Estimado señor Hugo Rivera,
Buscando información por internet, me he topado con este foro, el cual lo he encontrado muy interesante ya que las respuestas dadas son muy completas y aplicables en la práctica. Cabe decir que soy estudiante de Metalurgia y me encuentro realizando mi memoria, en la cual me he encontrado con varios problemas. Por esta razón desearía que me aclarara algunas cosas:
Mi pregunta sería ¿Cual es el origen principal del cloro en circuito SX?
Pudiera ser por sólidos en suspensión del PLS o quizás por el agua usada en proceso de lixiviación. La verdad es que no lo tengo muy claro. Además, según su respuesta, me gustaría saber la forma correcta de poder atacar este problema, ya que estoy considerando varias posibilidades, y no se si son la mejor forma de corregir el problema en cuestión.
Le agradezco de antemano y espero su ayuda con este tema.
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 21/03/2008
EL CLORO EN LA EXTRACCION POR SOLVENTE DEL COBRE
El Cloro, el acido clorhídrico (que se forma al entrar en contacto el Cl con el agua) reaccionan con los metales y sus óxidos; incluyendo a los metales resistentes a la corrosión. Esto hace que su presencia en la electro deposición del cobre sea negativo, pues va a reaccionar con el Pb y el Sb de los ánodos, reduciendo su periodo de vida y contaminando el depósito de Cu. Lo que nos indica que debe ser retirado en la etapa de SX.
Para poderlo retirar se requiere cambiarle de estado físico: de liquido a solidó; ósea que requiere ser precipitado: puedes probar con IK, Cloruro de Cs. Amoniaco i/u otros compuestos que ocasionen la formación de compuestos con el Cl; operación que se haría con una parte drenada de la solución que constantemente recircula. Recirculación que origina el acumulamiento de los iones indeseables en el proceso de obtención de cobre por la vía hidrometalurgica.
También se considera, que el cloro con sustancias que contienen átomos de carbono forman substancias orgánicas, normalmente reemplazando un átomo de hidrogeno, reacción de sustitución; circunstancia que perjudica a la estabilidad del orgánico que se usa en la SX , por lo que su presencia se debe evitar.
La presencia de cloro en la solución de cobre a purificar se puede deber a la presencia de la crisocola, silicato de cobre, que generalmente se lixivia con agua de mar, o requiere de la presencia de cloro para la disolución del silicato de cobre. Ósea que la presencia de cloro en las soluciones de lixiviación es algo prevenible y por lo tanto su control depende de las características del orgánico a usarse.
La presencia de cloro puede ser aun, más compleja, cuando se forma cloruro cuprico, que actúa como catalizador en la siguiente reacción:
4HCl + O2 = 2 H2O + 2Cl2.
Cuya actividad es mayor a la del acido clorhídrico.
Ing. Hugo Rivera Z. |
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Escrito por Juan Figueroa el 24/03/2008
" EL CLORO EN LA EXTRACCION POR SOLVENTE DEL COBRE El Cloro, el acido clorhídrico (que se forma al entrar en contacto el Cl con el agua) reaccionan con los metales y sus óxidos; incluyendo a los metales resistentes a la corrosión. Esto hace que su presencia en la electro deposición del cobre sea negativo, pues va a reaccionar con el Pb y el Sb de los ánodos, reduciendo su periodo de vida y contaminando el depósito de Cu. Lo que nos indica que debe ser retirado en la etapa de SX. Para poderlo retirar se requiere cambiarle de estado físico: de liquido a solidó; ósea que requiere ser precipitado: puedes probar con IK, Cloruro de Cs. Amoniaco i/u otros compuestos que ocasionen la formación de compuestos con el Cl; operación que se haría con una parte drenada de la solución que constantemente recircula. Recirculación que origina el acumulamiento de los iones indeseables en el proceso de obtención de cobre por la vía