Práctica 1. Lixiviación ácida de un mineral oxidado de Cu

   UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA[pic 1][pic 2]

 DE MÉXICO 

FACULTAD DE QUÍMICA

Departamento De Ingeniería Metalúrgica

Hidrometalurgia

Enseñanza Experimental

“Práctica 1. Lixiviación ácida de un mineral oxidado de Cu”

Nombre del Profesor: Wiener Fernando Cruz Méndez

Grupo: 03

Semestre: 2021-1

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Práctica 1. Lixiviación ácida de un mineral oxidado de Cu 

Objetivos 

-Observar y entender, con un experimento sencillo de laboratorio la lixiviación e hidrometalurgia de minerales.

-Calcular la concentración de las disoluciones lixiviantes mediante colorimetría.

-Identificar el mineral trabajado a través de la observación en el microscopio.

Hipótesis

Tiempo de realización de la práctica: 2 horas 

Fundamentos 

Los procesos hidrometalúrgicos para la disolución (lixiviación) de cobre se utilizan sobre todo en minerales que contienen óxidos de cobre, de baja ley y/o complejos, y en menor escala o para tratar concentrados de sulfuros. Los minerales de óxidos de cobre pueden lixiviarse por diversos métodos (in situ en minas, en terreros, en montones, o en tanques) dado que el cobre pasa fácilmente a la solución. Los reactivos lixiviantes más utilizados son ácidos diluidos (sulfúrico principalmente, clorhídrico y nítrico ocasionalmente), o bien soluciones alcalinas amoniacales de carbonato de amonio. Cuando se utiliza un ácido diluido la reacción química que ocurre durante el proceso de lixiviación de malaquita es (por ejemplo, para ácido sulfúrico): 

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Para estudiar el avance de esta reacción química en el laboratorio, es necesario estimar las concentraciones de las diferentes especies. La concentración de Cu2+ en una disolución acuosa puede determinarse mediante la comparación colorimétrica.

Procedimiento experimental  

Equipo, material y reactivos 

∙ 6 frascos viales de 30 ml         ∙ 5 embudos para filtración                             ∙ 1 soporte universal                       ∙ 1 soporte para embudos

∙ 1 espátula                                    ∙ 1 vidrio de reloj 

∙ 1 pipeta graduada de 5 ml            ∙ 1 pipeta graduada de 10 ml 

∙ 10 tubos de ensayo                     ∙ 1 matraz Erlenmeyer de 500 ml

∙ 1 propipeta                             ∙ papel filtro 

∙ solución de H2SO4                            ∙ mineral 

∙ microscopio menagráfico

Primera hora 

1. Separar una muestra de aproximadamente 5 g de mineral y enviarla al MEB para su cuantificación por rayos X y fotografía. 

2. Observar al microscopio las partículas que pueden contener Cu presentes en el mineral. 

3. Preparar una solución de ácido sulfúrico que contenga 50 g/l.

4. Transferir 100 mL de la solución lixiviante al vaso de reacción.

5. Adicionar cuidadosamente 10 g de mineral de Cu al frasco vial. 

6. Homogeneizar la solución, durante 30 min agitando eventualmente y observar cuidadosamente el experimento para determinar las condiciones para la cuantificación del proceso de lixiviación. 

7. Separar el sólido y observarlo al microscopio.  

Segunda hora 

1. Observar al microscopio las partículas que contenían Cu presentes en el mineral. Comparar con la muestra original y dar conclusiones. 

2. Tomar muestras del licor de lixiviación en los tiempos definidos a partir de la experimentación de la etapa anterior. 

3. Cuantificar el Cu contenido en las muestras de licor de lixiviación por comparación directa con las soluciones de concentraciones conocidas de cobre. 

4. Tomar dos muestras de 1 ml cada una, aforar a 50 ml y enviar ambas muestras para la determinación de Cu y Fe por absorción atómica. 

5. Comparar los resultados obtenidos entre el colorímetro óptico y absorción atómica para cobre y determinar la precisión del colorímetro.

Resultados y Análisis

A continuación, se mostrarán imágenes tomadas en un microscopio estereográfico de las muestras previamente secas para cada uno de los tiempos especificados. Es importante especificar que el mineral trabajado será la calcopirita (CaFeS2), junto con una mezcla de otros minerales de cobre.

Tabla 1. Observaciones realizadas de las menagrafías del mineral.

A continuación, se presentará los resultados obtenidos de la concentración de cobre que fue extraído en cada intervalo de tiempo:

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