Obtención de iones cobre (II) desde mineral oxidado en presencia de solución de ácido etilendiaminotetraacético en medio básico

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.35622/j.ti.2023.04.003

Palabras clave:

agente quelante, EDTA, lixiviación, solubilidad

Resumen

Se llevó a cabo un experimento para obtener iones de cobre (II) en un entorno básico utilizando ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) y minerales oxidados de cobre del Cerro Azoguini en Puno, Perú. Los objetivos específicos fueron investigar la solubilidad de los iones Cu2+, en un mineral con alto contenido de sílice, caliza y hierro, así como estudiar la influencia del pH, la concentración de EDTA y el tiempo de extracción. Se utilizaron 1,5 g de mineral molido a -100 mallas (150 µm), con un 80% de paso y 6% de sólidos, lixiviado con una solución de NaHCO3 al 0,5 M a diferentes niveles de pH y concentraciones de EDTA. Los resultados mostraron que se logró extraer 3,5 g/L de iones Cu2+ a pH 10 con EDTA a 0,12 M, sin agitación y a temperatura ambiente (19°C), durante un período de 83 horas. Se observó que la solución de NaHCO3 extrae el cobre del mineral y el EDTA lo quelata rápidamente, formando complejos iónicos como CuHEDTA ∧ (1−), CuHEDTA ∧ (2−) y Cu0HEDTA ∧ (3−). Se encontró que otros metales presentes en la ganga no fueron quelados por el EDTA, demostrando su alta selectividad basada en las constantes de solubilidad y formación de precipitados a diferentes niveles de pH. Además, a un pH de 13,15 se obtuvieron altas tasas de extracción de cobre, posiblemente debido a la disminución de protones y al aumento de iones provenientes tanto del reactivo como del mineral lixiviado. En conclusión, los análisis físico-químicos revelaron la factibilidad de obtener iones Cu2+ mediante la solubilización de sus minerales oxidados, seguido de la rápida quelación con EDTA para formar diversos complejos metálicos dependiendo del pH del medio.

Referencias

Bauer, D. J., & Lindstrom, R. E. (1971). Use of chelating agents for recovery of copper from carbonate and silicate ores. JOM, 23(5), 31–33. https://doi.org/10.1007/BF03355700 DOI: https://doi.org/10.1007/BF03355700

Bingöl, D., & Canbazoǧlu, M. (2004). Dissolution kinetics of malachite in sulphuric acid. Hydrometallurgy, 72(1–2), 159–165. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2003.10.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2003.10.002

Cruz-Guzmán, M. (2007). La contaminación de suelos y aguas. Su prevención con nuevas sustancias naturales. Secretariado de publicaciones de la Universidad de Sevilla. Universidad de Sevilla.

Duda, L. L., & Bartecki, A. (1982). Dissolution of Cu2S in aqueous edta solutions containing oxygen. Hydrometallurgy, 8(4), 341–354. https://doi.org/10.1016/0304-386X(82)90060-3 DOI: https://doi.org/10.1016/0304-386X(82)90060-3

Ferrero, M. E. (2016). Rationale for the Successful Management of EDTA Chelation Therapy in Human Burden by Toxic Metals. In BioMed Research International. https://doi.org/10.1155/2016/8274504 DOI: https://doi.org/10.1155/2016/8274504

Flaschka, H., & Butcher, J. (1964). Photometric titrations—IX1DTPA titration of zinc in presence of cadmium and other metals. Talanta, 11(7), 1067–1071. https://doi.org/10.1016/0039-9140(64)80149-1 DOI: https://doi.org/10.1016/0039-9140(64)80149-1

Fuerstenau, D. W., Herrera-Urbina, R., & McGlashan, D. W. (2000). Studies on the applicability of chelating agents as universal collectors for copper minerals. International Journal of Mineral Processing, 58(1–4), 15–33. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00058-7 DOI: https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00058-7

Goto, T., Zaccaron, S., Hettegger, H., Bischof, R. H., Fackler, K., Potthast, A., & Rosenau, T. (2023). Evaluating chelating agents and their effects on cellulosic pulps during P-stage bleaching. Part 1: analytical method development. Cellulose, 30(6), 3887–3900. https://doi.org/10.1007/s10570-023-05110-1 DOI: https://doi.org/10.1007/s10570-023-05110-1

Han, M., He, J., Wei, X., Li, S., Zhang, C., Zhang, H., Sun, W., & Yue, T. (2022). Deep purification of copper from Cu(II)-EDTA acidic wastewater by Fe(III) replacement/diethyldithiocarbamate precipitation. Chemosphere, 300(January). https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134546 DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134546

Harris, D. C. (2018). Análisis químico cuantitativo. Reverté.

