IT
Term Termod odin inar arni nica ca Meta Metalu lurg rgic ic
Aplic Aplicad ad
IN
en Hidr Hidrom omet etal alur urgi gi
CAPITU CAPITUl.O l.O CINeOL CINeOL., .,
T e m o d n am a m iicc a M e a lu lu rg r g ic ic a A p
ad
H id id ro ro m e
u rg rg i
le
Hidrometalurgia
Enel Capitulo 3, parrafo 3.2 se discut discutlo lo extens extensame amennac rc
la im or anci anci
mica mica de solu soluci cion ones es pe ti am nt
qu pres presen en an la qui-
rela rela iv
la cinetice
la termodinemice,
res-
proces esos os prop propio io lo proc
elac elacio io
ocur ocurre re un ro eso. eso.
Hidrometalurgia. Hidr Hidrom omet etal alur urgi gi plor plorar ar la velocidad de un dete determ rmin inad ad quimica
an es de ex tran transf sfor orrn rnac acto to
importantedeter determinar minarla la fisi fisica ca es mas importante
Iidad Iidad de ocurre ocurrenci nciade ade es tran transf sfor orma macl clon on reac reacci ci6n 6n qufm qufmic ic
prop propia iame ment nt
tal, tal,
De igua igua resu result lt
an ra pa
term termod odln lnar arni nica ca nent nent
ompu ompues esto to mu
es ad
stab stable le en it aclo aclo
poslbi-
stern-
se esta esta un
un proc proces es
de tran transs-
fere ferenc ncia ia de rnas rnasa. a. de difusi difusion on tant tant de reac reacta tant ntes es como como
qu
de la resp respec ecti tiva va transforrnaclon
de produc productos tos
Termod odin inem emic ic La Term
es
Fisico-Quimica posi posibi bi/i /ida da
de
ocurrencia. imposibilidad termodinemice
de un dete determ rmin inad ad
in emba embarg rgo, o, no ocur ocurre re
Disoluciones
tran transf sfor orma macl clon on
mi mo al on es ar afir afir term termod odin inem emic ic
fa
la disolucion de
vorable.
i)prim i)primer er
Cinetice
para practlcos.
resu result lt
requ requie iere re apor aporta ta un
iert iert
ca tida tida
de
impo imposi sibl bl il un
tiem tiempo po
ua
romper erse se su estr estruc uctu tura ra cris crista tali li tien tien qu romp
razo razona nabl bles es
ez epar eparad ados os
os tone tone
estos se hidr hidrat atan an electrolito.
Hidrom Hidrometa etalur lurgia gia
fundar fundarnen nentos tos proces procesos os yaplic yaplicaci acione one
CAPI CAPITU TULO LO
A+
soli solido do
bsor bsorbe be calo calo
A+
on de
su
diso disolv lver erse se
L1Go Es
diso disolu luci cion on
pued pued
repr repres esen enta ta se
CINC CINCO~ O~~, ~, .... ....
(acu (acu so
sera:
RTln
esqu esquer erna na i-
onst onstan ante te
Donde
de equi equili libr brio io
B-(solido)
(acuoso)
B-
(acuosol
uc
n, di dido dido po
de os
da
ac nt
Es
paqina.
5.1,
Fi
ac
du
dad,
AB
1.
ui br ob
reeccion
lIam lIamar arse se de "solubilidad"
ma
menu menudo do
"producto
disolucion:
Nive Nivele le de energia
(s lido lido
B' (solido)
2:~H (solido) G(SOlidO)
(JClIOSO)
B- (acuoso) (acu (acuos oso)
Figura
76
5.1.-
is
iv le
ne gi
qu
la
i s l ve ve r
li
AB
as rl
(acuoso)
solu ion: ion:
'(ocuoso) '(ocuoso)
B'(ocuo.o)
MO
MI
ME
ME
su vez,
actividad se relaciona co
la conc conc ntra ntraci ci6n 6n
baja baja fu rz
ivid ivid
Entonces:
determ rmin inac acio io la dete
uy dilu diluid id
"coeii-
medi median ante te eill eillam amad ad
ciente de ectivided": ectivided":
solu soluci cion on
io ic
:110
T'
"'1.
le
indi indivi vidu dual al
si "C."
