QUÍMICA DISOLUTIVA DE COBRES NEGROS
Enviado por mondoro • 13 de Abril de 2018 • 2.898 Palabras (12 Páginas) • 277 Visitas
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(2) W. Chávez et al.
IV.- ÓXIDOS POLIMETÁLICOS
En forma general corresponden a óxidos de cobre con presencia variable de Fe y Mn, de agua de cristalización y de oxígeno como único elemento electronegativo detectado.
Presentan una estructura global del tipo:
[pic 7]
Y del cual han logrado ser caracterizados tres tipos de especies:
- Óxidos de Cu – Mn – O y bajo Fe
- Óxidos de Cu – Fe – O y bajo Mn
- Óxidos de Cu – O con Mn y Fe en cantidades proporcionales
IV.1.- Óxidos Cu – Mn – O y bajo Fe
Caracterizan a óxidos asociados a Mn, del tipo copper wad, el más conocido, pero no el único de estas especies.
Estudios llevados a cabo por el GEA de la Universidad, con muestras de diferentes recursos mineros de la Segunda de Región de Antofagasta, han permitido caracterizar especies como:
- Copper wad o monomangano cúprico:
[pic 8]
- Dimangano cúprico:
[pic 9]
- Trimangano cúprico:
[pic 10]
- Y otros compuestos con las siguientes protoestructuras:
[pic 11]
[pic 12]
Las reacciones de lixiviación para estas especies requieren la presencia de un medio ácido y de un agente reductor, y se caracterizan por cuanto su ocurrencia puede ser medida indirectamente a través del potencial redox del lixiviado, el cual aumenta con el tiempo debido al incremento del Fe (III) que se genera como producto de la reacción.
Las reacciones de lixiviación pueden ser escritas como:
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15][pic 16]
[pic 17][pic 18]
[pic 19][pic 20]
En la Tabla 2 se resume la relación existente entre ácido a especie mineralógica y la de ferroso a especie. Ella pone de manifiesto la necesidad de explorar ambas razones en valores amplios, a fin de conseguir la mejor respuesta disolutiva del sistema en estudio.
El copper wad, a tamaño -100+200 mallas, ha presentado una solubilidad baja si sólo se opera en medio ácido, y aumenta en presencia de Fe (II) llegando a valores del orden de 70% de disolución de cobre, al cabo de 2 horas de reacción, a temperatura ambiente.
Tabla 2: Relaciones teóricas Fe (II) y H2SO4 / especie para óxidos Cu – Mn – O.
Reacción N°
H2SO4 / especie
Fe (II) / especie
4
5
6
7
8
3:1
5:1
7:1
6,3:1
8,5:1
2:1
4:1
6:1
5,2:1
7:1
IV.2.- Óxidos Cu – Fe – O y bajo Mn
Estas especies representan a óxidos de gran refractariedad a la lixiviación sulfúrica, de lenta cinética disolutiva, constituyéndose en los compuestos más difíciles de reaccionar de los óxidos negros.
Constituyen esta familia, óxidos polimetálicos del tipo:
[pic 21]
entre los que se cuentan:
- Delafosita:
[pic 22][pic 23]
- Óxido cupriférrico:
[pic 24][pic 25]
- Y otros derivados de la estructura global antes señalada del tipo:
[pic 26][pic 27]
[pic 28][pic 29]
La delafosita, de color gris y estructura romboédrica, presenta una baja disolución de cobre, aún a altas concentraciones de ácido, a temperatura ambiente. Muestra en cambio un comportamiento fuertemente dependiente de la temperatura, como se visualiza en la Tabla 3 y en los gráficos 1 y 2.
El óxido cupriférrico es aún más insoluble y para lograr niveles mayores de disolución se necesita temperaturas altas y una fuerte concentración de ácido en el sistema.
Las reacciones de lixiviación pueden ser descritas por las siguientes ecuaciones:
[pic 30][pic 31]
[pic 32][pic 33]
[pic 34][pic 35]
[pic 36][pic 37]
Nótese que, globalmente, las reacciones sólo dependen de la concentración de ácido. No se requieren agentes externos reductores ni oxidantes para completar disolución de la especie. Sin embargo, el mecanismo en sí es complejo y puede darse una disolución preferencial de cobre con respecto a hierro, lo cual se explica en base a las siguientes reacciones:
Para la delafosita:
[pic 38]
[pic 39][pic 40]
Dando la reacción global (9).
Para el óxido cupriférrico:
[pic 41]
[pic 42]
Con una reacción global
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