PROGRAMA DE CURSO

Cdigo Nombre MI5031 Procesos Hidro Metalrgicos

Nombre en Ingls Hydrometallurgical Processes

SCT Unidades Docentes Horas de Ctedra

Horas Docencia Auxiliar

Horas de Trabajo Personal

6 10

3 2 5

Requisitos Carcter del Curso MI5101 Ingeniera de Procesos Metalrgicos Opcional para carrera de Ingeniera

Civil de Minas

Resultados de Aprendizaje El estudiante demuestra que:

1. Evala crticamente los resultados termodinmicos y cinticos obtenidos por otros investigadores en el rea hidrometalrgica disponibles en artculos cientficos y/o reportes para formular modificaciones a operaciones hidrometalrgicas que involucren mejoras en la eficiencia de los procesos.

2. Analiza resultados de lixiviacin en pilas y de extraccin por solvente para determinar parmetros de diseo como cada de presin y capacidad de intercambio en operaciones hidrometalrgicas mediante la formulacin de balances de masa y energia.

3. Formula diseos innovadores en procesos hidrometalrgicos y electrometalrgicos, a nivel de laboratorio, planta piloto e industrial (scale-up) para mejorar el rendimiento de las operaciones y/o evaluacin econmica.

Metodologa Docente Evaluacin General Las estrategias metodolgicas que se utilizan son: * Clases expositivas * Evaluaciones individuales y grupales * Bsqueda de literatura de artculos * Presentaciones de casos de estudio * Clases auxiliares

La evaluacin queda determinada por la siguiente especificacin: actividades en clase auxiliar (ejercicios) tareas que podrn consistir en revisin

bibliogrfica, trabajo experimental o desarrollo de software

controles escritos examen La ponderacin ser definida por los docentes del curso.

Unidades Temticas

Nmero Nombre de la Unidad Duracin en Semanas 1 Lixiviacin qumica y bacteriana de minerales y

concentrados de cobre. 4 semanas

Contenidos Resultados de Aprendizajes de la Unidad Referencias a la Bibliografa

1.1 Fundamentos termodinmicos y cinticos de la lixiviacin qumica y bacteriana.

1.2 Tipos de lixiviacin, agentes lixiviantes, influencia de la presin y la temperatura.

1.3 Modelos de lixiviacin y su aplicacin a minerales oxidados y a concentrados.

1.4 Microorganismos, catlisis bacteriana, crecimiento y actividad bacteriana, inhibicin y adaptacin.

1.5 Lixiviacin in-situ, en botaderos, en bateas, en pilas y en reactores.

1.6 Estudio de casos: lixiviacin cida en minerales de cobre en pilas; lixiviacin bacteriana de minerales de cobre en pilas.

El estudiante demuestra que: 1. Analiza fundamentos

termodinmicos, cinticos, biolgicos y de materiales de los procesos de lixiviacin qumica y bacteriana usados en la industria minera para determinar la viabilidad de un proceso de extraccin de metales.

2. Formula las proyecciones de los conceptos estudiados hacia el anlisis de la prctica industrial moderna y sus nuevas tendencias en problemas relacionados con procesos hidrometalrgicos para implementar soluciones a las demandas actuales de la mineria.

3. Analiza crticamente resultados reportados por investigadores en hidrometalurgia, va lecturas de documentacin sobre el estado del arte en el rea, para canalizar esfuerzos hacia la aplicacin del estado del arte de la extraccin de metales en el mundo.

4. Analiza cinticas de lixiviacin de sistemas complejos para aplicar tcnicas analticas conocidas que involucran fenmenos fisicoqumicos que completan la descripcin simple de modelos como nucleo sin reaccionar.

[Jergensen, cap. 1-6] [Biswas, cap. 1-19] [Domic, cap. 6-10] [Habashi, cap. 2-5] [Gupta, cap. 2-3] [Rossi, cap. 1-5]

Nmero Nombre de la Unidad Duracin en Semanas

2 Diseo de operaciones hidrometalrgicas 5 semanas

Contenidos Resultados de Aprendizajes de la Unidad Referencias a la Bibliografa

2.1. Introduccin a la Ingeniera de Procesos Metalrgicos.

2.2. Balances de masa en circuitos metalrgicos

2.3. Balances de energa en circuitos metalrgicos

2.4. Dimensionamiento de equipos principales

2.5. Evaluacin de equipos principales 2.6. Seleccin de equipos principales

El estudiante demuestra que: 1. Calcula parmetros de

diseo en lixiviacin en pilas, para disear de manera innovativa operaciones industriales de extraccin de metales.

2. Evala resultados de extraccin por solvente para determinar el nmero de etapas de una operacin de extraccin por solvente considerando diferentes eficiencias.

