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Eliminación del Fe en la lixiviación de Cu. Simulación.
Dr. J. Antonio Barrera G.
Ingeniería de Procesos Metalúrgicos.
Departamento de Ingeniería Metalúrgica.
Facultad de Química. UNAM
Cd. Universitaria, Enero 2016
[email protected]
56 22 52 40
Introducción
Dentro el proceso hidrometalúrgico de obtención de cobre, el hierro es una impureza presente tanto en las menas
como los concentrados de cobre y por lo tanto deben buscarse medios para eliminarlo. La presencia del hierro en
el electrolito de cobre resulta en una baja e…ciencia de corriente y una disminución en la producción de cobre. El
hierro en altas concentraciones es indeseable pero también una cierta concentración es necesaria para una óptima
operación de la electrólisis del cobre. Un método de control de impurezas frecuentemente usado es el sangrado
del electrolito, pero esta técnica genera un sinúmero de problemas ambientales debido a que este sangrado debe
ser neutralizado y el residuo de esta precipitación, conteniendo diversos metales tóxicos y valiosos en forma de
hidróxidos, se almacena. Se han hecho diversos intentos y se han desarrollado muchas técnicas para eliminar este
hierro contenido en una solución impura de Cu con Fe (SICuFe) pero todas dan por resultado un precipitado o
solución rica en hierro, los cuales deben procesarse o almacenarse con los ya sabido problemas ambientales. De
cualquier modo, debido al advenimiento de leyes ambientales, más rigurosas sobre la disposición de residuos, la
industria del cobre está obligada a desarrollar nuevos métodos de eliminación del hierro que eviten la formación
de residuos contaminantes y que al mismo tiempo sean ambientalmente sustentables. En los últimos años, se ha
desarrollado el proceso denominado DGPC (despojo galvánico con piroconversión) para la eliminación de hierro en
electrolitos de cobre impuros tanto sintéticos como industriales de diversas fuentes. Inclusive, a escala laboratorio,
se ha demostrado que es posible eliminar el hierro en forma de hematita de alta pureza. Durante el desarrollo de un
proceso es conveniente simular su implantación con objeto de establecer las posibles modi…caciones a una planta
y de esta manera conocer las modi…caciones necesarias para determinar la viablidad técnica de la propuesta.
Hipótesis
Mediante la simulación macroscópica del proceso, se puede demostrar que a través de la aplicación del despojo
galvánico, acoplado con el proceso de la piroconversión, se puede recuperar el hierro contenido en una SICuFe en
forma de óxido de hierro.
Objetivo particular a lograrse con el proyecto
² Demostración, por medio de la simulación, del procesamiento 1 de las soluciones impuras de cobre con hierro
(SICuFe) para lograr su aprovechamiento de un modo ambientalmente sustentable.
Metas a ser alcanzadas por el estudiante
Al concluir el semestre, el estudiante habrá:
1 mediante
al aplicación de una combinación de una extracción por solventes y una oxidación a baja temperatura.
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Eliminación del Fe en la lixiviación de Cu. Simulación
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² Integrado sus conocimientos obtenidos en las siguientes materias:
– Hidrometalurgia
– Química general
– Bene…cio de minerales
– Iintroducción a la Ingeniería de Procesos Metalúrgicos y de Materiales
– Ingeniería de Procesos Metalúrgicos y de Materiales.
² Manejado literatura especí…ca a la puri…cación de la SICuFe, indicado por la escritura de una revisión de
la literatura.
² Conocido las distintas técnicas de tratamiento de la SICuFe, indicado por su revisión de la literatura.
² Practicado sus habilidades de simulación al simular el proceso usado un software comercial, indicado por la
presentación de las simulaciones de los procesos.
Metodología
La metodología consiste en conocer el proceso a partir de la revisión de la literatura pertinente. Luego se identi…cará a los procesos actualmente utilizados para el tratamiento del SICuFe. Se simulará al proceso convencional
utilizando un software comercial. Se simularaá una propuesta de un proceso que involucra el despojo galvánico
y la piroconversión para la recuperación del hierro a partir de una SICuFe para una planta mexicana especí…ca.
Se compararán los procesos y …nalmente se escribirá un informe del trabajo realizado que será la base para la
escritura de una tesis.
Actividades a desarrollar por el estudiante
² Revisión de la literatura actual relacionada con el tema (3 semanas)
² Elaborará un análisis de la literatura consultada (3 semanas)
² Identi…cará la tecnología o proceso más utilizado (1 semanas)
² Realizará la simulación del proceso convencional (4 semanas)
² Realizará la simulación del proceso propuesto (8 semanas)
² Realizará una comparación de los procesos (2 semanas)
² Asistirá a los seminarios y reuniones de discusión de resultados que se le indiquen
² Presentará seminarios a puerta cerrada describiendo sus logros (mensual)
² Discutirá sus resultados parciales con el profesor (semanal)
² Demostrará sus resultados mediante una presentación ante un grupo (1 semana)
² Elaborará un informe sobre las actividades desarrolladas (todo el semestre)
Infraestructura
Se utilizarán el equipo, software, recursos y espacios que profesor tiene a su disposición.
Eliminación del Fe en la lixiviación de Cu. Simulación
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Calendario de actividades
activ./semana
rev. y an. litera
ident. tec. conv.
sim. proc. conv.
sim. proc. prop.
comparación
presentación
informe
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16
x
Características deseadas en el estudiante
² Gusto por la metalurgia extractiva (hidrometalurgia y pirometalurgia) y solución de problemas ambientales.
² Deseo de perfeccionar sus habilidades para simular.
² Sistematicidad para atacar y resolver problemas.
² Velocidad para aprender.
Lugar y horario de laboratorios / aulas
Cubículo computación de procesos en horas hábiles.
Seminarios en el cubículo 3 del laboratorio 212
Evaluación del Estudiante
Evaluador
Dr J Antonio Barrera G
Métodos
Cali…caciones de revisión de literatura, realización de cálculos, desenvolvimiento en los seminarios, realización de
las simulaciones y discusión de resultados.
Criterios
Requisitos previstos en la materia mas:
Revisión de la literatura
10 %
Simulación
40 %
Seminarios
10 %
Discusión de resultados
10 %
Informes parciales
20 %
Informe técnico y réplica oral
10 %
Iniciativa e interés (adicional) 0-15 %
La iniciativa e interés se evaluarán subjetivamente, por lo tanto son adicionales al 100.
Número de estudiantes: 1 (uno)
Comentarios adicionales
Ninguno