Hidrometalurgia Del Cobre Terminado

HIDROMETALURGIA DEL COBRE

PEDRO PABLO ZEA ESPINOZA


DERECHOS DE AUTOR RESERVADOS, DE ACUERDO A LEY SERAN SANCIONADOS QUIENES IMPRIMIESEN PARCIAL O TOTALMENTE.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA

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DR. PEDRO PABLO ZEA ESPINOZA


� Dr.

Pedro Pablo Zea Espinoza � Uniersidad Na!ional de San A"#s$%n Dia"ra&a!i'n ( !o&posi!i'n de $e)$os en !o&p#$adora* Cen$ro de Edi!iones Co&ple+o C#l$#ral C,aes de la Rosa - UNSA I&preso en* Cen$ro de Ar$es Gr/i!as de la Unsa Calle Pa#!arpa$a 012 - Are3#ipa

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Dedi!ado a* Gladis &i esposa4 Pedro ( 5ar%a &is ,i+os4 por s# apo(o inalorable.

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INTRODUCCION

Es de !ono!i&ien$o "eneral 3#e la le( pro&edio de los (a!i&ien$os de !obre de!re!e no$able&en$e a &edida 3#e in!re&en$a la de&anda por el &e$al ro+o4 p#es n#es$ra &oderna !iiliza!i'n e)$rae !ada ez &s !obre de la !or$eza $erres$re4 es$e !on$in#o a"o$a&ien$o de los &s ri!os dep'si$os as% !o&o la de&anda !ada d%a in!re&en$ada del !obre ( s#s alea!iones ,an a!$#ado !o&o in!en$io para desarrollar n#eas $e!nolo"%as des$inadas a in!re&en$ar la re!#pera!i'n de los &e$ales a par$ir de &enas de ba+a le(4 $eniendo es$e an$e!eden$e se pone a disposi!i'n de la &iner%a el n#eo &6$odo de e)$ra!!i'n !o&o es la 7idro&e$al#r"ia de !obre en s# l%nea de s#l/#ros.

Per84 pa%s &inero por e)!elen!ia no solo $iene en la &iner%a s# a!$iidad &s i&por$an$e4 desde el p#n$o de is$a e!on'&i!o sino 3#e posee #n po$en!ial de reseras &ineras e)$raordinario4 ( #na diersidad de &e$ales 3#e le per&i$e &irar !on op$i&is&o el desarrollo ind#s$rial del &#ndo en el presen$e ( en el /#$#ro.

E/e!$ia&en$e la aria!i'n de las !ir!#ns$an!ias e!on'&i!as ( pol%$i!as en los pa%ses desarrollados4 por s# ine)orable in/l#en!ia en n#es$ro &edio4 &#!,as e!es ,a de$er&inado el es$an!a&ien$o ( ,as$a la desapari!i'n de al"#nas de n#es$ras l%neas de prod#!!i'n &inera4 a#n3#e o$ras e!es4 las &is&as /l#!$#a!iones de la de&anda ,an "enerado el ini!io de n#eas prod#!!iones o la rea!$ia!i'n de o$ras.

De nin"#na &anera a(a a pensarse 3#e el presen$e $raba+o es #na obra ori"inal4 &#( por el !on$rario es la s%n$esis ( re!opila!i'n de la obra LI9IVIACION DE SUL:UROS DE CO;RE4 !#(o a#$or es G#iller&o U"ar$e
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Lo 8ni!o 3#e ,e ,e!,o es adap$ar en /or&a did!$i!a los !ono!i&ien$os del a#$or a la ne!esidad &inera &e$al8r"i!a del Per8.

Es deseo de &i persona 3#e es$e bree $raba+o sea #na !on$rib#!i'n a la di#l"a!i'n de la $e!nolo"%a &oderna apropiada para n#es$ro desarrollo &inero 5e$al8r"i!o.

El presen$e $raba+o es$ den$ro de los linea&ien$os de la =#n$a del A!#erdo de Car$a"ena4 3#e es la par$e $6!ni!a del Pa!$o Andino.

Lo an$erior se +#s$i/i!a !on la si"#ien$e raz'n* Se es$i&a 3#e d#ran$e la ,is$oria de la ,#&anidad se ,a !ons#&ido #na !i/ra del orden del 1>> &illones de $oneladas de !obre. Al !o&ienzo se $ra$' el !obre na$io ( los &inerales !#(as le(es /l#!$#aban en$re ?> ( 2>@ a &edida 3#e /#eron desarrollndose n#eas $e!nolo"%as4 la le( $ra$able /#e dis&in#(endo ,as$a #n l%&i$e !r%$i!o ba+o #n ran"o de ? a 2.

El A#$or.

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HIDROMETALURGIA DEL COBRE (LIXIVIACION DE SULFUROS)

Desp#6s del 6)i$o ob$enido por la 7idro&e$al#r"ia en la re!#pera!i'n de !obre de &inerales de ba+a le(4 la a$en!i'n se ,a diri"ido a,ora ,a!ia la posibilidad de $ra$ar4 &edian$e #n pro!eso ,idro&e$al8r"i!o ade!#ado4 los !on!en$rados de !obre. El in$er6s en la 7idro&e$al#r"ia de !on!en$rados se debe bsi!a&en$e a la a!$#al preo!#pa!i'n por !on$rolar la !on$a&ina!i'n a&bien$al prod#!ida por las /#ndi!iones ( el a#&en$o !re!ien$e de la de&anda de !obre4 #nida a #na dis&in#!i'n de le(es ( #n a#&en$o de la !o&ple+idad de &inerales ( !on!en$rados 3#e ,a!en ba+ar la e/i!ien!ia4 ( por lo $an$o la e!ono&%a4 de los pro!esos !onen!ionales. A!$#al&en$e #n 1>@ del !obre $o$al prod#!ido en el &#ndo se ob$iene ,idro&e$al#r"i!a&en$e B!#a$ro e!es &as 3#e ,a!e 12 aos ( se es$i&a B? 3#e en ?F2 #n ?2@ del !obre &#ndial ser prod#!ido de es$a &anera4 !onsiderando s'lo los &inerales de ba+a le(. La Li)iia!i'n de S#l/#ros4 en !ondi!iones ade!#adas de o)ida!i'n4 prod#!e !o&o s#bprod#!$o az#/re ele&en$al 3#e p#ede al&a!enarse4 $ranspor$arse ( !oner$irse en !ido s#l/8ri!o al ri$&o ( en la propor!i'n 3#e se ne!esi$e. En !a&bio4 el an,idrido s#l/#roso prod#!ido en las /#ndi!iones de !on!en$rados4 de !oner$irse dire!$a&en$e en !ido s#l/8ri!o para s# eli&ina!i'n es$o proo!a proble&as !#ando no e)is$e #na ne!esidad de !ido en el &is&o l#"ar o !er!a de la /#ndi!i'n. A!$#al&en$e se !are!e de #n &6$odo e!on'&i!o para $rans/or&ar dire!$a&en$e el an,idrido s#l/#roso a az#/re ele&en$al4 ade&s la re!#pera!i'n $o$al del an,idrido s#l/#roso es !os$osa4 espe!ial&en$e de los "ases dil#idos del ,orno de reerbero. Una dis!#si'n de es$e proble&a ( #na en#&era!i'n de las posibles sol#!iones piro&e$al8r"i!as ,a sido presen$ada en &inerales B1. A !on$in#a!i'n se dis!#$en al"#nas sol#!iones ,idro&e$al8r"i!as.

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Para poder !o&pe$ir !on los pro!esos piro&e$al8r"i!os4 los pro!esos ,idro&e$al8r"i!os deben poseer las dos !ara!$er%s$i!as si"#ien$es B0* ?.- Las re!#pera!iones de !obre ( de &e$ales pre!iosos deben ser e3#ialen$es a las ob$enidas en /#ndi!i'n. 1.- La re!#pera!i'n del az#/re ( /ierro debe ,a!erse en /or&a de prod#!$os 8$iles o es$os deben eli&inarse !o&o prod#!$os s'lidos no dainos. En o$ras palabras debe ei$arse $an$o la !on$a&ina!i'n a$&os/6ri!a !o&o la de las a"#as. De $odos los s#l/#ros de !obre el &as di/%!il de li)iiar es la !al!opiri$a4 3#e es a la ez el &as ab#ndan$e e i&por$an$e &ineral presen$e en los !on!en$rados. Por es$as razones la a$en!i'n se ,a !en$rado en en!on$rar #n pro!eso ade!#ado para es$e &ineral4 en$endi6ndose 3#e ser e/e!$io $a&bi6n en el !aso de o$ros s#l/#ros B!al!o!i$a4 !oeli$a4 borni$a4 e$!.. Los pro!esos ,idro&e$al8r"i!os operan nor&al&en$e en el ran"o de 12 - 12> C de $e&pera$#ra4 ( de ?-H> a$&'s/eras de presi'n. En$re las en$a+as "enerales de la ,idro&e$al#r"ia es$n s# adap$abilidad a opera!iones !on$i"#as en "ran es!ala ( s# "ran !on$rol sobre el !#rso de las rea!!iones. Es$o lo ,a!e &#( ap$a a la a#$o&a$iza!i'n. El a&plio ran"o de rea!$ios disponibles ,a e)peri&en$ado #na ba+a !onsiderable de pre!ios4 al &is&o $ie&po 3#e se ,a &e+orado los &6$odos de re"enera!i'n. I"#al&en$e o!#rre !on los &a$eriales espe!iales para ei$ar la !orrosi'n. La ind#s$ria dispone a!$#al&en$e de #na a&plia "a&a de e3#ipos para $raba+os !on sol#!iones !orrosias de $odo $ipo. Una en$a+a i&por$an$e de la ,idro&e$al#r"ia es$ en la posibilidad de sol#bilizar #na pe3#ea /ra!!i'n de #na &ena4 de+ando el res$o sin rea!!ionar. Es$o ,a!e 3#e el !os$o de llear los &a$eriales iner$es a $ra6s del pro!eso sea !o¶$ia&en$e &#!,o &enor 3#e en /#ndi!i'n4 donde ,a( 3#e !onsiderar los !o&b#s$ibles ( /#nden$es. Ade&s4 las #nidades pro!esadoras Be3#ipos de li)iia!i'n ( pre!ipi$a!i'n /#n!ionen e/i!ien$e&en$e en es!alas &as red#!idas 3#e las ne!esarias para la /#ndi!i'n. Es$o per&i$e s# #so4 en /or&a e!on'&i!a en opera!iones pe3#eas. ~ 8 ~


:inal&en$e4 si bien es !ier$o 3#e los pro!esos piro&e$al8r"i!os4 debido a las eleadas $e&pera$#ras4 poseen al$as elo!idades de rea!!i'n4 los pro!esos !onen!ionales de /#ndi!i'n ( re/ino d#ran !er!a de > d%as an$es de 3#e se prod#z!a !obre p#ro. Los pro!esos ,idro&e$al8r"i!os lo ,a!en4 "eneral&en$e4 en &enos $ie&po. Por o$ra par$e4 la !in6$i!a de es$os pro!esos es !on$rolado4 &#( a &en#do por rea!!iones 3#e o!#rren en las in$er/a!es4 es$o p#ede #$ilizarse en$a+osa&en$e !o&o #n &edio de e/e!$#ar separa!iones. En !a&bio4 en piro&e$al#r"ia la !in6$i!a es$a red#!ida a pro!esos de $rans/eren!ia de &asa del $ipo dis/#n!ional4 en 3#e las elo!idades son $odas &#( si&ilares. Ade&s la $enden!ia de &ez!la lo 3#e ,a!e la separa!i'n de s#s$an!ias si&ilares4 sea di/%!il. BH Vere&os a !on$in#a!i'n los pro!esos ,idro&e$al8r"i!os a!$#al&en$e prop#es$os para !on!en$rados de !obre.

Lixiviación con e Co!"!o F#!!ico$

Los iones /6rri!os son &#( e/e!$ios !o&o o)idan$es ( per&i$en4 &edian$e #n !on$rol de la rea!!i'n /errosoJ/6rri!o4 ob$ener a par$ir de s#l/#ros az#/re ele&en$al4 ei$ando s# o)ida!i'n a o$ros !o&p#es$os. De $odas las sales de /ierro la &s !onenien$e es el !lor#ro4 3#e a(#da a la disol#!i'n por la /or&a!i'n de !o&ple+os4 es$a sal es ade&s bara$a ( es$able. Las rea!!iones posibles de la !al!opiri$a !on el !lor#ro /6rri!o son* C#:eS1 K H:eCl0 M C#Cl1 K 2:eCl1 K1S

?

