cementación
-
Upload
carlos-aquino-chumbile -
Category
Documents
-
view
547 -
download
0
Transcript of cementación
PRCTICAS DE CEMENTACIN DEL CU A NIVEL DE LABORATORIOCTEDRA: Cintica de Procesos Metalrgicos
Docente : Manuel Guerreros MezaIntegrantes: Antezana Escalante Jhonathan
Aquino Chumbile CarlosLopez Romn Jos Luis ParionaLopezJairol Soto Ticlavilca Anderson
Semestre: V I
Huancayo 2011
Introduccin:La cementacin se usa extensamente como un medio de recuperacin primaria de Cobre, Cadmio, Oro y Plata. Tambin se usa como una tcnica de purificacin en sistemas electrolticos, por ejemplo, en la remocin de Cobre, Cadmio, Cobalto, Nquel y otros de las soluciones de lixiviacin. Este proceso de precipitacin qumica nos permite retirar iones en solucin, agregando un reactivo precipitante. En el caso de iones metlicos disueltos la reaccin se favorece agregando un metal ms activo, segn la serie electroqumica, como reactivo para formar un precipitado conocido como cemento. La historia de esta precipitacin ha sido revisada por Nadkarni. Sin embargo, la cintica de sistemas de cementacin ha sido investigada slo recientemente. Ahora analizaremos el efecto de la cintica de cementacin sobre la recuperacin de cobre obtenida en el proceso de lixiviacin, teniendo en cuenta que el mtodo utilizado es tradicional, lo cual afectar en al recuperacin.
Materiales a utilizar: *Solucin de Cu2SO4 obtenida en la prctica anterior *Chatarra de Fierro *Agitador magntico *Balanza electrnica *Reactivos: Yoduro de Potasio (KI) Nitrato de Plata (AgNO3) Almidn (indicador) Tiosulfato de Sodio (Na2S2O3).
*Vasos de precipitacin *Bureta *Papel filtro N 05 *Embudos
1) PROCEDIMIENTOS DE LA PRCTICA 1.1 ANALISIS DE LA CONCENTRACION DE Cu EN EL SULFATO DE LA MUESTRA (CuSO4): A la solucin obtenida del proceso de lixiviacin, se toma una muestra de2.5 mL, a la cual se aade 4 gotas de nitrato de plata (AgNO3), luego 1 mL de yoduro de potasio (KI) resultando una coloracin amarillezca, a continuacin se aadi como indicador 3 gotas de almidn dando un color azul oscuro, y por ltimo para la titulacin se utiliz 4 mLde Tiosulfato de sodio (Na2S2O3).
gCuSO4/ml
= (gasto
de tiosulfato)(factor)(2.51)/volumen de muestra
gCuSO4/ml
= (4 mL)(0.00502 g/mL)(2.51)/2.5 mL
gCuSO4/ml
= 0.02016
gCu/ml
= (0.02016gCuSO4/L)(63.5 g Cu)/(159.6g CuSO4) = 8.0262 gCu/L
1.2CALCULO EN PESO DE LA CHATARRA DE FIERRO: En la reaccin de cementacin: Cu+2 + Fe0 = Cu0 + Fe+2 3.5 g 2.00655g 56 g XgFe = 1.77 g VALOR TEORICO
Como la reaccin no sucede al 100% es conveniente utilizar un valor mayor al terico (BASE: 3.5g).
1.3PREPARACION DE LAS MUESTRAS: a. Se separ 3 muestras de 250 ml de sulfato de cobre (CuSO4).
1 muestra
2 muestra
3 muestra
b. Aadimos 3.5 g de chatarra de fierro a cada una de las muestras.
c. Llevamos cada uno de los vasos a los agitadores; sustrayendo a 30min, 60min y 90 min respectivamente.
1 Muestra puesta en el agitador
2 Muestra puesta en el agitador
3 Muestra puesta en el agitador
d. Filtramos cada una de las muestras para su respectivo anlisis.
1.3.1CEMENTACION DE Cu A 30 min: Hallamos la recuperacin de Cu en la solucin, retirando la chatarra de fierro; usando el mismo procedimiento descrito al inicio de la prctica: a. se toma una muestra de 2.5 mL, a la cual se aade 4 gotas de nitrato de plata (AgNO3), luego 1 mL de yoduro de potasio (KI) resultando una coloracin amarillezca, a continuacin se aadi como indicador 3 gotas de almidn dando un color azul oscuro, y por ltimo para la titulacin se utiliz 4 mL de Tiosulfato de sodio (Na2S2O3).
