Instituto Superior Tecnológico TECSUP
Laboratorio de Procesos Metalúrgicos I Informe N° 4 Título de la Práctica: Fundición de un Mineral Aurífero: Proceso de Copelación (2 ° Parte)
Grupo N° 2 Alumno:
Código:
Romero Toribio, Gerald
103384
Profesor: Corcuera Urbina, Juan Agustín
Objetivo:
Conocer el proceso de calcinación de un mineral. Realizar la calcinación de la caliza (carbonato de calcio) a cal viva (CaO). Determinar la cinética de reacción en función de los parámetros medidos
Fecha de Realización: Realización: 16 de abril de 2012 Lima, 29 de abril de 2012
Procesos Metalúrgicos I 2012
ÍNDICE ÍNDICE ......................................................................................................................................................... 2 1.
INTRODUCCION ..............................................................................................................................
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1.
METODOLOGÍA SEGUIDA ...............................................................................................................
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2.
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ...................................................................................................
8
3.
Discusión de resultados ..................................................................................................................
8
4.
Cuestionario ...................................................................................................................................
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5.
Conclusiones .................................................................................................................................
10
Bibliografía ............................................................................................................................................... 10
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Procesos Metalúrgicos I 2012 EXPERIMENTO N˚ 4
FUNDICIÓN DE UN MINERAL AURÍFERO: Proceso de copelación ABSTRACT This process is carried out with mineral head containing gold and silver disseminated in small particles, which to be separated pass through a process of crushing and grinding. Subsequently, to achieve separation of gold and silver from the non-serviceable, proceed to the merger with clay pot and fluxes such as lead oxide, which captures particles of gold and silver drawing them and putting them together. It works well with other fluxes of silicate and oxides that come together to form slag. Everything is combined in definite proportions in percentages are taken to the furnace at high temperatures for a period of 30 minutes. After this time the melt is poured into a conical mold, and then the separation occurs metals (lead, gold and silver) from the dross. To separate the gold from silver proceeds to a mechanical treatment to remove debris from the surface, then placed in a metal crucible called cup, which has the property of absorbing the lead. This cup is inserted back into the flask at high temperatures thus definitely separating gold and silver. Finally will be a mixture of gold and silver. To separate a chemical attack is carried out with nitric acid to gold decouple (in solid) of silver, which will then be precipitated with hydrochloric acid and brought to the merger for this mineral in high purity.
1. INTRODUCCION PROCESO DE COPELACIÓN
La copelación tiene como meta la eliminación al estado de óxidos, por medio del plomo, de los metales comunes tales como el cobre, el hierro o el níquel, del oro y de la plata ya que no son oxidables se quedan al estado metálico. Se lleva la operación en un horno de mufla, en un recipiente poroso llamado copela constituida de magnesia o de polvo de oro calcinado. Se basa la copelación en el hecho de que
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Procesos Metalúrgicos I 2012 “cuando el
plomo fundido se expone a la acción del aire, a una temperatura que ronda los
1100 ºC y 1200ºC, se combina al aire en forma de litargirio (PbO) que es liquido a la temperatura a la que se forma. Resulta que, si el plomo esta contenido en una copela que permite al litargirio ser absorbido a medida que se forma, de tal manera que una nueva superficie libre de plomo queda siempre sometida a la acción del aire, la oxidación se llevara mientras la totalidad del plomo no haya sido absorbido. El oro y la plata, sometidos a un tratamiento similar no se oxidan y se mantienen al estado metálico. Es preciso notar que es la gran diferencia de tensión superficial entre el plomo fundido y los metales preciosos fundidos la que evita a aquellos que sean absorbidos por la copela.
1. METODOLOGÍA SEGUIDA Materiales y equipos
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Lingoteras de Hierro Crisoles Horno a combustible diesel del laboratorio. Balanza Copelas (hechas de magnesita y ceniza de hueso) Equipos de Seguridad (guantes, caretas, mandil, tenazas, etc.)
Procesos Metalúrgicos I 2012 Reactivos y Soluciones
Muestra de Mineral aurífero pulverizado Litargirio (PbO) Na2CO3 Bórax SiO2 AgNO3(para muestra Sulfurada)
Procedimiento El laboratorio se enfoco en la fundición de un mineral aurífero sulfurado, dado que todos los grupos utilizamos las misma cantidad de mineral sulfurado, solo se procedió a cuantificar las cantidades y proceder con la fundición. Tabla N°1: Condiciones de trabajo
Grupo
Cantidad de mineral aurífero
Tiempo Aprox.
