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NUEVO MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN DE NUEVO MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN DE COBRE POR LIXIVIACIÓN DE MINERALES COBRE POR LIXIVIACIÓN DE MINERALES
MIXTOS DE COBRE EN MEDIO BÁSCIO CON MIXTOS DE COBRE EN MEDIO BÁSCIO CON SOLUCIÓN CLOROSOLUCIÓN CLORO--AMONIACAL: AMONIACAL:
EVALUACIÓN TÉCNICO ECONÓMICAEVALUACIÓN TÉCNICO ECONÓMICA.
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Ing. Álvaro Ordóñez NúñezIngeniero Metalurgista, Consultoralvaroordoes10@hotmail.com
Edmundo Alfaro Delgado; Dr. Ing. Docente Pontificia Universidad Católica del Perúealfaro@pucp.pe
LIXIVIACIÓN CON HIPOCLORITO - AMONIACO
• La lixiviación de minerales de cobre (óxidos y sulfuros), se efectuó alemplear hipoclorito (lejía) y amoniaco en un medio básico.
• El cobre se disuelve fácilmente formando el complejo tetra-amin-cúprico, Cu(NH3)42-.
• Se realiza a presión y temperatura normales.
• La solución de lixiviación resulta libre de impurificantes debido a:
o El carácter selectivo del amoniaco;
o En medio básico con muy pocos iones interferentes en solución.
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o En medio básico con muy pocos iones interferentes en solución.
• Proceso es apto para:
o Minerales que presentan dificultad a la lixiviación ácidaconvencional, (carbonatos; cobre nativo).
o Minerales con baja recuperación al emplear la concentración porflotación.
o Sulfuros secundarios íntimamente ligados a óxidos.
• La recuperación de cobre metálico se efectúa mediante Electro-deposición directa.
• Se produce la disolución de metales preciosos: oro y plata.
MECANISMO DE LIXIVIACIÓN
� Oxidación mediante el cloro acuoso o hipoclorito, OCl-: CuCl+,AuCl4-.
� Acomplejamiento con amoniaco: NH3(ac):
3
amoniaco: NH3(ac): Cu(NH3)4+2, Ag(NH3)2+.
� Empleo del Cu(NH3)4+2
como agente oxidante secundario
Reacción Cátodica:
Cu(NH3)4+2+ e-=Cu(NH3)2++2 NH3(ac).
Cu(NH3)2+ + e- = Cu° + 2 NH3(ac)
Cu(NH3)4+2 + 2 e- = Cu° + 4 NH3(ac)
ELECTRO DEPOSICIÓN
Cu(NH3)4 + 2 e = Cu° + 4 NH3(ac)
2 H2O + 2 e- = 2 OH- + H2
Reacción anódica:
4 OH- = O2 + 2 H2O + 4 e-
2 Cl- + 2 e- = Cl2(ac)
4
REGENERACIÓN DE HIPOCLORITO
Reacción de formación de hipoclorito:
Cl2 + 2 OH- => OCl- + Cl- + H2O
Requerimientos:-Baja concentración iones Cl--Medio básico-Baja temperatura.
Producción de cobre en polvo.
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Producción de cobre en polvo.
DESARROLLO DE LA PRESENTACION
DIAGRAMA DEL PROCESO
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Composición Mineralógica
- Cobre gris: partículas libres y en asociaciones.
-Chalcopirita: dentro de carbonatos y sulfuros secundarios.
-Cobre nativo: inclusiones finas en gangas.
EVALUACIÓN EXPERIMENTAL
gangas.
-Carbonatos de cobre: malaquita, poca azurita.
- Óxidos de cobre: cuprita masiva y en agregados terrosos.
-Sulfuros secundarios: calcosita y digenita.
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EVALUACIÓN EXPERIMENTAL
Material CuTot CuOx.
Cancha
Mixto
2,02
1,20
1,20
0,90
Composición química
8
Material P80 MallaCancha
Mixto
125
105
-140 – 100
-140 - 100
Distribución granulométrica
4.1 Mineral de Cancha
- Relación solido/liquido = 1/5
- Tiempo = 2,60 horas
- [NH3(ac)] = 3,23 a 5,50 g/L
Mineral de Cancha: Condiciones operativas
-Relación solido/liquido = 1/5
-Tiempo = 2,60 horas.