il
10 co st nt coef coefic icie ient ntes es deactiv deactivid id
"med "medio io
"f", cu ": "f",
al
puepuele
Le
para para
de Deby Debyee-Hi Hiic icke ke
oluc olucio ione ne
solubilidad
eq ilib ilibri ri
practice
las concentrac concentraciones: iones:
dilu diluid idas as
(0
Si:
10 qu
fina fina
en
cond conduc uc
entonces:
ie sola sa disu disuel elta ta te un sola
MgS0 Por otra misma Le
lo
calculo
tivi tivi
"m
estequlornetncos
coeii-
de Debye Debye-Hi -Hiic icke kel, l,
ie te
coef coefic icie ient ntes es
ias" ias"
fuerza za ioni ionice ce la fuer
esta muy
li
i-
in Ks
esta define
S02
si esta esta ma conc concen entr trad ada: a:
ic
la
id
"z," reaccion coef coefic icie ient ntes es ia
tamb tambie ie
la Le
eq
acti activi vida da
de Deby Deby -Hii -Hiick ck l-
za ioni ionica ca
Pi'
rnodiftcara
10 10
jl
la nuev nuev
al
Ks
S2
ea os qu
f2
pa
si diso disolv lvem emos os es
oman omando do loga logari ritm tmos os
ompu ompues es
la
BPor
al
tant tant
iend iend
Ksuna cons consta tant nte, e, de er
B-
re ulta ulta
is inui inui
lu
disoluclon de z,
[-v';:i- ~ol
cobalto, CoS0
mues aqui se mues tr
centracion qrafica
como como "ceso l"
explico an es
pr sent sent
sequn se apre-
coef coefic icie ient nt
"ceso 1/". logr lograd ad allado do aqui de alla
re pero pero
B-, ie tant tanto, o, inte interv rvie iene ne
modi modifi fica cand nd
es expr expres esio ion. n.
+ C
/5]
F ig ig ur ur a 5 ..2 2.
L og og a i tm tm o
de la
de la
l ub ub ilil iid d ad ad e
(0
n ce ce nt nt r
fuerza fuerza
i on on e ionica ionicas. s.
v er er s
l a d iiff er er en en ci ci a
e nt nt r
la
r ai ce ce s d e l a
re
e ct ct iv iv a
MO
MI
ME
UR
DA
ME
as otra otra reac reacci cion on
ras
li
t-
variacion
pu
or it
el
laso concentracion
pl
il
98
de
de io
cian cianur uro, o,
gn
el alor alor 2,30 2,30
es
er sequn
exoterrruca
cloruudlsolucion de clor pr
ne
do
reaccion
endotermica.
id
bi
variacion
cuprico,
CuCI notablemente. il
in
12 temperatura es
im or
log
sales.
[::J
Hs 2,303 forma
solubilidad
solubilidad del (OS04 [gil]
60
[gil]
160
120
.3 80
40
ol bi da
de
presenc ncia ia (OS04 en prese de (NH..>:ZS04 disuelto [gil]
conc concen entr trac acio io
i g r a 5 ..3 3.
e p e se se nt nt a i o
qr fi
de la
de (NH~2
sq
"solubilidad"
temperatura la
dife difere rent ntes es
temp temper tura tura
(fig (fig ra
Hi lror lrorne ne alur alurgi gia: a:
ia
ig
dere derech ch l.
unda undarn rnen en os
proc proces esos os yapl yaplic icac acio ione ne
bl
cristalograFica en
g/cm L\Go
reacci6n
-113,4/1,364
el 10
g/cm lu
da
0,
-83.1
PHl
02
giL
que:
Lf
Es
si
Agua
02
1atm en on es
Oz
10 -83,1
1a
H2
10 -41.5 atm
Lueg Luego. o. graf grafic ican ando do
lo
02 versus
H2 se
ua
2H
gase gaseos oso) o)
5.4.- E s
Ox
Carbonatos aH20
1,
L\Go, L\Go
reacci6n
(L\Goform (L\Goformaci aci6n 6n
H20)
los oxides se usara,
de
oxides
oC
L\Go reaccion
ne icos icos de la sigu siguie ient ntes es
cons cons an es sea, sea, mult multip ipli lica cand nd
02
po 2,30 2,303, 3,
MO
MI
ME
ME
atm
UR
Iimite superior superior
limite limite inferior inferior . t , , '
-41,5
.-
establ blec ecen en lo limi limite te de camp camp de esta estabi bili lida da H2 en qu se esta
de agua agua
parc parcia ia de oxig oxigen eno: o: P02' ha agre agrega gado do la resp respec ec ivas ivas cons consta tant ntes es de equi equili libr brio io
so
olid olidos os puro puro
inmi inmisc scib ible le
pu que, que, po defi defini ni ion, ion, iene iene
ig
io
Fe
1/2°2
1/2
FeO
i6
Fe
2°
Fe304
(mag (magne ne
io
Fe
3/2°
Fe203
(hematita)
lo io io
FeO
1120
Fe304
1/202
Fe203
1/2°
K2
ita) ita)
K3 K4
3/2 1/2 1/2
3Fe203
Hidrometalurgia: fundarnentos,
1/
1/2
procesos
CA ITUL ITUL
cero. donde
Fe203
obviamente
INCO INCO
existlra puro).
