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Bloque3.Metalurgiadelosmetalesnoférreos3.3MetalurgiadelCobre
MetalurgiaySiderurgia
MaríaLuisaPaynoHerreraJesúsSe3énMarquínezDPTO.DECIENCIAEINGENIERÍADELTERRENOYDELOSMATERIALES
EstetemasepublicabajoLicencia:CreaKveCommonsBY‐NC‐SA3.0
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PROPIEDADES
• ElcobrepuroesunmetalrelaKvamenteblando,seprestafácilmentealtratamientomecánicoyallaminado,esdúcKlymaleableloquelepermiteporesKradounfinísimoalambreyporlaminadochapasfinas.
• SuspropiedadeshanhechodeélunmaterialpioneroeinsusKtuibleeneltransportedelaenergía,laelectrónica,lafabricacióndebienesdeequipoymaquinariaindustrial,laindustriadeltransporteydelautomóvil.Es100%reciclable
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APLICACIONES
Lagranimportanciadelcobrehayqueatribuirlaasusprincipalespropiedadesalasquesesubordinaransusaplicacionesindustriales.
• LamejorconducKvidadeléctricaentrelosmetalesindustriales,igualal95%delaplata,elmetalmásconductor,segúnesoseuKlizaenlaindustriaeléctricaparacablesehilosconductores,aparatoseléctricos(motores,interruptores,contadores,etc.)
• ExcelenteconducKvidadtérmica,seempleaencalderas,alambiques,enseresdecocina,intercambiadores,etc.
• BuenaresistenciaalacorrosiónatmosféricauKlizándoseenlaconstrucción,transporte,canalizaciones,techumbres,etc.
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MENASDECOBRE
• LasmenasdecobresondetresKpos:naKvas,oxidadas,sulfuradas.
• MenasnaKvas.Apenashay,aparecenenformadepepitasyaunquesucontenidoenmetalesmuybajo(menosdel1%)sonfácilesdeconcentrar.
• MenasoxidadasSoncaracterísKcasdeyacimientosqueseencuentrancercadelasuperficie.
• Sumetalurgiaessencillayaquesereducenfácilmenteporcarbónyporelóxidodecarbono,peroabundanpoco.
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METALURGIAEXTRACTIVADELCOBRETienedosvías:
1.‐Víasecaopirometalurgia.
2.‑Víahúmedaohidrometalurgia.PIROMETALURGIA
Elprocedimientoporvíasecaconcentraalamayorpartedelcobreymetalespreciososenunconcentradollamadomata.
Losprocesospirometalúrgicosson:
Concentración. Tostación. Fusión. Oxidacióndelamataoconversión.
Afino.
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TOSTACIÓNDELCOBRE
• Podemosdefinirlacomoelcalentamientodeunmetalocompuestometálico,encontactoconoxígeno,hastaalcanzarunatemperaturaelevada,perosinllegaralafusión,conobjetodellevaracabouncambioquímicoporelcualseeliminealgúncomponenteporvolaKlización.EnnuestrocasoelobjeKvoesregularocontrolarlacanKdaddeazufre.
• Setuestaelconcentradodesulfurodecobreconeloxígenodelaire,seeliminapartedelazufreporvolaKlización.
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Tostaciónparapirometalurgia
• Enpirometalurgiaseefectúaunatostaciónparcialquereduceel%deazufrehastauncontenidodeterminado,loquehacemosdespuésesunafusiónparamataobteniendounamayorconcentracióndecobre.
Enlatostaciónparcialesnecesarioaportarcalor:
• Lastemperaturasdeencendidoson:
paralacalcosina(Cu2S)450ºC paraCuS,FeS,ylapirita(FeS2)400ºC. paralacalcopiritaCuFeS2300ºC.
• Engeneralparacontenidosdeazufremenoresdel24%esnecesarioaportarcaloryparamayoresdel24%esunatostaciónautógena
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Tostaciónparahidrometalurgia
• Enhidrometalurgiasehaceunatostaciónamuertequepretendeeliminartodoelazufretransformandoelsulfuro(queesinsolubleenácidos)ensulfatoyóxidoquesedisuelvenenunadisoluciónacuosaácida.
