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MÉTODO CHIDDY
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Pág.
I. INTRODUCCIÓN …………………………………………………………….3
II. OBJETIVOS…………………………………………………………………...4
III. FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………….…………….4
IV. MATERIALES Y EQUIPOS…………………………………………..……...7
V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL…………….……………..………….8
VI. DATOS Y RESULTADOS…………………….………….……………........10
VII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS……………….…………..……………....12
VIII. CONCLUSIONES…………………….…………..……………...................13
IX. RECOMENDACIONES……………………………………………...………13
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………….14
XI. ANEXOS…………………………………………………………..………….15
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MÉTODO CHIDDY
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I. INTRODUCCIÓN
Con el transcurrir de los años, los metales preciosos cada vez se hacen más buscados, con el fin de aprovecharse en su máxima eficiencia la recuperación de dichos metales tales como el Au, Ag, Cu, etc. Debido a tal demanda de estos metales se abre un nuevo método para la recuperación del Au denominado CHIDDY.
El oro se usa en joyería y arte, odontología, componentes electrónicos y otros. La tecnología avanzada utiliza oro en cantidades cada vez más recientes. La joyería y el arte son los que más presionan el mercado del oro, además de que el metal constituye una forma importante de ahorro privado.
Actualmente el oro es empleado en el pintado de cierta parte críticas de los misiles, cohetes, y otros artefactos aeroespaciales. En medicina constituye un componente de los remedios empleados en el tratamiento del cáncer y la artritis.
El oro se presenta en la naturaleza en estado nativo y combinado con telurio. El oro nativo generalmente esta aleado con la plata la cual puede alcanzar hasta un 39%: igualmente contiene a menudo pequeñas cantidades de cobre y hierro y a veces plomo, bismuto y mercurio.
Cualquier metal de mayor afinidad por cianuro que el oro y la plata, desplaza a estos metales quedando el precipitante solubilizado como cianuro metálico complejo, precipitando el o los metales preciosos. Así por ejemplo las determinación es publicadas del orden electroquímico en soluciones de cianuro, indican la secuencia, de positivo a negativo: Mg, Al, Zn, Cu, Au, Ag, Hg, Pb, Fe, Pt, cualquier metal de esta secuencia tendera a disolverse en solución de cianuro más rápido que el metal de su derecha, desplazándolos a esos metales y precipitándolos. Por ejemplo, el cobre precipitara al Au, Ag, Hg, etc. El magnesio o el aluminio precipitaran al oro y ala plata más rápido que el zinc, sin embargo, el zinc es el que presenta mayores ventajas económicas y técnicas, constituyéndose de esta manera el método más ampliamente utilizado en todo el mundo para la cementación del oro y la plata.
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II. OBJETIVO:
Determinar ppm de oro en solución.
III. FUNDAMENTO TEÓRICO
METODO CHIDDY:
-Se basa en la precipitación del oro y la plata de las soluciones de cianuración
promedio del Zn en polvo en presencia de acetato de plomo. La precipitación se
verifica de acuerdo con la reacción siguiente:
Según Dorr:
2NaAu(CN )2+Zn→Na2Zn(CN )4+2 Au
Según Clener:
2NaAu(CN )2+2NaCN +Zn+H 2O→Na2Zn(CN )4+2 Au+NaOH+H
-El acetato de plomo reacciona con el Zn según la ecuación:
(CH ¿¿3COO)2 Pb+Zn→Pb+Zn¿¿
-El oro de la solución se precipita debido al par galvánico Pb/Zn; además el Pb reducido
sirve de colector del oro y la plata. Si no se añade acetato de plomo, la precipitación es
muy lenta debido a la dificultad de formarse el otro par galvánico H/Zn de la reacción
del zinc con el NaOH de la solución:
2NaOH+Zn→Na2N O2+H 2
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También puede partir de una solución de Merrill Crowel que luego será precipitado en
polvo de zinc:
Au(CN )2+Zn0→ Au0+Zn(CN )4
2−¿¿
El zinc agregado debe tener malla -400 para poder conseguir una mayor área de
precipitación y se debe agregar entre 5-6g zinc por cada gramo de oro.
La solución a precipitar debe tener las siguientes condiciones:
Solución clarificada con menos de 5ppm de sólidos (1NTU de turbidez)
Solución desaireada con menos de 1ppm de oxigeno
Tener una concentración libre de adecuada
PRECIPITACION CON ZINC
-El zinc, en contacto con las soluciones de cianuro, desplaza electroquímicamente al
oro y a la plata que pudieran contener.
-Se puede distinguir dos etapas de reemplazamiento:
2 AuNa(CN )2+Zn→2 Au+Zn Na2(CN )2
Zn+4NaCN +3H 2O→ZnNa2(CN )4+2NaOH+H 2
-En la primera etapa un equivalente de Zn reduce dos equivalentes de oro.
-En la segunda etapa un equivalente de Zn produce un equivalente de cianuro sódico
de zinc.