3. Dimensiona, evala y selecciona equipos principales en procesos metalrgicos para disear la magnitud de las operaciones en plantas

[Hayes, cap. 1-5] [Instituto Tecnolgico Geominero, cap. 1-4]

Nmero Nombre de la Unidad Duracin en Semanas

3 Tratamiento de aguas cidas en la minera. 2 semanas

Contenidos Resultados de Aprendizajes de la Unidad Referencias a la

Bibliografa 3.1 Introduccin a la generacin de

aguas cidas. 3.2 Geoqumica, termodinmica y

cintica 3.3 Mecanismos de generacin:

etapas, factores hidrolgicos, geolgicos y mineros.

3.4 Prediccin: tests estticos, confirmativos, cinticos y modelacin.

3.5 Prevencin: cubiertas y sellos, desulfuracin, mezcla y aditivos, inhibicin de bacterias.

3.6 Control y remediacin: migracin de contaminantes, tratamiento de soluciones, bio remediacin, estimacin de costos.

El estudiante demuestra que: 1. Analiza, mediante lectura de

artculos cientficos y redaccin de reportes, los mecanismos de generacin de aguas cidas en la industria del cobre.

2. Evala, mediante bsqueda bibliogrfica, los microorganismos involucrados en la generacin de aguas cidas, su metabolismo y caracterizacin, para determinar las ltimas tendencias en la aplicacin de biotecnologia a la extraccin de metales.

3. Describe la utilidad de tests

predictivos y los procesos de prevencin, control y remediacin de aguas cidas para resolver problemas conceptuales propuestos.

[AMPL, cap. 1-8] [Plumlee, cap. 1-3]

Nmero Nombre de la Unidad Duracin en Semanas

4 Tratamiento de efluentes por tecnologas de membrana.

4 semanas

Contenidos Resultados de Aprendizajes de la Unidad Referencias a la

Bibliografa 4.1 Introduccin a las tecnologas

de membrana 4.2 Principios de ingeniera de

procesos en tecnologas de membrana

4.3 Fundamentos fsico qumicos de la dilisis, electro dilisis, electro hidrlisis y electro dilisis reactiva.

4.4 Diseo conceptual de celdas de recuperacin de metales, cido y agua por medio de electro dilisis, electro hidrlisis y electro dilisis reactiva.

El estudiante demuestra que: 1. Describe diversas

tecnologas de membrana y su aplicacin industrial en metalurgia extractiva para seleccionar, de acuerdo a criterios de ingeniera, qu metodologa es requerida frente a un problema puntual.

2. Analiza crticamente los procesos de separacin por medio de membranas para indicar fortalezas y debilidades en la aplicacin de membranas a aguas residuales.

3. Interpreta, mediante lecturas y tareas, los fundamentos de la dilisis, electro dilisis, electro hidrlisis y electro dilisis reactiva, resolviendo ejemplos numricos para identificar vas de mejoramiento en el procesamiento de efluentes y recuperacin de metales, cidos y agua.

4. Disea las celdas de electro dilisis y electro hidrlisis para procesar efluentes y recuperar metales, cidos y agua.

[Rajeshwar, cap. 1, 2, 5, 7, 8] [Walsh, cap. 6-9] [Goodridge, cap. 1, 4, 5]

Bibliografa General

[AMPL] AMPL, Gua metodolgica sobre drenaje cido en la industria minera, 1992. [Biswas] A K Biswas & W G Davenport, El cobre, metalurgia extractiva. Limusa, Mexico, 1993. [Domic] E Domic, Hidrometalurgia: fundamentos, procesos y aplicaciones, M. Andros Impresores Ltda., 2001. [Goodridge] F. Goodridge & K. Scout, Electrochemical Process Engineering, Plenum Press, 1995. [Gupta] C K Gupta & T K Mukherjee, Hydrometallurgy in extraction processes, CRC Press, 1990. [Habashi] F Habashi, Textbook of Hydrometallurgy, 2nd. Ed., Mtallurgie Extractive Qubec, 1999. [Hayes] P Hayes, Process principles in minerals & material production, Hayes Publ. Co., Brisbane, 1993. [Instituto Tecnolgico Geominero] Instituto Tecnolgico Geominero, Minera Qumica, Madrid, 1991. [Jergensen] G V Jergensen, Copper leaching, extraction & electrowinning technology, SME, 1997. [Plumlee] G S Plumlee, M J Logdson, The Environmental Geochemistry of Mineral Deposits, Soc. of Economic Geologists, 1999. [Rajeshwar] K Rajeshwar & J Ibez, Environmental Electrochemistry, Academic Press, 1997. [Rossi] G Rossi, Biohydrometallurgy, McGraw Hill, 1990. [Walsh] F Walsh, A first course in Electrochemical Engineering, ECC, 1993.

Vigencia desde: Primavera 2011 Elaborado por: Luis Cifuentes, Gonzalo Montes Revisado por: Gonzalo Montes

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