Embed Size (px)
Citation preview
LABORATORIO DE ANÁLISIS FÍSICOS Y QUÍMICOS DE
MINERÍA, INSTITUTO PROFESIONAL LA ARAUCANA
INFORME DE PRE-PRÁCTICA PROFESIONAL
NOMBRE ALUMNO:
IGNACIO ALEJANDRO ENERO CASTRO
SANTIAGO, CHILE, ENERO DE 2015
AGRADECIMIENTOS
Después de estos años quiero agradecer a las personas que hicieron posible
terminar esta carrera en donde profesores y compañeros dejan parte de su vida,
para dar vida a las ilusiones y esperanzas, que hoy se hacen realidad. Este camino
llega a su fin, lleno de alegrías, aprendizajes y esfuerzos. Primero está mi familia,
quienes durante todos estos años confiaron en mí, comprendiendo mis ideales y el
tiempo que no estuve con ellos.
Finalmente quisiera agradecer a todas y cada una de las personas que han vivido
conmigo la realización de esta etapa, con sus altos y bajos en estos dos años, y que si
se me olvida un nombre tanto ellas como yo sabemos que desde los más profundo de
mi corazón les agradezco el haberme brindado todo el apoyo, colaboración, ánimo y
sobre todo cariño y amistad.
ÍNDICE
AGRADECIMIENTOS........................................................................................................................ 2
INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................. 6
EMPRESA U ORGANIZACIÓN........................................................................................................... 8
DESARROLLO................................................................................................................................ 12
1 MUESTREO MINERAL................................................................................................................. 13
1.1 CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................13
2 DENSIDAD DE LOS SÓLIDOS........................................................................................................ 13
2.1 MEDICIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE VOLUMEN................................................................................13
2.2 MEDICIÓN USANDO PICNÓMETRO..................................................................................................14
2.3 DENSIDAD APARENTE...................................................................................................................15
3 PARÁMETROS FÍSICOS LECHO MINERAL......................................................................................16
3.1 OBJETIVOS:................................................................................................................................16
3.2 HUMEDAD NATURAL....................................................................................................................16
3.3 HUMEDAD DE IMPREGNACIÓN.......................................................................................................17
3.4 ANGULO DE REPOSO:...................................................................................................................17
3.5 CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................18
4 CONSUMO DE ACIDO................................................................................................................. 19
4.1 PROCEDIMIENTO:........................................................................................................................19
4.2 CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................19
5 AGLOMERADO Y CURADO.......................................................................................................... 20
5.1 PROCEDIMIENTO.........................................................................................................................20
5.2 CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................20
5.3 OBSERVACIONES:........................................................................................................................20
6 COLUMNA DE LIXIVIACIÓN.........................................................................................................21
6.1 CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................21
7 EXTRACCIÓN Y RE EXTRACCIÓN DE COBRE..................................................................................22
7.1 PROCEDIMIENTO.........................................................................................................................22
7.2 CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................22
8 EVALUACIÓN CRÍTICA DE LA PRE-PRÁCTICA PROFESIONAL O DESEMPEÑO LABORAL...................24
8.1 NIVEL DE DIFICULTAD EN TAREAS Y FUNCIONES ASIGNADAS:.................................................................25
8.2 VOLUMEN DE TAREA ASIGNADA:....................................................................................................25
8.3 ADECUACIÓN DE ESTUDIOS EN LA TAREA:.........................................................................................25
8.4 CLARIDAD DE INFORMACIÓN, ORIENTACIÓN Y APOYO:........................................................................25
8.5 DISPONIBILIDAD DE RECURSOS MATERIALES PARA SUS LABORES............................................................25
9 ANEXO DE MATERIALES UTILIZADOS..........................................................................................26
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................... 28
INTRODUCCIÓN
Nombre: Ignacio Alejandro Enero Castro.
Run: 14.051.625-2
Fecha de Nacimiento: 23 de Abril de 1981
Estado Civil: Soltero
La industria minera en Chile se preocupa de reducir los costos de sus productos a
exportar y el consumo de insumos mineros para lograr una mayor competitividad con
otros países productores de metales y minerales.
