especies ,tiles' -ara muchas menas la lotaci!n es el principal m#todo de enriquecimiento uni.ersal empleado /por E0' las menas de co"re* 1inc* plomo % muchas otras2'
TEORIAS DE FLOTACION' Una teor$a de lotaci!n de"e e3plicar el mecanismo mediante el cual act,an los colect colectores ores % modii modiicad cadores ores** las condic condicion iones es para que un compuest compuesto o qu$mic qu$mico o sea colector de un determinado mineral* % de"e esta"lecer las condiciones $sico4qu$micas que producir5n un me0or rendimiento del proceso' El desarrollo de la teor$a de la lotaci!n de minerales sulurados con 3antatos ha estado su0eta a constante contro.ersia' Especialmente interesante es la pol#mica que se planteo a partir de 678& entre la escuela americana de A'F' TA99ART % la escuela australiana de I' :' :AR;' TA99ART postula"a la llamada Teor$a
-ara el caso de los suluros de co"re* por e0emplo* los productos de solu"ilidad de la co.ellita % calcocita son los si)uientes= '
mientras que para el 3antato c,prico es=
-or su parte :ar> % Sutherland desarrollan en la misma #poca su Teor$a de Adsorci!n que supone que los aniones 3antatos ocupan el lu)ar de iones sulurosos so"re las caras li"res de la red cristalina de la )alena* puesto que el 3antato en el sistema no puede eliminarse mediante la.ado con a)ua* pero si despla1arse con suluros solu"les' -or primera .e1 se aplica el m#todo cient$ico a la in.esti)aci!n en lotaci!n % se desarrolla desarrolla una t#cnica t#cnica depurada para medir 5n)ulos de contacto* se demuestra demuestra que el an)ulo de contacto m53imo depende solo del lar)o % coni)uraci!n de la cadena hidrocar"onada % no de la naturale1a del suluro mineral' Esta importante conclusi!n ori)ino la idea* actualmente aceptada* que los iones de colector est5n anclados por medio de sus )rupos polares a un cati!n met5lico de la supericie del mineral' Fue solo en el a+o 67(? cuando I'N' -la;sin % cola"oradores dan a conocer sus tra"a0os en que empleando el m#todo radiom#trico con 3antato marcado con un isotopo radioacti.o radioacti.o
muestra muestra los cam"ios cam"ios en la lotaci!n lotaci!n de la calcopirita calcopirita % la adsorci!n adsorci!n
de 3antato en relaci!n a la concentraci!n inicial de o3i)eno en el a)ua' Al mismo tiempo el a.ance de la ciencia % consecuentemente la aplicaci!n a este camp campo o de nue. nue.as as t#cn t#cnic icas as de In.e In.est sti) i)ac aci! i!n n Cient Cient$ $ic ica* a* tale taless como como las las t#cn t#cnic icas as electroqu$micas de potenciometria % .oltametria c$clica' etc'* permitieron un me0or
conocimiento de la supericie mineral en medio acuoso % de la naturale1a qu$mica de los productos supericiales' TEORIA ELECTRO
-ara esta reacci!n tendremos un )raico corriente4potencial tal como se da a continuaci!n=
-ara un potencial dado la o3idaci!n ocurre a una .elocidad inita el producto o3idado se reduce a una .elocidad inita
% al mismo tiempo
' De aqui se deduce que
cuando la .elocidad de o3idaci!n es i)ual a la .elocidad de reducci!n* tendremos una corriente i)ual a cero'
en este caso el potencial corresponde al potencial de equili"rio* este es el potencial que asume un electrodo sumer)ido en una soluci!n* para tiempos suicientemente prolon)ados que permiten alcan1ar la situaci!n de equili"rio' Cuando tenemos dos o m5s reacciones de electrodo posi"les* el potencial resultante cuando los procesos de o3idaci!n % reducci!n dan .alores de corriente i)uales % opuestos se denomina potencial mi3to* en este caso ha% equili"rio el#ctrico pero no qu$mico' Este es el caso t$pico' e3plicado por R' :OODS en la que aplicando la metodolo)$a de Boltametria c$clica el cual es un m#todo no4estacionario en el que se aplica una se+al de entrada en tensi!n que .aria linealmente con el tiempo* como respuesta se o"tiene un .olta)rama
cu%a comple0idad depende del sistema en estudio el cual ha
permitido e3plica con ma%or claridad % contundencia el eecto del o3i)eno en la lotaci!n de los suluros empleando 3antatos como colector' La reacci!n de o3idaci!n del 3antato a di3anto)eno esta dado por la reacci!n )lo"al si)uiente=