• Lasreaccionesdetostaciónparahidrometalurgiason:
(Calcopirita)CuFeS2+402CuS04+FeS04 (Covelina)2CuS+7/2O2CuO+CuSO4+SO2 2CuFeS2+13/2O22CuO+Fe2O3+4SO2
• Lasreaccionessonexotérmicasyenlatostaciónamuertesonsuficientesparamantenerlatemperaturadereacción.
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FACTORESQUEINFLUYENENLATOSTACIÓN
• Lareaccióndetostaciónesunareacciónheterogéneaentreunsólidoqueeslamenayungasqueeseloxígenodelaire,porlotantolosfactoresqueinfluiránsobrelavelocidaddetostación(cinéKcadelatostación)seránlosquefavorezcanelcontactoentreelsólidoyelgas.
1.‐Tamañodelosgranosdelsólido. 2.‐CanKdaddeaire(caudal). 3.‐Profundidaddellechodemena. 4.‐Agitacióndelamena. 5.‐Temperatura. 6.‐Númerodehogaresynúmeroyseccióndelosagujerosdelacolada.
• LosdisKntossistemasdetostaciónsediseñanparafavorecerestosfactores
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Hornosdetostaciónempleados
• SondetresKpos:
TostadoresdehogaresmúlKplesoWedge
TostadoresrelámpagooFlash.
Tostadoresdelechofluidizado.
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TOSTACIÓNPORFLUIDIFICACIÓN
• EsteprocesosebasaenqueatravésdeunlechoinmóvildeconcentradosseinyectadeabajohaciaarribaairecomprimidoquepasaatravésdegrancanKdaddetoberas,dispuestasenlasoleradelacámaradetostación.
• Cuandolavelocidaddelgasespequeñaellechodeconcentradosesinmóvil,sinembargo,alcanzadalavelocidadcriKca,losgranosdeconcentradoscomienzanasepararseunosdeotros,pareciendoestarenebullición.Tallechorecibeelnombredelechofluidizado
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TOSTACIÓNPORFLUIDIFICACIÓN
VENTAJAS
• rendimientomayor• estructuradelhornosencilla• losgastosdeexplotaciónnosongrandes• sesometebienalaautomaKzaciónsepuedecontrolabien• velocidaddelsuministrodeaire• alturadelechofluidizado• temperaturaenvariascapas
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FUSIÓNDELCOBRE
• Lafusiónesunprocesodeconcentración,enelqueunapartedelasimpurezasdelacargasereúnenformandounproductoligerollamadoescoriaelcualpuedesepararseporgravedaddelaporciónmáspesadaqueconKeneprácKcamentetodosloscomponentesmetálicos,queeslamata.
• Calentandoporencimadelos1.100ºCelproductoobtenidoportostaciónparcialfunde.
• ElhierroqueesmásoxidablequeelcobreseoxidaaóxidoferrosoycomoelcobreKenemayorafinidadporelazufrequeelhierro,elpocoóxidodecobreformadopasaasulfurocuprososegúnlasiguientereacción: Cu2O+FeSCu2S+FeO
• Elóxidodehierroasíformadooelresultantedelatostaciónparcialseunealasíliceyalacal(gangaoadicción)yseeliminaconlaescoriaenformadeunsilicatocomplejo.
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Caracterís3casdelamata
• Sobrelaformaquímicaenqueseencuentranestoscompuestosenlamatasepuededecir:
queentodaslasmatasseencuentrauncompuestodesulfuroscuproso‐ferrosoqueesCu2S.FeS
dependiendodelavelocidaddeenfriamientopuedehaberCumetálicoprecipitado.
lasmataspuedentenerhastaun10%deMagneKta.
puedehaberotrosmetalescomosonZn,Ni,Co,yPbenformadesulfuros.
enlasmatassedisuelvenprácKcamentetodoslosmetalespreciosos.
puedehaberotrasimpurezasquecausenproblemasenelprocesodeafino(As,Sb,Bi).
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LAESCORIA
• EnellastenemoslosóxidosdeFe.• Unacomposiciónpuedeser:
30‐40%deFeO,Fe2O3 30‐40%deSiO2
10%deAl2O3 10%deCaO+MgO+PbO
• SeuKlizacomoescorificantesíliceSiO2• Lasescoriasdebendeser:
inmisciblesconlamata ysuficientementefluidasparaquenoquedecobreatrapadodentrodeellas.