2.5 ml de solucin filtrada
Muestra lista para ser Titulada
Muestra ya Titulada
Empleamos la siguiente ecuacin para hallar la concentracin de cobre final en la solucin gCuSO4/ml= (gasto
de tiosulfato)(factor)(2.51)/volumen de muestra
gCuSO4/ml
= (1.8 mL)(0.00502 g/mL)(2.51)/2.5 mL
gCuSO4/ml
= 0.0009072
gCu/L = (0.009072 gCuSO4/L)(63.5 g Cu)/(159.6g CuSO4) = 3.609 gCu/L
A continuacin hallaremos los gramos de Cu que quedaron en la solucin: gCu = gCuinicial- gCufinal
gCu = 8.0262 3.069 = 4.4172 gCu
Hallando la recuperacin de Cu cementado a un tiempo de 30 min: % RCu= (g Cu que quedaron)/( g Cu inicial)*100 % RCu= (4.4172 g Cu)/(8.0262 g Cu)*100 = 55.03%
Luego por diferencia de pesos se hallara el peso del Cu cementado para los 30 minutos: PESO INCIAL DEL Fe: 3.5 g PESO DE FIERRO + Cu CEMENTADO: 3.6g
PESO DE COBRE CEMENTADO: 3.6g 3.5g = 0.1g de Cu
1.3.2 CEMENTACION DE Cu A 60 min: Hallamos la recuperacin de Cu en la solucin, retirando la chatarra de fierro; usando el mismo procedimiento descrito al inicio de la prctica: a. se toma una muestra de 2.5 mL, a la cual se aade 4 gotas de nitrato de plata (AgNO3), luego 1 mL de yoduro de potasio (KI) resultando una coloracin amarillezca, a continuacin se aadi como indicador 3 gotas de almidn dando un color azul oscuro, y por ltimo para la titulacin se utiliz 4 mL de Tiosulfato de sodio (Na2S2O3).
gCuSO4/ml
= (gasto
de tiosulfato)(factor)(2.51)/volumen de muestra
gCuSO4/ml
= (1 mL)(0.00502 g/mL)(2.51)/2.5 mL
gCuSO4/ml
= 0.00504
gCu/L = (0.00504 gCuSO4/L)(63.5 g Cu)/(159.6g CuSO4) = 2.005 gCu/L
A continuacin hallaremos los gramos de Cu que quedaron en la solucin gCu = gCuinicial- gCufinal
gCu = 8.0262 2.005 = 6.021g Cu
Hallando la recuperacin de Cu cementado a un tiempo de 30 min: % RCu= (g Cu que quedaron)/( g Cu inicial)*100 % RCu= (6.021 g Cu)/(8.0262 g Cu)*100 = 75.02%
Luego por diferencia de pesos se hallara el peso del Cu cementado para los 30 minutos: PESO INCIAL DEL Fe: 3.5 g PESO DE FIERRO + Cu CEMENTADO: 3.7 g
PESO DE COBRE CEMENTADO: 3.9g 3.7g = 0.2g de Cu
1.3.3 CEMENTACION DE Cu A 90 min: Hallamos la recuperacin de Cu en la solucin, retirando la chatarra de fierro; usando el mismo procedimiento descrito al inicio de la prctica: a. se toma una muestra de 2.5 mL, a la cual se aade 4 gotas de nitrato de plata (AgNO3), luego 1 mL de yoduro de potasio (KI) resultando una coloracin amarillezca, a continuacin se aadi como indicador 3 gotas de almidn dando un color azul oscuro, y por ltimo para la titulacin se utiliz 4 mL de Tiosulfato de sodio (Na2S2O3).
gCuSO4/ml
= (gasto
de tiosulfato)(factor)(2.51)/volumen de muestra
gCuSO4/ml
= (0.8 mL)(0.00502 g/mL)(2.51)/2.5 mL
gCuSO4/ml
= 0.00403
gCu/L = (0.00403 gCuSO4/L)(63.5 g Cu)/(159.6g CuSO4) = 1.603 gCu/L
A continuacin hallaremos los gramos de Cu que quedaron en la solucin gCu = gCuinicial- gCufinal
gCu = 8.0262 1.603 = 6.423 g Cu
Hallando la recuperacin de Cu cementado a un tiempo de 30 min: % RCu= (g Cu que quedaron)/( g Cu inicial)*100 % RCu= (6.423 g Cu)/(8.0262 g Cu)*100 = 80.02%
Luego por diferencia de pesos se hallara el peso del Cu cementado para los 30 minutos: PESO INCIAL DEL Fe: 3.5 g PESO DE FIERRO + Cu CEMENTADO: 3.9 g
PESO DE COBRE CEMENTADO: 3.9g 3.5g = 0.4g de Cu
2. Se grafic la recuperacin de Cu vs tiempo de permanencia de la chatarra de fierro en la solucin, se tuvo los siguientes datos: Tiempo 0 30 60 90 % Recuperacin 0 55.03 75.02 80.02
% Recuperacion90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 % Recuperacion Poly. (% Recuperacion) y = -0.0139x2 + 2.1176x + 1.0025 R = 0.995
3.Adems se tuvo que realizar un grfico ms para observar los gramos cementados de Cu a los diferentes tiempos de la prueba. -Con todos los datos obtenidos se elabor una tabla de datos.
Tiempo 0 30 60 90
% Recuperacin 0 0.1 0.2 0.4
Grafica de Cementacin del Cobre0.45 0.4 gramos de Cu cemnetado 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 20 40 60 80 100 TIEMPO (min) y = 3E-05x2 + 0.0018x + 0.005 R = 0.9943
OBSERVACIONES
La grafica recuperacin Vs Tiempo tiende a ser cuadrtica. Se tuvo problemas a la hora de pesar la chatarra de fierro junto con el Cu porque la balanza utilizada era de un digito, hubiera sido conveniente trabajar con un balanza analtica para obtener datos ms exactas.
CONCLUSIONES El equipo llego a la conclusin de que a mayor tiempo sea la cementacin mayor ser la recuperacin de cobre obtenido, as como tambin si la solucin es rica en sulfato de cobre despus de la lixiviacin se obtendr mejores recuperaciones en la cementacin.