La lixiviación, o extracción sólido-líquido, es un proceso en el que un disolvente líquido pasa a través de un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno o más de los componentes solubles del sólido.

En metalurgia extractiva se conoce como lixiviación al proceso de extraer desde un mineral una especie de interés por medio de reactivos que la disuelven o transforman en sales solubles.

Los minerales que usualmente son lixiviados son aquellas menas oxidadas (óxidos, carbonatos, sulfatos, silicatos, etc.).

Es también el proceso que se usa en la metalurgia, para trabajar los minerales principalmente oxidados. Desde un tiempo a esta parte se realiza la lixiviación de minerales sulfurados de cobre mediante procesos de lixiviación .

Las materias primas que pueden ser tratadas de lixiviación son minerales primarios y metales secundarios, el primero es directamente obtenida de depósitos de minerales y el ultimo es obtenido de desechos y desperdicios reciclados.

En el caso particular de cobre las especies minerales comerciales se muestran en la siguiente tabla.

SULFURADOS OXIDADOS NATIVOCalcosita Cu2S Malaquita Cu2(OH)2CO3 CuNovelita CuS Azurita Cu2(OH)3(CO3

)2 

Calcopirita CuFe2 Crisolcola CuSiO3 *2 H2O  Bornita Cu3FeS3 Cuprita Cu2O  Enargita Cu3FeS4 Tenorita CuO  Tetraedrita Cu2FeS3 Calcantita CuSO4 *5 H2O  

SULFURADOS OXIDADOS NATIVO

Calcosita Cu2S Malaquita Cu2(OH)2CO3 Cu

Novelita CuS Azurita Cu2(OH)3(CO3)2  

Calcopirita CuFe2 Crisolcola CuSiO3 * 2 H2O  

Bornita Cu3FeS3 Cuprita Cu2O  

Enargita Cu3FeS4 Tenorita CuO  

Tetraedrita Cu2FeS3 Calcantita CuSO4 * 5 H2O  

Los minerales oxidados pueden disolverse en soluciones de ácido sulfúrico. Una facilidad del uso de la técnica de lixiviación del ácido sulfúrico es la facilidad para recuperar el cobre metálico de la solución. Las reacciones de lixiviación para cada mineral específico son:

Tenoritas: CuO + H2SO4 —> CuSO4 + H2O Cuprita: Cu2O + H2SO4 —> CuSO4 + Cu + H2O Crisocola: CuSiO3*2 H2O + H2SO4 —> CuSO4 + SiO2 + H2O Azurita: Cu3 (OH)2(CO3)2 + 3 H2SO4 —> 3 CuSO4 + 2 CO2 + 4 H2O Malaquita: Cu2 (OH)2 CO3 + 2 H2SO4 —> 2 CuSO4 + CO2 + 3 H2O

La recuperación de cobre de licores de lixiviación es realizada casi enteramente por medios de cementación. El cemento de cobre producido por hierro metálico tiene solamente un contenido de cobre de 70%, por lo tanto es necesario una etapa adicional de refinación. Por otro lado la electro obtención juntamente con la extracción por solventes orgánicos producirán un cobre catódico que es comparable al cobre refinado convencional.

Los principales métodos de lixiviación son In Situ, Dump, Heap, Vats y agitación. La selección del método de lixiviación depende de las características físicas y químicas del mineral y los minerales asociados a ser tratados. Los factores importantes son : el grado del mineral, la solubilidad del valor metálico, la cinética de la disolución, el consumo de reactivo, etc.

Lixiviación In Situ.- Comprende la lixiviación del mineral fracturado en el terreno como se encuentra.

El mineral puede ser de residuo dejado de la mina después que ha sido explotado. Este método elimina el minado y el manipuleo de grandes toneladas de materiales.

Lixiviación en Dump.- Es usada para extraer valores metálicos de materiales tal como salen de la mina conteniendo valores metálicos de materiales tal como salen de un yacimiento en proceso de explotación. La materia prima es usualmente el deshecho generado durante la operación de minado a cielo abierto en gran escala. Este material es descargado sobre una cancha impermeabilizada y el disolvente acuoso es esparcido sobre la superficie del dump y se le un tratamiento posterior

Lixiviación por Agitación.- Es usada para extraer valores metálicos de mineral finalmente molido en un recipiente bien mezclado. El método puede ser obtenido o por mecánica o por agitación con levantamiento de solución por aire.

Lixiviación en Vats.- Es usada para extraer valores metálicos del mineral chancado de alta ley en un recipiente limitado. El chancado es necesario para permitir un contacto adecuado entre el solvente acuoso y el valor metálico en el mineral.

Los procesos electrometalúrgicos tienen lugar en unidades llamadas celdas de electrolisis, las cuales se agrupan para construir la nave o planta electrolítica. Una celda de electrolisis está constituida por: La Celda misma.- Es un recipiente que contiene el electrolito y los electrodos. En algunos casos, la celda puede ser constituida por dos mitades, conectadas entre sí por un puente salino. Electrolito.- Un medio acuoso, que contiene los iones del metal a depositar y otros iones que migran permitiendo el paso de la corriente entre los electrodos. El ánodo: Material solido conductor en cuya superficie se realiza un proceso de oxidación con liberación de electrones. Ejemplo: Cu -> Cu2++ 2e-

 El cátodo.- Electrodo solido conductor en cuya superficie se realiza un proceso de reducción con los electrones provenientes del ánodo. Ejemplo: Cu2++ 2e--> Cu

MATERIAL CARACTERISTICA CANTIDAD

Vaso de precipitado 250 ml 1

Vaso de precipitado 600 ml 1

Varilla de vidrio 25 ml 1

Pipeta graduada 10 ml 1

Peseta 500 ml (plástica) 1

Fuente de energía C.C. 1

Cable eléctrico Con bordes 2

Agitador magnético   1

Electrodos Pb y grafito 1

REACTIVO CARACTERISTICA CANTIDAD

Ácido sulfúrico p.a o q.p 20 ml

Agua destilada  ------ 500 ml

Crisocola Mineral de cobre 35 g

Reducir el mineral a tamaño de grano – 20 mallas. Pesar 35 g del mineral de cobre. Preparar 115 ml de una solución al 10 % en p/p de

ácido sulfúrico. Mezclar en un vaso de precipitado de 250 ml al

mineral y la solución de ácido sulfúrico. Agitar la mezcla durante 10 minutos en el agitador

magnético. Dejar decantar la mezcla lixiviada. Filtrar la solución preñada. Verter en una celda electrolítica las soluciones de

todos los grupos. Proceder a la electrodeposición catódica del cobre con

ánodos de plomo (cátodo) y grafito (ánodo), hasta que la solución torne incoloro.

Determinar el tiempo, la intensidad de corriente y efectuar cálculos considerando las leyes de Faraday y determine el rendimiento del proceso de electrolisis.

Obtuvimos el cobre metálico por lixiviación acida usando el ácido sulfúrico.

Concluimos que cuando se trata de minerales oxidados de alta ley que no contengan cantidades importante de carbono, el solvente que se usa es H2SO4-

Determinamos que la lixiviación In Situ se utiliza para menas de ley baja. La lixiviación en Botadores se utiliza para menas de ley baja. La lixiviación en Bateas o percolación se utiliza para menas de ley media-alta. La lixiviación en Pilas se usa para menas de ley baja-media. La lixiviación por agitación se utiliza para menas de alta ley o cuya especie útil es de alto valor comercial.