hidrometalurgica. También se considera, que el cloro con sustancias que contienen átomos de carbono forman substancias orgánicas, normalmente reemplazando un átomo de hidrogeno, reacción de sustitución; circunstancia que perjudica a la estabilidad del orgánico que se usa en la SX , por lo que su presencia se debe evitar. La presencia de cloro en la solución de cobre a purificar se puede deber a la presencia de la crisocola, silicato de cobre, que generalmente se lixivia con agua de mar, o requiere de la presencia de cloro para la disolución del silicato de cobre. Ósea que la presencia de cloro en las soluciones de lixiviación es algo prevenible y por lo tanto su control depende de las características del orgánico a usarse. La presencia de cloro puede ser aun, más compleja, cuando se forma cloruro cuprico, que actúa como catalizador en la siguiente reacción: 4HCl + O2 = 2 H2O + 2Cl2. Cuya actividad es mayor a la del acido clorhídrico. Ing. Hugo Rivera Z. por Juan Hugo (Marzo 2008)
Le agradezco su respuesta, ya que me ha sido bastante util. Ahora con respecto al tema del cloro, me gustaria profundizar un poco mas, ya que es un tema muy interesante. Usted escribió que la contaminacion de cloro en SX se puede atribuir a la presencia de la crisocola cuando se lixivia con agua de mar. Mi primera pregunta seria: ¿La contaminacion por cloro iría en el PLS en forma acuosa o en los solidos en suspension? La descomposicion de la crisocola en contacto con el acido sulfurico es de la siguiente forma: CuSiO3 + 2 H2O + H2SO4 = CuSO4 + SiO2 + 3 H2O Entonces, mi segunda pregunra sería: ¿Que reaccion o compuesto se genera en contacto la crisocola con una solucion lixiviante con una gran cantidad de cloruro (agua de mar)?. Creo que se genera el acido clorhidrico, pero no lo tengo claro como. Por otra parte, se sabe que muchas empresas trabajan con agua de pozo para los procesos hidrometalurgicos (aglomerado, riego de pilas,etc) llevando a una recirculacion de estas aguas. Mi tercera pregunta sería: por analisis quimicos realizados a aguas de pozo, se sabe que esta tiene una gran cantidad de cloruros y cloro residual (semejante al agua de mar), por lo tanto ¿Su comportamiento con respecto a la crisocola deberia ser similar al agua de mar en el proceso de lixiviacion? Tengo entendido que la pila de lixiviacion deberia funcionar como un lecho filtrante para estas soluciones ricas en cloruros, por lo que la contaminacion del PLS no debiera ser excesiva. Espero que me pueda responder estas dudas, ademas de seguir en contacto con usted a futuro, ya que encuentro de excelente ayuda este foro para personas que recien comenzamos la vida laboral. Juan Figueroa Ordenes. |
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 24/03/2008
En cuanto a la crisocola, como puedes observar en la reacción no se tiene la presencia de cloro.
La pregunta seria; entonces, como interviene el cloro. Como tu debes saber, los silicatos tienen la tendencia a no disolverse con el acido sulfúrico.
En este caso el cloro, actúa en la energía de activación para que se inicie la reacción entre la crisocola y el acido sulfúrico, haciendo posible que se de esta reacción en la que se forma sulfato de cobre y sílice coloidal.
El cloro no es parte de ningún solidó; por lo tanto, pasa en forma acuosa y en medio acido forma el acido clorhídrico, el cual reacciona con el sulfato de cobre y forma cloruro cuprico, el que acelera la disolución de la crisocola.
Pero no hay que olvidar que el cloro es perjudicial en la electro deposición.
En cuanto a tu tercera pregunta; el agua de pozo con alto contenido de cloruros, va a actuar semejante al agua de mar; especialmente cuando los pozos se ubican cerca del mar, la diferencia es que van ha tener menor cantidad de cloruros de Ca y Mg, lo que es compatible con el lecho filtrante de las pilas que tu indicas.
