Laboratorio 6 Procesos Metalúrgicos I (Autoguardado)

Laboratorio de Procesos Metalúrgicos I Informe Nº6

Electrometalurgia

“

Alumno: CHACCHI LUQUE, ADRIAN ADRIAN

Profesor :

”

Código: 104035

Ing. Corcuera Urbina Juan Agustín

Objetivo: -

Conocer e interpretar interpret ar a los procesos electrometalurgicos para extraer y/o refinar metales. Reconocer a la electrorefinacion electroref inacion como un proceso que emplea la electricidad electricid ad para extraer y/o refinar metales. Extraer y refinar el cobre desde soluciones acuosas y metales impuros.

Fecha de Realización: 6 de octubre

Fecha de Entrega: 20 de octubre

2014- II

INDICE

Laboratorio de Procesos metalúrgicos I 2014-II

Contenido I.

Pág.

Resumen de la Experiencia ……………………

II. III. IV.

Introducción Teórica ………………………………. 2 Equipos y materiales………………………………. 4 Procedimiento (Metodología)……………………….. 5 Metodología…………………………………………… 6

V.

Presentación de Resultados …………………………7

VI.

Discusión de Resultados ……………………………..7

VII.

Cuestionario ……………………………………………..8

VIII.

Observaciones ………………………………………8

IX.

Conclusiones ………………………………………… 9

X.

Bibliografía …………………………………………… 9

Determinación del poder reductor del mineral

1

2

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1. RESUMEN DE LA EXPERIENCIA: La realización de este laboratorio se hizo con conocimiento previo del último proceso de la extracción del mineral aurífero, que se enmarca a la recuperación del oro y refinación por medio de la copelación de la muestra de oro y plata . Esto se realizó a partir de una muestra fundida en el laboratorio anterior de oro y plata diseminada en varias partículas en forma de botón. Luego se procedió acondicionar la copela para realizar el proceso de separación del oro y plata del plomo. Para esto se llevó a altas temperaturas a 900 °C por 20 minutos y se coloca el botón de plomo en la copela dentro del horno eléctrico observándolo en intervalos de 10 minutos fijando toda su volatilización del plomo reducido y recuperar el oro y plata encontrándose solo 8 miligramos del metal valioso terminando de esta manera el laboratorio de copelación, debido a una cantidad despreciable no se realizó el proceso de refinación quedando por terminado el laboratorio.

2. INTRODUCCIÓN TEÓRICA: La copelación es esencialmente, un procedimiento de oxidación selectiva, el procedimiento consiste es someter a fusión, a una temperatura de 950ºc el material que va a ser ensayado. Los metales comunes de la aleación, así como el plomo añadido para mejorar la fusibilidad de la fundición, se combinan con el oxígeno del aire y forman óxidos que son absorbidos por la copela (especie de crisol de material poroso) por lo tanto los metales que no son afectados por la operación, permanecen en la copela, constituyendo un botón metálico más o menos esférico. Un tratamiento posterior con ácido nítrico permite separar el oro de la plata. Prácticamente este método está basado en una diferencia de pesos, partiendo de una cantidad específica de oro, y cuarteando con plata y plomo, para homogenizar los metales nobles y exponerlos a su separación paulatinamente durante el proceso. El proceso de copelación consta: desde la recepción de la muestra, la captura de datos de muestra y cliente, preparación de muestra, fundición, laminado, proceso de pesado, proceso de copelación, proceso de ataque químico, proceso de secado, proceso de pesado final y el informe completo del ensaye.

Proceso de Copelación: Precaliente y cargo: Copelas de precalentamiento antes de la carga (carga de plomo) para evitar

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escupir

Apertura

(emisión

de

gases

causadas

por

impurezas

copela)

Este proceso tarda de uno a dos minutos. Este precalentado requiere 900 º C (1652 º F) para derretir la capa de óxido de plomo y exponer el núcleo de plomo fundido.

Conducción Este paso dura aproximadamente 1 minuto por gramo de plomo. El plomo se funde a 328 º C (622 º F), pero la temperatura debe ser lo suficientemente alta como para derretir rápidamente la formación de óxidos metálicos (óxidos de plomo y cantidades limitadas de las impurezas del metal base).