Debido a las constantes irregularidades en el precio del cobre en la bolsa de
metales de Londres, muchas empresas privadas y estatales del rubro minero realizan
estudios constantes para lograr reducir costos de producción de sus diferentes áreas
de trabajo. Por lo cual, hemos realizado una pre-práctica profesional en un laboratorio
donde hemos realizado diferentes análisis químicos y físicos con el objetivo de
adquirir conocimientos operacionales del laboratorio minero, para luego poder
aplicarlos en la industria minera con la finalidad de lograr mantener y reducir los
costos operacionales.
8
EMPRESA U ORGANIZACIÓN
9
Origen y evolución
El Instituto Profesional la Araucana inicia sus actividades académicas en 1989. En
1998 se proyecta a regiones con su primera sede en Curicó, en este mismo año el
Concejo Superior de Educación le otorga autonomía plena. En 2002 inicia sus
actividades en la ciudad de Puerto Montt y en 2004 abre en la ciudad de Concepción.
En diciembre del año 2008 el Instituto Profesional la Araucana obtiene la renovación
por cuatro años de su acreditación institucional y en el año 2012 se le otorga la
renovación de acreditación institucional por cuatro años más.
Misión
Ofrecer soluciones de educación superior a los trabajadores y sus familias a nivel
nacional, otorgándoles reales y efectivas oportunidades de formación profesional y
Técnica Superior para que puedan desempeñarse en su campo laboral de forma
competente y comprometida.
Objetivos
Educación de calidad.
Lograr comprender y desarrollar labores realizadas en un laboratorio minero, ya
sea, en planta de fundición o extracción en terreno de minerales, ya sea, en mina
subterránea o mina cielo abierto.
Identificar y aprender todas las normas de seguridad operacional del laboratorio
minero.
Conocer e identificar todos los materiales de laboratorio.
Conocer e identificar todos los insumos químicos a utilizar.
Realizar y adquirir conocimientos de cómo desarrollar las recetas de análisis
químicos y físicos de calidad y ensayos de laboratorio.
10
Actividades
Educación.
Tarea
Enseñar análisis físicos y químicos que se desarrollan en la industria minera.
Integrantes
Señorita Vivar, Encargada del laboratorio Físico y Químico de minería sede
Instituto la Araucana Santiago.
11
Organigrama
Edmundo Vallejos
(Rector)
Osmán Núñez
(Director Sede Santiago)
Julio Díaz
(Director Sede Curicó)
Rubén Cavieres
(Jefe Carrera Operaciones
Mineras)
Alexander Sánchez
(Jefe Carrera Operaciones
Mineras)
Yeimy Vivar
(Profesora Laboratorio
Química y Física)
Yeimy Vivar
(Profesora Laboratorio
Química y Física)
12
DESARROLLO
13
1 MUESTREO MINERAL
Muestra 200g de mineral más 50g de sal, roleamos hasta obtener muestra de 12g
por medio de cono y cuarteo.
Muestra 200g mineral más 50g de sal, roleamos hasta obtener 12g por medio de
paleo alternado.
Muestra 200g mineral más 50g de sal, roleamos hasta conseguir muestra de 12g
por medio de cortador de rifles.
1.1 Conclusión :
Determinamos que la técnica que nos dio mejores resultados fue la del paleo
alternado, ya que se acercó más al resultado deseable y deducimos que la finura del
mineral ayudo a ser la muestra mucho más homogénea, por eso determinamos que el
roleo fue más satisfactorio en esta muestra que en las otras y por lo tanto no se logró
el resultado deseado en las otras dos muestras.
2 DENSIDAD DE LOS SÓLIDOS
Con esta determinamos la densidad aparente de un mineral para así conocer los
métodos para determinarla.
2.1 Medición por desplazamiento de volumen.
Tomar una muestra de granulometría gruesa y una probeta graduada de 1000(ml).
14
Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas de masa
pequeña.
En la probeta agregar un volumen de agua de 400 (ml).
Vaciar una muestra de mineral de granulometría media.
Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas.
En la probeta agregar un volumen de agua de 200 (ml).
Vaciar una muestra de mineral en la probeta, agitar suavemente y medir el nuevo
volumen de agua.
Tomar una muestra de granulometría fina y una probeta de 100 (ml).
Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas.
En la probeta agregar un volumen de agua de 40 (ml).