Konishi, Y., Katoh, M., & Asai, S. (1991). Leaching kinetics of copper from natural chalcocite in alkaline Na4EDTA solutions. Metallurgical Transactions B. https://doi.org/10.1007/BF02651228 DOI: https://doi.org/10.1007/BF02651228

Konishi, Y., Katoh, M., & Asai, S. (1994). Leaching of Copper from Natural Covellite in Alkaline Na4EDTA Solutions. Materials Transactions, JIM, 35(10), 695–698. https://doi.org/10.2320/matertrans1989.35.695 DOI: https://doi.org/10.2320/matertrans1989.35.695

Marafi, M., & Rana, M. S. (2019). Role of EDTA on metal removal from refinery waste catalysts. WIT Transactions on Ecology and the Environment. https://doi.org/10.2495/WM180131 DOI: https://doi.org/10.2495/WM180131

Mitchell, P. C. H. (1997). Metal complexes of EDTA: An exercise in data interpretation. Journal of Chemical Education. https://doi.org/10.1021/ed074p1235 DOI: https://doi.org/10.1021/ed074p1235

Mohammadi, E., Pourabdoli, M., Ghobeiti-Hasab, M., & Heidarpour, A. (2017). Ammoniacal thiosulfate leaching of refractory oxide gold ore. International Journal of Mineral Processing, 164, 6–10. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2017.05.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2017.05.003

Nörtemann, B. (1999). Biodegradation of EDTA. In Applied Microbiology and Biotechnology (Vol. 51, Issue 6, pp. 751–759). https://doi.org/10.1007/s002530051458 DOI: https://doi.org/10.1007/s002530051458

Pociecha, M., & Lestan, D. (2009). EDTA leaching of Cu contaminated soil using electrochemical treatment of the washing solution. Journal of Hazardous Materials. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.10.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.10.006

Redmore, F. H., López, L. G. de, & López, L. A. (1988). Fundamentos de química. Prentice-Hall Hispanoamericana.

Ringbom A. (1977). Formación de complejos en química analítica. Alhambra

Seuntjens, P., Nowack, B., & Schulin, R. (2003). Modelling leaching and root uptake of heavy metals in the presence of organic ligands. Bioavailability of Soil Pollutants and Risk Assessment.

Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2005). Fundamentos de química analítica. Thomson-Paraninfo.

Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2015). Fundamentos de química analítica. Cengage Learning Editores.

Smith, J., & Martell, A. (1977). Critical Solubilite Constans. Plenum.

Sun, Z. H. I., Xiao, Y., Sietsma, J., Agterhuis, H., Visser, G., & Yang, Y. (2015). Selective copper recovery from complex mixtures of end-of-life electronic products with ammonia-based solution. Hydrometallurgy. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.12.013 DOI: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.12.013

Tamura, H., Ito, N., Kitano, M., & Takasaki, S. (2001). A kinetic model of the dissolution of copper(II) oxide in EDTA solutions considering the coupling of metal and oxide ion transfer. Corrosion Science. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(00)00171-2 DOI: https://doi.org/10.1016/S0010-938X(00)00171-2

Tomásek, J., & Neumann, L. (1982). Dissolution of secondary copper sulphides using complex-forming agents (EDTA, EDA). Part I: Covellite dissolution in EDTA and EDA. International Journal of Mineral Processing. https://doi.org/10.1016/0301-7516(82)90004-7 DOI: https://doi.org/10.1016/0301-7516(82)90004-7

Wang, Q., Li, Y., Liu, Y., Ren, J., Zhang, Y., Qu, G., & Wang, T. (2021). Effective removal of the heavy metal-organic complex Cu-EDTA from water by catalytic persulfate oxidation: Performance and mechanisms. Journal of Cleaner Production, 314(June), 128119. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128119 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128119

Wu, S., An, Y., Lu, J., Yu, Q., & He, Z. (2022). EDTA-Na2 as a recoverable draw solute for water extraction in forward osmosis. Environmental Research, 205(November 2021), 112521. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112521 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112521

Publicado

2023-12-30

Número

Sección

Artículos originales

Cómo citar

Carpio, D., Sueros, F., & Venturo, L. (2023). Obtención de iones cobre (II) desde mineral oxidado en presencia de solución de ácido etilendiaminotetraacético en medio básico. Technological Innovations Journal, 2(4), 33-49. https://doi.org/10.35622/j.ti.2023.04.003

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