Ing. Hugo Rivera Z. |
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Escrito por Juan Figueroa el 25/03/2008
Estimado Señor Rivera Me ha quedado muy claro. He comprendido que la contaminación de cloro proviene en forma acuosa en el PLS, y no necesariamente debemos atacar los sólidos en suspensión del PLS para disminuir el cloro en SX. Cabe destacar que los sólidos en suspensión influyen en el proceso, ya que estos en contacto con las fases acuosa y orgánica en SX, generan una emulsión estable trifásica conocida por todos, llamada borra, la cual es un dolor de cabeza. Esta emulsión puede generar arrastres de orgánico en el electrolito, el cual se dirige a EW, contaminando los cátodos y generando una perdida de orgánico importante. Le comentaba lo anterior, ya que he escuchado a varios metalurgistas decir que el problema del cloro viene de los sólidos en suspensión del PLS y la forma de atacar el problema es disminuyendo estos sólidos. Como conclusión queda que la mejor forma de atacar el problema, es tratar de precipitar el cloro en las piscinas de refino, la cual comúnmente se recircula a las pilas, convirtiéndose en un ciclo cerrado de contaminación. Además se debe tener en cuenta el agua de reposición que se agrega al proceso, que por lo general suele ser agua de pozo. Esta agua debe ser descargada en piscinas separadas para su tratamiento (precipitación del Cl) para su posterior bombeo al proceso. Cualquier sugerencia o comentario es bienvenido y espero seguir en contacto a través de este foro metalúrgico. Juan Figueroa Órdenes. |
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Escrito por Gabriel el 01/04/2008
Tal como se ha comentado el cloro proviene desde el mineral y se encuentra como un ion en la solución acuosa, es comun que en la etapas de extracción se generen los arrastres de acuoso en orgánico por una alta velocidad de agitación o por una baja tensión interfacial del orgánico producto de la degradación del mismo en compuestos tensoactivos como lo son los aldehidos. Para el caso de la agitacion se deben realizar estudios de la eficiencia de mezclado para dismi nuir este fecto y en el caso de la degradación de orgánico analizar el tratamiento con alguna arcilla como montmorillonita u otra (Kieselgur) o con Sulfato de Sodio. En los actuales diseños se considera el uso de una etapa de lavado en la cual el orgánico que contiene los arrastres se pone en contacto con agua acidulada en un equipo mezclador decantador donde se realiza la separación física por diferencia de densidad. Otro equipo es el coalescedor que corresponde a un equipo relleno de virutas de HDPE el cual provoca las coalescencia de las gotas de acuoso que contienen el cloro. Como los colegas indican el cloro en los procesos de electrodepositación son dañinos, pero en algunas plantas se agrega HCl en los electrolitos dado que la teoria establece que el ion Cl se establece en las zonas de alto potencial de las placas de forma de impedir el crecimiento desmedido de la red cristalina (nodulaciones). No se si se podrá estudiar la alternativa de alguna resina de intercambio ionico del cloro como punto alternativo. |
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 07/04/2008
ARRASTRES DE CLORO EN LA EXTRACCION POR SOLVENTES DEL COBRE
Estoy de acuerdo contigo, en lo relacionado al arrastre del acuoso en el orgánico, por la alta velocidad de agitación o por la degradación del orgánico. Pero en cuanto a estudiar una alternativa con el uso de resinas, que si es posible y que se tiene tecnología conocida, específicamente en el tratamiento de aguas; no concuerdo contigo, porque prefiero que hagas la siguiente reflexión. La Extracción por solventes es una tecnología que hará 20 años que se ha intensificado su uso; tecnología que no ha venido siendo perfeccionada, debido a que los problemas que se han ido presentando, se ha abordado su solución en forma aislada e incluso incoherente, es así que no cumplen con los criterios del desarrollo tecnológico,: tales como simplificar el proceso (desde que se ha empezado a usar se ha incrementado en el numero de equipos, coalesadores, filtros, celdas de flotación, decantadores, ahorra tu sugerencia, tratamiento con resinas), el hecho de que la evolución de la extracción por solvente tenga una tendencia opuesta al desarrollo que debe seguirse, nos invita a recapacitar y esta nos lleva a dos líneas de investigación a seguir:
Por estas vías creo que se volvería los ojos al desarrollo lógico que debe tener el proceso de extracción por solventes; con todo lo beneficios que implica, tales como menor cantidad de equipos a manipular, automatizar, menor área de infraestructura civil, menor costo de tratamiento, menor cantidad de perdida de orgánico, entre otros.
