COBRE

Autor: FUENTES CÁCERES GERARDO.
Año: 2005.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAD DE QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUÍMICA.

Resumen: Se ha estudiado la transformación hidrotermal de esfalerita (ZnS), bornita (Cu5FeS4), colecta (cuy) y pirita (FeS2) con soluciones de Cu2+ a 100-240ºC y 1-35 atm. La reacción de la esfalerita a un pH entre 1,1-1,3 produce digenita (Cu1,8S) entre 180-212ºC y calcocita (Cu2S) a 225ºC. La reacción se verifica a través de una capa compacta de sulfuro de cobre, que rodea a un núcleo sin reaccionar. La velocidad de reacción sigue una ley parabólica, siendo las constantes de velocidad inversamente proporcionales al cuadrado del radio inicial de las partículas. La velocidad de reacción es independiente de la concentración de cobre. La energía de activación es del orden 147 kJ/mol y el control cinético es por difusión iónica en estado sólido. La reacción de la bonita, a igual pH, produce digenita a mayor 160ºC. A mayores temperaturas hay formación de djurleíta (Cu1,94S). La velocidad de reacción sigue ley cinética de difusión en capa de productos. No hay efecto de la concentración de cobre. La energía de activación es del orden de 100kJ/mol y el control cinético es también por difusión iónica en estado sólido. La reacción de covellita al mismo pH, produce digenita a mayor 200ºC. A mayores temperaturas y tiempos hay transformación a calcocita (Q y M) que se forman a expensas de la digenita. No se forma una capa continua ya que la reacción se produce por nucleación irregular de la digenita y crecimiento zonal. La velocidad de reacción sigue una ley cinética de control químico. La velocidad de reacción es sensible a la concentración de Cu2+, con orden experimental de 0,6. La energía de activación del proceso es del orden de 110kJ/mol y el control cinético es de tipo electroquímico. Las reacciones de pirita, en el intervalo de 180-200ºC produce mezclas de digenita y calcocita Q. A temperaturas de 240ºC y para concentraciones de cúprico de 10 gpL se detecta un proceso de oxidación del ferroso a férrico, produciendo por hidrólisis hematites. La reacción principal se produce por nucleación irregular a la digenita y crecimiento de capa poroso, produciéndose roturas en zonas de alta tensión, como consecuencia del elevado valor de la relación de Pilling-Bedworth (1,56-1,61). La velocidad de reacción sigue ley cinética de control químico. La velocidad de reacción es sensible a la concentración de Cu2+ con orden 0,6. La energía de activación del proceso es de 110kJ/mol y el control electroquímico. La reacción de concentrados de cobre es similar a la de las especies puras. El orden de reactividad es del tipo: bornita-calcopirita-vovellita-esfalerita-pirita. A 225ºC se produce una transformación prácticamente total de la bornita, calcopirita, covelita y esfalerita. Los elementos que se eliminan por reacción hidrotermal, en mayor forma son Zn, Cd, TI y Bi. El PB y Te tienen extracciones intermedias mientras que el Mo, Sb y As tienen reacciones moderadas. LA temperatura es la variable que tiene mayor influencia en la eliminación de impurezas. Un concentrado que contiene 33% de Cu, 33% de S, 22% Fe y 2% de Zn puede ser convertido a un superconcnetrado del 70% de Cu, 19% de S, 3% de Fe. Las ventajas de un concentrado de este tipo serían: Incrementar más de dos veces la capacidad de fusión debido a la alta riqueza en cobre, generación mínima de escorias y pérdidas mínimas de atrapamiento de cobre, reducción e casi el 50% de la emisión de azufre y finalmente tener la opción de un tratamiento químico o bioquímico.

Autor: CÓRDOBA TUTA ELCY MARÍA.
Año: 2005.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Resumen: Se realizaron 3 estudios relacionados con la lixiviación química y biológica de la calcopirita. Con el primero, denominado estudios preliminares, se evaluó la lixiviabilidad de la calcopirita y consistió en ensayos de lixiviación con mineral molido y muestras masivas, las cuales fueron posteriormente analizadas por diferentes técnicas de análisis superficial tales como DRX, SEM-EDS Y XPS. En el segundo estudió, a potencial controlado, se evaluó el efecto del potencial redox sobre la lixiviación química y biológica dela calcopirita y su interacción con otras variables tales como temperatura, concentración de hierro, pH, adición de plata, densidad de pulpa, tipo de cultivo bacteriano y presencia de oxígeno. Con este estudio se profundizó en los mecanismos de la lixiviación de la calopiritia. Finalmente, se realizó un estudio de disolución electroquímica de la calcopirita, el cual consistió en la caracterización electroquímica de electrodos atacados previamente de forma electroquímica y en condiciones potenciostáticas, atacados previamente de forma química, con disoluciones Fe3+/Fe2+ a diferentes potenciales redox y atacados biológicamente con microorganismos mesóflios y termófilos mixtos y azufre oxidantes. Se concluye que la calcopirita se disuelva mediante la formación intermedia de covelina que es posteriormente oxidada por el ion férrico, que la jarosita es la principal causa de la pasivación de la calopirita durante su disolución, mientras que el azufre elemental formado no constituye una barrera difusional.