El cual toma lu)ar so"re la supericie del mineral .$a dos procesos de electrodo separados % en orma simult5nea' O3idaci!n an!dica= la reducci!n cat!dica= La que en orma $sica se puede o"ser.ar en el si)uiente modelo=
En la que )raicando las cur.as indi.iduales de
* tenemos=
para el caso de la reacci!n de o3idaci!n aplicando la ecuaci!n de NERST tenemos=
Tenemos=
donde
es el potencial est5ndar del par antato 4 di3ant!)eno' %
concentracion molar de 3antato'
Esta ,ltima relaci!n nos indica que el potencial
se incrementara
linealmente con la concentraci!n de 3antato en soluci!n el cual @AINA % TA;EDA /67G2 corro"oraron estas deducciones % demuestran que
eecti.amente
crece en orma lineal % alrededor de &m.Hp3 para una serie de 3antatos* estos mismos in.esti)adores estudiaron el eecto del lar)o de la cadena hidrocar"onada % encuentran que el potencial
se hace m5s ne)ati.o a medida que aumenta el N de
5tomos de car"ono del radical alqu$lico' De esta ,ltima ecuaci!n* podremos calcular para cualquier concentraci!n de 3antato el potencial minino para su o3idaci!n a di3anto)eno si conocemos el
El sistema m5s estudiado es el sistema etil3antato4etildi3anto)eno* para el cual numerosos in.esti)adores han reali1ado determinaciones de si)uiente Ta"la se muestra un resumen de los .alores determinados
BOLTA@ETRIA CICLICA La t#cnica de la .oltametr$a c$clica se ha aplicado para el estudio de las reacciones de eth%l 3antato a electrodos de platino* oro* co"re* plomo % )alena de eth%l 3antato a suluro de co"re % de dieth%l dithiophosphato a electrodos de platino* co"re % chalcocita' El Eth%l 3antato es o3idado a dieth%l di3anto)eno so"re electrodos de oro % platino* un .olta)rama para electrodos de platino en ausencia % presencia de eth%l 3antato es mostrado en la si)uiente i)ura=
en ausencia de colector las corrientes se ori)inan de"ido a la adsorci!n % desorci!n de Midro)eno en el ran)o de potencial de 4&'J a &B % la adsorci!n % desorcion de O3i)eno arri"a de &B* la adsorci!n de Midro)eno % O3i)eno es inhi"ida por la adsorci!n especiica de iones 3antatos* a potenciales ma%ores de &'KB el 3antato es o3idado a di3anto)eno entonces un lu0o de corriente an!dica es )enerada' Al in.ertir el potencial el di3anto)eno se reduce nue.amente a iones 3antato* )enerando una corriente cat!dica* el potencial re.ersi"le para la reacci!n es dada por la si)uiente ecuaci!n= La cin#tica de la reacci!n de o3idaci!n es interpretada en t#rminos del mecanismo si)uiente=
O en orma )lo"al=
En la si)uiente i)ura se muestra el .olta)rama para el eth%l 3antato so"re un electrodo de pirita % calcopirita'
En nin)uno de los dos casos la inluencia de la presencia del ion 3antato es e.idente "a0o el potencial re.ersi"le de 3antato4di3anto)eno* arri"a del potencial re.ersi"le ha% una ele.aci!n en corriente de"ido a la ormaci!n de di3anto)eno so"re la supericie del electrodo* es aparente que el di3anto)eno es solamente el producto si)niicati.o so"re estos suluros'
El .olta)rama para la )alena en presencia % ausencia de eth%l 3antato son mostrados en la si)uiente i)ura=
En este caso aparece un pico en la 1ona an!dica a apro3imadamente a &B cuando el ion 3antato est5 presente se)uido de otro incremento de corriente al potencial re.ersi"le de o3idaci!n de 3antato a di3anto)eno* conclu%#ndose que la adsorci!n qu$mica del 3antato toma lu)ar so"re la supericie de la )alena de acuerdo a la reacci!n si)uiente=
9oold % cola"oradores* correlacionaron el potencial de a"andono del sistema mineral4 colector para di.ersos suluros con el compuesto ormado en su supericie* una selecci!n de estos resultados se dan en los si)uientes cuadros=
@edidas de potencial de a"andono en /-otencial re.ersi"le para la o3idaci!n a di3anto)eno es &'68B2
-roductos ormados so"re la supericie del mineral de acuerdo al N de car"ones del 3antato
@ineral ornita Calcocita Co.ellita Calcopirita
@etil N-I N-I
Etil N-I N-I
-ropil
antato util
Amil
Me3il