Vaciar una pequeña muestra de mineral en la probeta, agitar suavemente y medir el
nuevo volumen de agua.
Determinar la densidad del mineral para cada uno de los ensayos realizados.
2.2 Medición usando picnómetro.
El picnómetro es posible utilizarlo solo con sólidos de granulometría fina. Antes de
realizar las mediciones con el picnómetro se deberá verificar que se encuentre limpio
y totalmente seco. Se debe tener máximo cuidado con la manipulación del
picnómetro.
Pesar el picnómetro con tapa incluida.
Vaciar una pequeña muestra de mineral de granulometría fina dentro del
picnómetro, verificando que el fondo quede completamente cubierto por mineral.
Pesar el picnómetro con tapa y mineral.
Agregar agua destilada hasta completar medio volumen del picnómetro, golpear
suavemente para eliminar burbujas y enrasar con agua hasta un nivel tal que al
15
colocar la tapa del picnómetro el agua suba a través del capilar. Secar
cuidadosamente la botella y pesar.
Vaciar la mezcla de agua y mineral del picnómetro, lavarlo, llenar solamente con
agua destilada y secar cuidadosamente la botella. Pesar el picnómetro con tapa y
agua.
Repetir los pasos con otras dos muestras de mineral.
Determinar el valor de densidad real promedio.
2.3 Densidad aparente.
Determinar un valor referencial de la densidad aparente de los lechos formados por
el mineral. Se usa el término aparente debido a que el ordenamiento del material
influye en su volumen al quedar espacios vacíos entre partículas.
Registrar la masa exacta del mineral previamente separado para la prueba de
densidad.
Registrar las medidas de la columna o probeta, altura y diámetro.
Vaciar el material en la columna o probeta.
Al terminar la carga de la columna, medir la altura libre o sobrante.
Calcular la densidad aparente.
16
3 PARÁMETROS FÍSICOS LECHO MINERAL
Se realizarán pruebas físicas a un mineral oxidado de cobre con el propósito de
obtener la humedad natural, ángulo de reposo y humedad de impregnación.
3.1 Objetivos:
Entregar valores referenciales de los parámetros físicos que se utilizaran en futuras
pruebas metalúrgicas.
Conocer parámetros básicos de una pila de lixiviación.
3.2 Humedad natural
Es la humedad con que viene el mineral al momento de ser extraído.
Sirve para establecer dosificaciones de líquido en la pruebas de aglomerado y
curado.
Separar aproximadamente 2.5 kg de mineral a través de cuarteos sucesivos.
Registrar la masa exacta de la bandeja en una balanza.
Disponer el mineral sobre la bandeja y registrar la masa exacta de la bandeja con el
mineral húmedo.
Colocar la bandeja con el mineral húmedo en un horno a 50 ºC, durante 48 horas.
Retirar la bandeja del horno y registrar el peso exacto de la bandeja con el mineral
seco.
Calcular la masa de mineral húmedo y seco restando la masa de la bandeja.
Calcular la humedad natural.
17
3.3 Humedad de impregnación
La humedad de impregnación se define como la cantidad de líquido que es capaz
de retener el mineral.
Se determina en valores referenciales de humedad de impregnación para
determinar valores de volúmenes que ayudan a definir la capacidad de los pozos de
soluciones.
Este parámetro es utilizado para determinar la cantidad óptima de líquido usado en
la etapa de aglomerado y curado.
Pesar 500 gramos de material fino y grueso.
Pesar dos mallas gruesa y fina.
Pasar la muestra entre las mallas.
Dejar las mallas con la muestra de mineral en su interior bajo un flujo de agua
constante por 5 minutos.
Dejar que se adhiera el agua.
Extraer las mallas y pesar todo el conjunto, malla más mineral.
Obtener por diferencia de peso el material húmedo.
3.4 Angulo de reposo:
Es el ángulo que forma el mineral con la base de los taludes. Se determina el
ángulo de reposo para definir la geometría de apilamiento.
Sobre una superficie plana demarcar un cuadrante de dimensiones conocidas, estas
dimensiones se denominan T1, T2, T3 y T4.
Vaciar paladas de mineral en forma lisa, sin golpes, en el centro del cuadrante,
formando un talud natural con forma de cono.