va
se van
.1Go. tivo
il
io
in
de
ejernplo,
reacci6n: .1Go;, para para cada cada reac reacci cion on "i". Acontinuacion,
para para
ada reac reacci cion on
.1Goi
RTln RTlnKi Ki dond dond
qra-
tarn tarnbi bien en Una vez
nificado
.1Go6 de dond dond
fisico
"met "metee eest steb eb es
46,5 46,5 kcal kcal
es de ir impo impo ible ible
de ju tifi tifi arse arse
esul esulta ta
68,2 ,e
sde ir e, so
termodinamicarnente
Reacciones
#2
dinarnico. aner aner
co
la dern dernas as reac reac ione iones. s. resu result ltan an lo valo valo es equilibrio
termodinemico,
deracion
le ig
la
io je
ib ja
realidad.
Heaccion
-85,6
en equilibrio equilibrio
10-856
-98.5 889
10 86,6
10 985
-88,4
88,4
-68,2
10.68,2
MO
ME
ME
Fe
Po Po:: :-U5,(1 :-U5,( 1 11
-se.e
MI
-68,2 #3
UA
-83,1 ·88,9
P c ) . ' :-98 :-98,5 ,5 #4
Fe
cont contie iene ne
agne agne it
CFe3 CFe304 04)' )'
ie ia li
elemental,
ia C02 etc.
ea
#7
He
io
#8
Re
io
#9
Hidr Hidrom omet etal alur urgi gia: a: fund fundam amen ento to
proc proces esos os
CAPITULO
CINCO~_"
ra ta Fe sldertta
ie L1G0
situa situacio cio
esta estanda nda
66
de temper temperatu atura ra
ca y, (T=25° =25°C) C)
resu result lta: a: pect pectiv iv
K7
L1Go
igua iguala land ndo. o.
ee plaz plazan ando do
log K7
{1/ (PCO/P
49
po 10ta 10ta to laec acio acio C0
de peja pejand nd
49
inal inal
ment mente: e:
da:
1/2)}
ar la eacc eaccio io
#7 es
1/
Heacclon
C0
Heaccion
C0
1/
Heacclon
C0
1/
49
1/21 1/210g 0g
log P0
esla eslabi bili lida da
de
C0
gu
6. fi
l id id a id de
en en
l ib ib ri ri o
er ig ge en
di
de io
e ci e el
hi id
de
de bo ic
(y
is n cl uy en en d
gu
5. .b b ilil id id a
de gu
MO
MI
id
esta
e02
ic
ME
ME
dad Po enci encial al (EhJve (EhJvers rsus us pH
id
5.5. b) on Fi
10
5.6.
"Dia "Diagr gram amas as
de Pour Pourba baix ix", ", jo
lo resp respec ec ivos ivos diag diagra ra as
pH para para prac prac carn carnen en
in
io
"Atl "Atlas as d'Eq d'Equi uili libr bres es po conv conven enie ienn-
practice
Elec Electr troe oehi himi miqu ques es
2SoC",
una
S2
constante.
desarr rrol olla lado do 10 desa
ampo ampo
de stab stab lida lida
usan usando do ot as va iabl iabl s.
aqui. se
hast hast
de
n,
informacion
termodinarnica
in om
on el pH
de oxid oxidoo-re redu ducc ccio ion, n, sien siendo do just just ment ment
lo pote potenc ncia iale le esto esto
ulti ultirn rnos os lo
Hidrometalurgia.
