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UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA Y MINAS

LABORATORIO N°2: CARGA MÁXIMA Javier Aramayo – Pablo Durán [email protected] -

Ingeniería Civil Metalúrgica RESUMEN El laboratorio consiste en determinar la carga máxima de 3 extractantes distintos, para ello se utiliza una razón de fases (O/A = 1:1) y mediante el proceso de SX, el orgánico se recirculará hasta que la concentración de cobre del refino sea muy similar a la del PLS. Las pruebas arrojaron que la Cetoxima posee la mayor carga máxima, obteniendo [Cu 2+]OC = 12,125. INTRODUCCIÓN “La capacidad de carga de un reactivo consiste en determinar la carga máxima de cobre que puede aceptar un reactivo a una determinada concentración y a determinadas condiciones de pH y temperatura”. [Mena, 2017] Esta carga máxima se puede determinar mediante la isoterma de extracción, donde la curva se hace asintótica, o bien, realizándola de manera experimental poniendo en contacto idénticas razones de fase (O/A = 1:1), agitarlas y luego esperara que se separen las fases en embudo separador, descartándose la solución acuosa. Esto se debe de repetir hasta que las características de la solución acuosa descartada (Refino), sean similares a la de la solución de cabeza (PLS). Objetivo General:  Determinar la carga máxima del orgánico. Objetivos Específicos:  Determinar el porcentaje extractante en cada recirculación del orgánico.  Analizar las diferencias del porcentaje extractante.  Analizar el contenido de cobre en refino

DESARROLLO EXPERIMENTAL  Contactar 125 mL de orgánico descargado con 125 mL de PLS (O/A = 1/1).  Llevar a equipo agitador orbital por 5 minutos a 250 rpm.  Dejar separar las fases y analizar el contenido de cobre en refino (por volumetría).  Se descarta el refino y se agrega nuevamente PLS.  Este procedimiento se repite hasta que la concentración de cobre en el refino sea igual a la del PLS.

RESULTADOS Y DISCUSIONES Ecuaciones utilizadas:

[ Cu ] Organico %Extractante=

( gL )

Factor de carga

Tabla 1: [Cu2+] en el refino y en el orgánico cargado al ir descartando el refino para cada extractante, junto con su porcentaje de extractante. Aldoxima (FC=0,55 g/L) [Cu2+]REF [Cu2+]OC %Extractante g/L g/L 0,250 6,450 11,727 3,125 10,275 18,682 8,438 11,662 21,204 14,688 12,112 22,022 -

Cetoxima (FC=0,47 g/L) [Cu2+]REF [Cu2+]OC %Extractante g/L g/L 1 5,7 12,1286 4 9,4 20 9 11,100 23,617 14,875 11,925 25,372 21,375 12,125 25,798

30 25.8 25

% Extractante

22.02 20

18.13

15 10 5 0 Aldoxima

Cetoxima

Extractantes

Mezcla

Gráfica 1: Porcentaje de extractante

Mezcla (FC=0,52 g/L) [Cu2+]REF [Cu2+]OC %Extractante g/L g/L 0,875 5,825 11,202 4,625 8,775 16,875 10,750 9,350 17,981 17,375 9,425 18,125 -

Discusiones: 



 

Se puede ver en la gráfica 1 que se necesita una mayor cantidad de cetoxima que aldoxima al momento de determinar la capacidad de carga, esto verifica que la aldoxima tiene una mayor capacidad de extracción que la cetoxima. En la tabla 1 al momento de comparar aldoxima y cetoxima, mediante el [Cu 2+]oc se puede ver que la cinética de extracción de la aldoxima es superior a la de la cetoxima. Debido a esto en las pruebas con cetoxima se tuvo que hacer una recirculación más del orgánico. El diluyente puede condicionar los tiempos de retención para el proceso de extracción o reextracción, y por lo tanto la cantidad de extractante necesario. El cetoxima podría mostrar un mayor porcentaje de extractante, quizás si las concentraciones de cobre se trabajara a temperaturas intermedia.

CONCLUSIONES  Las aldoximas poseen una fuerte capacidad de extracción para el cobre, la cetoxima presenta problemas debido a su baja capacidad de carga y su pobre desempeño a bajos niveles de pH, lo cual requeriría más etapas de operación para una mejor recuperación del cobre.  La relación alifático/aromático es el factor a considerar para la elección del diluyente por la influencia que puede tener en el desarrollo por un proceso de extracción en relación a la mayor o menor solubilidad del complejo metalico, la cual puede ser más rápida y favorecer el paso de las especies extraídas.  Las cetoximas son unos agentes de extracción del cobre que operan mejor cuando la disolución de lixiviación esta templada y con un valor de pH igual o superiora 1,8. Casi todas presentan una buena tranferencia de cobre cuando el circuito emplea una etapa de extracción.

REFERENCIAS MENA OLIVARES, Rossina. Manual de laboratorio de tratamiento de soluciones, Ing. civil metalúrgica, Antofagasta, Chile. Edición Universidad Católica del Norte, 2017. 9p

APÉNDICES Ejemplo de cálculo de %Extractante para aldoxima (Factor de carga=0,55 g/L). Se debe de utilizar la siguiente ecuación:

[ Cu ] Organico g %Extractante=

( L)

Factor de carga

Luego -> [Cu2+]OC =6,450 g/L, reemplazando:

g ( L) %Extractante= =11,727 % g 0,55 ( ) L 6,450