Caracterización Y Optimización De Parametros De Sx/ew Para La Obtención De Cobre Electrolítico A Nivel Laboratorio

CONTENIDO

Resumen............................................................................................................ 1

Capitulo 1: Introducción .................................................................................. 3

1.1 Generalidades .......................................................................................... 3

1.2 Antecedentes y Fundamentación Técnica Científica................................ 7

1.3 Planteamiento del problema .................................................................... 8

1.3 Antecedentes y Fundamentación Técnica Científica................................ 8

1.4 Hipótesis................................................................................................... 8

1.5 Objetivos .................................................................................................. 8

1.6 Metas específicas..................................................................................... 8

1.7 Justificación ............................................................................................. 9

1.8 Limitaciones ............................................................................................. 9

Capítulo 2: Marco teórico

2.1 Cobre..................................................................................................... 10

2.2 Especies minerales comerciales de cobre ........................................... 12

2.3 Metalurgia del cobre ........................................................................... 13

2.3.1 Pirómetalurgia ...................................................................................... 13

2.3.2 Hidrometalurgia .................................................................................... 14

2.4 Usos del cobre .................................................................................... 14

2.4.1 En la industria de las comunicaciones y manufacturera ....................... 14

2.4.2 El cobre en la agricultura e industria de la construcción ....................... 15

2.4.3 Aleaciones de Cobre ............................................................................ 15

2.5 Purificación y concentración de la solución .......................................... 16

2.6 Extracción por solventes (SX)............................................................ 17

2.6.1 Proceso SX – EW del cobre ................................................................. 18

2.6.2 Descripción del proceso ........................................................................ 18

2.6.3 Reextracción (Stripping). ..................................................................... 19

2.6.4 Base de la transferencia de cobre. ...................................................... 20

2.6.5 Etapa de Extracción ............................................................................. 21

2.6.6 Etapa de Reextracción ......................................................................... 22

2.6.7 Configuración de una planta de extracción por solvente (SX) ........... 22

2.6.8 Conceptos fundamentales.................................................................... 25

2.6.8.1 Coeficiente de distribución ................................................................... 25

2.6.8.2 Selectividad.......................................................................................... 26

2.6.8.3 Influencia del pH................................................................................... 26

2.6.8.4 Determinación del número de etapas de Extracción y Reextracción

Isoterma de distribución ................................................................................... 29

2.6.8.5 Punto de saturación.............................................................................. 30

2.6.8.6 Recta de operación .............................................................................. 31

2.6.9 Diagrama de Mc Cabe – Thiele............................................................ 32

2.6.10 Reactivos utilizados en SX de cobre .................................................... 35

2.6.11 Tipos y características de reactivos ..................................................... 36

2.6.12 Tipos de extractantes. ........................................................................ 37

2.6.13 Arrastres y continuidad. ..................................................................... 39

2.6.14 Recuperación del orgánico.................................................................. 39

2.6.15 En Electrolito ....................................................................................... 40

2.6.16 En Refino............................................................................................. 40

2.6.17 Remoción del acuoso.......................................................................... 40

2.7. Procesos electrometalúrgicos ........................................................ 41

2.7.1 Proceso electroquímico....................................................................... 42

2.7.2 La medición de potenciales de electrodo ............................................ 44

2.7.3 Tipos de electrodos de referencia ........................................................ 45

2.7.4 Escala normal de potenciales............................................................... 46

2.7.5 Ley de Faraday .................................................................................... 48

2.7.6 El Equivalente Electroquímico (EEQ) .................................................. 49

2.7.7 Eficiencia de corriente .......................................................................... 49

2.7.8 Aspectos cinéticos................................................................................ 50

2.7.9 Densidad de corriente .......................................................................... 50

2.7.10 Ecuación de Nernst .............................................................................. 51

2.7.11 Polarización electroquímica.................................................................. 52

2.7.12 Medición del voltaje de celda ............................................................... 54

2.7.13 Diagramas de estabilidad Pourbaix...................................................... 55

2.8. Electro obtención de cobre (EW) ..................................................... 58

2.8.1 Descripción del proceso de electro obtención del cobre ....................... 58

2.8.2 Reacciones de Electro obtención .......................................................... 59

2.8.3 Reacción de celda global ...................................................................... 61

2.8.3 Evolución del oxígeno ........................................................................... 62

2.9 Parámetros en la electroobtención del cobre................................... 65

2.9.1 Densidad de corriente ........................................................................... 65

2.9.2 Contenido de cobre en el electrolito ...................................................... 65

2.9.3 Contenido de acido sulfúrico (H2SO4) .................................................. 65

2.9.4 Dosificación de reactivos....................................................................... 66

2.9.5 Temperatura de celda ........................................................................... 67

2.9.6 Flujo del electrolito a las celdas............................................................ .67

2.9.7 Contenido de cloruros (Cl-).................................................................... 67

2.9.8 Contenido de solvente orgánico............................................................ 68

2.9.9 Contenido de hierro............................................................................... 68

2.10 Productos de la electroobtención...................................................... 68

2.10.1 Supresión de niebla de ácido ................................................................ 69

2.11 Calidad del cátodo de cobre electro obtenido................................. 69

2.11.1 Efectos del contenido de cobre en el electrolito sobre calidad del

cobre electro obtenido...................................................................................... 70

2.11.2 Efectos de la densidad de corriente sobre la calidad del cobre electro

obtenido ........................................................................................................... 72

2.12 Maximizar el rendimiento de la corriente............................................... 73

2.13 Cantidad de cobre electro obtenido....................................................... 74

Capítulo 3: Metodología de trabajo...............................................................77

3.1 Generalidades ....................................................................................... 77

3.2. Caracterización mineralógica del mineral de cobre............................... 78

3.3 Tostacion y lixiviacion de calcina de cobre...................................... .80

3.3.1 Procedimiento experimental en la tostación-lixiviación.......................... 81

3.4. Extracción

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