20-12-2022 RESUMEN DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES HIDROMETALURGIA Angel Edison Oré Atuncar ESTUDIANTE DE INGENIERÍA METALÚRGICA RESUMEN DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES Video 01: La extracción por solventes puede ser definida como el paso de un soluto a especie metálica disuelta en una fase acuosa a otra fase orgánica líquida, inmiscible con ella, conocida como fase orgánica, con el objeto de separarla de las otras especies de la solución. El proceso de extracción por solventes como etapa de purificación y concentración de soluciones, es la etapa intermedia entre las de lixiviación y electrodepositación. La interposición de un medio orgánico entre la solución rica de lixiviación y el electrolito acuoso de electrodepositación permite que se lleve a cabo un proceso económico de separación química y concentración del cobre. La técnica de extracción por solventes utilizada en un proceso hidrometalúrgico del cobre que persigue los siguientes objetivos: Purificar soluciones, extrayendo selectivamente elemento de interés y eliminando las impurezas acompañantes. Separar dos o más elementos desde una solución, ya sea por extracción o reextracción selectiva. Concentrar el elemento deseado en una fase acuosa determinada hasta un punto en que el procesamiento posterior sea rentable. La extracción por solvente es una tecnología que permite concentrar y purificar soluciones en fase acuosa. La solución proveniente de la lixiviación, normalmente de baja concentración en la especie útil y con variadas impurezas, se contacta en una etapa llamada extracción con una fase orgánica inmiscible. Esta fase orgánica tiene la particularidad de extraer selectivamente al ión de interés presente en la fase acuosa. La Figura muestra el proceso de recuperación en forma esquemática. Este proceso se caracteriza por presentar dos etapas principales: Extracción y Re-extracción. La importancia de la Extracción por Solventes en la recuperación de especies químicas tanto metálicas como no metálicas, se ha incrementado notablemente en el último tiempo. Los mejoramientos en equipos y el desarrollo de nuevos reactivos han reducido en un porcentaje significativo la inversión y los costos de capital de los nuevos proyectos. Además su campo de aplicación se ha incrementado de la siguiente forma: Tratamiento de fuentes de baja ley o concentración en el caso de minerales. Tratamiento de afluentes de planta, tanto para la limpieza de metales pesados contaminantes desde corrientes liquidas, como para la recuperación de especies sublimadas o cristalizadas desde gases. Purificación de metales valiosos de elementos contaminantes indeseados. Alumno: Oré Atuncar Angel Edison Concentración de elementos valiosos desde soluciones, sin empleo de energía térmica. Conversión de la forma química de una especie en otra que permita su mejor utilización o recuperación, como también la obtención de productos de mayor valor agregado. Video 02: La metalurgia extractiva corresponde al conjunto de procesos que se llevan a cabo para separar selectivamente las especies de interés de aquellas sin valor. Esta está dividida en piro, hidro y electrometalurgia. - La pirometalurgia son aquellas técnicas de obtención de metales que se realizan a altas temperaturas, ya sea para la reducción de óxidos como para el tratamiento térmico de sulfuros. - La hidrometalurgia es aquella que se encarga de la extracción de metales a bajas temperaturas. Es la obtención de compuestos por métodos desarrollados en medio acuoso. - La electrometalurgia, es aquella parte de la metalurgia que trata de la extracción y refinación de metales por el uso de corriente eléctrica. Para poder hacer uso y beneficio de los metales que se necesitan en el día a día, es muy importante saber cuáles son las menas minerales de las cuales se obtienen estos metales, entre estas se pueden encontrar: Hierro: - Hematita (Fe2O3) - Goethita (FeO·OH) - Pirita (Fe2S) - Siderita (FeCO3) Cobre: - Cuprita (Cu2O) - Malaquita ( Cu2CO3(OH)2) - Azurita (Cu3(CO3)2(OH)2) - Bornita ( Cu5 Fe S4 ) - Calcopirita (CuFeS2) Níquel: - Goethita Lateritas (Degradación) Aluminio: - Bauxita Gibsita, Alumno: Oré Atuncar Angel Edison Bohemita, Diásporo Oro: - Nativo Platino: - Nativo Cromo: - Cromita ( FeCr2O4) Potasio: - Plagioclasas Bario: - Baritina (BaSO4) Plata: - Nativo Litio: - Sales Estaño: - Casiterita (SnO2) Vanadio - Vanadita (Pb5(VO4)3Cl) Zinc: - Esfalerita (ZnS) Niobio: - Columbita ((Fe,Mn)Nb2O6) - Tantalita ((Fe,Mg,Mn)Ta2O6) En el ejercicio obtenemos el siguiente resultado: Alumno: Oré Atuncar Angel Edison Alumno: Oré Atuncar Angel Edison Video 03: lixiviar un mineral de cobre utilizando cloruro férrico como agente oxidante según las condiciones de la tabla referencial se debe medir el ph al pls y ajustarlo a 2 por otra parte se debe tomar la cantidad de orgánico necesaria y agregarle un embudo de decantación previamente rotulado el expectante que vas a utilizar se llama leaks 860 n hice