RESULTADOS DE LIXIVIACIÓN
- [NH3(ac)] = 3,23 a 5,50 g/L
- [OCl-] = 3,00 a 5,02 g/L
- pH 9,40 a 9,69
-Recuperación 89,52 %
-[NH3(ac)] = 3,23 a 5,50 g/L
-[OCl-] = 3,00 a 5,02 g/L
-pH 9,40 a 9,69
- Recuperación 89,52 %
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Mineral Mixto-Prueba 1
- Relación solido/liquido = 1/5
- Tiempo = 3,90 horas
- [NH3(ac)]=3,50 a 5,50 g/L
RESULTADOS DE LIXIVIACIÓN
- [NH3(ac)]=3,50 a 5,50 g/L
- [OCl-] = 1,40 a 5,00 g/L
- pH 9,49 a 9,74
Recuperación 96,36 %
10
Mineral Mixto-Prueba 2
- Relación solido/liquido = 1/5
- Tiempo = 2,60 horas
- [NH3(ac)] = 3,50 a 5,50 g/L
RESULTADOS DE LIXIVIACIÓN
3
- [OCl-] = 1,54 a 5,40 g/L
- pH 9,50 a 9,80
Recuperación 93,25 %
11
Prueba EW 1- Mixto
- Electrolito = 0,9216 g Cu/L
RESULTADOS DE ELECTRODEPOSICIÓN
- Voltaje = 2,35 V
- Tiempo 13,50 h
-Cu depositado 55,50 %
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Prueba EW 2 - Mixto
- Electrolito = 0,8448 g Cu/L
- Voltaje = 2,35 V
- Tiempo 23,15 h
- Cu depositado 54,50 %
RESULTADOS DE ELECTRODEPOSICIÓN
- Cu depositado 54,50 %
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Prueba EW 3 - Cancha
- Electrolito = 0,900 g Cu/L
- Voltaje = 2,42 V
- Tiempo 18,50 h
- Cu depositado 71,44 %
RESULTADOS DE ELECTRODEPOSICIÓN
- Cu depositado 71,44 %
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Prueba 1- [OCl-] inicio 0,758 g/L
- [OCl-] final 1,684 g/L
- Tiempo 13,65 horas
- pH 9,05
- Regeneración: 119,90%
REGENERACIÓN DE HIPOCLORITO
PRUEBA 2- [OCl-] inicio 1,607 g/L
- [OCl-] final 3,215 g/L
- Tiempo 16 horas
- pH 8,80
-Regeneración: 100,00%
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Mineral a tratar: 50 TM/día
Contenido CuTotal = 1,50 %
Recuperación 93,50 %
Cu Fino = 0,7012 TM/dia =1 524,45 Lb/día
Periodo 5 años
Tiempo de implementación 6 meses
EVALUACIÓN ECONÓMICA
Tiempo de implementación 6 meses
Depreciación 12,5%
Intereses 8,0 % anual
Tasa impositiva 30,0 %
Días operativos por año 335
Precio de venta US $ 3,75/Lb
Regalía 0,80%
16
Ítem Costo, US $/Lb
Reactivos Energía LaborVariosTOTAL
1,564
0,180
0,248
0,056
1,906
Costo de Producción
Precio del Cobre
EVALUACIÓN ECONÓMICA
Ítem Bajo Alto
Precio del Cobre, US $/Lb 3,750 4.200
Costo del cobre, US $/Lb 1,906 1.906
Utilidad bruta, US $/Lb 1,844 2,294
Precio del Cobre
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Año Utilidad neta, US $/Lb
12345
0,726
0,890
0,912
0,933
0,866
Utilidad Neta Especifica
EVALUACIÓN ECONÓMICA
Flujo de Caja Especifico
Año Flujo de Caja Especifico, US $/Lb
12345
1,283
1,211
1,201
1,192
1,221
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CONCLUSIONES
� El empleo de un lixiviante compuesto de cloro acuoso-amoniacopermite obtener extracciones de cobre superiores al 90 % conlixiviación en tanques agitados.
� Es adaptable a minerales sulfurados y mixtos; especialmente losminerales mixtos de procesos de flotación, en los cuales se pierdecantidades significativas de cobre oxidado.
� Se logró obtener cobre en cátodos directamente de la solución delixiviación; esto obvia la etapa de extracción por solventes que seemplea en la lixiviación acida.
Debido al carácter selectivo del amoniaco para el cobre y al pH del
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� Debido al carácter selectivo del amoniaco para el cobre y al pH delmedio lixiviante se obtienen soluciones puras, sin interferentes quefacilitan la electrodeposición.
� El proceso es adecuado para todo tipo de operaciones con rentabilidadeconómica demostrada.
� Con el empleo amoniaco como medio lixiviante, los desechos sonambientalmente compatibles: el amoniaco se degrada a nitritos, losque forma parte de fertilizantes.
� En los proceso de lixiviación ácida los residuos son mucho máscontaminantes.
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