id
sequira la
Di
5.5.-
op
es deci decir, r,
pe
ae on nt
to
do
an al ad
Convencion
an
izqu izquie ierd rda, a,
tantan-
ad
dere dereeh eho. o.
reacclon gene genera ra
qu
Lo di gram gramas as usad usados os en lo parr parraf afos os an erio eriore re
utiles brin brinda da
es as
util utilid idad ad
practice esta estado do reduc reducido ido
Hidrometalurgia. eder eder
aA
de inir inir
bB
cC
esta estado do oxida oxidado do
dO
ne-
energi gi libr libr de Gibbs Gibbs se expr Po su arte, arte, la ener expres es asi: asi:
10
Hidrometalurgia.
Hidr Hidrom omct ctal al rgia rgia
L1
adD
aa
unda undarn rnen en os
proc proces esos os
abB
In
en qu
La es
Ecue Ecueci cion on de Nern Nernst st
nFEh
ib
form forma: a:
tarnbien
esta estado do
nF
libre, L l O ° . potencial,
enta enta pia, pia, L1Ho L1Ho
en ropi ropia, a,
id
oxid oxidad ad
o,
le
estado estado _reduc _reducido ido
de ivar ivar lo
espe espect ctiv ivos os
LlO°
LlOo298 la temperatura,
"is
or
de Va 'tHoii",
grad grados os Kelv Kelvin in
'c
Io
in ta te
lo
gaseses: obien 1,987
[call
oK moll moll
l/ gari garitm tm l/ gari garitm tm
efic eficie ient nt
bien bien
tura tural, l, "I ",
.1.Ho
E"298
im l, "l g"
298
cons consta tant nte: e:
nF
29~
In cons consta tant nt
sars sars
de Fara Farada da
pued pued
expr expree-
l a "i
como como
re
Va
Hoff Hoff
obien
agru agrupa pa
lo
term termin inos os
e.
constantes,
2,303
298
0.059 rarl rarl post poster erio iorm rmen ente te
co evid eviden enci ci
expe experi rime ment ntal al ad-h ad-hoc oc
"Prin "Princi cipia pia de Corr Corres espo pond nden enci ci
86
st
para para
MO
MI
ME
ME
lu
la Entr Entrap apia ia", ",
nFE"H20
L 1 G O H2
odin odinar arni nica ca exis existe tent nte, e, en cond condic icio ione ne
stan standa da
ernern-
result result
finalm finalment ente: e: H20
.10°,
~Ho, ~Ho, hast hast
temp temper erat atur uras as
ahf
de 200° 200° "P
ipia ipia
po
ia
de
",
supe superi rior ores es
(por
llim llimit it
lixivlacton
pe io
la
1,2 volts volts
tabi tabi/i /i
gu
Par obtene obtene
de
temperatu-
ellim ellimite ite infe inferio riors rs
in rodu rodu
el valor
P0
H2
y,
llim llimit it
infe infe
queda
in
Pero
sera
Eh
de ses
(4* 23,06)
tempetempe-
Hidrometalurgia
ratu ratura ra
113, 113,
5,
Capitulo
sea finalm finalment ente: e:
II-_E
asi
-_O_,_O_59_PH_
volviendo
lu-
potencial (Eh)
ambo ambo para parale lela la
co
pend pendie ient nt
limt limtte te
entr entreg egan an
do
recta recta
-0,059.
de pl-i pl-i
ttene.
de agua agua
descornposicion
hubi hubies es
cons consid ider erad ad
la sern sern -pil -pila: a:
H2 la
2H20 ii)
en medi medi
2H
- y
2H2 (gaseoso)
02
le
(gaseoso)
liqu liquid ido: o:
02
+(
(gaseoso)
H2 },
entonces:
entonces: rp02 [W]~
H2
]2 IH20)=1,
cont contra rado do an es
cons consid ider erar ar
.1
H20
113,4 113,4 kca
es
la sigu siguie ient ntes es
vez
reac reacci cion ones es
Hidr Hidrom omet etal alur urgi gia: a: fund fundar arne nenr nros, os, proce proceso so
CAPI CAPITU TULO LO
dibujan
pH
+]
-2
0.43
-3
0,76
-5
1,43
-6
1,76
-7
2,09
-8
2,43
camp campos os de esta estabi bili lida dad. d.
im
CINC CINCO\ O\,. ,.._ ._
lo
prim primer eros os
rapidarnente
i bl bl e
io
de equilib equilibrio rio terrno terrnodin dinar arnl nloo oo
Fe
---+
0.33 0.33
volt volt
oxides
InF)
+]3
5.8.