Apartado: es un proceso químico para separar el oro de la plata utilizando ácido nítrico con densidad de 1,2 y temperatura de 80ºC para disolver la plata.

3. METODOLOGÍA SEGUIDA 3.1. EQUIPOS Y MATERIALES

3

3


Horno eléctrico

Régulo

Sílice

Balanza analítica

Balanza electrónica

Implemento de seguridad de aluminio

Tenazas para fundición

3.2. PROCEDIMIENTOS: Experiencia: Ensayo al fuego de un mineral aurífero

4

4


Calentar la copela a 800 – 900

Colocar el régulo de

Abrir la compuerta

°C por un tiempo de 20

25.8g en la copela a una

cada 10 minutos

minutos

temperatura de 900°C

hasta ver destellos en la muestra

Pesar en una balanza de

Recoger la muestra y

analítica el botón

hacerla enfriar aprox

formado

a temperatura ambiente

Calentar la coplea hasta los 900°C durante 20 minutos

Fig. 3.2.1. Proceso de acondicionamiento de la copela

Introducir la copela junto con el régulo supervisando cada 10 minutos abriendo la puerta del horno para garantizar la entrada de oxígeno para su reacción.

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Fig.3.2.2. Proceso de copelación cada 10 minutos de liberación en el horno eléctrico.

Sacar el botón de oro de la copela y proceder a pesar en una balanza de analítica.

Fig.3.2.3. El botón del doré después del proceso de copelación

4. RESULTADOS OBTENIDOS

Intervalos de tiempo

Tiempo

Régulo

Temperatura de trabajo

6

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10 minutos

45 minutos

25.38g

900°C

Tabla.4.1. Condiciones de operación.

Peso del botón de oro y plata

0,008 gramos

Tabla.4.2. Peso obtenido después del proceso de copelación

Recuperación del doré en la muestra mineral es: 

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DISCUSIÓN DE RESULTADOS En la copelación realizada en la bolsa 3 se inició con previo calentamiento de la copela para garantizar el proceso de copelación y la resistencia a temperaturas en caso de que se encuentra dañada internamente y evitar pérdidas de doré en el transcurso de la copelación. Luego del calentamiento previo se realizó el proceso de separación por volatilización (Copelación) donde se vio destellos que son la reducción de óxido de plomo a plomo metálico volatilizándose y dejando en libertad al doré captado durante la fundición en forma de régulo. Estos procesos garantizan la recuperación de oro y plata en plantas industriales (minerías y refinerías). Este procedimiento se hizo a partir del regulo formado del laboratorio anterior indicado de la bolsa 3 donde se dejó en libertad al doré de oro y plata siendo esta 26.667gramos de doré en 1 Tonelada métrica de mineral aurífero. Siendo a simple vista la cantidad de oro despreciable respecto al tonelaje del mineral pero en plata la recuperación es un poco más significativa que la del oro. No podemos precisar que todo el botón de doré fuera plata debido a los metales que están adheridos a él y hace falta un proceso de refinación que viene a ser la disolución de los metales adheridos al botón por medio de ácido nítrico o sulfúrico que son oxidantes a todos los metales menos al oro.

5. CUESTIONARIO 1. ¿A qué se debe las pérdidas de Au y Ag en el proceso de copelación?

7

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Las pérdidas por copelación se deben a perdidas por volatilización, (el arrastre de partículas por sustancias volátiles) debido a temperaturas demasiado elevadas las perdidas por absorción dependen de la copela. La perdida por volatilización se minimiza controlando la temperatura de 800°C – 1100°C, las perdidas por absorción se controlan utilizando copelas de buena calidad (se hacen pruebas de absorción de copelas). Existe una forma adicional de pérdida cuando al final de la copelación se sacan rápidamente la copela de la mufla y el dore (aleación de Au y Ag) que contiene mayoritaria mente Ag desprende rápidamente el oxígeno absorbido antes de solidificarse originando proyecciones que al final deterioran el análisis, esto se puede evitar reduciendo paulatinamente la temperatura antes de retirar la copela de la mufla.