• Paradisminuirelpuntodefusiónyhacerlasmasfluidasseañadeóxidodecalciocomofundentesiesnecesario.
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HORNOSEMPLEADOSENLAFUSIÓN
• LafusiónparamatadeCusepuedehacerenlossiguienteshornos: hornodeCuba. hornodeReverbero hornoEléctrico hornosdeFusiónRelámpagoFLASH(Outokumpo,Inco)
• Elhornodecubaseusaconpreferenciaparafabricarel“Cunegro”queseobKeneaparKrdelachatarra.
• ElhornodereverberoseempleacomúnmenteparafundirmataperoKeneelinconveniente,queconsumemuchocombusKbleporloqueseestánintroduciendolosdefusiónrelámpago(flashsmelKng)queempleanlasreaccionesdetostacióncomofuentesdecalorparafundir.
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PRODUCTOSDEFUSIÓNENUNHORNODECUBA
• Son: MATA
ESCORIA SPEISS POLVOSVOLADORES
• ConlaexcepcióndelaescoriatodoslosdemásproductossonintermediosydebensometerseaotrosprocesosparaobtenerCu,metalespreciososydiversossubproductos.
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HORNODEREVERBERO
• EselmásuKlizadoporqueeraelúnicoquepermipalafusióndemineralespulverulentos,cadavezmasfrecuentes,debidoalageneralizacióndelaconcentraciónporflotación.
• Funcionesdelhornodereverbero Fundirlanenayelfundentelomásrápidoposible,conunamínimapérdidade
calor. PermiKrformacióndematayescoria Mantenerlatemperaturalosuficientementeelevadaparaquelaescoriayla
mataseanperfectamentefluidasypuedaprocedersefácilmenteasuseparación.
• Dimensiones• Lasdimensionesmediasdeunhornodereverberoson:
longitud25‐35metros anchura6‐8metros Alturadebóveda2metros
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PRODUCTOSHORNOREVERBERO
• LamataesmásricaqueladelhornodeCuba • Lasescorias, comoconsecuenciadeque las temperaturas sonmásbajas
suelen tenermáscontenidoencobre, lascondiciones idéalesexigeunaescoriaquecontenga:
Si02entreel37‐38% Fe0“39‐40% Ca0“4‐6% Al2034‐6% ydecobresiempremenorde0,55%.
• Cadaescoriaesunproblemaaparte.• Larelacióndeescoria‐mataesde1,8:1comotérminomedio,elconjunto
deescoriasde un hornode reverberosonmásácidasypor tantomásbaratasquéenelhornodeCuba.
• Lasescoriasbásicas,sevendenparaagricultura(corrigen laacidezde losterrenos),
• LasescoriasácidasnoKenenventa,soloseusanpararellenos.
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• Caracterís3casHornoEléctrico:
• LoshornoseléctricossonherméKcosyaquedelocontrarioentraríaaireyalaaltatemperaturaquealcanzanloselectrodos,estossequemaríanmuyrápidamente.
• PorserherméKcosnopuedenuKlizancargahúmeda,yaquealevaporarseelaguanosepodríaeliminarelvaporconfacilidadpudiendoreaccionarconloselectrodosyproducirexplosiones,salvoesto,puedetratarsecualquiermaterial,inclusoescoriasconaltocontenidoencobre.SonpuesmuyversáKles.
• Nohayllamayporlotantohaymenosgases.SecontrolamejorelSO2
• Seusanseiselectrodosde2a2,5metros.Sondealturavariableypermitecalentarmaslamataoescoria,sondegrafitooaglomeradosconcarbónmuypuro.
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HORNOSDEFUSIÓNINSTANTÁNEA.HORNOSFLASH• Loshornosdefusióninstantáneasonunodelosdesarrollosmásrecientes
(despuésdela2ªguerramundial)parafusióndemata,sondelKpoautógeno,esdecir,aprovechalaoxidacióndelossulfurosquecon3enelacargaparaaportarelcalornecesarioparafundirlacargayalcanzarlastemperaturasdereacción.