CU:eS1 K 0:eCl0 M C#Cl K H:eCl1 K 1S

1

Ines$i"adores del U.S. ;#rea# o/ 5ines B2 ,an prop#es$o #n &6$odo basado en la rea!!i'n B1 3#e en !ondi!iones op$i&as per&i$e re!#perar .@ del !obre4 ( F?.@ de /ierro en dos ,oras de li)iia!i'n4 B:i". ? al &is&o $ie&po se p#ede re!#perar 1 @ del az#/re e)$ra(6ndolo de los resid#os de li)iia!i'n &edian$e per!loroe$ileno ( 2.2 @ del oro ( F?. @ de la pla$a &edian$e !ian#ra!i'n. ~ 9 ~


Con!en$rado 5olino de bolas

Li)iia!i'n Cris$aliza!i'n :il$ra!i'n L%3#ido 5adre :eCl

Res%d#o Sol#!i'n C#Cl - :eCl

E)$ra!!i'n por Solen$es

Az#/re

1

KH7

O Clorina!i'n

1

Ce&en$a!i'n

1

T#es$a

Cian#ra!i'n

Cl 7Cl

Oro Pla$a

:il$ra!i'n Res%d#o /inal Ce&en$o de !obre

Re/ino a /#e"o

Cobre

Figura N° 1

: Lixiviación con cloruro férrico ( Haver y Wong )

~ 10 ~

O)ido de /ierro

Ele!$r'lisis

1


~ 11 ~


Con!en$rado

Sol. :e Cl

0

Li)iia!i'n ( Separa!i'n

Az#/re "an"a

Sol#!i'n C#Cl

1

- :eCl

1

E)$ra!!i'n por solen$es

Sol#!i'n C#Cl

Sol#!i'n :eCl

1

Ele!$rodilisis

C$odos de !obre

Figura N° 2

1

Ele!$rodilisis

Sol#!i'n :eCl

0

7idr')ido de /ierro

: Lixiviación con cianuro férrico ( Bjiorling )

~ 12 ~

Sol#!i'n :eCl

0


CONCENTRADO Figura N° 3

5OLIENDA  CLASI:ICACION

: LIXIVIACION CON CLO!O "#ICO ( C$%#& )

LI9IVIACION

7IDROCICLON

LI9IVIACION ESPESADOR

CELDA DE DISOLUCION

7IDROCICLON ANODO

:ILTRO

CAT ODO

ESPESADOR

QUEQUE AUTOCLAVE

:ILTRO Polo de C#

TA5IZ

AZU:RE

CO;RE

:LOTACION DE CO;RE Q#e3#e Colas

RE:INERIA ELECTROLITICA

PURI:ICACION DE SOLUCION CONCENTRADO

:ILTRO

SOLUCION ELECTROLISIS DE :IERRO

:IERRO ELECTROLITICO

El &6$odo in!l#(e re"enera!i'n del !lor#ro /6rri!o &edian$e ele!$r'lisis (

~ 13 ~


!lorina!i'n eli&ina!i'n del /ierro !o&o :e 1O0 p#ro B>.> @ C# ( >.0F@ Cl ( re!#pera!i'n del !obre por !e&en$a!i'n se"#ida de re/ino a /#e"o. Re!ien$e&en$e B ,a sido prop#es$o el re&plazo de la !e&en$a!i'n por #na e)$ra!!i'n por solen$es ( pre!ipi$a!i'n ele!$rol%$i!a del !obre en !eldas de ele!$rodilisis 3#e per&i$en re!#perar al &is&o $ie&po el !lor#ro /6rri!o para la li)iia!i'n. B/i". 1. Se sabe ade&s 3#e ,a( $res !o&pa%as 3#e ,an desarrollado pro!esos de $ra$a&ien$o de !on!en$rados a par$ir de li)iia!i'n !on !lor#ro /6rri!o. Ellas son* CO5INCO B04 D#al Corpora$ion BF ( la C(pr#s 5ines Corpora$ion B. Es$a 8l$i&a ,a prop#es$o #n &6$odo BC(&e$ 3#e res#&ire&os a !on$in#a!i'n* La li)iia!i'n se llea a e/e!$o en dos e$apas4 #sando !lor#ro /6rri!o en !alien$e ( en #na e$apa de disol#!i'n an'di!a en #na !elda ele!$rol%$i!a4 3#e a la ez pre!ipi$a el !obre en /or&a de polo de !obre. B:i". 0. Es$e pro!eso in!l#(e ade&s #na ele!$r'lisis de la sol#!i'n /6rri!a 3#e prod#!e !lor#ro /6rri!o ( /ierro ele!$rol%$i!o. El az#/re se re!#pera &edian$e el #so de a#$o!laes a ?02 C4 a"lo&erando el az#/re ( solidi/i!ndolo al ba+ar la $e&pera$#ra a ?1>C4 l#e"o se separa en #n ,arnero. Co&o en es$e pro!eso se ei$a la o)ida!i'n del az#/re a s#l/a$o4 es$e se re!#pera !asi en /or&a $o$al. C#ando el !on!en$rado !on$iene zin! es$e p#ede re!#perarse ele!$rol%$i!a&en$e4 preia #na e)$ra!!i'n por solen$es &edian$e a&inas. Las !olas represen$an #n 1>@ en peso de la ali&en$a!i'n4 las re!#pera!iones apro)i&adas son* @ C#4 F@ A"4 >@ A#. Se ,a presen$ado #na !o¶!i'n e!on'&i!a en$re es$e pro!eso ( el pro!eso !onen!ional de /#ndi!i'n para el !aso de prod#!ir >>>> $oneladas de !obre ele!$rol%$i!o Bire bars an#ales a par$ir de !on!en$rados de !al!opiri$a. Un res#&en de las !o¶!iones e!on'&i!as ser%a el si"#ien$e* ~ 14 ~


Cos$o de Capi$al$ Piro&e$al#r"ia.........................?.>> B#nidad

C(&e$......................................>.0 Cos$o de Prod#!!i'n$

Por libra de !obre re!#perado Por libra de !obre !on$enido $o$al

%i!o&e'a"!ia cUS* C"

C+&e'

?1411

F.H2

?1.0

F.2>

Lixiviación con Co!"!o C,-!ico$

Los iones !8pri!os4 al i"#al 3#e los /6rri!os4 son o)idan$es &#( e/e!$ios a $e&pera$#ras !er!anas a ?>>C4 s#perando a los /6rri!os en !ondi!iones si&ilares B:i". H El e/e!$o del !lor#ro !8pri!o sobre la !al!opiri$a es$ indi!ado en la si"#ien$e rea!!i'n4 3#e es la base de pro!eso 7oep/,er B. C#:eS1K0C#Cl1 M HC#Cl K :eCl1 K 1S

B0

Una &odi/i!a!i'n de es$e pro!eso ,a sido prop#es$a por ;+orlin" B:i". H !onsis$e en e&plear !ido !lor,%dri!o ( !lor#ro de sodio para ei$ar la insol#bilidad de !lor#ro !#proso B. HC#Cl K H 7Cl K O 1 M HC#Cl1 K 171O

BH

3#e +#n$o !on B0 da la rea!!i'n "lobal* C#:eS1KH7ClKO1 M C#Cl1K:eCl1K1SK 171O B2

~ 15 ~


En es$a &odi/i!a!i'n se #sar e)$ra!!i'n por solen$es para separar las sol#!iones de !obre ( /ierro ( la ele!$rodilisis para pre!ipi$ar a&bos &e$ales ( re!#perar los rea!$ios. Un &6$odo si&ilar es$ siendo probado por #na !o&pa%a nor$ea&eri!ana. Lixiviación con Aci.o N/'!ico$

Una posibilidad $a&bi6n in$eresan$e es el #so del !ido n%$ri!o 3#e a!$8a sobre la !al!opiri$a de a!#erdo a* 0C#:eS1K27NO0 K?27 M 0C#1K K0:e0K K2NOK?>71OKS B La enne!o$$ B?> ,a prop#es$o #n pro!eso de li)iia!i'n !on !ido n%$ri!o 3#e ,a sido &odi/i!ado por ;+orlin" B B:i". 2. La desen$a+a de es$e &6$odo es 3#e par$e del az#/re se o)ida a s#l/a$o4 sin e&bar"o se di!e 3#e p#ede ser &s /aorable 3#e #na li)iia!i'n !on !lor#ro desde el p#n$o de is$a $6!ni!o BCorrosi'n ( e!on'&i!o. 5edian$e es$e pro!eso es posible ob$ener #na sol#!i'n ne#$ra de !obre para la e)$ra!!i'n. El /ierro se eli&ina !o&o ,idr')ido ( el az#/re se p#ede re!#perar por /#si'n4 libre de (eso ( sin !ons#&ir !ido n%$ri!o.

~ 16 ~


Aire

Con!en$rado

C#Cl 7Cl NaCl

1

Li)iia!i'n ( Separa!i'n

Az#/re "an"a

Sol#!i'n C#Cl 1 -:eCl

1

E)$ra!!i'n por Solen$es

Sol#!i'n :eCl 1 -NaCl

Sol#!i'n C#C l 1

Ele!$rodilisis

C# Cl 7Cl

C$odos de !obre

Figura N° 

Ele!$rodilisis

1

C$odos de /ierro

: Lixiviación con cloruro c'rico

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NaCl 7Cl


Lixiviación Bac'e!ia$

En el ;ri$is, Col#&bia Resear!, Co#n!il en Van!o#er se $raba+a a!$ia&en$e en #n pro!eso de li)iia!i'n ba!$erial de !on!en$rados B??. A#n3#e $oda%a ,a( proble&as por resoler Bse ne!esi$a #na re&olienda de la !al!opiri$a para re!#perar &s del >@ de !obre4 se ,a probado 3#e es$e &6$odo es e!on'&i!o para el !aso de !on!en$rados de ba+a le( 3#e !on$ienen zin! %n$i&a&en$e &ez!lado.

La li)iia!i'n ba!$erial ,a ad3#irido "ran i&por$an!ia en el $ra$a&ien$o de &inerales de ba+a le( ( de des!ar$es. A!$#al&en$e e)is$en n#&erosas apli!a!iones ind#s$riales4 espe!ial&en$e en el s#r-oes$e de los Es$ados Unidos.

La a!!i'n de las ba!$erias en los &inerales s#l/#rados4 se basa en el aproe!,a&ien$o4 !o&o /#en$es de s#s ener"%as i$ales4 de las o)ida!iones de s#l/#ro a s#l/a$o ( de los iones /errosos a /6rri!os. El &e!anis&o es !o&pli!ado ( se ,alla a8n en dis!#si'n4 pero se a!ep$a 3#e el pro!eso es $an$o dire!$o !o&o indire!$o.

La a!!i'n dire!$a !onsis$e en #na !a$aliza!i'n de la rea!!i'n* C#:eS1KHO1 M C#SOH K:eSOH

BF

En el pro!eso indire!$o las ba!$erias o)idan los iones /errosos en sol#!i'n a /6rri!os 3#e a$a!an 3#%&i!a&en$e los &inerales s#l/#rados. C#:eS1K1:e1BSOH0 M C#SOHK2:eSOH K 1S

~ 18 ~

B


Aire

NO

Li)iia!i'n de !ido !on$%n#a Bp7>4 Separa!i'n.

Re"enera!i'n de 7NO

1

0

Re&olienda

Res%d#os "an"a

Sol#!i'n !ida

:ra!!i'n pesada Bs#l/#ros

Con!en$rados Ne#$raliza!i'n4 Li)iia!i'n4 Separa!i'n.

NO

1

A Re"enera!i'n de 7NO

Ripios

0

Laado

Cal Pre!ipi$a!i'n :il$ra!i'n

:ra!!i'n liiano B:eBO7

eso

Ni$ra$o de !obre en sol#!i'n de ne#$ra

E)$ra!!i'n por solen$es

Sol#!i'n C#SO

A!ido N%$ri!o !ir

H

Ele!$r'lisis

C$odos

Figura N° !

: Lixiviación con ci*o c'rico

~ 19 ~

0 .S


En la a#sen!ia de ba!$erias4 la !al!opiri$a se !#bre !on #na !apa de az#/re ele&en$al4 3#e in,ibe la rea!!i'n. Las ba!$erias4 sin e&bar"o4 El pro!eso prop#es$o /#nda&en$al&en$e4 en*

para

!on!en$rados

B/i".

!onsis$e4

?.- Li)iia!i'n en es$an3#es a"i$ados por aire a 02C ( p7 142. 1.- Separa!i'n de la par$e li)iiada de la no li)iiada ( de los ripios !onsis$en$es prin!ipal&en$e en s#l/a$o bsi!o de /ierro ( &a$eriales insol#bles. 0.- Ele!$roinnin" de !obre. H.- Ne#$raliza!i'n del !ido libre de ele!$roli$o "as$ado !on relaes o !al ( re!i!la+e a la e$apa de li)iia!i'n. 2.- Re&olienda de la !al!opiri$a no li)iiada ( s# re$orno a la li)iia!i'n.

~ 20 ~


Ali& en$a!i'n

O 1 - C>

1

N#$rien$es

5inerales re&olidos

Sol#!iones de re!i!lo

A"#a

Li)iia!i'n en A"i$ador Con$%n#o

Ne#$raliza!i'n

O)idos ba+a le(

Separa!i'n "rai&6$ri!a

Re&olienda

5ineral sin rea!!ionar

Sol#!i'n C#SO

P#lpa

H

Laado de ripios

;o$adero a

Ele!$rolisis

Re!#pera!i'n oro4pla$a

C$odos

Figura N° "

: Lixiviación Bac+erial ~ 21 ~


Con!en$rados

5olienda O

1

Li)iia!i'n a Presi'n Pele$iza!i'n de S. En/ria&ien$o rpido

A!ido Ta&izado Separa!i'n LJS

:lo$a!i'n !olas

Pre!ipi$a!i'n de C#.