2. ¿Cómo se pueden evitar o reducir las pérdidas de Au y Ag en la copelación? a. Para eliminar impurezas metálicas que puedan acompañar al botón de plomo auro-argentífero las cuales pueden ser oxidadas por el oxígeno de aire. Al iniciarse la copelación se debe entreabrir un poco la puerta de la mufla para que esto ocurre. b. Se debe de controlar que la temperatura no sea demasiada elevada la cual debe de estar en un rango de 800° C a 1200° C lo cual reducirá al mínimo el arrastre de partículas por las sustancias volátiles. c. Una buena clasificación del mineral evitara perdidas por absorción y retención de las escorias pues se eliminaran las impurezas desde un principio. d. La copela debe estar hecha de un material poroso, de modo que luego de someter el régulo (Au-Ag-Pb) al horno, la parte de plomo que no es oxidada por el aire, sea absorbida por la copela. e. La copela no deberá presentar rajaduras, fisuras, etc. Las cuales durante la copelación podrían generar derrame de muestra. f. El régulo de Au-Ag-Pb antes de ser sometido al horno para la copelación, deberá ser forjado a la forma de un cubo, de manera que se origine una superficie uniforme para la oxidación con el aire. g. Un ligero calentamiento de la copela antes de introducirlas al horno también es importante para evitar cambios térmicos bruscos que alteren la muestra.

3. ¿Qué influencia tienen las impurezas de arsénico, cadmio, hierro, magnesio en la copelación? Influencia de las impurezas en la copelación. Cantidades apreciables de arsénico, cadmio, fierro manganeso, etc. En el botón de plomo auro -argentífero aumentan las pérdidas de Oro y plata por cuanto sus óxidos no son absorbidos totalmente y forman escorias sobre la copela

4. ¿Cuál es el comportamiento del antimonio, zinc y el cobre en la copelación? El antimonio se combina con el plomo dando un antimoniato de plomo que queda como escoria en la copela. El Zinc metálico en la copelacióndecrepita arrastrando partículas de plomo. Es imposible copelar enpres encia de este elemento. El cobre es oxidado a oxido cuproso el cual después en contacto con el plomo fundido se reduce a cobre metálico. Por esta razón se hace muy difícil su eliminación. Es típico observar una coloración gris oscura casi

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negra en las copelas que se ha estado copelando un regulo de plomo que ha contenido muchas cantidades de cobre como impureza.

5. ¿Por qué se dice que es imposible copelar en presencia de zinc? El Zinc metálico en la copelación decrepita arrastrando partículas de plomo. Cuando el contenido de cinc es muy alto, la volatilización de este en la fu sión acarrea pérdidas significativas

6. ¿Por qué se hace muy difícil la eliminación del cobre (si está presente) en el proceso de copelación? El cobre es oxidado a oxido cuproso el cual después en contacto con el plomo fundido se reduce a cobre metálico. Por esta razón se hace muy difícil su eliminación.

6. OBSERVACIONES   

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Se observó destellos durante el proceso de copelación. La coloración final del proceso de copelación es color amarillo rojizo. Su cinética de volatilización del plomo es muy lenta debida a la interferencia de Cu, Mg y Cd en la muestra que fueron absorbidos por el plomo. La muestra doré es despreciable en la muestra de mineral de 30 gramos.

CONCLUSIONES 

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Se obtuvo solamente 26.667 gramos de doré aurífero en una Tonelada métrica de mineral aurífero siendo la ley muy baja. Se continuó satisfactoriamente los procesos de análisis de oro y plata en la muestra mineral. Se procesó el régulo obtenido del laboratorio anterior para la copelación y/o refinación para la obtención del doré. No se realizó la refinación del doré con HNO 3 debido a que la cantidad de doré era despreciable siendo esta 0.0008 mg de doré.

BIBLIOGRAFÍA 

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Bernard, Michel – Philibert, Talbot(1973). Metalurgia general, Lima – Hispano Europea Portal minero (abril 2006), manual General de Minería y Metalurgia, chile Portal Minero Ediciones

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