FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA DE CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE EXPLOTACIÓN DE MINAS Y METALURGÍA
Programa de la Asignatura: HIDROELECTROMETALURGIA
Clave: 1911 Núm. de créditos: 09
Carrera: ING. DE MINAS Y METALURGISTA
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 72
Semestre: 9º
Horas a la semana:
Teoría: 4.5 Obligatoria: SI
Prácticas: Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno aplicará el proceso hidro-electrometalúrgico que mejor se adapte
a un determinado mineral o concentrado, de manera tal que permita extraer en forma
eficiente un elemento en forma iónica, evitando al mismo tiempo disolver elementos
no deseados.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I INTRODUCCION 1.5
II PREPARACION DE MINERALES PARA PROCESOS 3.0
HIDROMETALURGICOS
III LIXIVIACION E INTERCAMBIO IONICO 9.0
IV METODOS DE REDUCCION DE IONES EN SOLUCION 9.0
V METALURGIA DEL COBRE 10.5
VI METALURGIA DEL ALUMINIO Y DEL GALIO 7.5
VII METALURGIA DEL ORO Y DE LA PLATA 10.5
VIII METALURGIA DEL ZINC, CADMIO Y TALIO 10.5
IX METALURGIAS NO COMUNES 10.5
72.0
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
CONCENTRACIÓN DE MINERALES
PIROMETALURGIA
ANÁLISIS QUÍMICO
FISICOQUÍMICA
TERMODINÁMICA
ASIGNATURA CONSECUENTE :
PROYECTOS MINERO METALÚRGICOS
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. INTRODUCCION.
ANTECEDENTES:
Ninguno.
OBJETIVO:
El alumno conocerá las razones del desarrollo, así como los
criterios de selección de los procesos hidroelectrometalúrgicos.
CONTENIDO:
I.1. Definición y desarrollo de la Hidrometalurgia
I.2. Definición y desarrollo de la Electrometalurgia
I.3. Conductores eléctricos
I.4. Refinación y reducción electrolítica
I.5. Criterios y selección de un proceso hidroelectrometalúrgico
I.6. Ventajas y desventajas
II. PREPARACION DE MINERALES PARA PROCESOS HIDROMETALURGICOS.
ANTECEDENTES:
Preparación Mecánica de Minerales
Concentración de Minerales
OBJETIVO:
El alumno reconocerá la influencia de la granulometría en los procesos
hidrometalúrgicos.
CONTENIDO:
II.1. Preparación de minerales
II.2. Preparación de concentrados
III. LIXIVIACION E INTERCAMBIO IONICO.
ANTECEDENTES:
Fisicoquímica.
Termodinámica
OBJETIVO:
El alumno aplicará la fisicoquímica de soluciones, la selección de
reactivos de lixiviación, así como los tipos de lixiviación y de separación
de iones.
CONTENIDO:
III.1. Definición de lixiviación; tipos y criterios de selección
III.2. Equipos para lixiviación
III.3. Lixiviación a presión y temperatura elevadas
III.4. Intercambio iónico con resinas y por solventes
III.5. Adsorción de iones en carbón activado
III.6. Manejo de residuos y su impacto ecológico
IV. METODOS DE REDUCCION DE IONES EN SOLUCION.
ANTECEDENTES:
Fisicoquímica
Temas de la misma asignatura
OBJETIVO:
El alumno comprenderá los fundamentos de los principales métodos de reducción
para poder seleccionar los procesos de reducción de iones en solución.
CONTENIDO:
IV.1. Obtención y refinación de iones
IV.2. Reducción electrolítica (electrobeneficio)
IV.3. Reducción por cementación
IV.4. Reducción por insuflación con gases
V. METALURGIA DEL COBRE.
ANTECEDENTES:
Termodinámica.
Análisis Químico
OBJETIVO:
El alumno conocerá las diversas alternativas hidroelectrometalúrgicas para
la obtención de cobre a partir de sus minerales.
CONTENIDO:
V.1. Materias primas
V.2. Procesos de lixiviación para cobre
V.3. Reducción electrolítica del cobre
V.4. Criterios de selección entre procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos
V.5. Aspectos ecológicos en la hidroelectrometalurgia del cobre
VI. METALURGIA DEL ALUMINIO Y DEL GALIO.
ANTECEDENTES:
Fisicoquimica
Temas de la misma asignatura
OBJETIVO:
El alumno conocerá los fundamentos fisicoquímicos de la hidroelectrometalurgia
del aluminio y del galio, a partir de sus materias primas.
CONTENIDO:
VI.1. Materias primas
VI.2. Refinación
VI.2.1. Obtención de alúmina
VI.2.2. Separación del galio
VI.2.3. Tratamiento de lodos rojos
VI.3. Reducción
VI.3.1. Reducción de alúmina
VI.3.2. Reducción de galio
VI.4. Métodos especiales de refinación
VI.4.1. Refinación del aluminio
VI.4.2. Refinación del galio
VI.5. Impacto ambiental y su control
VII. METALURGIA DEL ORO Y DE LA PLATA.
ANTECEDENTES:
Preparación Mecánica de Minerales.