Separa!i'n de S Polo de !obre o !$odos

Figura N° # :

Con!en$rado

Re!i!lo de !on!en$rado

Lixiviación ci*a a re,ión ~ 22 ~

S


Lixiviación a %!e0ión$

Ta&bi6n en Canad se desarroll' el #so de la li)iia!i'n a presi'n4 $an$o en sol#!iones !idas B?1 !o&o a&onia!ales B?0. En es$a /or&a 8l$i&a se ,a apli!ado !on "ran 6)i$o en S,erri$ Gordon 5ines para la ob$en!i'n de n%3#el ( !obal$o a par$ir de s#l/#ros. La li)iia!i'n !ida a presi'n de !on!en$rados de !al!opiri$a sin $ra$a&ien$o preio4 per&i$e re!#perar alrededor de #n 2@ de !obre sola&en$e4 ne!esi$ndose re&oler ( re!i!lar los !on!en$rados para a#&en$arla B/i". F. O$ra desen$a+a de es$e &6$odo es 3#e !er!a del ?>@ de az#/re se $rans/or&a a s#l/a$o. 5s adelan$e se ,a!e re/eren!ia de al"#nos &6$odos de pre-$ra$a&ien$o 3#e se ,an prop#es$o ( 3#e ei$an es$o proble&as. Las !ondi!iones 'p$i&as para la li)iia!i'n dire!$a son* - Ta&ao de par$%!#las 2-42@-012 &allas. - E)!eso es$e3#io&6$ri!o de !on!en$rado sobre !ido 12-2>@. - Te&pera$#ra ?>>-??C - Tie&po de re$en!i'n 1- 0 ,oras. La rea!!i'n de disol#!i'n es* C#:eS1K71S>HK2JHO1K?J171O M C#SOHK:eBO70K1S

B

En el !aso de la li)iia!i'n a&onia!al a presi'n4 $a&bi6n desarrollada en S,erri$ Gordon 5ines4 la a!!i'n de disol#!i'n prod#!e s#l/a$o de a&onio4 3#e a#n3#e es posible #sar !o&o /er$ilizan$e4 no $iene las en$a+as ni el &er!ado del az#/re La rea!!i'n de disol#!i'n es* 1C#:eS1K?FJ1O1K?1N70KB1Kn71OM1C#BN70HSOHK1BN7HSOHK :e1O0.n 71O B?>

~ 23 ~


Es$e pro!eso /#e probado !on $odo 6)i$o en es!ala pilo$a para dis$in$os $ipos de !al!opiri$a. Un :los,ee$ para #n !on!en$rado de !obre ( zin! se &#es$ra en la /i"#ra . Las !ondi!iones de opera!i'n /#eron* 2C4 presi'n de aire de ??> PSI4 $ie&po de re$en!i'n de n#ee ,oras ( #na !on!en$ra!i'n de !in!o &oles de N70 libre por el &ol del &e$al dis#el$o. En es$as !ondi!iones se lo"r' #n 2.@ de e)$ra!!i'n de !obre ( >@ de zin!. L#e"o de li)iia!i'n4 la sol#!i'n se $ra$' a 1H>C ( a #na presi'n de aire de >> PSI para !o&ple$ar la o)ida!i'n de los !o&p#es$os de az#/re. La pre!ipi$a!i'n del !obre se e/e!$8o &edian$e red#!!i'n !on ,idr'"eno a 2>> PSI ( 12>C ( la del zin! !on CO 1 a ?>> psi ( p7 F412. el s#l/a$o de a&onio se !ris$aliz' por eapora!i'n. En enero de es$e ao B?H la Ana!onda Ana!onda an#n!i' la !ons$r#!!i'n !ons$r#!!i'n de #na Plan Plan$a $a !o&e !o&er! r!ia iall en 5o$a 5o$ana na 3#e 3#e e&ple &plear ar  li)i li)ii ia! a!i' i'n n a&on a&onia ia!a !al4l4 e)$ra!!i'n por solen$es ( ele!$roinnin". Es$a plan$a prod#!ir en #na pri&era e$apa4 ?>> $oneladas por d%a de !obre /ino a par$ir de H>> $oneladas por d%a de !on!en$rados. El pro!eso desarrollado por Na$,aniel Arbi$er B?2. Se &#es$ra en #n /los,ee$ es3#e&$i!o en la :i"#ra . Es$a Es$a li)i li)iia! ia!i' i'n n a&onia a&onia!a !all e&pl e&plea ea o)%"e o)%"eno no pero pero a ba+a ba+a pres presi' i'n n ( $e&pera $e&pera$#r $#ra4 a4 por lo 3#e no ne!esi ne!esi$a $a el #so de a#$o!la a#$o!laes. es. El /ierro se pre!ipi$a in&edia$a&en$e desp#6s de la li)iia!i'n ( el !obre se separa &edian$e e)$ra!!i'n por solen$es. Par$e del a&onia!o se re"enera ( se re!ir! ir!#la. El s$rippin" se e/e! /e!$8a en el ele!$ le!$ro rolili$$o !id !ido de #n ele!$roinnin" espe!ial&en$e desarrollado. El s#l/a$o p#ede eli&inarse (a sea !o&o (eso4 lo 3#e per&i$e #na re"enera!i'n adi!ional de a&onia!o4 !o&o s#l/a$o de a&onio. El pro! pro!es eso o Arbi$ rbi$er er !o&bi !o&bina na44 de #na #na &aner &anera a ele" ele"an an$e $e ( si&pl si&ple4 e4 las las opera!iones #ni$arias &s desarrolladas ,as$a el &o&en$o es$o lo ,a!e ap$o a #n al$o "rado de a#$o&a$iza!i'n. Las re!#pera!iones ob$enidas en #na plan$a pilo$o4 3#e ,a /#n!ionado !on $odo 6)i$o d#ran$e #n ao4 ,an sido en$re F@ ( @ de !obre. El !os$o de la #nidad ini!ial es de 11 &ill &illon ones es de d'la d'lare res4 s4 3#e 3#e es apro apro)i )i&a &ada da&e &en$ n$e e la &i$a &i$ad d del del !api !api$a $all ne!e ne!esa sari rio o para para #na #na /#nd /#ndi! i!i' i'n n del !obr !obre e es de s'lo s'lo ?2 a 1> d%a d%as4 !o¶do !on los dos o $res &eses de los &6$odos !onen!ionales. ~ 24 ~


Lixiviación -o! cian"!ación$

La !ian#ra!i'n ,a sido prop#es$a para $ra$ar !on!en$rados de !obre por la A&eri!an C(ana&id Co&pan( B?. En !ondi!iones de* $e&pera$#ra a&bien$e4 a&bien$e4 sol#!i'n sol#!i'n de li)iia!i'n li)iia!i'n de ?42@ de !ian#ro !ian#ro de !al!io (  ,oras de $ra$a&ien$o se p#ede disoler $odos los s#l/#ros de !obre e)!ep$o la !al!opiri$a de la !#al s'lo se re!#pera el 24@ de !obre. Sin e&bar"o a >C ( !on #na sol#!i'n de 1>@ de !ian#ro de sodio p#ede re!#perarse re!#perarse al >@ de !obre en 0 ,oras B0. La rea!!i'n de la sol#!i'n es* 1C#:eS1K1ONaCN M 1Na1C#BCN0K1NaH:eBCNKHNa1S KBCN1 B?? El e)!esio !ons#&o4 el !os$o de re"enera!i'n ( el peli"ro del !ian#ro ,a!en 3#e es$e &6$odo se po!o apli!able ind#s$rial&en$e. Lixiviación con A&ina0$

Al"#nas a&inas ali/$i!as e ,idro)ia&inas sol#bles en a"#a /or&an !o&ple+os $a&bi6n sol#bles en el ion C# KK. Las rea!!iones rea!!iones son si&ilare si&ilaress a las !on a&onia!o B?F Lixiviación con 0o"cione0 1ci.a0 .e co!o$

La li)iia!i'n de &inerales s#l/#rados4 &edian$e sol#!iones !idas de !loro4 ,a sido es$#diada en e$apa de labora$orio B?. S'lo par$e del az#/re p#ede re!#perarse !o&o az#/re ele&en$al4 siendo es$a #na desen$a+a del pro!eso. Ade&s Ade&s el !loro4 a#n3#e es b#en o)idan$e o)idan$e para los s#l/#ros s#l/#ros en sol# sol#!io !ione ness a!#o a!#osa sas4 s4 es !aro !aro44 enen enenos oso4 o4 po!o po!o sol#b sol#ble le en a"#a a"#a a $e&pera$#ras !er!anas a ?>>C &#( !orrosio. Lixiviación -o! .i0o"ción anó.ica$

~ 25 ~


La diso disol# l#!i !i'n 'n an'd an'di! i!a a dire dire!$ !$a a ,a sido sido e&pl e&plea eada da !on !on 6)i$ 6)i$o o en la re!#pera!i'n de n%3#el4 a par$ir de #n e+e4 por la In$erna$ional Ni!el Co&p Co&pan an(( ( para para e+es e+es !o&p !o&ple le+o +oss de n%3# n%3#el el ( !obr !obre e por por En"e En"el, l,ar ard d Ind#s$ries de Ne =erse(. Desde en$on!es ,a s#r"ido el in$er6s de #sar #n pro!eso si&ilar para el !aso de los !on!en$rados de !obre B? B1>. En =ap'n =ap'n B1? se ,a es$#diad es$#diado o la disol#!i' disol#!i'n n an'di!a an'di!a de &ez!las &ez!las de !on!en$rados de !al!opiri$a ( "ra/i$o en polo. Un desarrollo in$eresan$e4 es el #so de los ele!$rodos /l#idizados 3#e p#eden ser #sados en el !aso de !on! !on!en en$r $rad ados os44 a#&e a#&en$ n$an ando do el rea rea ( por por lo $an$ $an$o4 o4 red# red#!i !ien endo do la !orrien$e por #nidad de s#per/i!ie. A pesar de 3#e ,a sido prop#es$o s# #so ind#s$rial Bpro!eso C5ET ,a( arios proble&as sin resoler4 !o&o es el ,e!,o de 3#e el !obre ( el /ierro $ienen di/eren$es e/i!ien!ias de !orrien$e en la disol#!i'n. Todos los pro!esos $ienden a i&i$ar al de la In$erna$ional Ni!el4 a pesar de ser proble&as &#( di/eren$es. La sol#!i'n al pare!er deber%a b#s!arse en /or&a independien$e.

~ 26 ~


Con!en$rado N7 Aire

Li)iia!i'n a Presi'n

0

Separa!i'n SJ L

Re!i!lo de Con!en$rado

Des$ila!i'n de N7

:lo$a!i'n

Re!#pera!i'n de 5e$.Pre!.

Aire

O9IDROLISIS

7

REDUCCION CON 7

1

SEPARACION

CO N7

POLVO DE CO;RE Re!#pera!i'n de Zn

1 0

Pre!ipi$a!i'n de ! arbona$o de Zn

:ILTRACION

7 1S

PRECIPITACION DE 5ETALES

CRISTALIZACION

S#l/a$o de A&onio

Figura N° $ :

Lixiviación A-oniacal a re,ión

~ 27 ~

0

1


CONCETRADO Bsl#rr(

CIRCUITO DE LI9IVIACION

LAVADO DE RESIDUOS

SOLUCION RICA

RESIDUO

:ILTRO

RESIDUO ORGANICO

SOLUCION DE RECICLO

E9TRACCION DE CO;RE

ORGANICO CARGADO

STRIPPING

ELI5INACION DE SUL:ATO

ELECTROLITO ACIDO

SUL:ATO DE A5ONIO

O ESO

Figura N° %

ELECTROINNING

C# 5ETALICO

: .roce,o Ar/i+er

~ 28 ~


Lixiviación con '!a'a&ien'o -!evio$

En$re los &6$odos pre!edidos de #n $ra$a&ien$o4 debe&os &en!ionar los 3#e #san $#es$a s#l/a$izan$e ( los 3#e e/e!$8an a $rans/or&a!i'n a s#l/a$o &edian$e s#l/a$a!i'n !on !ido s#l/8ri!o !on!en$rado. La $#es$a s#l/a$izan$e ,a sido prop#es$a l#e"o del adeni&ien$o de los ,ornos de le!,o /l#idizado 3#e ,an per&i$ido s#perar las di/i!#l$ades de !on$rol de $e&pera$#ra de los an$i"#os ,ornos de pisos. 7a( arias !o&pa%as 3#e ,an desarrollado pro!esos $#es$a-li)iia!i'n. En$re ellas la Doa 5inin" Co&pan( de =ap'n B11 oper' #no de es$os pro!esos para re!#perar !obre ( zin! de #n !on!en$rado #$ilizando $#es$a en le!,o /l#idizado a F>>C B:i". ?>. De es$a &anera se re!#peraba 0@ de !obre ( s'lo #n 2@ del zin!4 lo 3#e de$er&in' s# re&plazo por #n &6$odo espe!ial de /lo$a!i'n. En A#s$ralia CSIRO B10 ,a desarrollado #n pro!eso de $#es$ali)iia!i'n4 a es!ala de labora$orio4 3#e pre!ipi$a el !obre !o&o sal de C,ere#l. B:i". ??. La rea!!i'n es* 5"B7SO01K)C#SOHKB1)-171O M )J0BC#1SO0 .C#SO0 .171OK

B1-)SO1K5"SOHKBHJ0)71SOH

B?1 

En 3#e )  >4F2 - ?40 Los proble&as de es$e pro!eso son los re/eren$es a la !on$a&ina!i'n de la sal de C,ere#l 3#e prod#!ir p6rdidas de !obre en la /#si'n. En Es$ados Unidos la U.S. S&el$in"4 Re/inin" and 5inin" Co&pan( B1H ,a pa$en$ado #no de es$os pro!esos4 en 3#e el !obre se pre!ipi$a !o&o s#l/a$o a&onia!al !o&ple+o !on el ob+e$o de de+ar las i&p#rezas en sol#!i'n. Es$a sal se !al!ina para re!#perar el a&onia!o 3#e se re!i!la &ien$ras 3#e el s#l/a$o de !obre se redis#ele. Co&o s#bprod#!$o se !ris$aliza s#l/a$o de po$asio debido al #so de !lor#ro de po$asio ( SO 1 para pre!ipi$ar el !obre. Es$e s#bprod#!$o no es a$ra!$io e!on'&i!a&en$e. ~ 29 ~


En ez de #sar $#es$a4 los !on!en$rados p#eden s#l/a$izarse #sando !ido s#l/8ri!o !on!en$rado ( !alien$e en ,ornos ro$a$orios. Es$e &6$odo es la base del pro!eso Treadell probado en #na es!ala de  $oneladas por d%a de !on!en$rados por la Ana!onda B12. El /los,ee$ se &#es$ra en la /i"#ra ?1. La rea!!i'n de s#l/a$iza!i'n prod#!e s#l/a$o de !obre ( az#/re ele&en$al. El !ido s#l/8ri!o p#ede re"enerarse a par$ir del an,idrido s#l/#roso ( del az#/re. C#:eS1KH71SOH M C#SOHK1SK1SO1KH71OK:eSOH

B?0

La rea!!i'n de s#l/a$iza!i'n se realiza a 1H>C !on !ido s#l/8ri!o al @. La li)iia!i'n del s#l/a$o se ,a!e !on a"#a. Los resid#os se $ra$an por oro4 pla$a4 &olibdeno4 e$!. Ini!ial&en$e el pro!eso Treadell !on$e&plaba la pre!ipi$a!i'n ( red#!!i'n se ree&plaz' por e)$ra!!i'n por solen$es ele!$roinnin". Es$e &6$odo re!#pera sobre el @ de !obre ( se di!e 3#e es &s e!on'&i!o 3#e la /#ndi!i'n. O$ros pre$ra$a&ien$os !o&prenden al$era!iones de la !o&posi!i'n &ineral'"i!a de la !al!opiri$a Bpor !alor o !alor &as #n a"re"ado de o$ro ele&en$o ( a!$ia!i'n por !rea!i'n de de/e!$os !ris$alinos. La a!$ia!i'n por !alor prod#!e p6rdidas de par$e del az#/re ( di/eren$es diso!ia!iones de la !al!opiri$a. arren e$ al B1 des!o&p#sieron !al!opiri$a a 12C por dos ,oras. El prod#!$o se &oli' a 2@ ba+o 012 &allas ( li)iiado en #n a#$o!lae a >C ( F> PSI de o)%"eno en sol#!i'n !ido. Co&o indi!a!i'n de la elo!idad de li)iia!i'n4 !an$idades id6n$i!as de !obre e)$ra%do 1@ se ob$iene en #na ,ora para el &a$erial a!$iado $6r&i!a&en$e en ?> ,oras para el !on!en$rado sin pre-$ra$a&ien$o. S#bra&anian B1F ,a prop#es$o #n &6$odo basado en la rea!!i'n* 1C#:eS1K71 M C#1SK1:eSK71S

B?H

El $ra$a&ien$o !on 7 1 se ,izo a >>C por ?42 a 0 ,oras la li)iia!i'n de es$e prod#!$o prod#+o >@ de e)$ra!!i'n de /ierro ( nada del !obre debido a la /or&a!i'n de 7 1S4 la li)iia!i'n del resid#o a ??>C ( 2> PSI

~ 30 ~


de o)%"eno per&i$e re!#perar el F>@ del !obre. 7a sido prop#es$o #n /los,ee$ &os$rado en la /i"#ra ?0.

