Sumario

Se procederá a realizar el laboratorio número 4, correspondiente a extracción por

solventes. En este, se plantearán las principales etapas de dicho proceso, a partir de esto se

obtendrá una visión amplia de lo que implica la ejecución de este proceso metalúrgico.

El principal objetivo es comprender el proceso de extracción por solventes, pudiendo así

interpretar cada una de las partes del proceso de purificación, concentración y separación de los

metales que involucra este trabajo.

Para esto se conto con una serie de elementos e instrumentos proporcionado por el

laboratorio de minas, que ayudarán a realizar la correcta simulación, a escala menor, de lo que es

el proceso de extracción por solventes.

Se procederá a realizar cada una de las fases que comprende el proceso de extracción por

solventes. Estas básicamente comprenden una operación de transferencia de masas en un sistema

de dos fases líquidas, lo que permite la separación selectiva de metales de interés de las

soluciones que los contienen, las que suelen tener impurezas. Además se logra una transferencia

de los metales disueltos desde una solución acuosa compleja a otra solución acuosa diferente, que

simplifique el proceso posterior.

Índice

1.- Introducción

1.1 Objetivo; Materiales ;Equipos; Reactivos Pág. 1

1.2 Conceptos Pág.2-3

2.- Desarrollo

2.1 Experiencia 1 Pág.4

2.2 Re-extracción Pág.

3.- Resultados

3.1 Dosificación Pág.

4.-Discusiones Pág.

5.-Mejoras de laboratorio Pág.

6.- Conclusiones Pág.

7.-Bibliografía Pág.

1.- Introducción

1.1.-Objetivos:

Objetivo general:

Emular el proceso hidrometalurgico del cobre, llamado, extracción por solventes, a nivel

de laboratorio.

Objetivos específicos:

Extraer selectivamente el elemento de interés a través de extractantes.

Separar dos o más elementos desde la solución, ya sea por extracción o reextracción.

1.1.-Materiales: Embudo de decantación 500 [ml]

Vaso pp 500 [ml]

Probeta

Bureta

Tubo de ensayo

Guantes

1.2.-Reactivos: Sulfato de cobre 1M…..(completar)…..

1

1.3.-Conceptos

La realización del laboratorio propiamente tal, se debe a la necesidad que existe de

comprender y conocer el proceso de extracción por solventes y que sin duda es de gran

importancia para la producción minera. Dicho proceso es parte de un gran trabajo de tratamiento

del mineral, el que se somete a distintas acciones, que tienen como objetivo común la obtención

de un mineral de alta pureza a un costo bajo.

El proceso de extracción por solventes, se define como un proceso metalúrgico que

permite la separación selectiva de ciertos metales de posibles impurezas, proporcionando un

mineral concentrado y purificado.

La fase orgánica está constituída por el reactivo orgánico o extractante, el cual se disuelve

en una parafina (tridecanol y kerosene) en un cierto porcentaje en volumen, a fin de reducir la

viscosidad, gravedad específica y el costo volumétrico del extractante.

Las características más relevantes del proceso SX, son:

1. Permite el tratamiento de soluciones con baja concentración de Cu.

2. Permite la purificación y concentración del Cu independiente del contenido de impurezas

y concentración.

3. Permite obtener productos de muy alta pureza química y física como son los cátodos de

EW.

4. Tiene costos de producción extremadamente bajos.

5. Es una tecnología limpia que cumple con todas las regulaciones ambientales que son

exigidas en la actualidad.

En general, La ejecución del proceso de extracción por solventes comprende tres componentes

básicos, que son un soluto a extraer, un solvente acuoso y un extractante orgánico.

Además en dicho proceso se reconocen dos etapas fundamentales. Una es la etapa de extracción

propiamente tal, que es donde se agrega el líquido extractante a la solución primaria y se conecta

con el ion metálico, que queda formando parte del extractante, luego este complejo extractante 

(ion metálico) es separado de la solución y llevado a una solución secundaria en el ion metálico.

2

La segunda etapa de re-extracción, también llamada descarga, que consiste en devolver el

elemento de interés a una solución acuosa, pero exenta de impurezas, óptima para el proceso

siguiente de electroobtención, otorgando dos productos de interés:

El proceso se basa en la reacción reversible de intercambio iónico que tiene lugar entre

dos fases inmiscibles, la fase orgánica que corresponde al reactivo extractante disuelto en un

diluyente orgánico, y la fase acuosa que corresponde a la solución. Se pone en contacto la

solución de lixiviación o fase acuosa con el reactivo orgánico o fase orgánica, y se mezcla

fuertemente por agitación.