• Enestosprocesosseinyectanhacialacámaradereacciónlosconcentradosfinos,secosysintostar,juntoconelfundenteparaquehagacontactoconeloxígenooaireprecalentado,quetambiénseinyectaapresión.
• UnapartedelsulfurodehierroquehayenlacargareaccionainmediatamenteyseoxidaaFeOySO2enunareacciónfuertementeexotérmica.
• 2CuFeS2+5/2O2Cu2S.FeS+FeO+2SO2+Q
Conc. fino, seco y sin tostar
mata
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CONVERSIÓN
• LaconversiónesunaoperacióndeconcentraciónynuestroobjeKvoespasarlamataacobreblister.
• Enlaoperaciónanteriordefusiónhabíamosseparadolamayorpartedelagangayunapartedelcontenidodehierroenformadeescoria,quedándonoslamatacomounasolucióncomplejaperohomogéneadecobre,hierro,níquel,cobaltoyazufreyotrosmetalesbásicoscomoAs,Sb,Pb,Zn,Cd,etc.
• Estamatatenemosquetratarlaparasepararlamayorpartedeloselementospresentesquesonindeseables,principalmenteelFeyelS.
• EsteprocesosellamaCONVERSIÓN.
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Impurezasenelconver3dor
LamataconKenemuchosmetalescomo: As,Sb,Ni,Sn,Fe,S,Bi,Co,Cd,Au,Ag,Pb,Zn,etc.
• ElAs,Bi,Cd,S,PbySnseeliminanalserarrastradosporlosgasesenformadevapores(óxidos).
• LospolvosdeconversióndebenserretratadospararecuperarloselementosinteresantescomoelBi.
• ElZnquedaenlaescoria
• ElNi,elCoylosmetalespreciososAuyAgsequedanelCuyseseparandespuésenelafinoelectrolíKco.
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Desarrollosrecientes
• ParamejorarelfuncionamientodelosconverKdoressehandesarrolladovariosmétodos:
Controlporordenador mejoraenelcontroldelosgases(ConverKdoresHoboken). recuperaciónescoriasporflotación. enriquecimientodeoxígeno
• Elordenadorcontrolaelairedesoplado,loidealesquelamatapaseconKnuamenteyelconverKdorvayatrabajando,paraello,sedosificaelaireylosfundentes.
• Primerosecalculalavelocidaddeproducciónydespuésladesoplado.
Volumenaire/tdemataxnºdet.demata• Velocidaddesoplado=
Tiempodesoplado
Esunimportanteparámetrodemarcha.
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• Segúnvayaevolucionandoelprocesosevarecalculandoestavelocidad airenecesario‐airesoplado
• Velocidadrecalculada= airequequedaporsoplar
• ElautomaKsmonuncallegahastaelfinalsinohasta10minutosantes,yaqueseprefierellegarpordefecto,alsercostosoalcanzarelpuntofinalexacto
• Normalmenteeseloperarioelqueseñalaelfinaldelprocesoobservandolacoloracióndeloshumos
• LaprogramaciónpermiteahorroyusoópKmodelasinstalacionescombusKblesymanodeobra.
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Ventajasdelreves3mientobásicoson:– Menorcosteporunidaddecobreproducido(1‐5Kg.magnesita/tCu
blister)– Elempleoderecipientesmayores,conelconsiguienteahorrodemano
deobrayenergía– capacidaddeconverKrmataspobressinunconsumoexcesivode
revesKmiento– manipulaciónmenosfrecuentedelascarcasas
Inconvenientes– punzonadoexcesivodelastoberas,debidoalaformaciónde
magneKtasentornoalasbocas– mayorKempoinverKdoenlasoperacionesderevesKmiento– sopladoexcesivodelamata(paraevitarlaformacióndemagneKta)
COMPARACIÓNENTREREVESTIMIENTOSÁCIDOSYBÁSICOS
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AFINODELCOBREBLISTER
Elcobreseafinarecurriendoa:
• Procedimientostérmicos afinoalfuego• Electrolisis afinoelectrolíKco
• ElafinoelectrolíKcoseempleaenaquelloscasosenquelacanKdaddemetalespreciososoelcarácterdelasimpurezasjusKficanelempleodeestemétodomáscaro.
