INFORME N° 3

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE PENETRACIÓN

INTRODUCCIÓNEn el presente informe contiene la prueba para determinar la velocidad de penetración de una solución que en este caso por la naturaleza del mineral usamos el ácido sulfúrico, en la cual se pretende ver el efecto de esta solución en la Malaquita, para así poder establecer el tiempo de difusión del líquido en el sólido.

Así también se podrá determinar, si el mineral de cobre que estamos usando tiene en mayor proporción partículas que son fácilmente solubles por el ácido, que en muchas casos se presentan como una barrera para que la solución acida no haga ningún efecto en las zonas de interés (mena), por lo cual se producirá un excesivo consumo del ácido en el proceso de lixiviación.

OBJETIVOS: Determinar el tiempo de difusión del líquido en el sólido. identificar y estudiar los mecanismos involucrados en la velocidad de penetración. Observar cómo se da la difusión de líquido a sólido.

MARCO TEÓRICO:CONCEPTO DE LIXIVIACION:

Es un proceso hidrometalúrgicos que consiste, en la recuperación en forma iónica de metales valiosos (Cuy, Zn, Au, etc.) de los minerales primarios y/o secundarios por reacciones de disolución efectuadas a condiciones de temperatura ambiente por intermedio soluciones acuosas. Iones: Materia con carga eléctrica que se obtiene al disolver un compuesto químico. Pueden ser de dos clases, con carga positiva o cationes Cu2+, H+ , Na+ , etc. Y con carga negativa o aniones SO4- ,NO3- ,CO2- , etc. Solución Acuosa (fase acuosa): Es una mezcla líquida de agua con algún compuesto químico ácido o básico disuelto en ella que permiten contener iones metálicos.

REACTIVOS UTILIZADOS EN LA LIXIVIACIÓN

Los Reactivos usados para lixiviar minerales deben en general ser baratos, fáciles de regenerar y capaces de disolver rápidamente los minerales deseados pero no los minerales de ganga. Los disolventes que se utilizan en la lixiviación incluyen tanto soluciones ácidas como alcalinas, así como también algunas sales, pero el ácido sulfúrico es el que se emplea universalmente. Esto se debe en parte, a su eficiencia como disolvente y en parte a que es fácil de conseguir y de bajo costo; es fácil de manejar y su pérdida durante el proceso son bajas.

La disolución de minerales oxidados requiere de la presencia de un oxidante. Los más usados son el oxígeno y los iones férricos. Soluciones alcalinas como hidróxido de amonio con oxígeno o carbonato de amonio mas hidróxido de amonio se usan para lixiviar menas de cobre nativo y carbonatos metálicos (azurita y malaquita). La ventaja de usar una solución de lixiviación alcalina con una ganga carbonatada (calcita, dolomita) es que la solución alcalina no ataca los minerales de ganga, mientras que el uso de lixiviación ácida consumiría una cantidad considerable de ácido debido al ataque de la ganga. Cuando el cobre se lixivia con una solución alcalina conteniendo amoniaco, el cobre se puede precipitar como CuO mediante calentamiento, lo cual también expulsa el amoniaco y el dióxido de carbono de la solución permitiendo la recuperación de estos gases.

DIFUSIÓN

Básicamente la difusión es un proceso que tiende a igualar concentraciones dentro de una fase. La fuerza impulsora es el gradiente de concentración dentro de la fase, y la concentración en todo instante está relacionada con la coordenada de difusión, el gradiente de concentración y la influencia de la concentración y temperatura en el coeficiente de difusión. La primera ley de Fick para la difusión es:

Donde J es la cantidad de material que difunde por unidad de tiempo. C es la concentración, x la coordenada de posición y D es el coeficiente de difusión.En la mayoría de los sistemas Hidrometalúrgicos se introduce poco error si se considera que el coeficiente de difusión es constante e independiente de la concentración. En reacciones de disolución o precipitación de un sólido, la difusión a través de una zona adyacente a la interface sólido líquido puede ser controlante de la velocidad.

PROCESO EXPERIMENTAL:1. MATERIALES Y EQUIPO:

Trozo de mineral para medir la permeabilidad Solución ácida Vaso de precipitados Mortero

2. PROCEDIMEINTO: Se escoge la muestra representativa y se prepara la solución ácida.

Se introduce el mineral en la solución ácida (midiendo el tiempo de contacto) , la prueba se realizó por un tiempo de 5 minutos.

Se retira el mineral de la solución ácida y se somete el mineral a trituración (martillos y mortero).

Escoger el trozo de mineral representativo que: especifique que ha llegado al radio del trozo del original.

3. CÁLCULOS

Longitud del mineral malaquita= 7.5cmEspesor = 5cm.Longitud de penetración (e) =1.5cm

HALLANDO LA VELOCIDAD DE PENETRACIÓN:

v= et Datos:

t=5minutos=300seg.

e=1.5cm.=0.15metros

v=0.15m300

=0.0005m/seg.

CONCLUSIONES:

Se logró determinar la velocidad de penetración del ácido en el mineral, lo cual nos servirá como una referencia al momento de realizar el proceso de lixiviación.Se logró también cumplir con los objetivos trazados.