Lixiviación alcalina de un concentrado de enargita (Cu3AsS4) con Hipoclorito de Sodio (NaOCl)

Abstract

La lixiviación de un concentrado de enargita (CU3ASS4) ha sido estudiada a fin de determinar las condiciones físicas químicas en las cuales es posible lixiviar el arsénico contenido en la enargita con hipoclorito de sodio NaOCI en medio alcalino. Los resultados mostraron que el arsénico es rápidamente lixiviado en la forma de arsenato (〖HAsO〗_4^(2-)) con concentraciones de hipoclorito de sodio 0.5 M, hidróxido de sodio 0.003 M, velocidad de agitación 500 RPM, tamaño de partícula 44 um y temperaturas entre 18 y 35°C. Las pruebas de cinética de lixiviación del arsénico permitieron determinar que la energía de activación involucrada en el proceso es de 48.375 KJ/mol lo cual evidencia que la reacción química es la etapa que controla la velocidad de lixiviación. El modelo cinético determinado es el siguiente: 1-(1-∞)1/3 Kexp.t K_exp=239.403[rpm]^1.5689 [1/r_0 ]^1.3354 [OCl^- ]^1.439 exp^(((-48377)⁄RT) )

Donde:

α Es la fracción de arsénico lixiviado t Es el tiempo ( min ) [rpm] Es la velocidad de agitación ( rpm ) r_0 Tamaño de partículas ( µm ) [OCl^- ] Es la concentración hipoclorito de sodio ( M ) R Constante universal de los gases T Es la temperatura en kelvin ( K )

Se determinó que la reacción de lixiviación encontrada es de carácter exotérmico por lo que esta se autocataliza y genera el calor necesario para mejorar su cinética de lixiviación. La reacción propuesta para la lixiviación del arsénico de la enargita es la siguiente: Cu_3 AsS_4+35/2 OCl^-+〖10OH〗^- □(⇔┬ ) 3CuO+HAsO_4^(2-)+〖4SO〗_4^(2-)+9/2 H_2 O+35/2 Cl^-

Las observaciones hechas mostraron que la temperatura juega un papel crítico en la cinética de lixiviación debido a que influye positivamente pero puede ser perjudicial si es excesiva.