~ 31 ~


Re!opila!i'n de polos

Con!en$rados

SO

T#es$a en $e!,o /l#idizado

5ez!lador

5nO 1 2@ 7 1 SO

H


Ele!$roli$o "as$ado

A"#a

Laados de res%d#os

Cobre

5nO ResId#o de :e

1

Ele!$r'lisis de !obre

ResId#os

Pre!ipi$a!i'n

Ele!$roli$o "as$ado

:il$ra!i'n

Polo de Zn

Pre!ipi$a!i'n

Pp$. C#4 Cd

:il$ra!i'n

Ele!$r'lisis de Zn

:il$ra!i'n CaSO

Pre!ipi$a!i'n H

Figura N° 1&

: .roce,o 0o1a %ining

~ 32 ~

Zn CaCO

0

1


Con!en$rados

CaO


SO de !al!ina!i'n

0

Genera!i'n de ;is#l/i$o

1

Sol#!i'n de 5"B7SO



0 1

Li)iia!i'n Pre!ipi$a!i'n de (eso

Separa!i'n LJS

Resid#o Re!#pea!i'n de &e$ales pre!iosos

Sol#!i'n

Separa!i'n LJS

5"B7SO

Pre!ipi$a!i'n



0 1

eso

Separa!i'n LJS 5"SO

H

Sal de C,ere#l Cal!ina!i'n

SO

1

O)ido de C# :#ndi!i'n

Cobre

Figura N° 11

: .roce,o C2IO ~ 33 ~


Con!en$rado A!ido @

SO

Tra$a&ien$o S#l/a$izan$e

1

Plan$a De A!ido

Eaporiza!i'n ( Cris$aliza!i'n

Vola$iliza!i'n De S

Az#/re

Pre!ipi$a!i'n

Resid#os

Li)iia!i'n !on A"#a :il$rado :il$rado

Red#!!i'n Resid#os para Re!#perar &e$ales pre!iosos o 5o.Polo de C# p#ro

Figura N° 12

: Lixiviación *e concen+ra*o, ,ulfa+i3a*o, ~ 34 ~

Sol#!i'n


Se ,a en!on$rado B1 3#e ,a!iendo rea!!ionar !al!opiri$a !on !obre &e$li!o a H2>C en #n ,orno ro$a$orio la rea!!i'n* C#:eS1 K C# M C#1S K :eS es !o&ple$a

B?2

Se ,a prop#es$o li)iiar el prod#!$o a >-?>>C !on !ido s#l/8ri!o ( n%$ri!o4 es$e 8l$i&o a!elera la rea!!i'n se"8n* 05eSK17NO0K7K M05e1KK0SK1NOKH71O B? El /los,ee$ prop#es$o B:i". ?H !o&prende la re!#pera!i'n de s#bprod#!$os ( la re"enera!i'n del !ido. Se re3#iere dos e$apas de li)iia!i'n !on re!i!lo del &a$erial sin rea!!ionar4 lo 3#e represen$a #na li&i$a!i'n del pro!eso. Ta&bi6n ,a sido prop#es$o #n &6$odo de a!$ia!i'n a"re"ando /ierro B1. Con es$o se !a&bia la raz'n a$'&i!a az#/reJ/ierro. Al li)iiar4 ( debido al 7 1S /or&ado4 se e)$rae sola&en$e el /ierro ( el az#/re de+ando el !obre en el resid#o. Es$e debe re!#perarse por o$ros &6$odos. Es$e pro!eso no ,a sido probado en /or&a !o&ple$a por la !al!opiri$a. arren e$ al B1 $a&bi6n es$#diaron la a!$ia!i'n $6r&i!a !on a"re"ado de az#/re ele&en$al B?>@ en peso. La &ez!la se !alien$a a HF2C. El prod#!$o se &#ele ( $ra$a en las &is&as !ondi!iones &en!ionadas an$erior&en$e ob$eni6ndose #n 1@ de e)$ra!!i'n de !obre en solo ?2 &in#$os. En 0 ,oras p#ede re!#perarse el @.

~ 35 ~


Con!en$rados

7

1

7 1 S

A!$ia!i'n sobre >>C

Rea!$or Claes

S

7 1 S A!ido

Li)iia!i'n sobre >C

T#es$a

O)ido de :e

Resid#o

Resid#o

Li)iia!i'n sobre presi'n

Ele!$roli$o

Re&a!i'n de :e Re!#pera!i'n de az#/re ( &e$ales pre!iosos Ele!$roinnin"

C$odos

Figura N° 13

: Ac+ivación con Hi*rógeno

~ 36 ~

Gases a re!#pera!i'n de !ido


De la "ran ariedad de &6$odos prop#es$os p#ede !on!l#irse 3#e la ,idro&e$al#r"ia de !on!en$rados de !obre se presen$ar !o&o #na al$erna$ia de los pro!esos !onen!ionales en #n /#$#ro !er!ano. S# desarrollo4 a#n3#e no si"ni/i!a #n desplaza&ien$o $o$al de los &6$odos piro&e$al8r"i!os4 ,abr !on$rib#ido4 sin d#da4 a lo"rar4 a#n3#e sea en par$e4 la &e$a ideal de la &e$al#r"ia e)$ra!$ia4 es de!ir la re!#pera!i'n $o$al de los !o&p#es$os aliosos de #na &ena4 sin prod#!ir resid#os no!ios para el &edio a&bien$e ( de #na &anera e!on'&i!a&en$e a$ra!$ia. :inal&en$e presen$a&os #n !#adro !o¶$io de los pro!esos &s desarrollados. C"a.!o Co&-a!a'ivo .e a"no0 -!oce0o0 Hi.!o&e'a,!ico0 .e concen'!a.o02

C3MET

T"e0'a4Lix

?. Rea!$ios

:eCl0

71O- 71SOH

1. E3#ipos de li)iia!i'n

A"i$adores4 !eldas Ele!$rol%$i!as.

A"i$adores.

S

71SOH 4 S

H. Eli&ina!i'n de /ierro Diersos.

:ierro ele!$rol%$i!o

Diersos

2. Cos$os de !api$alB&Us

>.0a

1.2b

0. Re!#pera!i'n de az#/re

2.2b . Cos$os de opera!i'n B!USJlb

F.2a

~ 37 ~


C#

~ 38 ~


C,a$arra de !obre

Con!en$rados

A!$ia!i'n

Con!en$rado A!$iado

? e$apa li)iia!i'n

Separa!i'n LJS

Re"enera!i'n de !ido Con!en$rado A!$iado

O)ido n%$ri!o

1 e$apa li )iia!i'n

A!ido S#l/8ri!o

Espesador

Ele!$roinnin" C$odos

Prod#!$os Liianos

Separa!i'n "rai&6$ri!a

:il$ra!i'n !alien$e :e BO7

Prod#!$os pesados PbSO H &e$ales pre!iosos

0

Cal!ina!i'n :e 1 O

Figura N° 1

S

: Ac+ivación con Co/re

~ 39 ~

0


a Da$os $o&ados de la re/eren!ia  >40 es$ dado !#ando !o&o #nidad B?.>> al !os$o de !api$al de #na /#ndi!i'n-re/iner%a !onen!ional para >>>> $on. C# /inoJao. b Da$os $o&ados de la re/eren!ia 0?. A los da$os de li)iia!i'n se le a"re"' 14F2 !USJLb C# por ele!$roinnin". Es$os !os$os no in!l#(en depre!ia!i'n4 in$er6s ni i&p#es$os. Es$os da$os son para #na plan$a de >> $onJd%a de !on!en$rados B1>@ le(. ! Da$o $o&ado de la re/eren!ia ?2 para #na plan$a de H>> $onJd%a de !on!en$rado B12@ le(. E0'".io0 5"n.a&en'ae0 0o*!e ixiviación .e 0"5"!o0 .e co*!e$

A pesar del "ran in$er6s por en!on$rar #n pro!eso ,idro&e$al8r"i!o para !on!en$rados de !obre ( las n#&erosas apli!a!iones ind#s$riales de li)iia!i'n de &inerales s#l/#rados de ba+a le(4 $oda%a /al$a &#!,o por !ono!er respe!$o a la !in6$i!a ( a los &e!anis&os de disol#!i'n de los s#l/#ros de !obre. 5s a8n el es$#dio $er&odin&i!o de es$os sis$e&as4 Bdia"ra&as po$en!ial-P7 $an$o a $e&pera$#ra a&bien$e !o&o eleada4 se e di/i!#l$ado por la es!asez de da$os disponibles en la li$era$#ra. A !on$in#a!i'n res#&ire&os los es$#dios /#nda&en$ales sobre li)iia!i'n de los prin!ipales s#l/#ros de !obre realizados ,as$a la /e!,a

Lix2 A&oniaca (a -!e0ión)

Lix2 1ci.a (a -!e0ión)

Lix2 *ac'e!ia

A!*i'e!

? N70 1 A#$o!laes 0 BN7H1SOH

71SOH A#$o!laes S

ba!$erias A"i$adores 71SOH

N70 A"i$adores BN7H1SOHeso

H :e1O0.n71O 2 02b  .H2b

:eBO70 0Fb .H2b

:eBO70 11b 2.F2b

=arosi$a 11!

~ 40 ~


Cacoci'a$

S#llian B01 en!on$r' 3#e la !al!o!i$a se dis#ele !on s#l/a$o /6rri!o en dos e$apas. La pri&era siendo &#!,o &s rpida 3#e la se"#nda. Es$as e$apas p#eden represen$arse por* C#1SK:e1BSOH0 M C#SKC#SOHK1:eSOH

B?F

C#1SK:e1BSOH0 M C#SOHK1:eSOHKS

B?

S$an!z( ( Ra&pa!e B004 #sando li)iia!i'n a presi'n !on !ido s#l/8ri!o4 en!on$raron $a&bi6n 3#e la !al!o!i$a se $rans/or&a en !oeli$a4 lo 3#e re$arda la rea!!i'n. El proble&a de los es$#dios 3#e #san li)iia!i'n !on !ido s#l/8ri!o a presi'n ( $e&pera$#ra es 3#e se prod#!en &ez!las de az#/re ele&en$al e iones s#l/a$o en propor!iones 3#e dependen de las !ondi!iones de opera!i'n4 ade&s a $e&pera$#ras s#periores a los ?>>  C el az#/re /#nde ( !#bre $o$al&en$e las par$%!#las. T,o&as e$ al. B0H #sando dis!os de !al!o!i$a sin$6$i!a sin$erizada !on/ir&ado las dos e$apas prop#es$as por S#llian pero en!on$raron 3#e la rea!!i'n ?F !onsis$e real&en$e de arios pasos in$er&edios en los !#ales se prod#!e !onse!#$ia&en$e d+#rli$a4 di"eni$a4 bla#bleibender !oeli$a ( !oeli$a nor&al. Es$os s#l/#ros4 !on la e)!ep!i'n de d+#rli$a se de$e!$aron &edian$e di/ra!!i'n de ra(os 9 de los resid#os. La ener"%a de a!$ia!i'n de la pri&era e$apa de la li)iia!i'n Brea!!i'n ?F /#e de 2- !alJ&ol ( se in$erpre$' !o&o represen$ando di/#si'n del ion /6rri!o a $ra6s de la sol#!i'n ,a!ia la s#per/i!ie del &ineral. D#ran$e la pri&era e$apa la !in6$i!a /#e lineal. La elo!idad de la se"#nda e$apa es &s ba+a 3#e en la pri&era a 12C pero a >C a&bas e$apas se /#nden s#"iriendo 3#e o!#rren si&#l$nea&en$e. La ener"%a de a!$ia!i'n de la se"#nda e$apa es &s al$a s#"iriendo #n !on$rol 3#%&i!o de la elo!idad de rea!!i'n. La /i"#ra ?2 &#es$ra el e/e!$o de la $e&pera$#ra sobre la li)iia!i'n de la !al!o!i$a. in" B02 #sando !al!o!i$a sin$6$i!a re!ris$alizada en sol#!iones de !lor#ro /6rri!o en!on$r' res#l$ados si&ilares pero propone 3#e d#ran$e la pri&era e$apa de la rea!!i'n es$ !on$rolada por la di/#si'n de iones !obre a $ra6s de red !ris$alina. La al$era!i'n de !al!o!i$a a !oeli$a /#e se"#ida &edian$e di/ra!!i'n de ra(os 9 ( &i!rosonda ele!$r'ni!a. Se ~ 41 ~


en!on$r' 3#e la !o&posi!i'n del s'lido prod#!ido ar%a !on$in#a&en$e. Las /ases en!on$radas en es$e ran"o /#eron* C# 1S4 C#?.S4 C#?.S ( C#S. En$re C# ?.1S ( C#?.F>S los desplaza&ien$os de las l%neas de di/ra!!i'n /#eron re"#lares e in!l#so !on$in#aban ,as$a la !o&posi!i'n C# >.S en 3#e apare!en las l%neas del az#/re. Es$o s#"iere la e)is$en!ia de #n ran"o de no es$e3#io&e$ria &e$aes$able en$re C# ?.2> ( C#?.>S. La ener"%a de a!$ia!i'n para la pri&era e$apa de la rea!!i'n /#e >. -!alJ&ol ( para la se"#nda e$apa Bdisol#!i'n del C#S prod#!ido 12 -!alJ&ol 3#e /#e in$erpre$ada !o&o indi!a!i'n de #n !on$rol 3#%&i!o debido a la o)ida!i'n de los iones s#l/#ro.

