Estudio teórico experimental de la extracción de antimonio a partir de una solución electrolítica de cobre de nivel de planta piloto en la refinería de Ilo Southern Perú Copper Corporation

Abstract

La presente Tesis es un trabajo de investigación desarrollado en su primera fase a nivel laboratorio, para luego pasar a una segunda fase de desarrollo a nivel planta piloto. Este trabajo se ha llevado a cabo en la Refinería de lio - Southern Perú, el cual consiste en la extracción de antimonio del sulfato de cobre mediante carbón activado, cuya presencia de este elemento es sumamente dañina y se puede depositar sobre el cátodo junto con el cobre, alterando sus propiedades mecánicas. En primer lugar, se ha procedido a la determinación de los equilibrios de adsorción antimonio-electrolito-carbón activado. A continuación se ha efectuado una serie de experimentos dinámicos a escala laboratorio, en los que se ha obtenido resultados de la evolución de la concentración de cada uno de los iones metálicos presentes en el electrolito a la salida de la columna de adsorción en función del tiempo, para determinar la selectividad del antimonio con carbón activado. En segundo lugar, se ha procedido al diseño y construcción de las columnas de adsorción para las pruebas a nivel planta piloto. En estas columnas se han efectuado una serie de experimentos dinámicos, trabajando mediante los siguientes arreglos: una sola columna y columnas en serie. Los resultados del presente estudio experimental demuestran que: - La adsorción de antimonio del sulfato de cobre sobre carbón activado es satisfactoria. Existe selectividad de adsorción de antimonio respecto a los principales metales analizados, como el cobre, arsénico y bismuto. - El modelo de lineal, se ajusta con bastante precisión a la isoterma de 25 °C, mientras que el modelo de Freundlich se ajusta de manera aceptable a las isotermas de 40 °C y 60°C. Los mejores resultados de las pruebas a nivel de planta piloto, resulto con el arreglo de dos columnas en serie, obteniendo nueve días de tiempo de servicio útil.