Estudio de la lixiviación oxidativa de calcopirita con etilenglicol

Se ha demostrado que la adición de etilenglicol a soluciones acuosas de ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno mejora el proceso de lixiviación de cobre a partir de calcopirita. A pesar del aumento en los porcentajes de cobre obtenidos en el sistema lixiviación ácido sulfúrico-peróxido de hidrógeno...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: ANGEL RUIZ SANCHEZ
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2019
País:México
Institución:Universidad Autónoma Metropolitana
Repositorio:Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa
Idioma:español
OAI Identifier:oai:bindani.izt.uam.mx:v118rd58t
Acceso en línea:https://doi.org/10.24275/uami.v118rd58t
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/LEM/Calcopirita
info:eu-repo/classification/LEM/Ethylene glycol
info:eu-repo/classification/LEM/Copper -- Metallurgy
info:eu-repo/classification/LEM/Cobre -- Metalurgia
info:eu-repo/classification/LEM/Chemical engineering
info:eu-repo/classification/LEM/Ingeniería química
info:eu-repo/classification/LEM/Chalcopyrite
info:eu-repo/classification/LEM/Lixiviación
info:eu-repo/classification/LEM/Etilenglicol
info:eu-repo/classification/LEM/Leaching
info:eu-repo/classification/cti/2
Descripción
Sumario:Se ha demostrado que la adición de etilenglicol a soluciones acuosas de ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno mejora el proceso de lixiviación de cobre a partir de calcopirita. A pesar del aumento en los porcentajes de cobre obtenidos en el sistema lixiviación ácido sulfúrico-peróxido de hidrógeno-etilenglicol, no ha sido posible proponer las condiciones óptimas de operación, debido a que se desconoce el papel que desempeña el etilenglicol en este proceso. Por lo tanto, en este trabajo se llevó a cabo un estudio sistemático, dividido en dos partes, para determinar el papel del etilenglicol en la lixiviación de cobre utilizando un concentrado mineral con 69% de calcopirita, 28% de silicatos de hierro, 1.17% de ZnS, 0.65% PbS y 1% SiO2. En la primera parte del estudio se evaluó la electroactividad de la calcopirita en soluciones de ácido sulfúrico y ácido sulfúrico-etilenglicol, utilizando la técnica de voltamperometría cíclica y un electrodo de pasta de carbón preparado con 20% de muestra mineral y 80% de grafito. En la segunda parte del estudio se midió la influencia de la concentración de peróxido de hidrógeno, el potencial de óxido reducción y el pH de la solución durante la lixiviación para establecer una relación con el porcentaje de cobre disuelto. Los resultados de voltamperometría cíclica confirmaron que el etilenglicol no favorece los procesos de oxidación de la calcopirita, por lo tanto, la mejora en el proceso de lixiviación de cobre para el sistema ácido sulfúrico-peróxido de hidrógeno-etilenglicol, se debe al comportamiento del peróxido de hidrógeno en la solución de lixiviación. En las pruebas de lixiviación con 0.7 M H2SO4 y 1 M H2O2 se encontró que el peróxido de hidrógeno se descompone como consecuencia de la reacción tipo Fenton (reacción entre el hierro disuelto y el peróxido de hidrógeno) catalizada por el ion cúprico. En cambio, en las pruebas de lixiviación con 0.7 M H2SO4, 1 M H2O2 y 3.5 M etilenglicol (EG), el etilenglicol inhibió la reacción tipo Fenton a través de la formación de interacciones con los iones metálicos disueltos, permitiendo de esta manera, la persistencia de un elevado porcentaje de peróxido de hidrógeno en la solución de lixiviación; lo que favoreció el aumento en la lixiviación de cobre y hierro. En las condiciones experimentales de 0.7 M H2SO4 y 1 M H2O2, la disminución de la concentración para etilenglicol de 3.5 M a 0.11 M, no afectó los porcentajes de lixiviación de cobre, lo cual indicó que fue suficiente la concentración de 0.11 M EG para evitar la reacción tipo Fenton y el papel catalítico del ion cúprico. En las pruebas de lixiviación con 0.7 M H2SO4, 1 M H2O2 y 3.5 M EG, la disolución de la calcopirita siguió un comportamiento descrito por el modelo de partícula decreciente con control por reacción química, con una cinética de pseudo-primer orden y una energía de activación de 66.5 kJ/mol. En estas condiciones experimentales, a temperaturas mayores de 40°C, se encontró una alta descomposición de peróxido de hidrógeno por efecto térmico.

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