W]
+]3 +]
10
10 tan-
molar, 10
apli1 0 r n is is -
cacion cacion practica practica
Fe +,
lo [F +]
Fe
especi cies es (dos espe
iend iend
m-
pres presio ione ne
qrafica.
parc parcia iale les, s,
aq
tarn tarnbl blen en
bas ionicas) carb carbon onat atos os
decir: Fe
---+
Fe
0,77 0,77 +] IIFe +]
volt volt
loru loruro ro
sobre el en form form
sulfuros,
bidi bidime mens nsio iona nal. l.
IFe +]
+]
luego:
0.77 0.77
volt volt
Para este
otros
propositos
imil imilar ares es
exis existe te
relacion
Eh= 0.77 0.77 volt volt terrnodinarnicos.
HSC, de ChemSheet, CS1RO·
io
on sh
de estabi estabilid lidad. ad.
Domic
M.
er oc emis emistr tr
stem stem
de
MI
[r bl 5.1. 5.1.
esum esum
la re
ione ione
ME
on id rada rada
ar dete determ rmin inar ar
eq ilib ilibri ri rr
term termod od nami nami ro
Reaccion +6W
2F
+8
Fe
++3H
F e +]
++4H
pH FeCOH)2+
++ +2W
+e
FeCO FeCOH) H)2+ 2+
Fe + + 3 H
6 W
[FeC [FeCOH OH)2 )2+] +] 0,78 0,78
FeCOH)2+
2F W~3
lo
lo
0,17 0,17 lo
FeCO FeCOH) H)2+ 2+
0,29 0,295p 5p
[FeC [FeCOH OH)2 )2 +]
e-
lo
Fe
Fe
2 e
3Fe ++4H
na
en
ia
5.6. 5.6. Inte Interp rpre reta tacio cio h/
F .A .A .C .C . T . System.
trar trar la
expl explic icac acio ione nes. s.
se ha
inco incorp rpor orad ado: o: lainfl lainflue uenc ncia ia de la pres presio ione ne
.yde hidr hidroq oqen eno, o, PH2' o2.yde apre apreci ci io
al
el esca escaso so efec efec
cion ciones es de pres presi6 i6 en pode podero rosa sa en
Hidrornetalurgia:
sobr sobr
parc parcia iale le
de oxig oxigen eno, o,
atrn atrnos osfe fera ras, s, dond dond
se
qu tien tienen en esas esas enor enor es vari variaael pote potenc ncia ial, l, Eh au cuan cuando do infl influu-
en lacmet lacmetic ic
fundamentos. procesos
de lo proc proces esos os
aplicaciones
91
CAPI CAPITU TULO LO
CINC CINCO: O:
1,23
0.771
Eh [volts]
-1.0 10
14
pH Figu Figura ra 5.8. 5.8.
Di gram gram
tenc tencia ia
(Ehl ve
r a e l f ie ie rr rr o
construcci6n
d iiv ve
x id id o n ce nt nt r
e s e ci e i on on e
io ic
in ic
de
ic
d e i on e
del H0 ,y fi gena genada da
-,
li
fl ja H+
1.
zo
hidruro hidruro
iv
fo
tr
it io
iste iste
ia
jemjem-
1030
:1,po :1,po io
baja baja
10
molar.
MO
MI
ME
GI
ME
+1,5
Ambiente ACido o n a O x id id a n t
R EG E G IO IO N D E E S A 13 1 3 IL IL 1D 1D A D D E
AGU
[volts] Ambiente Alcalino
--------------------------------~
-1,3
14
Figu Figura ra 5.9. 5.9. Diag Diagra rama ma
ab deri deriva vado do
de agua agua
02 2W+
i) reac reacci cion ones es an6d an6dic icas as
2W
2e2e-
---7
---7
La ulti ultima ma reaccton,
ig
Hidr Hidrom omet etal alur urgi gia: a: fund fundam ament entos os proce proceso so
AP TU
ctiv ctivid idad ad de Resp Respec ecti ti 1,0
0,1
C IN IN CO CO -
Io Me alic alic 0.01
0.001
1.5
1,0
0,5
Eh
Z oonn a d e o rm rm a 6 n d e 6 x d o
Cu
[volts]
CU
-0.5
-1.0
10
12
14
pH
Figu Figura ra 5.10 5.10..- Pote Potenc ncia ia de elec electr trod od
de vari varios os meta metale les. s. para para dife difere rent ntes es acti activi vida dade de
de su ione iones. s. supe superp rpue uest stos os sobr sobr
un
diag diagra rama ma de Eh/p Eh/pH. H.
