Browsing by Author "Castillo Sandoval, Gustavo Adolfo"

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    Estudio exploratorio de la lixiviación de sulfuros de cobre en medio cloruro.
    (Universidad de Concepción, 2023) Castillo Sandoval, Gustavo Adolfo; Araneda Hernández, Eugenia Alejandra; Parada Luna, Fernando
    El objetivo del presente trabajo fue estudiar el mecanismo de la lixiviación agitada de un concentrado sulfurado de cobre bajo condiciones cloruradas y a presión atmosférica. Se investigó experimentalmente el efecto de variables relevantes en la cinética de extracción de cobre, entre estas, la concentración de NaCl en cantidades fijas de H2SO4, la temperatura de operación, el tamaño de partícula y la adición de iones Fe3+ como oxidante. También fue examinado el potencial redox, medido referido al electrodo de Ag/AgCl y el pH a todo momento. Los resultados resaltaron la influencia significativa de la concentración de NaCl en la disolución del cobre. Este efecto positivo fue reflejado en la cinética de disolución del cobre, atribuido a la formación de complejos cloro-metálicos. La extracción de cobre sigue un modelo de Arrhenius con la temperatura, encontrándose que la extracción de cobre asciende al aumentar la temperatura. Se destacó que a 50°C se obtuvieron disoluciones por encima del 75%, más del doble de extracción a temperatura ambiente, bajo las mismas condiciones operacionales en sólo 30 horas de lixiviación. El tamaño de partícula más fino incrementó la extracción del cobre, debido a una mayor superficie de contacto entre el mineral y la solución lixiviante. Adiciones de férrico al sistema mejoraron la cinética sólo a bajas concentraciones (menores a 3.5 g/L). A altas concentraciones (sobre 7.0 g/L) se produjo un incremento en el potencial redox de la solución por encima de los 570 mV vs Ag/AgCl, lo cual afectó negativamente la cinética de disolución del cobre. Durante las experiencias, se observó que el ORP aumentó con respecto a la concentración de NaCl, definiendo un rango activo de 340 a 437 mV vs Ag/AgCl. Al variar las temperaturas, el ORP se estableció en un rango crítico de 357 a 477 mV vs Ag/AgCl. El tamaño de las partículas no influyó en el ORP medido, mostrando una estabilidad similar con un rango de 357 a 417 mV vs Ag/AgCl. Las concentraciones altas de Fe3+ (sobre 7.0 g/L) dieron lugar a un ORP entre 570-621 mV vs Ag/AgCl, afectando la recuperación del cobre. Sin embargo, concentraciones bajas de Fe3+ (menores a 3.5 g/L) mostraron un efecto dual, disminuyendo inicialmente el ORP y luego aumentándolo, lo que resultó en mayores recuperaciones de cobre con un rango de 435-530 mV en Ag/AgCl. El análisis cinético de la disolución del cobre no presentó claridad bajo las ecuaciones del modelo de núcleo recesivo. No obstante, por medio de análisis de dependencia lineal en función del tamaño de partícula y el modelo de Arrhenius se concluyó la predominancia de un modelo cinético asociado con reacción química. Esto es representado por el modelo 1−(1−𝑋𝑋)13⁄=𝑘𝑘𝑘𝑘 en 30 horas de disolución, con una energía de activación 79.81 kJ/mol en un rango de temperatura de 25 a 50 °C.
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