Para el caso del ion Cu que forma parte del sulfato dentro de la fase acuosa reacciona con

el extractante (emulsión) formando un nuevo compuesto organometálico insoluble en la fase

acuosa y totalmente soluble en la fase orgánica.

Reaccionando de la siguiente forma:

(Cu + - So4-2) (ac) + 2(R-H) (org) (R2 – Cu)(org) + (2H+ - So4 -2) (ac)

3

Orgánico Cargado Refino

(R2 – Cu)(org) (2H+ - So4 -2) (ac)

Orgánico Descargado Electrolito Rico

2.-Desarrollo

2.1.-Experiencia

Al embudo de decantación de 500 ml agregar 400 ml de solución total.

Calcular cuánto volumen se debe agregar del extractante orgánico y PLS al embudo (se

harán dos experiencias una con la razón 70% de PLS y 30% de orgánico y la otra con un

70% de orgánico y un 30% de PLS).

Realizar la extracción agitando constantemente durante 5 minutos.

Dejar descansar durante 10 minutos y luego separar la fase acuosa y obtener una muestra

y contra muestra (una alícuota de 10 ml aprox. En 2 tubos de ensayo).

Realizar 3 veces más esta experiencia explicada en los puntos anteriores para cada una de

las proporciones de orgánico y PLS.

Se calcula las proporciones de orgánico y PLS los cuales resultaron ser para el 70% 280[ml] y

para el 30% 120[ml].

El siguiente paso es mezclar el orgánico con el PLS y una vez mezclados agitar durante 5

minutos para obtener una buena extracción preferiblemente del 100% luego se deja descansar

durante 10 minutos en el soporte universal.

Una vez que decantó la solución se toma una muestra y una contra muestra de aproximadamente

10 [ml] en dos probetas para luego realizar la titulación la cual se explicará más adelante en el

presente informe y se extrae el PLS del embudo de decantación.

Luego de realizada esta experiencia con el 70% de PLS y el 30% de orgánico se repite dos veces

más. (en total se hacen 3 extracciones) y se vuelve a hacer lo mismo con las proporciones de un

70% de orgánico y un 30% de PLS. Todas estas extracciones se hacen sin cambiar el orgánico

solo adicionando PLS

Obteniendo así 6 muestras y 6 contra muestras 3 pares de cada proporción.

4.-Discusiones

Si bien se ocupó una solución de sulfato de cobre que no presenta interferentes, esto se

desprecia ya que los extractantes usados son totalmente selectivos y si bien pueden tener

falencias se complementan perfectamente, ya uno a otro suplen sus debilidades. El tener presente

fases inmiscibles también ayuda a que se mantenga la relación de limpieza y buena extracción.

Como bien dice la literatura en este proceso hidrometalurgico se usan agentes disolventes

para los extractantes, al ser estos altamente viscosos cuesta mucho más el manejo de estos, si se

hubiera ocupado un disolvente en la razón orgánica del proceso, la fluidez de esta, hubiera sido

mucho mejor ya que hubiera tenido un mejor comportamiento y capacidad en la extracción de

cobre de la solución.

Al poner en contacto ambos líquidos el orgánico e inorgánico se produce un intercambio

iónico, es decir, se intercambian elementos disueltos desde una fase a otra.

.-Conclusiones

Podemos concluir que el método de extracción por solvente cumple claramente sus

objetivos de purificar, concentrar y separa la solución acuosa de toda impureza, como la

presencia de otros elementos químicos y económicamente no factibles.

En la etapa de extracción se nota claramente el intercambio de iones que se produce entre

la fase orgánica y la inorgánica, ya que claramente en el color de la solución acuosa va

aclarándose, debido a que el extraxtante capta los electrones de cobre, y dejando los elementos

impuros en solución.

Quedando:

También se verifica que el extractante no se disuelve en la fase acuosa, o bien, su

disolución es despreciable y que el solvente de la fase orgánica no extrae cobre

También se verifica que el color de la solución acuosa inicial es igual ala solución acuosa

final que se obtiene en las muestras tomadas.

7.-Bibliografía

Apuntes entregados por el profesor y visto en clases.

Manual General de Minería y Metalurgia (Portal Minero, 2006)

Minas, Concentradoras, Refinerías, Fundiciones, LIX/SX/EW

www.wikipedia.cl/