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• Enrealidadsesuelehaceres:
1º)unafinoalfuegoparaproduciránodosmáspurosyhomogéneos
2º)elafinoelectrolíKcopararecuperarmetalespreciososysepararlasimpurezas
3º)unsegundoafinoalfuegoparaajustarlaspropiedadeswsicasdelcobreelectrolíKco.
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Impurezasdelcobreblister
• Lasimpurezascontenidasenelcobreblister,puedenclasificarseentresgrupos:
1.‑ImpurezasqueseeliminanbienyporcompletoenelafinoalfuegoZn,Fe,0,S
2.‑Impurezasquenoseeliminan(AuyAg)
3.‑Impurezasqueseeliminanparcialmente(As,Sb,NiyBi).
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LosefectosdelasimpurezassobrelaspropiedadesmecánicasdelCuson:
• Eloxígeno,seencuentraenformadeCu2Oypuedehaberhasta6%,enelafinosereducehasta0.15%.HacefrágilalCu.
• ElazufreestáenformadesulfurodeCu(Cu2S)
hastaun0,25%deSelCuesmaleable con0,5%S,elCuesfrágil canKdadessuperioresa0,5%yadificultaellaminadoylaflexión.LapresenciadeAlyMnreducelaacciónperjudicialdelazufre.
• ElBismutoesunaimpurezamuynociva,conmásde0.005%nosepuedetrefilar.
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• ElHierrohacealCufrágilyduro.
• ElNiquelformaconelCusolucionessólidasqueaumentanmucholadurezadelcobre
impidiendoeltrefilado disminuyeconduc3vidaddelcobre.
• ElArsénico,reducemucholaconduc3vidadeléctricadelCu
con0.03%lareduceun9,1% con0.2%lareduceun38,6%.
• ElAnKmonio,un0,1%seformaunCumicáceoqueseagrietayescamaenlasuperficie
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OPERACIONESENELAFINOALFUEGODELCUBLISTER
• ElafinodelCublistercomprendelassiguientesoperaciones:
1) Cargayfusióndelamezcla
2) SopladooxidantedelCuparaeliminarlasimpurezasysangrarlaescoria.
3) ReduccióndelóxidocuprosoydelosotrosóxidosquehaydisueltosenelCu.
4) VaciadodelCuyaafinado.
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• ElafinodelCublisterserealizaendos3posdehornos:
fijosmuysimilaresalosdereverbero basculantessimilaresalosconverKdores.
HORNOSEMPLEADOSENELAFINOALFUEGODELCUBLISTER
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AFINOELECTROLÍTICODELCOBRE
• Obje3vo
Eliminarimpurezasdelcobrequenohanpodidosereliminadasporelafinoalfuego.
Recuperarmetalespreciosos.
• Lasimpurezasqueeliminamosenesteprocesoson:Au,Ag,Se,Te,Pb,Ni,Fe,Sb.
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Electrólisisdelsulfatodecobre
• Fundamento
Laelectrólisispuededefinirsecomounprocesoenelqueseproduceunareacciónquímicaenlasuperficiededoselectrodosencontactoconunlíquidoquellamamoselectrolito,pormediodeunacorrienteexternaofuerzaelectromotriz
• LoselectrodospuedenserinertesoreacKvossegúnquereaccionenonoconelelectrolito
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Electrólisisdelsulfatodecobre
Laelectrolisisdeunadisolucióndesulfatodecobresepuedeefectuardedosformas:
• a) conuncátododecobre unánodoinsoluble
queescomosehaceparaprecipitarelcobreobtenidoenhidrometalurgia
• b) conuncátododecobre unánododecobre,
queessolubleenladisoluciónquetambiénconKeneSO4H2(afinoelectrolíKcodelcobreobtenidoporpirometalurgia)
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• Parámetrosdelaelectrolisis
Densidaddecorriente:220A/m2
Temperaturadelbaño:40‐60ºC
• SISTEMASEMPLEADOS
enparalelo enserie
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CátodosConstade:• barracatódica,quellevadosorejasparasususpensión(alacuba
electrolíKca.
• hojacatódicaqueKenelasuperficielisa,vasumergidaenelbaño,llevandoensusbordeslongitudinalesbandasaislantesosepintanconobjetodequenoexistadeposiciónenestospuntosypuedaserextraídomásfácilmenteeldepósitocatódico.