En cuanto a la electrodeposición, se indica que es dañina, porque corroe los ánodos que generalmente son de Pb-Sb con ciertas cantidades de plata; motivo por lo que es perjudicial el Cl. El ClH se añade en las plantas de refinación electrolítica del cobre, porque en esta los ánodos están constituidos por el Cu blister; siendo positivo la presencia del cloro porque incrementa la disolución del Cu a refinar. En cuanto a que el cloro se establece en las zonas de alto potencial de las placas; debemos recordar que la trayectoria del Ion cloro es así el ánodo y no al cátodo, por lo que creo que no impide el crecimiento desmedido de la red cristalina, que si tiene que ver con la distribución de los electrones en la superficie del cátodo. Ms Hugo Rivera Z. |
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Escrito por Ivan Galvez el 16/04/2008
El cloro está presente en la mayoría de los minerales oxidados de cobre, por lo cual elproblema se crea cuando en un proceso de extraccion por solvente, se produce un arrastre que es logico desde una solucion impura o pls, hacia una solucion pura o de electrolito, a travez de una face organica inmisible y selectiva quimicamente para el cobre. Se debe entender que esta contaminacion es fisica, ya sea por que el organico en su circuito de limpieza no es suficiente para sacar los solidos impregnados que contienen cloro, o microgotas de acuoso que tambien contienen altos contenidos de cloro. Cabe destacar el caso de quebada blanca en la cual por el tipo de mineral que se trata, en muchas ocaciones se tenia que agregar sal para subir la concentracion de cloro en el electrolito ya que los descates de electrolito se realizaban para bajar la conctracion de fierro. Por otra parte, aunque el mineral y el proceso de lixiviación tenga altos contenidos de cloro como en el caso de minera michilla (lince) ésto no es problematica con la tecnologia que se utiliza actualmente si se mantienen los parametro de operacion nesesarios para una buena operacion de una planta de extracion por solventes. |
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 16/04/2008
PROBLEMAS DE CLORO EN LA EXTRACCION POR SOLVENTES
La presencia del cloro en la lixiviación de minerales oxidados de cobre se debe a la formación de la sílice coloidal a partir de la sílice y los silicatos; la sílice coloidal que es de alta hidratación molecular y ocasiona la impregnación del cloro o las microgotas de acuoso con alto contenido de cloro; esta nos indica que se da un proceso de adsorción, cuya intensidad se ve incrementada por la carga eléctrica que se genera en la sílice coloidal y el ión cloro.
En el caso que mencionas de Quebrada Blanca, que en ciertos casos agregan sal, pienso que lo hacen para tener hierro tres en el electrolito de descarte y de esa manera poder volverlo a usar en la lixiviación, puesto que el Fe+3 facilita la disolución de los minerales de Cu.. Recordar que el cloruro ferroso tiene la tendencia a pasar fácilmente a cloruro ferrico y el cloruro ferrico con el cobre forman cloruro ferroso y cloruro cuprico, que también es un buen oxidante; ósea que en el caso que indicas es más que todo para mejorar la disolución de los minerales de cobre.
2 FeCl3 + Cu0 → 2 FeCl2 + CuCl2 2(Fe3+ + e- → Fe2+) Cu0 - 2 e- → Cu2+
En el caso de la Minera Michilla indicas que a pesar de tener altos contenidos de cloro, mantienen buenas operaciones en la extracción por solventes. Pero esto se debe a que en el proceso de lixiviación no forman sílice coloidal (La sílice coloidal, SiO2 - nH2O, insoluble en agua o en cualquier otro solvente, químicamente estable; tiene diversas estructuras de poro, puede llegar a adsorber hasta un 40% de su peso, actúa como un adsorbente selectivo, no olvidar que existen partículas de sílice activa que son mas pequeñas que la sílice coloidal, 10 y 20 milimicras). La sílice coloidal hace que la interfase orgánico – acuoso tome mayor espesor y que los arrastres de acuosos y orgánico, sea mayor. Quizás sea necesario hacer el estudio de la sílice y los silicatos en las condiciones en que se lixivie para tener la idea clara de la formación de la sílice coloidal.
