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Predoctoral

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by

Emerson Barrera

on 19 September 2014

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Transcript of Predoctoral

LIXIVIACIÓN REDUCTIVA ELECTRO-ASISTIDA DE CALCOPIRITA EN MEDIOS COMPLEJANTES


ALUMNO:
GERARDO EMERSON BARRERA MENDOZA.


ASESORA:
DRA. GRETCHEN TERRI LAPIDUS LAVINE.
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA

Unidad Iztapalapa

División de Ciencias Básicas e Ingeniería

Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica
El 80% del total del cobre en el mundo se encuentra en forma de sulfuros
INTRODUCCIÓN
Al llevar a cabo la lixiviación reductiva electro-asistida de calcopirita en un medio ácido con medios complejantes, se modificará la velocidad ó la misma naturaleza de la transformación a la fase de calcocita.
HIPÓTESIS
Determinar el efecto de diversos medios complejantes en el mecanismo de reducción de calcopirita involucrado en el proceso de lixiviación electro-asistida.
OBJETIVO
Determinación de las reacciones que ocurren en la partícula mineral de calcopirita.
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Caracterizar los productos sólidos de la reducción a distintas condiciones de acidez y concentraciones de medios complejantes
Voltamperometría cíclica
Difracción de rayos X
Fluorescencia de Rayos X por dispersión de energía (EDX)
Eletrodo de pasta de carbón:
80%w grafito
20%w calcopirita
1.5ml silicón
Lixiviación reductiva electro-asistida
CuFeS
Ácidos carboxílicos
2
H SO
2
4
250 ml
2.5 g
Solventes polares
Complejantes del ion sufuro
Acético
Cítrico
Oxálico
Etilenglicol
Acetona
ZnSO4
DEA
TEA
Reducción
electro-asistida
(6 hr)
Lixiviación electro-asistida
Residuo
seco
Oxidación
Digestión
Fe
Cu
Fe
Cu
Rayos-X
Voltamperometrías cíclicas
AVANCES
Bornita
Calcocita
Cobre metálico
Lixiviaciones electro-asistidas
H SO
2 4
PLAN DE TRABAJO
Determinación de las especies presentes:
Sólido
Solución

Propuesta del mecanismo de reacción de la lixiviación reductiva electro - asistida

Investigación del funcionamiento de otros solventes orgánicos polares, así como de iones que tengan afinidad por el ión sulfuro, y ácidos carboxílicos para la remoción del ion ferroso
CRONOGRAMA
1M H SO
2 4
Cu
{
Cátodo
Solución
Voltamperometrías cíclicas
Lixiviaciones electro-asistidas
Voltamperometría cíclica
H SO
2 4
H SO + complejantes
2 4
Solventes polares

Actualmente un 80-85% de la calcopirita se procesa por esta ruta, con una recuperación de cobre de hasta un 99%.
Procesos pirometalurgicos
Desventajas:
Alto consumo energético
Emisiones de SO2
Partículas sólidas suspendidas
Procesamiento de óxidos
Alternativa ecológica
Procesos hidrometalurgicos
Desventajas:
Procesos lentos
Condiciones elevadas presión y temperatura
Oxidación
Pasivación del mineral
Procesos a elevada presión y temperatura
Lixiviación en medios ácidos
Sulfatos:
Lix. a T y P
Sulfato férrico
Cloruros:
Con HCl
Con CuCl
Mayor parte de los procesos hidrometalúrgicos
2
Reducción
La calcopirita se transforma a sulfuros de más fácil extracción

2CuFeS + 6H + 2e Cu S + 2Fe + 3H S
2 2 2
+ - 2+
Agente reductor



Reducción electrolítica directa
Alto consumo
de reactivos
Proceso a temperatura ambiente
2CuFeS + 2H• + 4H → 2Cu S +3H S + 2Fe
2(s) (g) (aq) 2 (s) 2 (g) (aq)
+ 2+
Cu S + 2H• 2Cu + H S
2 (s) (s) 2 (g)
H + e H•
+ -
Pirometalurgia
Hidrometalurgia
Reducción
Oxidación
Sulfuros
Óxidos
Minerales
de cobre
El 20% restante se encuentra como óxidos
La concentración de Cu es de 0.5% en minas a cielo abierto y un 2% en subterráneas
Determinar la naturaleza de los productos de la reducción de calcopirita.
OBJETIVOS PARTÍCULARES
Lixiviación
bacteriana
Agitador
Ánodo
Cátodo
Fuente de
poder
OCP
Hidrometalurgia
Procesamiento de óxidos
Alternativa ecológica
Procesos hidrometalurgicos
Desventajas:
Procesos lentos
Condiciones elevadas presión y temperatura
2CuFeS + 2H• + 4H → 2Cu S +3H S + 2Fe
2(s) (g) (aq) 2 (s) 2 (g) (aq)
+ 2+
Cu S + 2H• 2Cu + H S
2 (s) (s) 2 (g)
Cu S + 2Cu + 8ACN → Cu(ACN)
2 2
2+ +
Cu O + 4ACN + 2H 2Cu(ACN) + H O
2 2 2
+ +
2Cu + ½O Cu O
2 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Proponer y validar experimentalmente mecanismos de reacción para los medios complejantes
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