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-La reacción que describe el proceso se la generaliza uniendo las 2 reacciones y es la
siguiente:
2 AuNa(CN )2+4NaCN+2Zn+2H 2O→2 Au+2ZnNa2(CN )4+H 2+2NaOH
-Esta reacción evidencia que hay desprendimiento de gas hidrogeno y aumento de la
alcalinidad de la solución.
-El Zn se disuelve por el cianuro sódico áurico y por el cianuro libre, esto es favorable,
pues la continua disolución de Zn, expone superficies frescas del metal para la
precipitación de oro y plata. El precipitado contiene oro, plata, zinc y cobre.
-La presencia de oxigeno libre, baja la eficiencia del proceso, pues se combina con el
cianuro libre y puede disolver los valores precipitados.
-Cuando la solución tiene exceso de alcalinidad se presenta un precipitado blanco
insoluble de Zn(OH)2 que impide la precipitación del oro y la plata; favorablemente esta
reacción noes veloz y puede controlarse con el pH de a solución.
-La adición de sales de plomo en la precipitación forma un par galvánico Pb/Zn que
acelera la precipitación y eleva la eficiencia del proceso.
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IV. MATERIALES Y EQUIPOS
MATERIALES:
Un matraz Erlenmeyer de 250 mL
Una probeta graduada de vidrio.
Una bureta
Un soporte universal con pinzas
Una luna de reloj
Un vaso de precipitados
Una varilla de agitación
Papel de filtro
Lamina de plomo
Malla metálica
EQUIPOS:
Horno de copelación
Cocina eléctrica
Secador
REACTIVOS:
Rodamina (indicador)
Nitrato de plata
Polvo de zinc
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V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Medir 250 mL de solución cianurada con oro.
2. Verificar que la concentración este entre 250 a 500 ppm de NaCN, para
verificar esta concentración, se realiza la titulación que consiste en:
Vaciar 10 mL de la solución rica en un matraz y agregar 2 gotas de
rodamina (indicador).
Verter el nitrato de plata (3g/L) en una bureta para titular la
solución.
Titular los 10 mL de solución rica transparente con nitrato de plata.
Anotar el volumen del gasto y efectuar los cálculos respectivos
para hallar en cuánto de concentración se encuentra el NaCN en
ppm, en este caso debe estar entre 250 a 500 ppm.
3. Luego que verificamos que la solución estaba en el rango adecuado de
ppm de NaCN, se Agregó 20 mL de Acetato de Plomo al 20%
4. También se agregó 3 g de polvo de zinc
5. Se Agitó fuertemente
6. Calentar hasta que vaya a empezar la ebullición
7. Agregar 50 mL de HCL en total, pero agregarlo en dos partes, para
eliminar los restos de Zn.
8. Luego se da la reacción y no damos cuenta que termina cuando deja de
burbujear. Con el plomo reducido se forma una masa esponjosa que
contiene el oro precipitado de la solución.
9. Lavar 2 a 3 veces con agua.
10. Filtrar
11. Secar el filtro con el plomo esponjoso
12. Luego envolver en una lámina de plomo.
13. Agregar incuarte
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14. Copelar
15. Luego se realizó la Partición o refinación, que consiste en colocar el doré
en una cápsula y agregar:
HNO3 diluido 1:6 y calentar en la estufa a una Tº aprox= 80-100ºC
por un espacio de 15 min.
Luego retirar HNO3 diluído 1:6 y agregar HNO3 diluído 1:1 por un
tiempo de 5 min a la misma temperatura.
Luego retirar el HNO3 diluido 1:1 y ahora agregar HNO3
concentrado, calentar a la misma temperatura por un tiempo de 5 min.
Después se retira el Ácido Nítrico concentrado y se procede a lavar
con agua destilada 6 veces.
Luego se lleva a secar a una Tº de 100 ºC.
Después se coloca al máximo de temperatura y se calcina al oro,
también llamado oro calcinado u oro refogado.
Finalmente se lleva a pesar el oro a una balanza microanalítica para
luego poder calcular la ley del mineral.
16. Finalmente calcular la ley de la solución.
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VI. DATOS Y RESULTADOS
- Para corroborar que la concentración de NaCN, este en el rango adecuado de
250 a 500 ppm se realizaron los siguientes cálculos:
Determinación de factor (F)
De acuerdo con a la ecuación de neutralización
AgNO3+NaCN→AgNa(CN )2+NaN O3
Y un balance estequiométrico de AgNO3 y NaCN, calculamos el Factor.
F=W AgN O3
x2 PM NaCN
V AgN O3x PM AgN O3
xV muestrax100
Dónde:
W AgN O3= peso de nitrato de plata preparado para la titulación.
PM NaCN = peso molar del cianuro de sodio.
V AgN O3= Volumen al que se aforó en la preparación de la solución de nitrato de plata.
PM AgN O 3= peso molar del nitrato de plata.
V muestra= volumen (o peso) de solución cianurada clarificada a titular.