~ 42 ~


.> Cobre Dis#el$o BGra&os

N>C

2.>

>C

H>C

H.>

12C ?2C

0.>

2C

1.>

?.>

>

1>

H>

>

N>

TIE5PO B7ORAS

Figura N° 1!

: 0i,olución *e *i,co, *e calco,i+a a 455 888 r(- en 567 % "e 9 567 % H

~ 43 ~

:

2O

;


2>> ?12C 3

H>>

?12C

??>C

0>>

* ) . D T S ( O N E G I ' O E D O M U S N O C

1>>

?>>

>

?

1

0

H

2

TIEMPO +HORAS,

Figura N° 1" : Lixiviación *e calco,i+a en ci*o erclórico ;%< =6> g 9 7?5 9 :55 -alla,< @ c~ 44 ~

=

a ? ,i *e oxgeno6




:is,er ( Ro&an B0 es$#diaron la disol#!i'n de !al!o!i$a en sol#!iones de !ido s#l/8ri!o en el ran"o de $e&pera$#ra de 1.C a FC a arias presiones par!iales de o)%"eno ( !on!en$ra!iones de !ido s#l/8ri!o. Ellos en!on$raron 3#e la se"#nda par$e de la rea!!i'n no o!#rr%a en es$e ran"o de $e&pera$#ra4 siendo !oeli$a el prod#!$o /inal. La rea!!i'n "lobal prop#es$a /#e* C#1S K ?J1O1 K 17K M C#S K C#1K K 71O

B?

La !in6$i!a /#e represen$ada por* Velo!idad  Po1B7KBSOH1--?.? Q#e es de pri&er orden respe!$o a la !on!en$ra!i'n del ion ,idr'"eno. La !on!en$ra!i'n del ion s#l/a$o de!re!e la elo!idad de disol#!i'n. El &odelo prop#es$o /#e #na absor!i'n de o)%"eno se"#ida por la /or&a!i'n de 7O1 ( O7 !onse!#$ia&en$e a $ra6s de #na serie de rea!!iones s#per/i!iales. La ener"%a de a!$ia!i'n e)peri&en$al /#e de 42 -!alJ&ol. Pe$ers ( Loeen B0F es$#diaron la disol#!i'n de !al!o!i$a en sol#!iones de !ido per!l'ri!o a presi'n de 2 PSI de o)%"eno ( en el ran"o de ?>2?H>C. En!on$raron 3#e la rea!!i'n ? es lida ( 3#e represen$a la pri&era par$e Brpida de la rea!!i'n $o$al. Es$a pri&era par$e o!#rre en /or&a !o&ple$a en 0> &in#$os. Es$o re3#iere #na di/#si'n &#( rpida del ion !#proso a $ra6s de la red !ris$alina de la !al!o!i$a. La se"#nda par$e de la rea!!i'n4 la $rans/or&a!i'n de la !oeli$a /or&ada4 es &s len$a s#"iriendo 3#e es de !ar!$er ele!$ro3#%&i!o debido a la /or&a!i'n de /is#ras ( poros 3#e la !#bren. Las rea!!iones 3#%&i!as4 an'di!as ( !a$'di!as4 p#eden ser represen$adas !o&o. C#S M C#KKKSK1e-

B1>

17K K ?J1O1 K 1e- M 71O

B1?

En 3#e la pri&era ini!ia ( propa"a el a$a3#e B/is#ras4 poros4 e$!. ( la se"#nda o!#rre en la par$e no a$a!ada de la s#per/i!ie debido a 3#e en el in$erior de es$as i&per/e!!iones la !on!en$ra!i'n es &enor 3#e en la s#per/i!ie B:i". ?. ~ 45 ~


Para la pri&era e$apa de la rea!!i'n se en!on$r' #na ener"%a de a!$ia!i'n de ?4 -!alJ&ol ( /#e in$erpre$ada !o&o indi!a!i'n de 3#e la elo!idad de la rea!!i'n es probable&en$e !on$rolada por di/#si'n4 (a sea !o&o par$e de la rea!!i'n !a$'di!a Bdi/#si'n de o)%"eno o pro$ones a $ra6s de la !apa l%&i$e l%3#ida4 o !o&o di/#si'n de iones !#prosos a $ra6s de la red !ris$alina de la !al!o!i$a. La ener"%a de a!$ia!i'n para la si"#ien$e e$apa de la rea!!i'n /#e de ??4H -!alJ&ol en a!#erdo !on las ??4F -!alJ&ol de$er&inadas por arren B0 para li)iia!i'n de !oeli$a !o&presi'n de o)%"eno ( !on las 11 -!alJ&ol para la li)iia!i'n de !oeli$a !on iones /6rri!os B0. Es$a ener"%a de a!$ia!i'n /#e in$erpre$ada !o&o #n !on$rol por #n pro!eso ,e$ero"6neo en la s#per/i!ie del &ineral 3#e podr%a ser par$e de la rea!!i'n !a$'di!a. A pesar de las di/eren$es in$erpre$a!iones de las e&er"en!ias de a!$ia!i'n en !#an$o al $ipo de !on$rol de las rea!!iones pode&os de!ir 3#e es a!ep$ado #n &e!anis&o de disol#!i'n de $ipo ele!$ro3#%&i!o 3#e se p#ede res#&ir de la /or&a si"#ien$e BH>. La se!#en!ia de las !apas s#per/i!iales /or&adas sobre el C#1S B,a!iendo abs$ra!!i'n de los s#l/#ros No 0e enc"en'!an en'!a.a0 .e /n.ice2 es$e3#io&6$ri!o es* C# 1SJC#SJS. Al !olo!ar C#1S en #na sol#!i'n a!#osa de al$o po$en!ial de o)ida!i'n BE, rea!!ionar se"8n la rea!!i'n an'di!a* C#1SMC#SKC#KK K 1e-

B11

Con la !onse!#en$e /or&a!i'n de #na !apa s#per/i!ial de C#S sobre el C#1S. Si el o)idan$e es O14 la red#!!i'n !a$'di!a !ons#&ir iones ,idro"eno ( o)%"eno en la s#per/i!ie4 de a!#erdo a* 17K K ?J1O1 K 1e- M 71O

B1?

Si el par !a$'di!o !o&prende iones /6rri!os* 1:eKK K 1e- M 1:eKK Sin !ons#&o de iones ,idro"eno.

~ 46 ~

B10


Si la !in6$i!a en s#/i!ien$e&en$e rpida4 !o&o s#!ede a eleadas !ondi!iones de o)ida!i'n ( $e&pera$#ra4 p#ede o!#rrir 3#e la polariza!i'n s#per/i!ial sea s#/i!ien$e para 3#e se /or&en C#S ( S si&#l$nea&en$e. La /or&a!i'n de az#/re o!#rre por la rea!!i'n* C#S M C#KK K S K 1e-

B1>

Q#e e)pli!a la /or&a!i'n de #na !apa s#per/i!ial de S sobre el C#S. En la /i"#ra ?F se &#es$ra es3#e&$i!a&en$e es$as rea!!iones. La rea!!i'n B11 o!#rre en la in$er/a!e I !on /or&a!i'n de #na !apa porosa de C#S 3#e per&i$e la di/#si'n de los iones C# KK ( la !ond#!!i'n de ele!$rones a la in$er/a!e II4 donde el o)idan$e BO 1 ' :e KK se red#!e se"8n las rea!!iones B1? ( B10. El po$en!ial es es$abilizado por la rea!!i'n B11. C#an$o $odo el C# 1S ,a rea!!ionado4 el po$en!ial ba+ar ( se prod#!ir #na !apa de az#/re ele&en$al4 no !ond#!$or. El o)idan$e debe di/#ndir en$on!es a $ra6s de la !apa de az#/re lo 3#e re$arda la !in6$i!a. La rea!!i'n B1> represen$a la rea!!i'n de la in$er/a!e III. Covei'a$

S#llian BH? es$able!i' 3#e la li)iia!i'n de la !oeli$a en sol#!iones de s#l/a$o /6rri!o pod%a represen$arse !o&o* C#S K 1:eKKK M C#KK K S K 1:e KK

B1H

Ta&bi6n en!on$r' 3#e la elo!idad de disol#!i'n es &#!,o &a(or 3#e en la !al!o!i$a ( $a&bi6n 3#e la del prod#!$o /or&ado en la pri&era e$apa de s# li)iia!i'n B/i".? por es$a raz'n ded#+o4 3#e es$e prod#!$o4 de /'r&#la C#S4 no era id6n$i!o a la !oeli$a na$#ra. Sin e&bar"o in" de&os$r' !on eiden!ias de ra(os 9 ( &i!rosonda ele!$r'ni!a la iden$idad de es$os &inerales ( e)pli!' 3#e la di/eren!ia en elo!idad de disol#!i'n se deb%a a 3#e la !oeli$a prod#!ida es &#( porosa. Es$o es debido a 3#e la densidad de la !oeli$a ( la !al!o!i$a son* H4" ( 24" por !! respe!$ia&en$e4 de &anera 3#e si los s'lidos deben o!#par el &is&o ol#&en desp#6s de la li)iia!i'n las par$%!#las deben $ener a!%os !orrespondien$es al 12@ de s#s ol8&enes !#ando #n 2>@ del !obre se ,a e)$ra%do. Co&o la densidad del az#/re es 14?" por !! se debern prod#!ir a8n &s poros en es$a e$apa de la li)iia!i'n. ~ 47 ~


De es$a &anera arios es$#dios sobre la !oeli$a es$n in!l#idos en la se!!i'n an$erior re/eren$e a la !al!o!i$a. Sin e&bar"o4 se ,an e/e!$#ado arios es$#dios e)!l#sia&en$e sobre la !oeli$a. En$re es$os pode&os !i$ar los e/e!$#ados en la a#$o!lae !on sol#!iones de !ido s#l/8ri!o ( presi'n de o)%"eno B0 BH1 BH0. Es$os presen$aron los proble&as presen$ados an$erior&en$e.

Sol#!i'n

Rea!!i'n Ini!ial

K0

:e

Ke

1

C# S Poroso 1

S

e

-

K1

C# I C# 1 S L C#S K C#

II K1

K 1e

-

K1

C# B:e

K1

D

:e

SG :e >

C# S

>

K0 1

III C# S L C#

K1

K SG K 1e

-

Rea!!i'n :inal

Figura N° 1# : *i,olución anó*ica *e calcoci+a (Cu

Caa, ,uerficiale, for-a*o, *uran+e la, :

~ 48 ~

K:e

K17 K K 1e L7 1 O

?J1O

C#

-

2) y coveli+a (Cu2)

K0

1

K1

-


?1.>

?>.> Ar$i/i!ial .>

o $ l e # s i d e r b o C @

.>

Qenno!o$$

H.>

;#$$e

1.>

>

H



?1

?

1>

1H

TIE5PO Bd%as

Figura N° 1$ : Co-(aración *e veloci*a*e, *e *i,olución *e coveli+a ar+ificial y na+ural6 T,o&as e In"ra,an B0 es$#diaron la li)iia!i'n de !oeli$a sin$6$i!a4 ~ 49 ~


sin$erizada en /or&a de dis!o4 en sol#!iones de s#l/a$o /6rri!o. Cer!a de la $e&pera$#ra a&bien$e la disol#!i'n de !oeli$a en sol#!iones >.?5 de :eKK pare!e ser !on$rolado por la elo!idad de #n pro!eso 3#%&i!o de la in$er/a!e. La ener"%a de a!$ia!i'n /#e de 11!alJ&ol. A $e&pera$#ras !er!anas a >C la ener"%a se red#!e a !er!a de !alJ&ol lo 3#e indi!ar%a #n !a&bio desde !on$rol 3#%&i!o a !on$rol de $ranspor$e por di/#si'n i'ni!a B/i". ? para ba+as elo!idades de ro$a!i'n de dis!o4 el !on$rol por $ranspor$e pare!e ser do&inan$e4 !on #na ener"%a de a!$ia!i'n de H !alJ&ol. ;a#r4 Gibbs ( adsor$, BHH es$#diaron la disol#!i'n de !ris$ales &a!izos de !oeli$a en 3#e el !obre /#e a!$iado a C# H ( la !in6$i!a obserada por la apari!i'n del !obre radioa!$io en sol#!i'n. Ellos en!on$raron 3#e la !oeli$a rea!!ionaba rpida&en$e al prin!ipio pero es$a elo!idad dis&in#%a. Es$o /#e a$rib#ido a la a!#&#la!i'n de az#/re ele&en$al en la s#per/i!ie. Los res#l$ados de Pe$ers ( Loeen B0F para la disol#!i'n de !oeli$a na$#ral en !ido per!l'ri!o4 en las &is&as !ondi!iones 3#e para la !al!o!i$a4 se &#es$ran en la B/i".1>. P#ede apre!iarse 3#e la elo!idad de la disol#!i'n de la !oeli$a ar$i/i!ial4 prod#!ida d#ran$e la li)iia!i'n de la !al!o!i$a B/i".? es &a(or 3#e de la !oeli$a na$#ral. La e)pli!a!i'n dada por Pe$ers ( Loeen es la &is&a dada por in". El desplaza&ien$o de a&bas !#ras B/i".? ( 1> de apro)i&ada&en$e ?H>&l de o)%"eno se debe a !an$idad 3#e se re3#iere para o)idar el !obre en e)!eso sobre el az#/re presen$e Brea!!i'n ? s#poniendo 3#e el /ierro es bialen$e. La dis&in#!i'n en la elo!idad de rea!!i'n a ?12C se a$rib#(e al az#/re l%3#ido 3#e !#bre el &ineral4 debido a 3#e el p#n$o de /#si'n del az#/re &ono!l%ni!o es de ??C. El &e!anis&o de disol#!i'n "eneral&en$e a!ep$ado ser%a el indi!ado en la se!!i'n an$erior B/i". ?F. Dieni'a$

La li)iia!i'n de la di"eni$a sin$6$i!a /#e es$#diada por T,o&as4 In"ra,an ( 5a! Donald en sol#!iones !idas de s#l/a$o /6rri!o B0H. La rea!!i'n de disol#!i'n p#ede represen$arse !o&o* ~ 50 ~


