Oxidación acuosa de los productos de la reducción de la calcopirita Public Deposited
La búsqueda de rutas hidrometalúrgicas para recuperar el cobre de la calcopirita, se ha intensificado recientemente; sin embargo, todavía no se ha superado el problema de su refractariedad, que obliga a utilizar condiciones de operación extremas (lixiviación oxidativa a elevadas temperaturas) ó procesos tardados (biolixiviación). Una alternativa, que permite disminuir la formación de fases pasivas, emplea un tratamiento reductivo que antecede a la oxidación. Los principales productos de la etapa reductiva son la calcocita (Cu2S) y la cuprita (Cu2O), los cuales son más fáciles de oxidar. En éste trabajo se estudió la lixiviación oxidativa de los productos que se generan en el pretratamiento reductivo de calcopirita (CuFeS2), que son; calcocita (Cu2S) y cuprita (Cu2O), ya que en la literatura se encuentra escasa información acerca de la lixiviación de estos minerales. El estudio se realizó con diferentes soluciones, que contenían ácido sulfúrico, un oxidante (CuSO4) y acetonitrilo (ACN). El ACN juega un papel doble: por un lado, estabiliza el ion Cu+ en la solución ácida como Cu(ACN)2+, y por el otro, establece el par redox Cu(II)/Cu(I). Se compararon los resultados de lixiviación, empleando tres formulaciones: ácido sulfúrico (H2SO4), ácido con ACN (H2SO4/ACN) y ácido con ACN y sulfato cúprico (H2SO4/ACN/CuSO4), para poder diferenciar el efecto de cada uno. Seobtuvo una mayor extracción de cobre en ambos minerales con soluciones de H2SO4/ACN/CuSO4, con una concentración de 0.06 M de CuSO4. Sin embargo, la oxidación de calcocita produjo covelita (CuS), otra fase refractaria, la cual requiere mayores tiempos de lixiviación, para extraer el cobre.
En el caso de la cuprita (Cu2O) no mostro ningún problema para extraer el 100 % de cobre contenido en ninguno de los sistemas propuestos en esta tesis. Ya que se alcanza el 100 % de extracción de cobre a los 40 minutos de comenzar la lixiviación. Conociendo el comportamiento de los productos en el pretratamiento, se estudio el efecto de diferentes sistemas en el pretratamiento reductivo de la calcopirita, comparando los resultados de los diferentes sistemas de lixiviación reductiva; con solo ácido sulfúrico, mezcla de ácido sulfúrico 1M + ácido cítrico 1M, usando una hoja de aluminio en la pared del reactor como electrodo, y aumentando la temperatura del sistema a 40 °C. Observando que el sistema que mostro una mayor funcionalidad fue aquel con solo ácido sulfúrico, continuando el de (ácido sulfúrico 1M + ácido cítrico 1M), continuando en éste orden, el de hoja de aluminio y al final el de una temperatura de 40 °C. Siendo el porcentaje máximo alcanzado de extracción de cobre del 75%. Utilizando una cantidad de 10 g de mineral concentrado de calcopirita (CuFeS2), siendo que actualmente en la literatura no hay reportes de una extracción de más del 10% con una cantidad mayor de 2 g de mineral.
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