• contactodeCu,enunosolodesusextremos,elqueseapoyaenlabarradecorrienteyqueespordondeseestableceelcircuitoeléctrico,enelotroextremoseapoyaenunapiezaaislantesobrelosbordesdelacuba
ElcátodoesunaplacadelgadadeCumuypurode1,5mm.deespesorypesaunos3Kg.
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FACTORESQUEINFLUYENENELCONSUMODEENERGÍAYENEL
RENDIMIENTODEBAÑOS
• Latensiónquesehadeaplicaraunbañoes:
V=I(R1+R2)
SiendoR1=resistenciadelbaño
R2=resistenciadecontactos,barras, electrodos,etc.
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• LaresistenciadelasoluciónR1dependede: distanciaentreelectrodos(ánodoycátodo)
Amenordistancia,menorresistencia.Peroaldisminuirladistanciaaumentalaprobabilidaddecortocircuitos
composicióndeladisolución• Cuantomayorsealaacidez(pHmasbajo),menorserálaresistencia• Amayortemperatura,menorresistencia• AlaumentarlaconcentracióndeSO4H2,disminuyeR1,perohayque
limitarlaporquesinodisminuyelasolubilidaddelSO4Cu.• SilasolubilidaddelSO4Cudisminuyeyespequeñalaconcentraciónde
cobreenlasproximidadesdeloselectrodospuedendepositarseotrasimpurezas
• Latemperaturanoseaumentaporencimade60ºCyaqueaunquedisminuyemucholaresistenciaaumentalaevaporacióndeladisoluciónylacontaminaciónycorrosióndelanave
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TRATRAMIENTODELOSLODOSANÓDICOS
• LoslodosanódicossereKranporsifonado,setamizanparasepararlasparpculasdeCu,selavanysesecanenunfiltro‐presa
• Haytresprocesosdetratamientopararecuperarlosmetalespreciosos: FUSIÓNDIRECTA IMPREGNACIÓNCONPb TOSTACIÓNSEGUIDADELIXIVIACIÓN
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HIDROMETALURGIADECOBRE
• LIXIVIACIÓN esquemageneraldelproceso análisishidrometalurgiaypirometalurgia disolventes lixiviaciónbacteriana
• PRECIPITACIÓN electrodeposición cementación
• ÚLTIMOSDESARROLLOSENLAHIDROMETALURGIADELCu lixiviación aglomeración extraccióncondisolventesorgánicos electrolisis
Bloque3.Metalurgiadelosmetalesnoférreos.3.3MetalurgiadelCobre
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MaríaLuisaPaynoHerrera/JesúsSeKénMarquínez
HIDROMETALURGIADECOBRE
• Tambiénllamadalixiviación,consisteenlaseparacióndelmetalometalesbeneficiablesconundisolventeselecKvoquenoataquealagangaomaterialresidualydisuelveelmetal.
• AconKnuaciónelmetalpuedeprecipitarsedeladisoluciónenunaformarelaKvamentepura.
• Frecuentementeestosprocesosseconocenconelnombredeprocesos
“húmedos”,paradisKnguirlosdelosprocesos“secos”odefusión.
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• LosprocesoshidrometalúrgicosseempleanenelcasodelCu:
enlasmenasenquepredominanmineralesoxidadosdeCuomixtos(oxidadoysulfurados)puestoqueelcostedeobtencióndelCuaparKrdetalesmenasaplicandootrosmétodosesalto,olaextraccióndelCubaja.
tambiénesfrecuentelauKlizacióndehidrometalurgíaenlarecuperacióndeCuenanKguasescombreras
demenasmuypobres(menosdel1%deCu).