2C#?.S KH:e1BSOH0 M HC#SOHK 2C#S K :eSO H B12 Es$e es$#dio indi!' 3#e el &e!anis&o ( la !in6$i!a de li)iia!i'n de la !al!o!i$a ( la di"eni$a son esen!ial&en$e id6n$i!os B/i". 1?. Caco-i!i'a$

arren B0 es$#di' la !in6$i!a de la li)iia!i'n de la !al!opiri$a en$re ?1> ( ?>C en !ondi!iones de a#$o!lae ( sol#!iones !idas. En!on$r' 3#e la elo!idad de disol#!i'n /#e !on$rolada s#per/i!ial&en$e ( /#e independien$e a la presi'n de o)%"eno sobre #na presi'n &oderada. La ener"%a de a!$ia!i'n e)peri&en$al /#e de 10 !alJ&ol. Dobra,o$o ( 5aioroa BH2 ines$i"aron la li)iia!i'n de la !al!opiri$a en$re ?12 ( ?F2C en las !ondi!iones an$eriores. En!on$raron 3#e la elo!idad de disol#!i'n ariaba dire!$a&en$e !on la a!idez ( !on la presi'n de o)%"eno a la po$en!ia de ?J1. La ener"%a de a!$ia!i'n /#e de$er&inada !o&o apro)i&ada&en$e F !alJ&ol. En$re los o$ros $raba+os en !ondi!iones si&ilares en$ra el de S$an!z( ( Ra&pa!e B004 3#e en!on$raron disol#!i'n !o&ple$a en 0> &in#$os a 10>C para presiones par!iales de o)%"eno in/eriores a >PSI4 ( el de Vizsol(i e$ al. B?1. D#$riza!4 5a! Donald e In"ra,an BH li)iiaron dis!os de !al!opiri$a sin$6$i!a en$re 2> ( HC en sol#!iones !idas de s#l/a$o /6rri!o. La rea!!i'n prop#es$a para la disol#!i'n de la !al!opiri$a /#e* C#:eS1 K 1:e1BSOH0 M C#SOH K 2:eSO H K 1S

B1

La rea!!i'n &os$r' !in6$i!a parab'li!a. La !ons$an$e de elo!idad parab'li!a para la disol#!i'n del !obre /#e dada !o&o* lo" B&"1J!&H-,r??.2>-0FFJT La ener"%a de a!$ia!i'n para el pro!eso /#e de ?F ±0 !alJ&ol. La !in6$i!a parab'li!a /#e a$rib#ida al en"rosa&ien$o pro"resio de #na !apa de az#/re sobre la s#per/i!ie de la !al!opiri$a. C#ando la sol#!i'n de li)iia!i'n !on$iene &enos de >.>?5 :e KKK4 la !on!en$ra!i'n de :e KKK in/l#en!ia la elo!idad de disol#!i'n4 probable&en$e a $ra6s de #n &e!anis&o 3#e en#ele la di/#si'n de s#l/a$o /6rri!o a $ra6s de la !apa ~ 51 ~


de az#/re. A !on!en$ra!iones &a(ores de :e KKK4 el !on$rol de la elo!idad /#e a$rib#ido a la di/#si'n de s#l/a$o /erroso. En!on$raron ade&s4 3#e la elo!idad de la rea!!i'n es insensible a los !a&bios de !on!en$ra!i'n de !ido ( la elo!idad de ro$a!i'n del dis!o. 7aer ( on" B24 #sando sol#!iones !idas de !lor#ro /6rri!o en el ran"o 0>- ?>C4 $a&bi6n en!on$raron !in6$i!a parab'li!a 3#e a$rib#(eron al $ranspor$e de &asa a $ra6s de la !apa de az#/re /or&ada de &anera pro"resia. ;a#r4 Gibbs ( adsor$, BHH &idieron la !in6$i!a ini!ial de la disol#!i'n de !al!opiri$a4 #sando &#es$ras irradiadas !on$eniendo C#H4 en sol#!iones o)i"enadas ( en presen!ia de arios o)idan$es. En el ran"o de $e&pera$#ras 1F- ?.2C la !in6$i!a si"#i' #na !o&bina!i'n de !in6$i!a lineal ( parab'li!a debido a la di/#si'n del o)%"eno a $ra6s de la !apa de az#/re deposi$ado ( #na rea!!i'n s#per/i!ial 3#e no $en%a !o&o !on$rol de elo!idad la $rans/eren!ia de !ar"as. Es$a !in6$i!a /#e represen$ada por ∆n

Jp K

1

∆nJ?

$

En donde ∆n represen$a la !an$idad de !obre dis#el$o en la sol#!i'n en el $ie&po '4 ( 674 6- son las !ons$an$es de elo!idad lineal ( parab'li!a respe!$ia&en$e. En la /i"#ra 11 se &#es$ra los res#l$ados ob$enidos !on o)%"eno a arias $e&pera$#ras. Se en!on$r' $a&bi6n 3#e la elo!idad de disol#!i'n de !al!opiri$a en presen!ia de iones /6rri!os es dependien$e de la di/#si'n de es$os iones a $ra6s de #na !apa de az#/re deposi$ado res#l$an$e de la disol#!i'n an'di!a represen$ada por la rea!!i'n* C#:eS1 M C#KK K :eKK K 1S K He-

Es$e &odelo p#ede represen$arse por la e!#a!i'n* ~ 52 ~


p$

∆n

JB?-α∆n - ?Jα1 ?J?B?-α∆nK H.>lo" B?- ∆n-B?-α∆n

1

K?.>

K>.2

Lo" elo!idad de disol#!i'n

>.>

->.2

-?.>

-?.2

1

0>

01 1&  -T

Figura N° 1% coveli+a

: elación *e Arreniu, ara la *i,olución *e

~ 53 ~

0H


2>>

3

H>>

0>> ?12C * ) . D T S ( O N E G I ' O E D O M U S N O C

1>> ??>C

?>>

>

?

1

0

H

2



TIEMPO +HORAS,

Figura N° 2& : Lixiviación *e coveli+a en ci*o erclorico ;% =:? g 9 7?5 8 :55 -alla, en @5 Cu c*e oxgeno

~ 54 ~

=

a >? ,i


.> Cobre Dis#el$o BGra&os 2.>

>C >C

2>C

H.>

H>C 12C

0.>

2C

1.>

?.>

1>

H>

>

>

TIE5PO B7ORAS

Figura N° 21

: 0i,olución *e *i,co, *e *igeni+a a ?55 r- en 888 567 % "e 9 567 % H

~ 55 ~

:

2O

;


En el 3#e α es #n /a!$or es$e3#io&6$ri!o 3#e $o&a en !#en$a la !an$idad de iones /6rri!os 3#e deben des!ar"arse por !ada ion !obre 3#e pasa a sol#!i'n. La /i"#ra 10 &#es$ra los res#l$ados de la li)iia!i'n !on s#l/a$o /6rri!o a 2C ( p7 ?.12. La ener"%a de a!$ia!i'n para la di/#si'n de o)%"eno a $ra6s de la !apa de az#/re4 /#e de apro)i&ada&en$e ?>41 !alJ&ol ( la ener"%a de a!$ia!i'n para la rea!!i'n s#per/i!ial !on o)%"eno de apro)i&ada&en$e ?142 !alJ&ol. La ener"%a de a!$ia!i'n para la di/#si'n del ion /6rri!o /#e apro)i&ada&en$e 1> !alJ&ol4 en a!#erdo !on el alor de ?F !alJ&ol ob$enido por D#$riza!4 e$ al. BH. En el $raba+o de ;a#r e$ al $a&bi6n se es$#di' la i&por$an!ia de las rea!!iones !a$'di!as al a"re"ar polos de plan$a4 !obre ( /ierro. El e/e!$o de es$os &e$ales depende de s#s rea!$ios po$en!iales es$ndar de ele!$rodos. La /i"#ra 1H &#es$ra es$os e/e!$os en la disol#!i'n de la !al!opiri$a a 1FC. Pe$ers ( Loeen B0F no en!on$raron nin"#na eiden!ia de rea!!iones de $rans/or&a!i'n en la !al!opiri$a4 pero a"re"an 3#e es$o no in!l#(a la posibilidad de la /or&a!i'n de !oeli$a !o&o #n paso in$er&edio en el &e!anis&o de la li)iia!i'n4 la raz'n de es$a posibilidad es 3#e siendo la !oeli$a rpida&en$e li)iiable4 es$a no per&ane!%a presen$e en !an$idades obserables. La rea!!i'n* C#:eS1 K 17K K ?J1O1 M C#S K :eKK K S K 71O

B1

es $er&odin&i!a&en$e posible. La li)iia!i'n de la !al!opiri$a se &#es$ra en la /i"#ra 12. P#ede erse 3#e la elo!idad de li)iia!i'n es #n orden de &a"ni$#d &enor 3#e la de los &inerales de !obre. La ener"%a de a!$ia!i'n para la disol#!i'n de la !al!opiri$a /#e de apro)i&ada&en$e ?? !alJ&ol ( para el s#l/a$o prod#!ido de ? !alJ&ol.

~ 56 ~


#4 7ansen ( adsor$, BHF es$#diaron la li)iia!i'n de !al!opiri$a en !ondi!iones de a#$o!lae a al$as $e&pera$#ras ( !on!en$ra!iones de !ido !on el ob+e$o de 3#e $odos los prod#!$os de la rea!!i'n /#eran sol#bles. El ran"o de $e&pera$#ras /#e* ?12-?F2C4 las presiones /#eron en$re -H K2 ( -2 K?>> &allas. La es$e3#io&e$ria "lobal de la rea!!i'n de disol#!i'n /#e prop#es$a !o&o* 1C#:eS1K?FJ1O1K71SOHM1C#SOHK:e1BSOH0K71O

B1

Los da$os de la li)iia!i'n /#eron analizados #sando #na !orre!!i'n "eo&6$ri!a por /or&as iso&6$ri!as. Si la rea!!i'n s#per/i!ial !on$rola la elo!idad4 la e!#a!i'n para par$%!#las iso&6$ri!as p#ede e)presarse !o&o* ?-B?-∆?J0 oW$Jr o B?Jr o$ Donde* - o  S>V - So  Es el n8&ero de si$ios rea!$ios por !& 1. - V  Es el ol#&en de !ada espe!ie rea!!ionan$e. - α  Es la /ra!!i'n 3#e se ,a rea!!ionado en el $ie&po $ B&in2 - W  Es la !ons$an$e de elo!idad para la rea!!i'n s#per/i!ial. - r o Es el radio ini!ial de par$%!#la B!&. - ? Es la !ons$an$e de elo!idad lineal. La !ons$an$e  ? se e)presa en !& &in -? ( !orresponde a la elo!idad de la in$er/a!e !al!opiri$a-sol#!i'n. La /i"#ra 1 &#es$ra #n res#l$ado $%pi!o de es$os e)peri&en$os. Es$o indi!a 3#e la rea!!i'n es lineal ( no es$a in,ibida por nin"8n prod#!$o s'lido /or&ado.

~ 57 ~


O$ros res#l$ados son* La rea!!i'n es independien$e de la !on!en$ra!i'n de ion ,idro"eno para !on!en$ra!iones de 7 1SOH en$re >41 ( >42 N. La dependen!ia del o)%"eno indi!' absor!i'n 3#e se apro)i&' a alores l%&i$es !on el a#&en$o de la presi'n de o)%"eno. El &e!anis&o lineal /#e e)pli!ado en $6r&inos de absor!i'n de o)%"eno en la s#per/i!ie de la !al!opiri$a se"#ida por #na rea!!i'n s#per/i!ial. La en$alp%a de a!$ia!i'n para la absor!i'n de o)%"eno /#e de apro)i&ada&en$e  !alJ&ol. Las rea!!iones de $rans/eren!ia de !ar"a no !on$rolan la elo!idad del pro!eso.

~ 58 ~


?42C

H2>>

F2C

H>>> 02>>

2C

0>>>

22C

12>>

1FC

1>>> ?2>> ?>>> 2>> >

?>

1>

0> TIEMPO +*i.u/0,

Figura N° 22

: #fec+o *e la +e-era+ura en la *i,olución *e Calcoiri+a (oxgeno)

~ 59 ~

H>

2>

>


12

1>

?2

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2

>

?>

1>

0> TIEMPO +*i.u/0,

Figura N° 23 : #fec+o *e la concen+ración *e ,ulfa+o férrico en la veloci*a* *e *i,olución *e calc oiri+a

~ 60 ~

H>

2>

>


~ 61 ~


0> Cu F4 Ag

12

CuF4S

2

S050

 (

1>

& 1  , g g  ( u C + 1 . A

?2

?>

2

>

?>

1>

0> TIEMPO +Mi.u/0,

Figura N° 2 : #fec+o *e a*icione, *e co/re fierro y la+a en la *i,olución *e calcoiri+a a :@DC6

~ 62 ~

H>

2>

>


2>>

3

H>>

0>>

* ) . D T S ( O N E G I ' O E D O M U S N O C

1>>

?12C

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??>C

>

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1

0

H

2



TIEMPO +HORAS,

Figura N° 2!

: Lixiviación *e calcoiri+a en ci*o erclorico ;% =55 g 9 7?5 8 :55 -alla, en @5 c*e oxgeno

~ 63 ~

=

a >?,i


~ 64 ~


>.

>.2

?>C 12> psia O >.2 N 7 SO 1 1.> " C#:eS

α

6 &7#3

1

?.>

H 1

0 J ?

>.H

>.

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>.0

>.

>.1

>.H

 α

α

>.?