Concentración de Minerales.
OBJETIVO:
El alumno conocerá y comprenderá los diferentes procesos de extracción del oro
y de la plata a partir de sus minerales.
CONTENIDO:
VII.1. Materias primas
VII.2. Procesos de beneficio
VII.2.1. Amalgamación
VII.2.2. Flotación
VII.2.3. Gravimétricos
VII.2.4. Hidrometalurgia
VII.3. Lixiviación
VII.4. Reducción
VII.5. Fusión, vaciado y refinación electrolítica
VII.6. Impacto Ambiental generado y su control.
VIII. METALURGIA DEL ZINC, CADMIO Y TALIO.
ANTECEDENTES:
Concentración de Minerales.
Fisicoquímica.
OBJETIVO:
El alumno empleará las diversas alternativas de extracción del zinc, cadmio y
talio a partir de sus minerales.
CONTENIDO:
VIII.1. Materias primas
VIII.1.1. Minerales más importantes
VIII.1.2. Leyes comerciales
VIII.1.3. Fórmula general para la compra de materias primas
VIII.2. Grados de calidad del zinc
VIII.3. Tostación, aglomeración; equipos
VIII.4. Reducción carbotérmica. Procesos
VIII.5. Procesos de piro-refinación del zinc
VIII.6. Procesos de lixiviación y de cementación
VIII.6.1. Lixiviación del producto de tostación
VIII.6.2. Lixiviación del concentrado
VIII.6.3. Cementación
VIII.7. Electrobeneficio
VIII.8. Metalurgia del cadmio
VIII.8.1. Materias primas
VIII.8.2. Aplicaciones y usos
VIII.8.3. Concentración
VIII.8.4. Reducción
VIII.8.5. Refinación
VIII.9. Metalurgia del talio
VIII.9.1. Materias primas
VIII.9.2. Aplicaciones y usos
VIII.9.3. Concentración
VIII.9.4. Refinación
VIII.10. Impacto ambiental que puede ocasionarse y su tratamiento.
IX. METALURGIAS NO COMUNES.
ANTECEDENTES:
Temas de la asignatura.
OBJETIVO:
El alumno identificará los procesos de tratamiento de algunos metales
no-comunes, de minerales no-metálicos, así como de chatarras.
CONTENIDO:
IX.1. Principales minerales o productos secundarios
IX.1.1. Materias primas de los metales no comunes
IX.1.2. Precios y tendencias del mercado
IX.2. Propiedades y aplicaciones de los metales no comunes
IX.3. Métodos hidroelectrometalúrgicos de obtención
IX.4. Metodologías de experimentación a partir de chatarra como materia
prima
IX.5. Métodos de beneficio para los minerales no-metálicos
IX.6. Nuevas tecnologías
IX.7. Criterios de selectividad y exactitud en los métodos de determinación
química analítica.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula ( )
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase ( )
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X)
Lecturas obligatorias (X) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo (X)
Otras:
BIBLIOGRAFIA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
BISWAS, A.K. y DAVENPORT, W.G. V
"El Cobre Metalurgia Extractiva"
Ed. Limusa
México, 1993
GARRELS, R.M y CHRIST, C. III
"Solutions Minerals and Equilibria"
Freeman Copper & Co.
E.E.U.U. (última edición)
HABASHI, F. Todos
"Hydrometallurgy: Theory and Practice"
Ed. Gordon and Breach
EE.UU. 1994
CONSULTA
GILL, C.B. Todos
"Metalurgia Extractiva No Ferrosa"
Ed. Limusa
México, 1989
JHA, M.C. et al. VII
"Precious Metals '89"
Proceedings of an international symposium
Ed. TMS
Las Vegas, Nevada E.E.U.U. 1989
McQUISTON,F y SHOEMAKER, R.S. VII
"Gold and Silver Cyanidation Plant Practice."
Ed. Society of Mining Engineers of AIME, Vol. II
EE. U.U. (última edición)
NEWTON, B.J. Todos
"Ionic Equilibrium"
Ed. Addison-Wesley Pub. Co. Inc.
EE.U.U. (última edición)
PASS, G. III,IV
"Propiedades inorgánicas de los iones en solución"
Ed. El Manual Moderno, S.A Serie Oxford de Química
México (última edición)
PAWLEK, F. Todos
"Metallhüttenkunde"
Ed. Walter de Gruyter
Berlín, Alemania 1983
ROBBINS, J. IV
"Iones en solución: Introducción a la electroquímica"
Ed. El Manual Moderno, S.A. Serie Oxford de Química
México, (última edición)
UGARTE, A.G. Todos
"Curso de Lixiviación"
Ed. Universidad Autónoma de San Luis Potosí
San Luis Potosí, México 1984
WINNACKER, K. Todos
"Chemische Technologie"
Ed. Hanser, 4a. ed Band 4 Metalle
Alemania 1986