tallcos
Metal /Solucion
nc
iv
medi medi
de
celd celd
ion rnetallco, equi equili libr brio io de algu alguna na vari varias as acti activi vida dade de
eacc eaccio ione ne
etal etal elec electr trol olit it
de su re pect pectiv ivos os
ione ione
ar
etal etalic ic s.
do electrolisis, bt
or
"pro "proce ceso so de le trotro"ele "elect ctro ro-w -win inni ning ng
(EW) (EW)
MO
MI
ME
ME
pote potenc ncia ia
de equi equili libr brio io
estandar is
proc proc so
co
°, lt
son:
id to,
re uc io
galvanica
precipitecion
or
on ec
"proceso
Zno
de
emen emente te io
"cementecion"
co
zi
"proceso Merrill-Crowe" "cementecion" onsi onsi
Iierro"
con
en utiuti-
reductor,
de cobr cobr
"preci-
niqueJprevio continuacion
se procedera
"proceso de electro-obtencion",
anal analiz iz
ob
esto esto
es
re
proc proced edii-
ra 5.10, el
precipitacion
varios varios
ic positivo
ic io
redu reducc ccio io
po cont contac acto to
"proceso de cementecion",
cion cion SHE, SHE,
la ecua ecuaci cion on gene genera ral: l:
[z,/z
M,z'++
M,o+
[z,/z
M2z2+ er icie icie
E",
pa ivas ivas prod produc ucid idas as
oxides
po prec prectp tplt ltac acio io
uirn uirnll-
hidroxidos (zonas tarnbien indicadas
en el dlaq dlaqra rarn rna) a) ia or ot te (25° (25° elle elleng ng aj
or un es
pr pied piedad ad
enom enomin in
part parte, e, encon icio icione ne 1atrn 1atrn laci etic etic
es anda anda rde ambi ambi n-
es lent lent
la pres presio io
parc parcia ia
"esce-
fa de nobleza" er
as "noble" i-
Cu".
CAPI CAPITU TULO LO
Tabla 5.2.edia edia Celd Celd
2SoC
volts
edia edia Celd Celd
volts
Zn°
Zn
+2
0,76 0,76
FeD
Fe ++2e-
0.44 0.44
BiD
Bi + + 3 e
Cd
Cd
0.40 0.40
CUD
Cu
ln"
In ++3e-
0,34 0,34
Coo
0,27 0,27
CUD
+2e
Coo
0.000
H2
+2
e"
Nio
Ni
+2
+0,250
AgO
Pbo
Pb
+2
0.12 0.12
PdQ
Pd
Feo
Fe ++3e-
0,03 0,03
pta
Pt
+2 +2e"
in ie NiCNH nuir nuir
radu radu lmen lmente te
de io
la acti acti idad idad
2N
la once oncent nt acio acio
meta metali lico co
0q
amoniacales.
i6
0t
:--:~
CINC CINCO~ O~~_ ~_;. ;.,. ,.
MO
AM CA
ME
RG
ME
GI
+1,2
[volts]
-1,0
14
.1 pasi pasiva vaci cion on
pued pued
repr repres es ntar ntarse se graf grafic icam am nt
de acue acuerd rd
al
corr corros osio ion. n.
aner aner
ue posi posibl bl
de inic inic on de If ites ites qu se haya haya usad usado. o. Asi, para
de
qu ex st el eq ilib ilibri ri
superficiales.