Entonces:
Factor=(3 g )(2 x 49 g/mol)
(1000ml )(169.9g /mol)(10ml)x 100
F=0 .0173
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1.- Determinación de % de NaCN:
%NaCN=Factor x (ml gastados de AgNO3 )
ppmNaCN=Factor x (ml gastados de AgN O3 ) x10000
ppmNaCN=0.0173 x (1.5 ) x10000 = 259.5 ppm NaCN
2. Determinar ppm de oro en solución:
Volumen de la solución rica con la que se trabajó= 250 mL
W Oro refogado = 0.001948 g
W Incuarte =0.0057 g
W Doré = 0.008864 g
Ley del Oro ( gm3 ) = (0.001948 )(250 )
x 106 = 7.792 g/m3 =7.792 ppm
3. ley del oro por absorción atómica:
8.161 g/m3
ley
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VII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Se observó que los ppm de NaCN fue de 259.5 ppm NaCN, lo cual quiere decir
que si se encuentra en el rango adecuado que es entre 250 – 500 ppm, y por lo
tanto si se pudo realizar el método chiddy, en caso de que que hubiese salido
bajo, sería necesario haber hecho los cálculos respectivos para poder agregar
más NaCN, y así poder trabajarlo con la concentración adecuada.
Los ppm de Oro en solución calculado por el método chiddy, nos da como
resultado 7.792 ppm Au, lo cual difiere en 0.369 ppm Au con respecto a la ley
que se realizó mediante absorción atómica que fue de 8.161 ppm. Lo cuál
quiere decir, que hubo un mínimo margen de error en la prueba que se realizó.
Y a su vez se puede corroborar que al final la ley de Au en la solución esta
aproximadamente en ese rango, entre 7.792 ppm y 8.161 ppm, ya que los
valores solo difieren de una pequeña cantidad.
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VIII. CONCLUSIONES
Se logró obtener una ley de 7.792 ppm de Au, mientras que por absorción
atómica la ley que se obtuvó fue de 8.161 ppm, lo cuál quiere decir que la
prueba realizada por absorción atómica tiene mayor exactitud.
El margen de error entre la prueba realizada por el método chiddy, y por
absorción atómica difiere en un 0.369 ppm de Au.
Además se llegó a la conclusión de que siempre tenemos que optar por
eliminar con HCl el exceso de zinc, ya que si existiera un exceso de zinc, la
copelación no se podría realizar favorablemente.
IX. RECOMENDACIONES
Tener mucho cuidado al momento de titular, porque un error en el
volumen del gasto podemos obtener resultados erróneos en la
concentración de ppm de NaCN.
Usar guantes quirúrgicos al manipular la solución de NaCN y con cuidado
porque es muy peligroso.
Tener mucho cuidado al momento de agregar el HCl a la muestra, ya que
los gases generados, son muy perjudiciales para la salud.
Tratar de eliminar todo el Zinc que quedó en exceso en la solución, para
poder llevar a cabo una buena copelación.
Al momento de hacer la titulación, la solución de NaCN debe estar lo
suficientemente clarificada para poder tener una buena visualización del
cambio de color debido al indicador cuando se ha alcanzado el punto de
equivalencia.
Filtrar con cuidado el plomo esponjoso, evitando la pérdida de este, ya que
contiene el Au colectado.
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Laminar con cuidado, evitando que hayan pérdidas de la muestra, que se
quiere analizar.
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Adamson, R. J. The chemestry of the extraction of gold from. Its ores, Ch. In
gold metallurgy in South Africa. Cape and Transual printers Ltd. Cap. two, south
Africa, 1972.
Azañero Ortiz, Ángel. Informe técnico 951, LMC Banco Minero del Perú, 1987.
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Bureau of mines, processing gold ores using heap leach-carbon adsortion, 1978.
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congress journal, april 1981.
E. H. Hamilton. Manual of cyanadation, Cap. IX y X, 1920. H. J. Heinen G. E. Mc
Lelland and R. E.
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Mines, Repart 8388, 1975. Marsden, John and Ian House. The chemistry of gold
extraction. First published by, Ellis Horwod limited. Printed in Great Britain by
Harnolls Bodmin C. Cap. 6, pp. 290-292,1993.
Merello P. Richard. "Cianuración en pila de minerales de oro y plata, una nueva
herramienta para la pequeña minería". En: Revista Minerales, Vol. N° 38, p.164.
Quiston F. W. and R. S. Shade maker gold and silver cyanadation plant practice,
Vol. 1 y Vol. 2.
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XI. ANEXOS:
Reactivos utilizados:
Fig.1. Acetato de plomo Fig.2. Solución rica
Fig.3. Nitrato de Plata
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Verificar que la concentracion este 250 a 500ppm
Fig.4. Solución rica Fig.5. Titulando
Procedimiento para el método Chiddy
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Fig.6. 250 ml de solución rica Fig.7. Agregar 20 ml de acetato de plomo
Fig.8. Se agrega 3g de Zn Fig.9. 50ml HCl
Fig.10. Se agrega 50ml HCl Fig.11. Lavado de la solución
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Fig.12. Formacion de masa espojosa Fig.13. Filtrando la masa esponjosa
Fig.14. Laminando el plomo Fig.15. Envolver la masa esponjosa
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