Cinética de la lixiviación de un concentrado de esfalerita en medio H2SO4-NaCl-Fe+3-O2.

Abstract

El principal objetivo de este trabajo de tesis fue estudiar una alternativa hidrometalúrgica para el tratamiento de un concentrado de esfalerita procedente de la Empresa Minera Colquiri, Bolivia. Específicamente, se estudió la cinética de la lixiviación directa del concentrado de esfalerita en soluciones de ácido sulfúrico sulfato férrico-cloruro de sodio y oxígeno a presión ambiente. Las principales variables estudiadas fueron concentración de Fe+3 de 0 a 0.8M, concentración de ácido sulfúrico de 0.1 a 1.3M, concentración de cloruro de sodio de 0 a 1.3 M en el rango de temperatura de 60 a 95 °C, con un flujo de oxígeno de 1L/min y agitación de 350 rpm. Los resultados mostraron que un incremento en la concentración de Fe+3 hasta 0.1 M y de H2SO4 hasta 1M aumentan la disolución de zinc. La adición de NaCl fue favorable hasta concentración de 0.7M. La adición del agente tenso activo lignosulfonato acido de calcio, no tuvo ningún efecto en la disolución de zinc, y la adición de ion cúprico tuvo un efecto negativo. La cinética de disolución de esfalerita se ajustó usando el modelo de núcleo sin reaccionar con control por difusión a través de la capa de producto dado por la ecuación: 1 − 2 3 𝑋𝑋 − (1 − 𝑋𝑋) 2 3 = 𝑘𝑘′ 𝑟𝑟0 2 𝑡𝑡 y se determinó una energía de activación de 85.81 kJ/mol en el rango de temperatura de 60 a 95 °C. Basado en los resultados experimentales se concluyó que la lixiviación directa a presión ambiente en medio H2SO4-NaCl-Fe+3-O2 es una excelente alternativa para el tratamiento de concentrados de esfalerita porque la presencia de ion cloruro aumenta la velocidad de disolución de la esfalerita disminuyendo en forma importante los tiempos de tratamiento.