en re un io
rnetallco
disuel-
de inir inir zona zona
protecclon,
pesi pesive veci cion on
forrnaclon
de peli pelicu cula la
to, sp
se
concentracion solucion,
la
cion,
extrec extreccio cio
ca por lixiv lixivieci iecion, on, M.Pourbai M.Pourbai
arbitrariam arbitrariamente ente
activ activid idad ad mini minima ma
(concentracion
solucion
establecio
estu estu io
la
mini minima ma para para la di10
ba conv conv nien niente te para para otro otro
como
proposltos,
Est result resultaa-
actividad
disolu-
hidrom hidromete etelur lurqiqi-
st
(concentraclon)
seri seri de
10
molar.Laszo-
na in er edia edias. s. comp compre rend ndid idas as en re esto esto do valare lares, s, repr repres esen enta ta
cond condic icio ione ne
qu da como como resu resull-
esta mane manera ra extstiran concencorrosion. De esta
orro orro ion, ion,
10
Hidr Hidrom omet etal alur urgi gia: a: tund tundar arne nent ntos os proc proces esos os
10
aplicaciones
olar olar
97
CAPIT CAPITULO ULO CINC CINCOt= Ot=
la pequefias
efectiva
extraccion
La Figu Figu
en Hidrometalurgia.
5.11
pH
0, para
actuan
dich dich
+0,8
pasi pasiva vaci cion on
ambi ambien ente te oxid oxidan ante te
Eh [volts]
-0.8
ambi ambien ente te reduc reducto to
mbie mbient nt
+ 4
ecid ecid
ambi ambien ente te basi basico co
11
1,6
pH
Figu Figura ra 5.12 5.12.-Dia .-Diagr gram am
Eh/p Eh/p
para para el sist sistem em
S-OS-O-
diso disolu luci ci6n 6n acid acid de espe especi cies es sulf sulfur urad adas as
Domic
M.
tr
afo
s"
dura durant nt
la
MO
Sulf Sulfur ur
de
ea etal etal-S -Sol oluc uci6 i6
0.
MI
ME
ne
onsi onsi er nd lo di gr
10-
(I,aazufre
h/ pH la rela rela ione ione
de es abil abilid id
las
secu secuen enci cias as de forr forrna naci cion on de capa capa supe superf rfic icia iale les, s,
rned rnedii-
da qu prog progre resa sa
10- ). S,
-.
as
la Figu Figura ra
.1
25°C 25°C asum asumie iend nd otal otal pa
la suce sucesi siva va
re enta enta el is em qu
u- -S-H -S-H 0,
la conc concen entr trac acio io
odas odas la espe espe ie
azuf azufre re es de
reac reacci cion ones es de diso disolu lucl clon on
olar olar (act (activ ivid idad ad
di uelt uelt
molar molar CIaaz CIaazufr ufr
on cont conten enid id
de
).
cada. CU2S, de peliculas de prod produc ucto to
solidos
reaccion:
azufre,
ales ales co
di ul atos atos
sulfitos.
es terr terr odin odinar ar ic rn nt
avor avorab able le
arnb arnbio io
pu
te: politionatos. soluclon
ha
Zona Zona Oxid Oxidan ante te tanto
reaccionara,
Alca/ina como Acida. -. En
Zona Zona Redu Reduct ctor or
+C
oxid oxid nt
-.
es ox geno geno la
do on la sigu siguie ient ntes es
Hi ro etal etalur urgi gia: a:
un ar en os
reac reacci ci ne
roce roceso so
ea cton cton
atod atodic ic
on
':,.-
(1)
orma ormaci ci6n 6n
ione ione
ficial i,
erro erro o:
2Fe + +
li cuprtcos,
tron trones es ha ia elli ellimi mi
Cu up rfic rficia ia
(sea (sea oxiq oxiqen eno. o.
oro
ii, dond dond
xida xida te +) es redu reduct ct
+,
la reacci reacci6n 6n O+ 2e-
Eh [volts]
-1.0 14
pH
.de cobr cobre, e, asum asumie iend ndo: o:
azufre
0-
MO
re cc
de
stac stac
ar
MI
ME
pe
U RG RG I
CA
neqa neqati tivo vo como como es
mite i.