>

1(+1(

0>

>

>

α

,

>.1

1-3

?1>

?2>

TIEMPO +Mi.u/0,

Figura N° 2" : Co-ro/ación *e oc con 79(79oc) co-o función *el +ie-o ara calcoiri+a *e ? 9 755 -alla,6

7E=

:erreira BH ,a es$#diado li)iia!i'n de la !al!opiri$a sin$6$i!a #sando iones /6rri!os. En!on$r' 3#e la !al!opiri$a pasa por #na serie de $rans/or&a!iones en el es$ado s'lido. A&bas /or&as de !al!opiri$a4 Al/a ( ~ 65 ~


;e$a /#eron es$#diadas. Los !a&bios en el es$ado s'lido en es$as /ases son di/eren$es pero el prod#!$o /inal en a&bos !asos es az#/re ele&en$al. C"*ani'a$

D#$riza!4 5a! Donald e In"ra,an BH es$#diaron la li)iia!i'n de !#bani$a sin$6$i!a BC#:e1S0 en el ran"o H2->C #sando sol#!iones !idas de s#l/a$o /6rri!o. En!on$raron 3#e la rea!!i'n pod%a represen$arse por* C#:e1S0 K 0:e1BSOH0 MC#SOH K :eSOHK 0S

B0>

La !in6$i!a de es$a rea!!i'n era lineal ( /#e !orrela!ionada por* lo" ? B&"J!&1,  4211-1420HJT La ener"%a de a!$ia!i'n /#e de apro)i&ada&en$e ?? !alJ&ol. El !on$rol de la elo!idad se a$rib#(' a #na rea!!i'n s#per/i!ial. Bo!ni'a$

S#llian B2> /#e el pri&ero en es$#diar la li)iia!i'n de borni$a. La li)iia!i'n se e/e!$#' !on s#l/a$o /6rri!o #sando &ineral na$#ral. La rea!!i'n prop#es$a /#e* C#2:eSHK:e1BSOH0M2C#SOHK?0:eSOHKHS

B0?

S#llian en!on$r' 3#e d#ran$e el ini!io del a$a3#e s'lo el !obre se disol%a &ien$ras el /ierro ( el az#/re no eran a$a!ados. Una ez 3#e la li)iia!i'n prose"#%a es$os ele&en$os eran $a&bi6n dis#el$os. op(lo ( Orlo B2?4 es$#diaron arias ariables sobre la disol#!i'n de borni$a !on iones /6rri!os. En!on$raron 3#e el /a!$or 3#e a/e!$aba &s la li)iia!i'n era la $e&pera$#ra. La ener"%a de a!$ia!i'n de$er&inada /#e de apro)i&ada&en$e 2 !alJ&ol. Es$e alor /#e in$erpre$ado !o&o indi!ador de #n pro!eso !on$rolado por di/#si'n. Ta&bi6n en!on$raron 3#e den$ro de #nos po!os &in#$os de disol#!i'n se /or&aba #na n#ea /ase. Del anlisis de ra(os 9 ded#+eron 3#e era !al!opiri$a p#es las dis$an!ias in$erplanares del prod#!$o !oin!id%an !on las de es$e &ineral.

~ 66 ~


La borni$a ,a sido $a&bi6n es$#diada en !ondi!iones de a#$o!lae por S$an!z( ( Ra&pa!e B00. 5edian$e inspe!!i'n &i!ros!'pi!a en!on$raron 3#e la borni$a a eleadas $e&pera$#ras ( presiones se des!o&pone en !al!opiri$a ( !al!o!i$a 3#e a la ez se $rans/or&a en !oeli$a. Pe$ers ( Loeen B0F prop#sieron 3#e la rea!!i'n de disol#!i'n de borni$a en !ido s#l/8ri!o ?5 a ?12C era* C#2:eSH K17K K?J1O1MC#S K0C#S K :eKK K 71O

B01

La /i"#ra 1F &#es$ra los res#l$ados de la li)iia!i'n de borni$a en la 3#e p#ede dis$in"#irse dos e$apas. D#$riza!4 5a! Donald e In"ra,an B214 es$#diaron la !in6$i!a de la disol#!i'n de la borni$a en sol#!iones !idas de s#l/a$o /6rri!o ( dis!os sin$erizados de borni$a sin$6$i!a.

~ 67 ~


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0

H>>

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& ! . D T S O N E G I 9 O E D O 5 U S N O C

1>> ??>C

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?

1

0

H

2



TIEMPO +HORAS,

Figura N° 2#

: Lixiviación *e /orni+a en ci*o erclórico ;% =55 g 9 7?5 8 :55 -alla, en @5 Cu >?,i *e oxgeno ~ 68 ~

=

a


En!on$ra&os 3#e a $e&pera$#ras sobre H> los resid#os li)iiados par!ial&en$e !onsis$%an de $res /ases. Una era la borni$a resid#al 3#e no ,a rea!!ionado. Ad(a!en$e a es$a ,ab%a #n &a$erial 3#e $en%a espa!ios in$erplanares li"era&en$e di/eren$es a los de la borni$a. Es$as dis$an!ias de!re!%an "rad#al&en$e !on la dis$an!ia a la borni$a nor&al. :inal&en$e ,ab%a #na !apa a&arilla 3#e se en!on$r' ( 3#e !onsis$%a en !al!opiri$a ( az#/re. A $e&pera$#ra ba+o H>C era posible !oner$ir $odo el dis!o a borni$a no es$e3#io&6$ri!a sin la apari!i'n de #na n#ea /ase. En ese &o&en$o la rea!!i'n ir$#al&en$e !esaba. Anlisis !on la &i!rosonda ele!$r'ni!a a $ra6s de los dis!os4 indi!aron 3#e la raz'n SJ:e per&ane!i' /i+a en H a $ra6s4 $an$o de la borni$a !o&o de la borni$a no es$e3#io&6$ri!a. En !a&bio las razones C#JS ( C#J:e ba+aban no$able&en$e. Prop#sieron en$on!es 3#e sobre H>C las rea!!iones de disol#!i'n eran* C#2:eSHK):e1BSOH0MC#2-):eSHK)C#SOHK1):eSOH B00 C#2-):eSHKBH-):e1BSOH0MC#:eS1KBH-)C#SOHK B-1):eSOHK1S

B0H

) ?.1 B12@ C# dis#el$o C#:eS1 K 1:e1BSOH0 MC#SOH K 2:eSOHK1S

B02

A $e&pera$#ras ba+o 12C la 8ni!a rea!!i'n obserada /#e la B00. La elo!idad de disol#!i'n depend%a de la !on!en$ra!i'n del ion /6rri!o para !on!en$ra!iones &enores de >.> 5. Pero era independien$e a !on!en$ra!iones &a(ores. Se en!on$r' 3#e el !ido s'lo no a$a!aba la borni$a. La ener"%a de a!$ia!i'n pro&edio en!on$rada /#e de 24F ±?40 !alJ&ol. U"ar$e B20 B2H es$#di' la li)iia!i'n de borni$a sin$6$i!a en sol#!iones !idas de s#l/a$o /6rri!o.

~ 69 ~


Se en!on$r' 3#e ba+o H>C la rea!!i'n o!#rre en dos e$apas* Una rpida ,as$a 3#e apro)i&ada&en$e 1F@ del !obre ,a rea!!ionado ( #na len$a 3#e pr!$i!a&en$e se de$iene !#ando #n H>@ del !obre ,a sido e)$ra%do. A $e&pera$#ras &s al$as la rea!!i'n !on$in8a pero in!l#so a $e&pera$#ras s#periores a F>C la rea!!i'n !onsis$e de #na e$apa rpida B,as$a la disol#!i'n del H>@ de !obre ( #na e$apa len$a B,as$a la disol#!i'n $o$al. Es$os res#l$ados se &#es$ran en la /i"#ra 1. D#ran$e la disol#!i'n del H>@ de !obre ini!ial B$an$o a ba+a !o&o a al$a $e&pera$#ra no se disoli' /ierro ni se no$' la presen!ia de az#/re. La ener"%a de a!$ia!i'n de la pri&era par$e de la rea!!i'n B>-1F@ C# dis#el$o /#e de apro)i&ada&en$e 1 !alJ&ol. B/i". 1. El &e!anis&o prop#es$o p#ede ser represen$ado por las si"#ien$es rea!!iones* A $e&pera$#ras sobre H>C* C#2:eSHK1:e1BSOH0MC#0:eSHK1C#SOHKH:eSOH

B0

C#0:eSHKH:e1BSOH0M0C#SOHK:eSOHKHS

B0F

La rea!!i'n B0 es &s rpida 3#e la rea!!i'n B0F. A $e&pera$#ras ba+o H>C4 la rea!!i'n B0 pro!ede a s# ez en dos e$apas* C#2:eSHK):e1BSOH0MC#2-):eSHK)C#SOHK1):eSOH

B0X

C#2-):eSHKB1-):e1BSOH0MC#0:eSHKB1-)C#SOHK

BH-1):eSOH

B0WW

La rea!!i'n B0W es &#!,o &as rpida 3#e la B0WW. En es$e ran"o de $e&pera$#ra la rea!!i'n B0F es &#( len$a ( la li)iia!i'n de la borni$a pr!$i!a&en$e se de$iene !#ando la rea!!i'n B0 se ,a !o&ple$ado. El alor &)i&o para ) es apro)i&ada&en$e ?402.

~ 70 ~


El ba+o alor de la ener"%a de a!$ia!i'n se in$erpre$' !o&o debido a #n !on$rol de la rea!!i'n por di/#si'n de iones !obre a $ra6s de la red !ris$alina. Es$e &e!anis&o se !on/ir&' por #n e)a&en de los resid#os &edian$e re/ra!!i'n de ra(os 94 &i!rosonda ele!$r'ni!a4 re/le!$iidad ( obsera!i'n &i!ros!'pi!a. Los par&e$ros !ris$alinos &edidos &os$raron #na &ar!ada !on$ra!!i'n de la !elda #ni$aria d#ran$e la re&o!i'n de !obre. 7as$a el p#n$o en 3#e se disoli' #n 1F@ de !obre. Desde es$e p#n$o ,as$a !#ando el H>@ de !obre se disoli' ,#bo #na pe3#ea !on$ra!!i'n de la !elda #ni$aria B/i". 0>-0?. La !on$ra!!i'n de la !elda #nidad /#e !on/ir&ada por &edidas de densidad ( por la obsera!i'n &i!ros!'pi!a4 la !#al &os$r' la /or&a!i'n de poros ( /is#ras d#ran$e la disol#!i'n ini!ial del !obre.

~ 71 ~


F>

>

2>

H>

0> O T L E U S I D u C 8

?2C 0>C H>C 2>C >C F>C >C >C

1>

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>

>

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1H>

TIEMPO +*i.u/0,

Figura N° 2$

: #fec+o *e la +e-era+ura en la veloci*a* ~ 72 ~

0>>

0>

H1>


> ? 4 0

2

2 > 4 0

> > 4 0

& 1 ; , 2 7 & (  + ! 7  6 4 /  4 i 9  4 P

2  4 1

>  4 1

e + r a ( a r e i r ( a l a r a ( , u i n e C r r A e * n a ó i + c n a i r l o e /  a l : * e n ó i c a l e r a l e *

2  4 1

>  4 1

% 2 ° N a r u g i F

2 F 4 1 > > 2 ?

> 2 H ?

> > H ?

, . i M 3 - 0 / 5 u 4 1 i D u C 8 + G O L

~ 73 ~

> 2 0 ?

> > 0 ?

3

& 1 ; = < T 1


Es$as obsera!iones se in$erpre$aron !o&o #na e)pli!a!i'n de las dos e$apas en 3#e o!#rre la rea!!i'n a $e&pera$#ras ba+o H>C pri&ero el !obre es re&oido /!il&en$e de la red !ris$alina por di/#si'n en el es$ado s'lido. La !on!en$ra!i'n de la !elda #ni$aria ,a!e es$e pro!eso &s di/%!il ( la elo!idad dis&in#(e. C#ando la $e&pera$#ra se a#&en$a es$a dis&in#!i'n en la elo!idad se ,a!e &enos no$oria debido a 3#e la $e&pera$#ra a(#da al pro!eso de di/#si'n. 5edi!iones e/e!$#adas !on &i!rosonda ele!$r'ni!a4 de los resid#os de la se"#nda par$e de la rea!!i'n Bsobre H>C indi!aron 3#e la !o&posi!i'n de la /ase s'lida per&ane!e !o&o C#0:eSH ,as$a s# disol#!i'n !o&ple$a. Es$os resid#os &os$raron #n in$enso a$a3#e en s#s s#per/i!ies ( e),ibieron la presen!ia del az#/re ele&en$al en la zona en 3#e el a$a3#e /#e &s in$enso B/i". 01. La !o&posi!i'n de es$a /ase4 +#n$o !on s#s per/iles de dispersi'n de re/le!$iidad B/i".004 per&i$ieron s# iden$i/i!a!i'n !o&o !orrespondien$e al &ineral Idai$a. Los espe!$ros de di/ra!!i'n ( los par&e$ros !ris$alinos &edidos &os$raron 3#e la /ase C#0:eSH per&ane!i' inal$erada es$r#!$#ral&en$e4 indi!ando la $rans/or&a!i'n dire!$a a az#/re ele&en$al !on el !obre ( /ierro pasando a sol#!i'n. Las $rans/or&a!iones en el es$ado s'lido d#ran$e la li)iia!i'n de la borni$a /#eron e)pli!ados es$r#!$#ral&en$e #sando la es$r#!$#ra ,ipo$6$i!a de la borni$a s#"erida por 5annin" B22. 5annin"4 en base a !onsidera!iones sobre el enla!e del az#/re !on los $o&os &e$li!os4 prop#so 3#e la es$r#!$#ra de la borni$a sea represen$ada por*

BC#0:eSH1- . 1C#K

~ 74 ~


> 4 > ? > 4 

> 4 

> 4 F

> 4 

> 4 2

> 4 H

0 / 5 4 u  i D u C 8

, o n i l a + , i r c , o r + e ) r a ( e * n ó i c a i r a V :

> 4 0

> 4 1

> 4 ?

> 2 4 ? ?

> 4 ? ?

2 4 > ? α

~ 75 ~

> 4 > ?

& 3 ° N a r u g i F


> 4 > ? > 4 

> 4 

> 4 F

> 4 

> 4 2

> 4 H

0 / 5 4 u  i D u C 8

, o n i l a + , i r c , o r + e ) r a ( e * n ó i c a i r a V :

> 4 0

> 4 1

> 4 ?

> > 4 1 1

2 4 ? 1

> 4 ? 1 α

~ 76 ~

2 4 > 1

1 3 ° N a r u g i F


S C# :e

DISTANCIA A TRAVES DE UNA PARTICULA :i"#ra N 01 * Sean de microonda a través de una

~ 77 ~

partícula.


