UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA Y CS. GEOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALÚRGICA
ASIGNATURA: Laboratorio Hidrometalurgia I PROFESOR : Miguel Gallardo Olivares AYUDANTE : Danny Montaño Varela
LABORATORIO N°2:
AGLOMERACIÓN Y CURADO.
1- OBJETIVO. - Analizar y evaluar el comportamiento de un mineral oxidado de cobre al someterlo a un pretratamiento de aglomeración y curado. curado .
2- INTRODUCCIÓN. El pretratamiento de aglomeración y curado o maceración es una operación previa a la lixiviación en pilas y tiene por finalidad principal lo siguiente: - Aumentar la rapidez de extracción del metal desde el mineral. - Mejorar el escurrimiento de las soluciones en la pila de lixiviación. Esta operación es conveniente efectuarla cuando el mineral a lixiviar es de un tamaño menor a los 12 mm. Para el caso de los minerales cupríferos, la aglomeración consiste en humedecer el mineral con una mezcla de agua y ácido sulfúrico concentrado y dejar reposar este mineral humedecido (aglomerado) por un corto periodo de tiempo. La humedad del aglomerado varía en un rango de 7 a 12%, la dosificación de ácido entre 30 y 80 kg/t de min., la dosificación de agua entre 65 y 85 kg/t de min. y el tiempo de reposo oscila entre 24 y 48 horas.
2.1-Aglomeración
Objetivos: Uniformar el tamaño de partículas, ligando los finos a los gruesos, evitando el comportamiento indeseable de un amplio rango de distribución de tamaños.
Optimizar la permeabilidad de un lecho y consiguiente operación de lixiviación mediante aglomeración.
la la
Facilitar el tratamiento por lixiviación irrigante para diversas menas, con los propósitos de disminuir los costos de inversión y operación del proceso extractivo. Homogenizar la porosidad de un lecho de partículas e incrementarla. Un lecho poroso permite la aireación en su conjunto, como el escape de gases producidos, la introducción de aire a su interior y facilita el desempeño químico del oxígeno atmosférico sobre las reacciones que lo requieran como reactante. Formación del Gránulo. La unión de partículas para formar un gránulo de mayor tamaño, puede conseguirse mediante un agente cementante o aglomerante adicionado a la mena (bentonita, cal, cemento, etc.) y agua de humectación. En el caso del cobre, esto se realiza agregando solamente la fase líquida humectante ya sea: Agua. Soluciones diluidas. Agua más H2SO4 concentrado. El líquido humectante, debe mojar la superficie de todas las partículas, lo que se consigue por mezclado, y for mar puentes ligantes entre los sólidos originados, por tensión superficial de la interface sólido-líquido-aire y fuerzas capilares. La consolidación de su resistencia mecánica a la disgregación se consigue con un período de fraguado o curado por cristalización de sales y solidificación de puentes coloidales en la superficie de las partículas, estableciéndose puentes de unión rígidos.
Los factores que afectan la calidad del aglomerado numerosos pero, se destacan los siguientes: Distribución esfericidad.
de
tamaño
de
la
partícula
y
son
su
Composición química del sólido. Cantidad de arcillas y sales solubles. Porosidad de los sólidos. Tensión superficial y viscosidad del humectante. Reactividad del humectante frente al sólido. Cantidad de humectante agregado (humedad). Forma de mezclado. Tiempo de fraguado. La aglomeración pueden ser el sulfato férrico sobre la mena en 2.2-
con presencia del agente lixiviante, como ácido sulfúrico, soluciones ácidas con etc. provoca el inicio del ataque químico la etapa de petratamiento.
Curado Ácido.
Los objetivos de aglomerar con el humectante altamente rico en H2SO4, se han establecidos para diversas menas que lo requieran como innovación a las técnicas tradicio nales, entre ellas encontramos:
Acondicionar la mena para lograr mejores aptitudes a la disolución. Aprovechar las condiciones químicas de los extractantes en mayor concentración que cuando están muy diluidos. Agilizar la cinética de lixiviación de los minerales. Flexibilizar la concentración de las obtenidas en lixiviación y su calidad.
soluciones
Mejorar la calidad de los aglomerados. Lo característico, de este ataque o digestión concentración elevada del ácido impregnante lo que idea nueva, la concentración del ácido oscila entre 1000 gpl con dosificaciones en el rango de 30 a ácido/TM de mena.
es la no es 200 a 80 Kg
El ácido agregado, desempeña varias funciones: Sulfatizar los minerales de cobre afloramiento por capilaridad inversa.
y
permitir
su
Fracturar químicamente la roca matriz creando mayores vías de ataque y penetración. Reaccionar inevitablemente con ciertas sustancias no útiles.
la
ganga
disolviendo
Generar calor en el aglomerado, por reacciones exotérmicas y calor desprendido por dilución del ácido concentrado. Exhibir en el humectante un mayor potencial oxidante.
3- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. Para un mineral oxidado de cobre de -1/4 pulgada:
-
Determinar la densidad aparente.
Se realizarán un total de 12 pruebas, en que se mantendrán fijos los parámetros de tiempo de residencia en el tambor y las revoluciones de éste. Mientras que se evaluará el efecto de aplicar 3 dosificaciones distintas de ácido, 2 grados de humectación y 2 tiempos de reposo. El detalle de los parámetros a estudiar se resume en la siguiente tabla:
Nº de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Dosificación de ácido (kg de H+/t de mx) 20 20 20 20 40 40 40 40 60 60 60 60
Dosificación de agua (kg de agua/t de mx) 65 85 65 85 65 85 65 85 65 85 65 85
Tiempo de reposo (horas) 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48
La en de el
experiencia en sí, consiste en cargar 500 g del mineral estudio al tambor aglomerador, agregarle la dosificación agua y posteriormente la dosificación de ácido, según número de prueba que se realice.
Luego, a las 24 y 48 horas (cuando se cumpla el tiempo de reposo), se determinará la densidad aparente del aglomerado y se lavará una muestra de 100 g, en 300 cc de agua caliente. Dejar reposar y tomar muestra para análisis químico de Cu +2 y ácido libre. En base a estos análisis se determinará la mejor prueba.
Nota: No olvidar traer calculadora.
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