HI
OM
LU GI
indi indica cado do enel diag diagra rama ma
del sist sistem em Cu-SCu-S-OO-
qu se
stro stro en
h/ pH ur
5.13.
on
U2
acci accion on
plet pletam ament ente. e. decae decaera ra el pote potenci ncial al
ue
co
e-
Para Para condi condici cione one
sult sultad ad laforma laformaci cion on de ah en adel adelan anto to de un capa capa
up se cont contar ar
ox an
ra eb
la capa capa de azuf azufre re
pa ar po
(2),
superficial iii,
av
ce
de la reac reaccl clon on de lasedo
po
ra
ej
co al as empe empera ratu tura ra
abun abunda dant nt
preprepuepue-
de ocur ocurri ri un cier cierto to grad grad de pola polari riza zaci ci6n 6n supe superf rfic icia ia esta esta se sufi sufici cien en
repr repres esen enta ta la reac reacci ci6n 6n en elli ellimi mite te ra
al
senc sencia ia (alt (altas as conc concen entr trac acio ione nes) s) de ione ione ferr ferric ic
qu ocas ocasio iona na un marc marcad ad reta retarr-
do de lacine lacineti tica ca Laecuac Laecuacio io gunda gunda etap etap
us
muyf muyfav avora orabl bles, es, qu presen presente te
como como para para caus causar ar la orrn orrnac aclo lo
simu simult ltan anea ea de covel covel ina de azufr azufr elem element ental al ambos ambos
al
z.
enla soluci6n soluci6n Fe 1/202 + 2
CapadeCovelina
yen
la
soluci6n:
Fe
t
C ap ap a d e A z f r Elemental:
S.
co
Hidro Hidrorne rneta talu lurgi rgin: n: funda fundarne rnent ntos os proce procesos sos
Fe + 2
AP TU
'~
ceden ceden electron electrones es
oten otenci cial al (Eh) (Eh)
pote potenc ncia ia
redo redo
(EhJ negativo
menor
pote potenc ncia ia
(EhJ,
cion
de oxid oxidoo-re redu ducc-
tambien
potencial
"redox",
Hidrometalurgia.
or
la efectividadeconomicadel
ue
io
esta dedo
la posi posibi bili lida da
cia propor proporcio ciona na
oy
inte inte fere fere
ia
de cont contro rola larl rlo. o.
la
edicion
ba de circ circui uito to metalurqico.
al
ha preferido
je pote potenc ncia ia
po
introduccion
"redo "redox", x", para
o,
extraiio
cert certer er
dr ie
pote potenc ncia ia redo redo qu
al
adl-
caus caus
el
al sist sistem em
inir inirno no de pert pertur urba ba ione ione
ASI, ns
eo
prefiere pote potenc ncia ia
"ele "elect ctro rode de
usar
re
de refe refere renc ncia ia", ",
calo calome me satu satura rado do
perreio
.7.1 .7.1
que
contaminacion
4.8.
ue
el
potasio. KMn02
medicion referen "electrode de referen
de cia",
afines
in
acldo
ex"oxidentes"
sustancias
(ato (atorn rnos os
electronesy
rnol rnolec ecul ulas as
on
tones)
trafio al circ circui ui
orig origin inal al
capt captan an
el is pote pote ci
sitivo
qu
aquelJas
re ox (EhJ po-
mayor
"reductores" aque aquell llas as sust sustan anci cias as
(atornos, molecules
tones) que
perreio "estedoe
MO
Tabl Tabl 5.3. 5.3. Reac Reacti tivo vo
MI
ME
ME
ot ncia ncia redo redo de algu alguno no re ti os ox da te
reductores.
Oxid Oxidant antes es
2W
+H
2W
2H Mn
2e-
h:
1,77 1,77 volt volt
+4 CI
ptro ptrolu lusl slta ta
Mn
Mn02 Mn02
+2
N0 ferrico. Fe
Reac Reacti tivo vo
Fe
Fe
H2
2W+2e-
Feo
Fe
Zn°
Zn
Mn°
Mn
e-
+e
Redu Reduct ctor ores es
fierro, Fe°
reducidoe"
"est "estad ad
2e-
2e-
xide xide
dos"y,
bala balanc ncea ea
2W
N0
0,44 0,44
volt volt
Eh
0,76 0,76
volt volt
Eh
1,180 1,180 volts volts
quimica ca as
la Meta Metalu lurg rgia ia
la ecua ecuaci ci6n 6n
pote pote
Eh
fisic fisicoo-qu quim imic ic
apliapli-
ul
Extr Extr ctiv ctiva. a.
ic
ia
re
cifi cifico co
de Hidrometalurgia. AI resp respec ecto to
se da
algu alguna na
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x,
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