H



S e :

S e :

0

# C

2 A T I A # D I C

> > > F

> > 2 

a + i a * I ;

2 e "

=

> > 

Α λ

> > 2 2

> > > 2

> > 2 H

u C e * * a 4 * i v i + c 2 e e l f e r " ? e * , e l i f r e . :

u C > > > H > 0

2 1

> 1

2 ?

8 R

~ 78 ~

3 3 ° N a r u g i F


En o$ras palabras 3#e la borni$a $iene #na es$r#!$#ra del $ipo es/aleri$a !on !apas de $o&os in$ers$i!iales enlazados i'ni!a&en$e B1C# K. De es$a &anera4 las !apas de iones !obre4 #nidos i'ni!a&en$e al es3#ele$o de la borni$a4 p#eden ser re&oido por di/#si'n d#ran$e la pri&era e$apa de la rea!!i'n4 !on #na res#l$an$e !on$ra!!i'n de la !elda #nidad. C#ando $odo en el !obre #nido i'ni!a&en$e ,a sido re&oido4 la es$r#!$#ra 3#e p#eda es #na es$r#!$#ra &#( se&e+an$e a la de la !al!opiri$a ( !on par&e$ros !asi id6n$i!os. La &s di/%!il disol#!i'n 3#e o!#rre d#ran$e la se"#nda par$e de la rea!!i'n /#e e)pli!ada por el ,e!,o de 3#e los $o&os es$n #nidos a,ora en #na es$r#!$#ra &s !o&pa!$a ( ordenada. La disol#!i'n de es$a n#ea /ase res#l$a en s# !o&ple$a des$r#!!i'n4 !on el !obre ( /ierro pasando a sol#!i'n ( el az#/re 3#edando !o&o az#/re ele&en$al. Es$e $raba+o es$ de a!#erdo !on los $raba+os de Le( B2 ( de Silli$oe ( Clar B2F 3#e en!on$raron 3#e la ida$4 de /'r&#la C# 0:eSH4 es #n prod#!$o de la des!o&posi!i'n por o)ida!i'n de la borni$a na$#ral. Es$os 8l$i&os en!on$raron $a&bi6n 3#e an$es de la /or&a!i'n de la idai$a4 la borni$a se !onier$e en borni$a an'&ala 3#e !orresponde a la borni$a no es$e3#io&6$ri!a. B/i".0H. D#$riza!4 5a! Donald e In"ra,an B2 prepararon dis!os sin$erizados de borni$a sin$6$i!a a los !#ales les a"re"aron piri$a4 !al!opiri$a o di"eni$a. Es$os dis!os /#eron li)iiados de la &is&a &anera 3#e los de borni$a sola. Se en!on$r' 3#e la presen!ia de piri$a4 !al!opiri$a ( di"eni$a $ienen &#( po!o e/e!$o sobre la !in6$i!a de disol#!i'n de la borni$a sin$6$i!a. Es$os res#l$ados4 &s #n anlisis de los es$#dios /#nda&en$ales sobre li)iia!i'n de s#l/#ros de !obre 3#e a!aba&os de er4 s#"ieren 3#e a#n3#e las rea!!ione ele!$ro3#%&i!as son i&por$an$es en la se!#en!ia de pasos4 !o&o ,ab%a sido prop#es$o por ood!o! B24 la $rans/eren!ia de !ar"a no es$ en#el$a ne!esaria&en$e en los pro!esos de !on$rol de las rea!!iones B>. A $e&pera$#ras ba+as pare!e predo&inar el $ranspor$e de &asa a $ra6s de prod#!$os de rea!!i'n4 &ien$ras 3#e a $e&pera$#ras al$as la !in6$i!a p#ede e)pli!arse &edian$e !in6$i!a s#per/i!ial nor&al. La es$r#!$#ra !ris$alina ( la na$#raleza de las /#erzas de enla!e de los !ris$ales de s#l/#ros son /a!$ores &#( i&por$an$es en la in$erpre$a!i'n del ~ 79 ~


!o&por$a&ien$o de es$os &inerales en la li)iia!i'n. Des"ra!iada&en$e &#!,as de es$as es$r#!$#ras ( el !ar!$er de los enla!es no ,an sido a8n dil#!idados.

~ 80 ~


H

S e :

0

# C s a $ i a d I

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e : > 0

S @ T 

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2

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2

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S e : 2 4 I

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O  # C @ T 

H

n ó i c i , o ( o c e * , e n o i c a l e  :

S e :

2

# C

s s a l a & e a $ o s & i S n a S 

REFERENCIAS

? =. 5on,e&i#s C,e&. And pro!ess En".4=an.B?F>.

~ 81 ~

 3 ° N a r u g i F

6 2 9 e " 9 u C a e + , i , l e n e


1 =. Gonzles 5inerales4 ol.1F4 n ?1> B?F1. 0 .N. S#bra&anian4 P.7. =ennin"s Can. 5e$. Q#ar$. Vol.??4 N 1 B?F1 H E4 Pe$ers4 I. 7. arren4 7. Vel$&an 7(dro&e$all#r"(* T,eor( and Pra!$i!e S(&posi#&4 Colorado S!,ool o/ 5ines 5a( B?F1. 2 :. 7aer4 5.N. on" =. 5e$als.4 Vol 104 N 1 B?F?.  G. ;+orlin" In$. S(&p. on 7(dro&e$.4 C,i!a"o B?F0. F Anon 5in. =.4 ol. 1F2.4 N F>H1 B?F>.  E.S. Allen4 P.R. r#esi Prin$ N F? VbH4 =oin$ 5ee$in" 5.N.I. =. AI5E.4 Toio B?F1.  7oep/ner U.S. Pa$en$ N F>H.H> B?>1. ?> =.D. Pra$er4 e$ al. ?>? s$ AI5E Ann#al 5ee$in" B?F1. ?? A. ;r#(nes$e(n4 D.. D#n!an Con/. 5e$.4 7a&il$on B?F>. ?1 A.I. Vizsol(i4 el al. =. 5e$als4 ol ?4 N?? B?F. ?0 D.=.T. Eans e$ al. CI5 ;#ll.4 ol. 2F B?H. ?H all S$ree$ =o#rnal 2 =an. B?F0. ?2 Anon. En". and 5in. =o#rnal4 :ebr#ar( ?F0. ? G.. Loer R.;. ;oo$, 5in". En". ol ?F4 N?? B?F. ~ 82 ~


?F :.A. :orard 7. Vel$&an4 A. Vizsol(i Pro!. 2 $, In$. 5in. Pro!ess Con"ress I.5.5. B?>. ? .=. =a!son =.D.7. S$ri!land Trans. AI5E4 ol. 1?14 N0 B?2. ? :. 7abas,i4 N. Torres A!#a Trans. AI5E4 ol. 1H1 B?. 1> I.S. Iano4 V.L. ,ei/e$s Tr. Proe$ Na#!,.- Issled. Ins$. YGiproniel4 N 0 B?. 1? T. Oi S. Ono Nippon ais,i4 ol.0 N?> B?F. 11 7. #r#s,i&a S. Tsonoda Trans. AI5E4 ol. 1>0 B?22. 10 Csiro ;ri$is, Pa$en$ ??0?F1 B?. 1H 7.=. Ul$ri!,4 R.D. 5a! Donald U.S. Pa$en$ 0210FF B?F>. 12 Anon C,e& En". ol. FF N  B?F>. 1 I.7. arren4 A. Vizsol(4 :.A. :orard CI5 ;#ll4 &a( B?. 1F .N. S#bra&anian Noranda Resear!, Cen$re B?F1. 1 G.;+orlin"4 P. Lesidrensi pro!. In$. 5in. Pr. Con"ress4 Lenin"rado B?. 1 P.=. 5!. Ga#le U.S. Pa$en$ 0>202? B?1. 0> =.. Gerla!,4 E.D. Go!4 S.. G,os, In$. S(&p. on 7(dro&e$. C,i!a"o B?F0. 0? T.;alber(szsi Se&in. 7idro&e$.4 Con!ep!i'n B?F1. ~ 83 ~


01 =.D. S#llian U.S. ;#r. 5ines4 Ta!,. Paper HF0 B?0>. 00 5.7. S$an!z(4 C. Ra&pa!e U.S. ;#r. 5ines. Rep. O/. Ines$. ?0 B?0. 0H G. T,o&as4 T.R. In"ra,a&4 R.=. C. 5a! Donald Can. 5er. Q#ar$. ol. 4 N 0 B?F. 02 =.A. in" P,4 D. T,esis4 Uniersi$( o/ London B?. BEn A.R.. ;#rin 5in. S!i. and En"n".4 ol. ?4 N ? B?. 0 .. :is,er4 R.=. Ro&an Ne 5e). Ins$. O/. 5in. and Te!,. Cir!#lar ??1 B?F? 0F E. Pe$ers4 :. Loeen 5e$. Trans.4 ol. H4 =an. B?F0. 0 I.7. arren A#s$. =. Appl. S!i.4 ol.  B?2

~ 84 ~


......... “porque hermanos mineros, tan uro !omo e" so!a#$n, tan in!"emente !omo e" %r&o terri'"e e "a (una, tan i%&!i" !omo "as he"aas e "a Cori""era, son "as tremenas ""u#ias e "a )e"#a, e" insoporta'"e !a"or * humea e" tr$pi!o, e" ataque imp"a!a'"e e "os inse!tos * e "os repti"es, "a in!re&'"e in!omoia e "a ha'ita!i$n, "a pro%una so"ea e "a )e"#a, "a in!omuni!a!i$n !asi insoporta'"e e "os !ampamentos, e" hir#iente si"en!io e "os +r'o"es “.

(a"a'ras e Ministro e Ener-&a * Minas, Genera" e Di#isi$n E( or-e /ern+ne0 Ma"onao en "a toma e "a Cerro e (as!o, ho* Empresa Minera e" Centro e" (er1 CE2TROMI2 (ERU, La Oro*a, 34 e Enero e 35678

~ 85 ~


INDICE

P".

INTRODUCCION 2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 89 HIDROMETALURGIA DEL COBRE ::::::::::::222222222222 8;

- Li)iia!i'n !on el Clor#ro :6rri!o .......................................................... > :i". N >?* Li)iia!i'n !on !lor#ro /6rri!o B7aer ( on" .................................................................................. ?> :i". N >1* Li)iia!i'n !on !ian#ro /6rri!o B;+iorlin" ............................................................................................ ?? :i". N >0* Li)iia!i'n !on !ian#ro /6rri!o BC(&e$ .............................................................................................. ?1 - Li)iia!i'n !on Clor#ro C8pri!o [[[[[[[[................................ ?H - Li)iia!i'n !on A!ido N%$ri!o ...................................................................?2 :i". N >H * Li)iia!i'n !on !lor#ro !8pri!o ........................................ ? - Li)iia!i'n ;a!$erial ............................................................................ ?F :i". N >2 * Li)iia!i'n !on !ido !8pri!o ....................................... ? :i". N > * Li)iia!i'n ;a!$erial ..................................................... 1> :i". N >F * Li)iia!i'n !ida a presi'n ........................................... 1? - Li)iia!i'n a Presi'n ........................................................................... 11 - Li)iia!i'n por Cian#ra!i'n ................................................................ 1H - Li)iia!i'n !on A&inas ....................................................................... 1H ~ 86 ~


- Li)iia!i'n !on sol#!iones !idas de !loro ......................................... 1H - Li)iia!i'n por Disol#!i'n an'di!a ..................................................... 1H :i". N > * Li)iia!i'n A&onia!al a presi'n ................................... 1 :i". N > * Pro!eso Arbi$er ............................................................ 1F - Li)iia!i'n por $ra$a&ien$o preio ....................................................... 1 :i". N ?> * Pro!eso Doa 5inin" .................................................. 0> :i". N ?? * Pro!eso CSIRO ........................................................... 0? :i". N ?1 * Li)iia!i'n de !on!en$rados s#l/a$izados [[[[.[.. 01 :i". N ?0 * A!$ia!i'n !on 7idr'"eno ............................................ 0H - C#adro Co¶$io de Pro!esos 7idro&e$al8r"i!os [[[[[.[. 02 :i". N ?H * A!$ia!i'n !on !obre .................................................... 0 - Es$#dios /#nda&en$ales sobre li)iia!i'n de s#l/#ros de !obre ............................................................................................. 0F Cacoci'a ........................................................................................... 0

:i". N ?2 * Disol#!i'n de Dis!os de Cal!o!i$a ...................................0 :i". N ? * Li)iia!i'n de Cal!o!i$a en A!ido per!l'ri!o ........................................................................................... H> Covei'a ............................................................................................. H0

:i". N ?F * Capas S#per/i!iales /or&ados d#ran$e las disol#!i'n an'di!a de !al!o!i$a ......................................................... HH :i". N ? * Co¶!i'n de elo!idades de ~ 87 ~


Disol#!i'n de !oeli$a ar$i/i!ial ( na$#ral ............................................ H2 Dieni'a ............................................................................................. H Caco-i!i'a ........................................................................................ HF

:i". N ? * Rela!i'n de Arr,eni#s para la Disol#!i'n de Coeli$a ......................................................................................... H :i". N 1> * Li)iia!i'n de Coeli$a en !ido per!l'ri!o ........................................................................................... 2> :i". N 1? * Disol#!i'n de dis!o de Di"eni$a ...................................... 2? :i". N 11 * E/e!$o de la $e&pera$#ra en la Disol#!i'n de Cal!opiri$a ..................................................................................... 2H :i". N 10 * E/e!$o de la !on!en$ra!i'n de S#l/a$o /6rri!o en la elo!idad de Disol#!i'n de Cal!opiri$a .......................... 22 :i". N 1H * E/e!$o de adi!iones de !obre de /ierro ( pla$a ................................................................................................ 2 :i". N 12 * Li)iia!i'n de Cal!opiri$a en !ido per!l'ri!o ........................................................................................... 2F :i". N 1 * Co¶!i'n de α !on ? - B?-α?J0 .................................. 2 C"*ani'a ........................................................................................... 2 Bo!ni'a .............................................................................................. 2

:i". N 1F * Li)iia!i'n de ;orni$a ..................................................... ? :i". N 1 * E/e!$o $e&pera$#ra en la elo!idad ............................... 2 ~ 88 ~

Hidrometalurgia Del Cobre Terminado

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