Evaluación del efecto de la agitación, acidez y relación volumétrica en la fase solución ácida-emulsión estable, sobre muestras de crudo o borra provenientes de la etapa de extracción por solventes para mejorar la recuperación de cobre - Alvarado Muñoz, Grecia Pierina (2023)
El crudo o borra es una emulsión que consiste en sólidos, aire encapsulado, fase orgánica y acuosa, que es perjudicial para el desarrollo de las operaciones en una planta de Extracción por Solventes, ya que puede dificultar la separación de fases, generar arrastres y perjudicar la eficiencia de extracción. La aparición de este componente afecta negativamente la funcionalidad del reactivo orgánico de la etapa de extracción por solventes. Asimismo, este subproducto no recibe ningún tratamiento adicional y se mantiene almacenado hasta tener una maquinaria más competente que pueda procesarlo. En este contexto, se desconoce el impacto de la agitación, acidez y relación volumétrica entre la solución ácida y emulsión, en crudo o borra provenientes de la etapa de extracción por solventes para recuperar cobre del proceso, estableciendo un precedente académico que pueda ser utilizado a nivel industrial en sectores pequeños y medianos de minería. La concentración de cobre, fierro y manganeso inicial en 100 g de borra fue de 1.056g, 0.48g y 0.15g, respectivamente. Logrando una recuperación máxima de 32,56% de cobre, 15,41% de fierro y 4,83% de manganeso, al final del tratamiento. El diseño experimental utilizado fue de tipo factorial con réplica en todos los puntos. Las muestras fueron recolectadas de la etapa de extracción por solventes para su tratamiento que consistió en sostener un proceso de agitación por un tiempo de 5 minutos a 360 rpm. Seguidamente se dosificó la solución acidulada en las relaciones volumétricas de 0.2 y 0.5 respecto a la muestra de borra. Las soluciones aciduladas expresadas en gramos por litro de ácido sulfúrico se trabajaron en concentraciones de 10g/L y 20 g/L. El tiempo de reposo para las muestras y la separación de fases fue de 48 horas, las mediciones de las concentraciones de cobre, fierro y manganeso en las soluciones de salida fueron determinadas a partir de espectrofotometría de absorción atómica. Para el tratamiento de datos se preparó una hoja de cálculo que permitió obtener los valores de recuperación de cobre provenientes de las muestras de borra. La evaluación y análisis se llevó a cabo a través del software MINITAB 17, generando así la información estadística que se tradujo el modelo matemático correspondiente. Los hallazgos indican que la variable más importante para recuperar cobre de la borra es la relación volumétrica. Por lo tanto, se concluye que la variable determinante en la recuperación de cobre a partir de la borra es la relación de volumen de solución ácida a volumen de crudo, siendo 0.5 el valor óptimo. La acidez expresada en ácido sulfúrico debe tener un valor de 10g/L y la agitación debe ser nula para obtener una recuperación máxima de 26.80% de acuerdo a la experimentación y al modelo matemático encontrado. El rango de recuperación de cobre en la borra se encuentra entre 20 a 30%. Esto es beneficioso para una operación real, el crudo o borra es usualmente almacenado o descartado en la pequeña minería, por lo que nuestro tratamiento representaría una mejora en el proceso volumétrico entre la solución acidulada y crudo. La acidez tiene un efecto positivo, pero levemente significativo en la recuperación de cobre en el tratamiento. Asimismo, la agitación tiene un efecto negativo para el proceso