Para servirte Ms. Hugo Rivera Z. |
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Escrito por Alex Valenzuela el 14/06/2008
Quiero humildemente hacer llegar mis felicitaciones a todos los participantes de este foro, me parace muy valioso y rescatable que se toquen estos temas por este medio, temás de bastante ínteres para todos los que formamos de una forma u otra la famila metalúrgica, creo que es más que secatable que nos apoyemos técnicamente y que se comenten públicamente experiencias de distintas plantas mineras, si ningún otro tipo de interés mas que complementar conocimiento y ayudar a los que no manejab estos temas. GRACIAS |
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Escrito por Carlos el 20/06/2008
Se puede elimnar cloro porla via de la precipitación con Ag+ y Pb+2?
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 20/06/2008
EL CLORO EN LA EXTRACCION POR SOLVENTES. El cloro se halla presente en este proceso, como parte del acuoso, en donde se va concentrando por la recirculacion de la solución; se entiende que la eliminación de los impurificantes se hace de parte de la solución que se drenada, estando aparte del circuito operativo se puede precipitar el cloro como cloruro insoluble el cual luego se separa de la solución que se reincorpora al circuito. En este caso se puede usar el plomo 2+, la plata y otros, pero que no ocasionen otras contaminaciones en la solución. Ms. Hugo Rivera Z. |
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 20/06/2008
Gracias por tu actitud, es muy gratificante, espero que te podamos servir alguna vez. Ms. Hugo Rivera Z. |
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Escrito por Carlos el 23/06/2008
Como es sabido, un aumento en los arrastres de acuoso en orgánico, provoca una mayor contaminacion del ión cloruro. Pero que pasa cuando los niveles de arrastres se han mantenido durante un tiempo, y sin embargo los niveles de cloruro aumentan? Según me he informado las purgas se han realizado como de costumbre, en los niveles establecidos, pero no encuentro explicacion a lo sucedido. Por otro lado las bandas de dispersión han bajado y por lo tanto los arrastres también. Espero sus respuestas.. |
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Escrito por Juan Hugo Rivera Zeballos el 23/06/2008
Mira; lo que se deduce, es que lo que esta pasando, es que están transformando el comportamiento del orgánico y este poco a poco va ir perdiendo sus características. Considera que la extracción por solventes es una tecnología rígida, que actúa bien cuando se respectan sus parámetros operativos. Quizás te sirve de inicio para que profundices el análisis de tus problemas, revisar química de los compuestos coordinados. Un paliativo inmediato es trabajar con las purgas e intensificar la eliminación del cloro y los otros impurificantes. No olvidar que la solución real esta en lixiviación.
Considera que la sílice que queda atrapada en el orgánico, es sílice coloidal y eso hace que este consumiendo electrones libres, haciendo variar el potencial operativo del orgánico.
El calcio, neutraliza la acides del medio, haciendo variar el pH operativo del orgánico.
El sulfato ferrico es oxidante enérgico; el cual aporte i/o absorbe electrones, dependiendo de las condiciones del medio.
Teóricamente el acido sulfúrico que se usa en la reextracción debe ser lo mas concentrado posible, de las condiciones de ionización depende el atropamiento de los iones cobre.