1 2 3 4 5
Se procedió a pesar nuestro mineral aurífero y agregar dentro de el los demás reactivos.
Fig. 01 Mineral Aurífero Sulfurado
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Fig.N°2 Demás reactivos agregando a la bolsa.
Procesos Metalúrgicos I 2012
Luego se mezcla homogéneamente y se coloca dentro de un crisol, para luego proceder con agregar agregar una cierta cantidad de bórax bórax para que se desarrolle un buen ambiente.
Fig. N°3 Se agrega nitrato de plata ya que es un mineral m ineral sulfurado
Luego se agrega bórax para que ocurra un buen ambiente en la fundición se introduce el crisol en el horno y se retira después después de 60 minutos minutos de todos los los grupos.
Fig. N°5 Bórax agregado encima de la mezcla
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Fig. N°4 Colocación de la mezcla en el crisol
Fig. N°6 crisol introducido al horno
Procesos Metalúrgicos I 2012
Se retira del horno y se procede a observar los diferentes resultados.
Fig. N°7 Enfriamiento del fundido
Fig. N°8 diferentes productos de los grupos
Obtencion de los diferentes tipos de botones con los minerales preciosos dentro.
Fig. N°9 Botones de plomo de los cinco grupos
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Procesos Metalúrgicos I 2012 2. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Tabla N°1: Dato de tiempo y pesos de botones obtenidos
Grupo
Tiempo (min.)
Peso del botón de plomo (gr)
1 2 3 4 5
60 60 60 60 60
23.3 25 33.04 33.27 28.1
3. Discusión de resultados
Se debe de tener en cuenta ya que esta vez se realizo con un minerales sulfurado se agrega nitrato de plata sin embargo si la procedencia de nuestro mineral hubiera sido oxido en ese caso se hubiera utilizado mejor la harina.
La obtención de los diferentes diferentes pesos del botón de plomo puede puede deberse a una posible mala pesada de reactivos u procedencia homogénea del mineral tratado.
En los todos los grupos tuvimos las misma condiciones condiciones de trabajo por tal no se puede definir con exactitud cual fue el error por el cual los pesos hayan salido diferentes y la forma de la escoria sea distinta.
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Procesos Metalúrgicos I 2012 4. Cuestionario 1. ¿A qué se debe las pérdidas de Au y Ag en el proceso de copelación? -
-
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 oxigeno 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?
3. ¿Qué influencia tienen las impurezas de arsénico, cadmio, hierro, magnesio en la copelación? -
Cuando hay presencia de arsénico, magnesio, cadmio, es necesario un tostado previo a 500 – 550º C, dado queel carbón, el cinc y el arsénico ar sénico se queman fácilmente, desprendiéndose desprendiéndose densas humaredas de óxidos de cinc. El residuo consiste principalmente de óxidos de Pb y Zn con oro, plata y sílice.
4. ¿Cuál es el comportamiento del antimonio, zinc y el cobre en la copelación?
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Procesos Metalúrgicos I 2012 5. ¿Por qué se dice que es imposible copelar en presencia de zinc? Cuando el contenido de cinc es muy alto, la volatilización de este en la fusión acarrea pérdidas significativas, por lo que debe procederse a un tratamiento previo con ácido sulfúrico al 10 –20%, los humos son tóxicos y deben evacuarse al exterior. Se deja sedimentar los sólidos, se lava con agua caliente y se separa por decantación, luego se saca, se calcina y se funden. funden.
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6. ¿Por qué se hace muy difícil la eliminación del cobre (si está presente) en el proceso de copelación?
5. Conclusiones
La forma de cómo se procede a tratar minerales sulfurados lleva casi la misma técnica que el tratamiento en fundición para un mineral aurífero oxidado.
La composición química y/o física de la escoria puede ser decisiva al momento de emplear en la planta ya que debe de existir la mínima cantidad de metales preciosos dentro de el.
El botón de plomo obtención gracias al litargirio, este mismo debe de tener la capacidad para captar las mayor cantidad de metales precioso ya que estos tienen gran valor en el proceso además las perdidas por volatilización debe ser mínimas.
Ya que es un mineral sulfurado se necesito de nitrato de plata ya que es un muy buen oxidante para tratar al sulfuro
Bibliografía
1. Bernard, Michel – Philibert, Talbot(1973). Metalurgia general, Lima – Hispano Europea 2. Portal minero (abril 2006), manual General de Minería y Metalurgia, chile Portal Minero Ediciones
3.
REYES, Iván. METALURGIA DEL ORO Y MEDIO AMBIENTE – UNT - Diciembre 1997.
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