Los alumnos declaran haber realizado el trabajo según las normas de la Universidad Católica San Pablo

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Objetivos Específicos

- Conocer la definición, clasificación y el proceso de lixiviación.

- Desarrollar una metodología para determinar la recuperación de cobre, aplicando un modelo matemático que represente el proceso de lixiviación.

- Evaluación del mineral oxidado de cobre utilizando agentes oxidantes.

- Evaluar el tamaño de la partícula, tiempo de lixiviación, velocidad de agitación, y concentración de lixiviante, utilizando métodos de lixiviación.

MARCO TEÓRICO

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CONCEPTO DE LIXIVIACION

Separación de uno o varios de los componentes de una mezcla sólida mediante un disolvente líquido ajeno a la misma (Harriot, Mc Cabe, Smith, 2007, p. 14).

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PROCESO DE LIXIVIACION

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Proceso de Lixiviación por sustancias biológicas

En la industria de procesos biológicos y alimenticios, muchos productos se separan de su estructura natural original por medio de una lixiviación líquido-sólido. Un proceso importante es la lixiviación de azúcar de la remolacha con agua caliente. (Geankoplis, 2013, p. 813)

Otro uso importante que esta operación tiene es en la producción de aceites vegetales, para extraer aceite de cacahuate, soya, semillas de lino, semillas de ricino, semillas de girasol, semillas de algodón, harina, pasta de palo e hígado de hipogloso. Otros usos además son los que se dan en la industria farmacéutica ya que se obtiene una gran diversidad de productos por lixiviación de raíces, hojas y tallos de plantas. En la producción de café "instantáneo" soluble, el café tostado y molido se somete a una lixiviación con agua pura.

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Proceso de Lixiviación para materiales inorgánicos y orgánicos

Los procesos de lixiviación son de uso común en la industria metalúrgica. Los metales útiles suelen encontrarse en mezclas con grandes cantidades de constituyentes indeseables, y la lixiviación permite extraerlos en forma de sales solubles. Las sales de cobre se disuelven o se lixivian de los minerales molidos que contienen otras sustancias por medio de soluciones de ácidos sulfúricos o amoniacales. Para la obtención de otros minerales como es el cobalto, níquel y oro, también utilizan en su proceso de obtención la operación de lixiviación (Geankoplis, 2013, p.813)

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PREPARACIÓN DE LOS SOLIDOS PARA LA LIXIVIACIÓN

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Materiales inorgánicos y orgánicos.

Según el autor (Geankoplis, 2013), el método de preparación del sólido depende de distintas variables como son el alto grado de la proporción del constituyente soluble presente, de su distribución en el material sólido original, de la naturaleza del sólido, que puede estar constituido por células vegetales o el material soluble estar totalmente rodeado por una matriz de materia insoluble, y del tamaño de partícula original.

Si la materia soluble está rodeada de una matriz de materia insoluble, el disolvente se debe difundir hacia el interior para ponerse en contacto y disolver el material soluble, y después difundirse hacia afuera. Esto ocurre en muchos procesos hidrometalúrgicos, en los que se lixivian sales metálicas de minerales metálicos.

En estos casos se procede a una trituración y molienda previa de los materiales para aumentar la velocidad de lixiviación, pues de esta manera las porciones solubles quedan más accesibles a la acción del disolvente. (p.813)

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Materiales Animales y Vegetales

Los materiales biológicos tienen estructura celular y los constituyentes solubles suelen estar dentro de las células. En ocasiones, la velocidad de lixiviación es bastante baja, debido a que las paredes celulares constituyen una resistencia adicional a la difusión. No obstante, es poco práctico moler los materiales biológicos a tamaño suficientemente pequeño para exponer el contenido de las células individuales través de ellas. (Geankoplis, 2013, p.814)

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VELOCIDAD DE LIXIVIACION

El autor Geankoplis, 2013, escribió que en la lixiviación de materiales solubles del interior de una partícula por acción de un disolvente, el proceso general consiste en los siguientes pasos: el disolvente se transfiere del volumen de solución a la superficie del sólido. Después, dicho disolvente penetra o se difunde en el sólido. El soluto se disuelve en el disolvente. Entonces, el soluto se difunde a través de la mezcla de sólido y disolvente hasta la superficie de la partícula. Finalmente, el soluto se transfiere a la solución general.

Los numerosos fenómenos que se presentan en este proceso hacen poco práctico y casi imposible aplicar una teoría definida a la acción de lixiviación. En general, la velocidad de transferencia del disolvente de la solución general hasta la superficie del sólido es bastante rápida, y la velocidad hacia el interior del sólido puede ser rápida o lenta. Sin embargo, en la mayoría de los casos éstas no son las etapas que limitan la velocidad del proceso total de lixiviación. La transferencia de disolventes suelen ocurrir al principio, cuando las partículas se ponen en contacto con el disolvente; aun así, la disolución del soluto en el disolvente en el interior del sólido puede ser un simple proceso físico de disolución o una verdadera reacción química que libera al soluto para la disolución. El conocimiento del proceso de disolución es bastante limitado y el mecanismo puede ser diferente en cada caso (Kl). La velocidad de difusión del soluto a través del sólido, y la del disolvente hasta la superficie del sólido, suelen ser la resistencia que controla el proceso global de lixiviación y dependen de diversos factores. (p.814)

- Rapidez de lixiviación cuando se disuelve un sólido.

Cuando un material se disuelve de un sólido a la solución de disolvente, la velocidad de transferencia de masa desde la superficie sólida al líquido, suele ser el factor que controla la totalidad del proceso.