Las paladas deben ser en forma de cruz.
Por ejemplo una palada en dirección norte-sur y la siguiente este-oeste.
18
Una vez se haya vaciado todo el mineral, posicionar la vara recta sobre el cono y
bajar lentamente hasta que lo toque.
Usar el nivel para verificar su inclinación.
Medir la distancia entre la vara y el suelo en ambos extremos de la vara.
Estas medidas son denominadas como H1 y H2.
Medir la longitud libre entre la base del cono y el extremo del cuadrante. Estas
longitudes se denominan A1, A2, A3 y A4.
Determinar la longitud del cuadrante usada por el cono, denominada L1, L2, L3 y
L4.
Calcular el ángulo de reposo.
Una vez teniendo el ángulo de reposo se puede calcular las dimensiones del talud
que formará el mineral mediante el teorema del seno.
3.5 Conclusión:
Con este método de análisis físico determinamos la humedad natural de la muestra
de mineral con un simple ejercicio matemático.
Lo cual nos ayudará en nuestros trabajos próximos a tener conocimiento del
análisis físico a realizar.
Con este análisis físico podemos saber la capacidad de absorción de agua o
líquidos por el mineral a analizar.
Tenemos como resultado la capacidad de absorción de líquidos o humedad con un
simple ejercicio matemático.
Existen minerales con mayor capacidad de impregnación de líquidos como ejemplo
la bentonita que es un mineral arcilloso que posee una muy alta capacidad de
impregnación de agua.
19
4 CONSUMO DE ACIDO
Con este análisis químico podemos determinar la cantidad de ácido sulfúrico que
debemos emplear por tonelada de mineral para lograr la lixiviación del cobre por
ejemplo.
4.1 Procedimiento:
Calibramos el pH-metro digital con buffer 4 y buffer 7, luego preparamos una
solución de agua y ácido sulfúrico a ph 2 y añadimos nuestra muestra de mineral
realizando inmediatamente una medición de ph.
Estamos constantemente agitando la mezcla de ácido sulfúrico, agua y mineral por
15 minutos.
Luego medimos el ph y nuevamente lo registramos y comenzamos a añadir gota a
gota ácido sulfúrico hasta obtener ph 2 esto se repite cada 15 minutos y todo el
tiempo debe estar agitándose la mescla de los tres componentes antes mencionados.
Una vez que el pH es estable en 2 que es un pH acido registramos el consumo de
ácido sulfúrico en la bureta graduada.
Este consumo de ácido sulfúrico médiate una fórmula matemática nos arroja la
cantidad de ácido sulfúrico a utilizar por tonelada de mineral para realizar una
lixiviación de calidad.
4.2 Conclusión:
Este análisis químico es de gran importancia hoy en día en la minería de
lixiviación en pila del cobre ya que con el tenemos exacto la cantidad de ácido
sulfúrico a aplicar a la pila de mineral para extraer la mayor cantidad de cobre diluido
en la solución enriquecida de cobre para luego realizar la electro obtención del cobre.
20
5 AGLOMERADO Y CURADO
5.1 Procedimiento
Se toma un plástico flexible de 80 x 80 cm.
Se tara un vaso precipitado.
Se pesa 100 gramos de mineral fino y 100 gramos de mineral grueso, estos se
depositan en el plástico flexible.
Se rolean los minerales.
Se mide temperatura de la mezcla de minerales que nos arrojó 23° Celsius.
Luego se adiciona ácido sulfúrico y agua y se rolea rápidamente.
Nuevamente se mide temperatura que nos arrojó 35°Celcius.
Luego se sella el plástico flexible y se espera 24 horas para analizar la muestra
visualmente y con la mano protegida de guantes de PVC.
5.2 Conclusión:
Adicionamos demasiado ácido sulfúrico y agua por lo cual la aglomeración no se
realizó bien en 24 horas.
5.3 Observaciones:
Aroma desagradable, emisión de gases, subida de temperatura corresponde a
reacción exotérmica.
21
6 COLUMNA DE LIXIVIACIÓN
Se realiza la instalación del riego.
Se realiza la instalación del tubo para la lixiviación ensayo.
Se ponen las rocas de estéril en el tubo.
Se mide el área utilizada por el estéril en el tubo.