Ms. Hugo Rivera Zeballos. |
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Escrito por Alex Valenzuela el 12/08/2008
Por lo que leo en tu mensaje , las concentraciones de cloruro van en aumento, según tu no hay arrastres las dispersiones bajan, pien so que deberias revisar las datas historicas de la instrumentación que tienes, buscando posibles manejos de la información, tu debes saber que basta un simple arrastre prolongado por unas cuantas horas para aumentar las concentraciones, y las purgas deben ser dinamicas de acuerdo con los analisis, eso si sin sacrificar mas de un 3 a 5 % de Cu de tu inventario, por otro lado chequea, las datas de la etapa de lavado si es que la tienes , si los niveles de cloruro en el ral que eliminas de esa etapa estan demasiado altos, puede que por ahi se te haya arrastrado en undescuido de banda o algo asi, trata de mantener a raya esa concentración haciendo cambios de agua en la etapa de lavado de manera frecuente de tal forma que posibles arrastres desde esa etapa hacia los electrolitos, solo te signifiquen una mayor dilución que contaminación, en lo personal cuando uno trabajo como metalurgista debe ser desconfiado, ya que operaciones generalmente a los arratres menores tiende a manejarlos, la otra alternativa que es un poco mas rebuscada en la calidad de tu orgánico, en cuando a lo que te comentaba el Sr. Hugo Rivera , eso puedes chequearlo ya sea con Cognis o Henkel según donde provenga tu extractante ,generalmente yo lo hago cada cuatro meses, son análisis a la calidad fisica y quimica de tu fase orgánica, que pueden darte respuesta al comportamiento que esta teniendo.
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Escrito por Raul el 21/08/2009
Estimados: Actualmente tenemos un problema similar al que comenta Carlos, y se definió la siguiente practica: 1>Asegurar mas la continuidad organica en el Lavado, esto significó aumentar la razon de 0. 9 a 1. 7, para evitar posibles arrastres de acuoso al organico y posteriormente al s1. (Nos ha dado buenos resultados hasta el momento, monitoreando el ER) 2> Cortar el agua a lavado, es decir solamente contactar el Organico cargado con la recirculacion del Ral, hasta un punto de saturar la solución acuosa y dar las condiciones para que se provoque transferencia de iones de cloruro y Fe desde la fase organica hacia la acuosa hasta llegar a un equilibrio y comenzar con los despiches y reposiciones de agua fresca a la etapa de lavado.
Además existen otras practicas de monitoreo por etapas, por ejemplo realizar un test metalurgico de cloruro por stripping al OC, lo cual se basa en contactar el OC en razon 20:1 con agua acidulada al 200 gpl de acidez por 20 veces al mismo organico. Estos acuosos se analizan por cloruro para conocer la concentracion de cloro del organico de cualquier etapa e identificar en que etapa o equipo se radica el arrastre. Por ultimo, totalmente de acuerdo a los demás comentarios que la causa se ataca en LIX, las medidas anteriores señaladas corresponden a descontaminar las soluciones de Sx-EW. Atte.
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Escrito por Cesar Guzman el 25/11/2009
"Ivan Galvez escribió: Estimado Ivan Galvez: El cloro está presente en la mayoría de los minerales oxidados de cobre, por lo cual elproblema se crea cuando en un proceso de extraccion por solvente, se produce un arrastre que es logico desde una solucion impura o pls, hacia una solucion pura o de electrolito, a travez de una face organica inmisible y selectiva quimicamente para el cobre. Se debe entender que esta contaminacion es fisica, ya sea por que el organico en su circuito de limpieza no es suficiente para sacar los solidos impregnados que contienen cloro, o microgotas de acuoso que tambien contienen altos contenidos de cloro. Cabe destacar el caso de quebada blanca en la cual por el tipo de mineral que se trata, en muchas ocaciones se tenia que agregar sal para subir la concentracion de cloro en el electrolito ya que los descates de electrolito se realizaban para bajar la conctracion de fierro. Por otra parte, aunque el mineral y el proceso de lixiviación tenga altos contenidos de cloro como en el caso de minera michilla (lince) ésto no es problematica con la tecnologia que se utiliza actualmente si se mantienen los parametro de operacion nesesarios para una buena operacion de una planta de extracion por solventes. " |
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Escrito por Cesar Guzman el 25/11/2009
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Escrito por Alvaro Felipe Rebolledo Toro el 19/06/2010
Hola cesar me llamo alvaro y soy un estudiante de ing. Civil metalurgia de la universidad federico santa maria y estoy haciendo un trabajo de investigacion sobre el tema de cuprochlor. Es por eso que te queria pedir si me podrias ayudar por favor por que la informancion es muy escaza. Esperando tu ayuda de ante mano muchas gracias mi mail es lledoi@live. Cl |
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