el cual está en una proporción del 10 por ciento respecto a un diluyente que en este caso es quiero hacer y que está presente en un 90 por ciento una vez agregada tanto la parte cosa qué es el pls como el orgánico descargado se debe comenzar a agitar vigorosamente para que ambas partes pueden estar en un clima contacto de tal forma que el orgánico se cargue con el cobre cuando terminen de agitar se debe esperar a que más fácil se separen el orgánico pasa a llamarse orgánico cargado y el acuoso ahora se llama refina el cual debe ser retirado cuidadosamente por el fondo del embudo de decantación y enviar una muestra para análisis químico el orgánico cargado pasa a la etapa siguiente de extracción mientras que el refino se descarte debemos mencionar que el refino va a pasar a la etapa de lixiviación a nivel industrial y con esto van a ser regadas las pilas para la parte de la extracción nosotros tenemos el orgánico cargado y tenemos una fase acuosa que proviene de la etapa de electro obtención y que se llama electrolito pobre el cual debe ser agitar nuevamente junto a el orgánico cargado finalmente la fase orgánica va a estar descargada y la fase acuosa pasa a ser un electrolito rico el cual debe ser retirado cuidadosamente por el fondo del embudo de decantación no olvides Alumno: Oré Atuncar Angel Edison enviar una muestra para análisis químico el resto del electrolito debe ser almacenado para posteriormente ser utilizado en el experimento de electro ciencia en el informe deberán realizar el diagrama de mckay tel para esto deberán realizar un balance de masa en cada razón orgánico poso tanto para la etapa de extracción como de extracción el balance de masa de la etapa de extracción vamos a considerar que lo que entra es igual a lo que sale lo que entra va a ser un volumen de poso por su respectiva concentración más un volumen de orgánico descargado por su respectiva concentración en cobre luego de mezclar estas fases nosotros vamos a tener un volumen de apoyo por su respectiva concentración de cobre más un volumen de orgánico cargado por su respectiva concentración en cobre el acoso que ingresa es llamado pls mientras que el acoso que sale es llamado refina para simplificar los cálculos vamos a considerar que la concentración de cobre en el volcánico descargado es ser luego vamos a comenzar a simplificar los datos para esto vamos a despejar la concentración de cobre en el orgánico cargado vamos a considerar también que el volumen de la cosa va a ser igual al volumen de pdf y que es igual al volumen del recibo por lo tanto nuestra ecuación quedará de la siguiente forma el volumen de acuoso duplicado por la concentración de cobre en el ps - la concentración de cobre en el recibo por otro lado vamos a tener el volumen de orgánico cargado por su respectiva concentración de cobre vamos a despejar las variables que damos nuestro balance de la siguiente forma nosotros vamos a conocer los datos de volúmenes de apoyo volúmenes de orgánicos concentración de pls y concentración de cobre en el gráfico nuestra única incógnita va a terminar siendo la concentración de cobre en el único cargado deberán graficar para cada razón orgánico acuoso los puntos de las concentraciones de cobre en el refino y la concentración de cobre en el orgánico cargado en el eje para graficar les alterna de carga el eje x base la concentración de cobre en el acoso mientras que el eje base la concentración de cobre en el orgánico la recta de operación va a ser dada luego van a tener que realizar las etapas por las cuales debe entrar el pls para convertirse en el refino esa es llamada isoterma mientras que la línea recta es llamada recta operación el conjunto de todo esto es llamado diagrama de máquina para la etapa de restricción vamos a considerar el siguiente balance también vamos a decir que lo que entra es igual a lo que sale el volumen de acoso en este caso va a ser llamado electrolito pobre que va a entrar en conjunto con el orgánico cargado con su respectiva concentración en cobre luego de agitar nosotros vamos a obtener un electrolito rico más un volumen de orgánico descargado con su respectiva Alumno: Oré Atuncar Angel Edison concentración de cobre el único de datos que nos vamos a conocer va a ser la concentración de cobre en el orgánico descargado por lo tanto vamos a tener que despejar esta variable el balance de masa va a ser el siguiente al graficar los puntos obtenidos anteriormente por el balance de masa vamos a tener una nueva isoterma de restricción la única diferencia que existe con el diagrama de extracción es que los ejes deben ser intercambiados quedando en el eje x la concentración de cobre en el orgánico y en el eje y la concentración de cobre en el apoyo la recta de operación también son datos que van a ser entregados en el informe en el informe no olviden analizar la selectividad del extract antes por el cobre y el fierro además de entregar los diagramas de extracción y re extracción. Alumno: Oré Atuncar Angel Edison