Con la sola e3cepci!n de la co.ellita* en todos los casos el producto ormado so"re la supericie del mineral como consecuencia de la interacci!n con el colector resulta el mismo que esta"lece la teor$a electroqu$mica* es decir para potenciales ma%ores o mas an!dicos que el potencial re.ersi"le del colector* la adsorci!n ocurre a tra.#s de la ormaci!n de dinam!)eno para potenciales menores que
/potencial re.ersi"le2* se
orma el 3antato del metal correspondiente la co.ellita en eth%l 3antato es una e3cepci!n a esta re)ia* el cual es atri"uida a la reacci!n en soluci!n entre el ion 3antato % el ion c,prico disuelto de la co.ellita' Resulta e.idente del mecanismo propuesto* que el o3i)eno ser5 un requerimiento primordial para que ocurra la lotaci!n de los minerales sulurados' Los tra"a0os de
-la>sin % essono. dados a conocer en 67(? que se encar)aron de demostrar a tra.#s de t#cnicas* no electroqu$micas en orma con.incente % deiniti.a' El rol del o3i)eno ser5 entonces el proporcionar una .$a cat!dica para la aceptaci!n de % de esta orma permitir la o3idaci!n an!dica del 3antato en la que la supericie del material actuaria como catali1ador*
FLOTACION SELECTIBA La Flotaci!n Selecti.a de minerales sulurados es "asada so"re el eecto que los depresores tienen so"re los minerales indi.iduales' La pirita es deprimida 5cilmente por cianuro o hidr!3idos % di$cilmente por aniones sulurados* que 5cilmente deprime a otros minerales sulurados* dando por lo tanto muchos m#todos de lotaci!n selecti.a'
DE-RESION CON MIDROIDOS' En la si)uiente i)ura* se puede .er la interrelaci!n entre el pM % la concentraci!n de colector necesario para la lotaci!n usando dieth%l dithioosato* la depresi!n con el ion Midro3ilo de la pirita es de"ido a la creaci!n de una car)a supericial ne)ati.a' pre.iniendo de esta orma la adsorci!n del ani!n dithioosato'
La lotaci!n de pirita con 3antatos se deprime a pM menores cuando se usa cal en .e1 de Midr!3ido de Sodio como re)ulador de pM' Resultados pu"licados por Fuerstenau se muestran en la si)uiente )raica=
en la que comparando el eecto depresi.o del CaO con la del ;OM so"re la pirita* demuestra que la cal es un depresor m5s poderoso* %a que el ion hidro3ilo % el ion calcio participan del eecto depresi.o de la cal so"re la pirita' Los e3perimentos demuestran que el ion sodio no se adhiere uertemente a la pirita % son 5cilmente desor"idas por simple la.ado' en contraste al)o del ion calcio se adhiere uertemente a la pirita'
Depresi!n con Cianuro' Se),n :ar> Co3' PLas Cur.as de Flota"ilidad para los @inerales Sulurados con ;E en presencia de CN 4 % OM4P se dan en la si)uiente i)ura* en estas cur.as cr$ticas se o"ser.a que los minerales pueden lotar a"a0o de la cur.a de cada mineral % su)ieren que el eecto depresor del cianuro se de"e a una competencia i!nica entre CN 4 % 4'
El ion CN 4 es un "uen depresor para la pirita % su eecto e interrelaci!n con el pM es mostrado en la si)uiente i)ura'
Fuerstenau % El)illani postulan que adem5s de la competencia i!nica entre los iones 4 % CN4 ocurrir$a en la supericie de la pirita la si)uiente reacci!n=
-arece pro"a"le que el i!n Fe/CN2J4 sea la especie acti.a responsa"le para la depresi!n de la pirita' En el caso de la "lenda que ha reci"ido acti.aci!n con iones c,pricos* la condici!n cr$tica de lotaci!n cam"ia como se puede o"ser.ar en la si)uiente i)ura* con la adici!n de CuSO J*
En esta i)ura la l$nea punteada es la condici!n cr$tica de lotaci!n de la calcopirita* se),n esta i)ura la dierencia entre la "lenda acti.ada % calcopirita* sino e3iste el i!n CuQK en soluci!n* se pueden separar con un control estricto del pM* pero cuando ha% e3ceso de ion Cu QK en soluci!n esta separaci!n es mu% di$cil tal como se o"ser.a en la si)uiente i)ura'
En )eneral* el NaCN se usa con o sin nSO J* para procesos comunes desde hace mucho tiempo en el caso de la depresi!n con sales de n de la esalerita* #sta se ori)ina de"ido a la ormaci!n so"re la supericie de la misma de una especie comple0a de inc hidro$lica' 9rosman % ;had1hie.* estudiaron el eecto de la adici!n de Na KCO8 a nSOJHNaCN ellos encontraron que la adici!n de nSO JHNaCN a una esalerita acti.ada con iones CuQK no la deprim$a* pero que la adici!n de peque+as cantidades de car"onato de sodio la hacen eecti.a* tal como se puede o"ser.ar en la si)uiente i)ura'
