Lixiviacion del Cobre



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Facultad de Ingeniería

Ingeniería Civil Química


Lixiviacion del Cobre





17 de Junio del 2015



Nombre del grupo: Grupo Nº 6
Javiera Torres Álvarez (Coordinador)

Natalia Yáñez Puentes

Daniela Toro Cachaña

Nicolás Venegas Cabezas


Profesor: Luis Ríos

Introducción a la ingeniería

Unidad 2: Ingenieros USACH

Taller 5: El trabajo y modelos en ingeniería

Resumen
El presente informe trata acerca de la lixiviación, que es un proceso por el cual se obtiene mineral a través de disoluciones liquidas en piletones, este proceso es llevado a cabo principalmente por ingenieros metalúrgicos, que son los encargados de la extracción y procesamiento de diferentes metales y no metales para su futura aleación, para que de esta forma puedan ser usados como materiales en diversos aspectos.
Más que conocer el proceso extractivo del mineral, se profundizará en el modelo utilizado por estos profesionales, con el fin de conocer sus estrategias en esta práctica.

Es por esto que en las próximas páginas se dará a conocer el proceso paso a paso para luego comprender de manera exitosa el modelo elegido.



ÍNDICE
1. Introducción…………………………………………….…………………………………...pág.1

2. Desarrollo

2.1. Ingeniería civil Metalúrgica....................................................................................pág.2

2.2. Lixiviación del cobre..............................................................................................pág.2

2.2.1. Conceptualización del modelo…………………………………..………………..pág.2

2.2.2. Representación del modelo …………...………………………………………....pág.3

2.2.3. Formulación del modelo ……………………………………………………...…..pág.4

2.2.4. Evaluación del modelo …………………………………………...……...……….pág.4

3. Conclusión……………………………………………………………………………..…...pág.5

4. Bibliografía…………………………………………………………………….....…………pág.6

Introducción
En Chile se cuenta con el cobre, un mineral de alta valoración debido a su composición y a las diversas aleaciones a las que puede ser sometido para originar nuevos productos. El país se ha convertido en las últimas décadas en uno de los mayores productores de cobre, sin embargo, la cantidad de mineral ha ido en decadencia, debido a su fuerte explotación.
Uno de los procesos importantes y necesarios para llevar a cabo dicha extracción es la lixiviación, mediante el cual se obtiene el mineral gracias a disoluciones líquidas en piletones gigantes, casi del tamaño de estadios olímpicos, pero esta condición trae consigo fuertes problemas para el medio ambiente debido a la alta contaminación que se produce, ya que se aloja gran cantidad de residuos en las altas montañas.
El objetivo principal es conocer el método por el cual se extraen los minerales y también obtener y aprender el modelo que es utilizado por los metalúrgicos en sus labores.

Ingeniería Civil Metalúrgica


La ingeniería metalúrgica es la encargada de los elementos metálicos y no metálicos, para la extracción, procesamiento y fundición de los minerales, permitiendo así el uso de estos convertidos en materiales, como por ejemplo en construcciones y trabajos de metal.
Los ingenieros metalúrgicos se desarrollan en el campo de la minería, especialmente la minería del cobre, como unos de los principales actores ya que son los encargados de separar el metal valioso del mineral, para realizar este proceso existen varios modelos, el más utilizado actualmente es la lixiviación.
Lixiviación del cobre

Conceptualización del modelo

1.- Se extrae uno o varios solutos de un sólido, atreves de la utilización de un solvente líquido donde ambas fases entran en contacto para que el soluto puede difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que provoca una separación de los componentes originales del sólido.

2.- En el proceso del cobre la lixiviación es en pila lo cual permite conseguir el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, empleando una disolución de ácido sulfúrico y agua. Esto se basa en que los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas. Haciendo así que los minerales se separen más rápido.


2
1


Imagen 1 y 2 representan las pilas de mineral que es regado con soluciones acidas


Representación del modelo.
La Etapa de lixiviación del cobre corresponde a varios procedimientos, como representación del modelo se tiene:
1.- El primer procedimiento es el Chancado donde el material es fragmentado mediante el proceso primario y secundario, con el propósito de conseguir un material mineralizado de un tamaño máximo de 1,5 a ¾ pulgadas, tamaño suficiente para quedar expuestos los minerales oxidados de cobre para la infiltración de la solución ácida.
2.- Formación de las primeras Pilas, el material chancado es pasado mediante correas transportadoras hacia la parte donde se formará la pila.