Peso del mineral 2,325 kilos.
Se realiza la carga del mineral en el tubo de lixiviación ensayo teniendo este con
una inclinación de 45°.
25 cm de mineral.
22 cm de estéril.
Total 47 cm.
La solución de riego es agua con ácido sulfúrico a pH 2 esta corresponde a una
solución acida.
Medimos el tiempo de riego para regular el flujo.
Debemos regar con la solución 1.1 ml por minuto.
Activamos el riego y esperamos hasta que caiga la primera gota al depósito de la
solución enriquecida.
28 minutos demoro en lixiviar la primera gota de solución de ácido sulfúrico con
agua a pH 2 al estanque de almacenamiento de la solución enriquecida.
6.1 Conclusión:
Una experiencia que podemos utilizar a futuro en la gran minería y la mediana con
minerales oxidados de cobre que es de gran importancia productiva en chile.
22
7 EXTRACCIÓN Y RE EXTRACCIÓN DE COBRE
La extracción por solventes es un proceso para separar una especie metálica
deseada desde una solución que contiene otras especies o impurezas que
generalmente se realiza previo a la reducción de la especie metálica de interés a la
forma de metal puro. El método está basado en el uso cíclico de un solvente
inmiscible que extrae en forma preferencial el componente seleccionado desde la fase
acuosa. El solvente orgánico es mezclado íntimamente con la solución acuosa impura
y posteriormente las dos fases se dejan separar.
7.1 Procedimiento
Preparamos 14% v/v de extractarte denominado solución orgánica. Contiene 42ml
de LIX 984 y 258 ml de bencina blanca la que se agita constantemente.
Preparamos solución acuosa contiene 10,6 gramos de sulfato de cobre y 9,95
gramos de sulfato de hierro y luego diluimos con agua destilada y en matraz aforado
de 500ml aforamos con agua destilada.
Medimos pH de solución acuosa que arroja un pH 3,04.
Adicionamos a la solución acuosa ácido sulfúrico agitándola y midiendo pH hasta
obtener pH 2.
Luego adicionamos a embudos de decantación, agitamos y realizamos las
observaciones.
7.2 Conclusión:
En la relación 3/1 de o/a nuestro electrolito spent lo que nos indica es que el cobre
fue extraído completamente por la solución orgánica, lo cual indica además que
podemos tener un exceso de uso de LIX 984 y diluyentes por ende tendremos costos
23
más elevados de producción y seremos menos competitivos en el valor final de
nuestro metal cobre.
24
8 EVALUACIÓN CRÍTICA DE LA PRE-PRÁCTICA PROFESIONAL O
DESEMPEÑO LABORAL
25
8.1 Nivel de dificultad en tareas y funciones asignadas:
Medio-Alto.
8.2 Volumen de tarea asignada:
Medio.
8.3 Adecuación de estudios en la tarea:
Bajo.
8.4 Claridad de información, orientación y apoyo:
Alto.
8.5 Disponibilidad de recursos materiales para sus labores.
Altos, muy bueno.
26
9 ANEXO DE MATERIALES UTILIZADOS
Balanza digital analítica.
Carpeta roleador o paño roleador.
Brochas.
Palas.
Espátulas.
Bandejas.
Conductímetro.
Matraces de aforo.
Cortador de rifles.
Set de tamices.
Balde plástico.
Picnómetro.
Probetas graduadas de 100, 500 y 1000 (ml).
Horno.
Probeta de plástico.
Cinta de medición.
Recipiente para líquidos.
Agitador mecánico.
Vaso precipitado de 500 (ml).
pH-metro.
Bureta graduada.
Ácido sulfúrico concentrado.
Soporte universal.
Papel filtro.
Termómetro.
Guantes.
Reactivos de curado.
27
Columna de lixiviación.
Embudo de decantación.
Sulfato de cobre.
Extractante de cobre (LIX 984).
Delantal.
Antiparras.
Mascarilla respiratoria para gases.
BIBLIOGRAFIA
28
1. Instituto la Araucana: Apuntes, operaciones mineras, Instituto Profesional la
Araucana, Santiago de Chile.
2. Revista Química de minería: Revista Química, industria y minería, Chile;
www.revistaquimica.cl