Depresi!n con Suluro de Sodio' La acci!n del suluro de sodio como depresante est5 $ntimamente li)ada al pM' En soluci!n acuosa el suluro de sodio hidroli1a % da acido sulh$drico* a pM menor de ? da MKS* entre ? % 6J se transorma en MS 4 % pM ma%ores de 6J es esta"le el i!n suluro /S2' :ar> % Co3 encontraron una relaci!n entre el pM % la cantidad de suluro de sodio que de"$an a)re)ar a una soluci!n de 3antato* para impedir el contacto de dierentes minerales sulurados' La si)uiente i)ura resume esta inormaci!n'
Si se toma una de estas cur.as* por e0emplo la cur.a de calcopirita* % se calcula la concentraci!n de las distintas especies presentadas* se o"tienen los datos que se dan en el si)uiente cuadro' Concentraci!n de especies que pre.ienen contacto de calcopirita con promotor en molesHlitro pH 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0
Los .alores dados en este cuadro esta"lecen las condiciones de concentraci!n de iones en soluci!n que pre.ienen el contacto de la calcopirita' -uede o"ser.arse que el ,nico .alor que permanece apro3imadamente constante es la concentraci!n de MS 4 indic5ndonos esto que es la especie depresora'
En el si)uiente cuadro se compara el car5cter depresor de los iones OM 4* MS4 % CN4' Comparaci!n de la eiciencia de distintos iones como depresantes de minerales sulurados* usando Et 4 MI!"#$ %alena &al'opirita (ornita &ovellita &al'o'ita Tetra)edrita *irita Mar'asita #rsenopirita *irrotita
Eecto depresor de los iones Cromatos % Sulito' En la si)uiente i)ura se muestra la recuperaci!n de )alena en unci!n del pM en presencia % ausencia de sulito de sodio* estas cur.as nos indican que la )alena limpia no es aectada por el sulito e3cepto a pM arri"a de 66* en cam"io la )alena o3idada es deprimida so"re un amplio ran)o de pM'
En la si)uiente i)ura se muestra la recuperaci!n por lotaci!n de )alena no tratada como una unci!n de pM* a dos ni.eles de cromito de potasio'
En la presencia de (&& )HTon de cromato de potasio* la depresi!n de la )alena no tratada ocurre solamente alrededor de pM neutro pero en el caso de K ;)HTon de cromato de potasio* se o"ser.a una depresi!n completa a pM arri"a de J ' En el caso de )alenas limpias como se muestra en la si)uiente i)ura la depresi!n ocurre solamente a pM neutro el cual es intensiicado a adiciones ma%ores de cromato de potasio'
La acci!n depresi.a de los iones sulito % cromato so"re )alenas o3idadas no puede ser interpretada en t#rminos de la desorci!n de 3antato* el cual si puede ser e3plicada por la deposici!n de capas de sulito de -" o cromato de -" que hace que la supericie de la )alena sea hidro$lica' A pM neutro la acci!n depresi.a del cromato so"re )alena limpia es pro"a"lemente causada por la deposici!n de un !3ido cr!mico hidro$lico so"re la supericie de la )alena'
Acti.aci!n de minerales' E3isten al)unos minerales que en ausencia de otros iones met5licos no adsor"en 3antato en su supericie' La "lenda o esalerita* la esti"ina son casos t$picos' El producto de solu"ilidad del 3antato de 1inc es tan alto /('G 3 6& 472* que con las concentraciones usuales* a pM G de 3antato /6'K( 3 6& 4J2 % nQK /G'( 3 6&46J2 no alcan1a a e3cederse* % por lo tanto no se orma 3antato de 1inc' Este pro"lema podr$a solucionarse si se sustitu%eran los iones met5licos cu%os 3antatos sean m5s insolu"les' Los iones CuQK* -"QK* CdQK* M)QK* A)Q % otros pueden sustituir a los iones 1inc de la supericie de la esalerita mediante un mecanismo de intercam"io i!nico' En la pr5ctica no es necesario ormar una capa completa sustituida en la supericie* "astando solamente un (&V de recu"rimiento cuando se usa Cu QK para producir la acti.aci!n necesaria para la lotaci!n' -or otro parte* mientras m5s insolu"le sea el suluro del metal me0or ser5 el acti.ante' Del si)uiente cuadro se puede o"ser.ar que todos los metales que est5n so"re el nS ser5n acti.amente para la "lenda* el m5s usado es el i!n Cu QK' -roductos de solu"ilidad de Suluros % antatos