3.- Curado del material, en donde las pilas son regadas con una solución de ácido sulfúrico, la que es llevada por cañerías repartidas homogéneamente. En este recorrido el material es sometidos a una primera irrigación con una solución de agua y ácido sulfúrico, este procedimientos conocido como curado, empezando el proceso de la sulfatación del cobre contenido en los minerales oxidados.
4.- El mineral curado es descargado por un equipo esparcidor gigantesco, que lo va colocando ordenadamente constituyendo un terraplén continuo de 6 a 8 m de altura, lo cual es llamada la pila de lixiviación, en esta pila se instala un sistema de riego por goteo y aspersores.

Previamente se sitúa bajo las pilas de material a lixiviar una membrana impermeable sobre la cual se pone un sistema de drenes, que son tuberías ranuradas, que disponen recoger las soluciones que se infiltran mediante del material.
5.- El sistema riego, mediante el sistema de riego por goteo y de los aspersores, se dispersa lentamente una solución ácida de agua con ácido sulfúrico en las pilas llamada lixiviación. La solución se infiltra rápidamente en la pila hasta su base. Esta solución disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, constituyendo una solución de sulfato de cobre.
6.- La solución es recogida por un sistema de drenaje y transportada por canaletas impermeabilizadas.
7.-La lixiviación es mantenida por 45 a 60 días, después que se ha agotado completamente el cobre lixiviable. El material sobrante es llevado a través de correas a botadores donde se puede empezar un segundo proceso para así extraer el resto del cobre.




5*

3*
sin título.jpg


3*La figura muestra el proceso anterior para poder realizar la lixiviación, que consiste en moler el mineral


4*

5*La figura muestra el proceso de lixiviación en el cual se riega el mineral donde se produce una solución acuosa que es llevada a las piscinas de lixiviación.



sin título.jpg

4*La figura muestra el mineral en pila que posterior mente será regado



Formulación química - matemática del modelo
El mineral molido es regado con una solución acuosa de ácido sulfúrico (H2SO4). Se obtiene una solución de sulfato de cobre (CuSO4), con una concentración de hasta 9 g/L, según la siguiente ecuación:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
*CuO: Óxido de cobre

*H2O: Agua

Evaluación del modelo
El modelo considerado tiene como objetivo obtener soluciones de sulfato de cobre (CUSO4) con concentraciones de hasta 9 gramos por litro, Llamadas PLS que son transportadas a múltiples estanques en donde se limpian eliminando partículas sólidas que podrían haber sido llevadas. Las soluciones de sulfato de cobre son transportadas a la planta de extracción por solvente.

Conclusión
El modelo elegido se entiende como un proceso metalúrgico que compete a la ingeniería metalúrgica, donde se enfocó especialmente en el proceso del cobre, enfatizando la lixiviación de este, etapa primordial para su formación. La conceptualización del proceso de lixiviación ayudó a percibir una idea de lo requerido, donde se da a entender lo es que la lixiviación, luego se pasa a las representaciones mentales, donde se explica y expone más detalladamente sobre este proceso entendiéndolo casi por completo, para finalizar en la evaluación del modelo se explica el objetivo y uso de este dando como resultado final la obtención de soluciones de sulfato de cobre esencial para su formación.

Bibliografía




  1. https://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp

Codelcoeduca (2012). Lixiviacion. consultado el 16 de junio del 2015

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Guiachetti Torres y Diego Ariel (2011).Consumo de Ácido Sulfúrico y Cinética de Lixiviación de un Mineral Oxidado de Cobre. Consulto el 16 de junio del 2015

  1. http://www.uantof.cl/cobre/pdfs/capitulo%20dos.pdf

Dra. Ingrid Gacés M.Universidad de antofagasta (2003).Metalurgia del cobre Consultado el 16 de junio del 2015

  1. http://revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia/article/viewFile/818/829

FJ Alguacil (1998).La recuperación de cobre mediante lixiviación-extracción con disolventes-electrólisis: hacia el siglo XXI. Consultado el 16 de junio del 2015

  1. http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/caceres/cursohidrometalurgia/Hidrometalurgia.pdf

Universidad de Atacama. Hidrometalurgia. 3 Lixiviación pág 20. Consultado el 16 de junio del 2015

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