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ANÁLISISCOMPARATIVOENTREHIDROYPIROMETALURGIA
• LalixiviaciónKenecomoprincipalesventajas:
obtencióndeunCumuypuroporelectrolisis
nosedisuelvelagangasiliciosa,mientrasqueenlosprocesosdefusióndebedeescorificarseconfundentes
seefectúaatemperaturaambienteorelaKvamentebajasinnecesidaddecombusKble
nosegenerangasescontaminantes
lamanipulacióndelosproductos(contuberías,bombasytransportadores)esmuchomásbarataysencillaquelamaquinariapesadadeloshornos
permiteaprovechardeformaeconómicamenasmuypobres
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• ComoinconvenientesKene:
nohaydisolventesbaratosparalasmenassulfuradas
losproductosuKlizadossonmuycorrosivosyrequierematerialescaros
costoelevadodelacorrienteeléctrica
elefectoperjudicialdeinclusocanKdadesmuypequeñasdeimpurezasenlaelectrolisis
dificultadparaencontrarelectrodosadecuados
enelprocesodelixiviación,elAu,Agnopasanaladisolución,puestoquesoninsolublesenácidosulfúrico,nopudiendorecuperarse
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LIXIVIACIÓNBACTERIANA
• Lalixiviaciónvieneaceleradapor lapresenciadeunasbacteriasdenominadasTHIOBACILUS FERROXIDANS que oxidan el azufre a ácido sulfúrico y losFERROBACILUSqueformanelsulfatoférricoyeselquedisuelvealoscompuestossulfuradosdecobre.
• Estas bacterias están difundidas ampliamente en la naturaleza, son seresmicroscópicosysuunidaddemedidaeselmicrónqueequivalea10‐3mm
• Lamayoríadeestasbacteriasmidende0,5‑2micrones,obKenensuenergíadecrecimientouKlizandosolosustanciasminerales(aloxidarseelsulfatoferroso).
• Las invesKgaciones han demostrado que bajo la acción de estas bacterias laformación de sulfato férrico esmás de 120 vecesmayor que en las pruebas decontrolrealizadassinlasbacterias.
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• LaacKvidaddelasbacteriasseaseguracuando: elpHesmenorde4,5esdecirensolucionesácidas
temperaturaspróximasalos35ºC
yenpresenciadeoxÍgeno
• Bajo la acciónde las bacterias la pirita en presencia de oxígeno y agua se oxidaconvirKéndoseensulfatoferroso. FeS2+7O2+2H2O2SO4Fe+2H2SO4
• Yestesulfatoferrosoenpresenciadeácidosulfúricoydebacteriassetransformaensulfatoférricoqueeselquereaccionaconlapiritaylossulfurosdisolviéndolos.
2SO4Fe+2SO4H2+bacteria2(SO4)3Fe2+2H2O
Paralacalcopirita CuFeS2+O2 SO4Cu+SO4Fe
SO4Fe+SO4H2+½O2+bacterias(SO4)3Fe2+2H2O
(SO4)3Fe2+Cu2S+2O2SO4Fe+SO4Cu
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EXTRACCIÓNCONDISOLVENTES
• EsunnuevométodoquesusKtuyealacementaciónuKlizadoparasolucionesconbajocontenidoenCuysebasaenelprocesodeintercambiosdeiones
• seponeencontactoenunmezcladoracontracorrienteundisolventeorgánicoselecKvo(quenoesmiscibleconelagua)conlasolucióndelixiviacióndelCu,entoncespasaelCudelasoluciónacuosadelixiviaciónaldisolventeorgánico
• lainmiscibilidaddeldisolventeorgánicoenelaguaocasionalaseparaciónenlasdosfasesenlasunidadesseparadorasylosvaloresdeCuconcentranenunvolumenmuchomenordesoluciónorgánica
• éstasoluciónorgánicaseenvíaalcircuitodeseparación,paraseparareldisolventeorgánicoporunladoyporotroaumentarlaconcentracióndeCuhastaungradoadecuadoparaelprocesoelectrolíKco
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PROCESO“LOAGUIRRE”
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ELECTRÓLISIS
LaelectrólisisodeposiciónelectrolíKcadelCuaparKrdelasdisolucionesdelixiviaciónricasconsiste:‐lareduccióndelCusobrehojascatódicasdeinicioyconánodosinertes
• Reaccióncatódica(lamismaqueenelafinoelectrolíKco)
Cu+++2e‐Cu(metal)E0=+0,34V
• Reacciónanódica.‐EsladescomposicióndelaguaconproduccióndeO2
H2O 2H++½O2+2e‐
• ÁNODOS:laminadePbconun10%deSb.Insolublesynoseformanlodosanódicos
• CÁTODOS:Cupuro(0,9x1,20)
• Rendimientodecorriente:93%