Extracción por Solventes Cobre

Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química

ESTUDIO DEL EFECTO DE ADITIVOS
TENSOACTIVOS
EN EL PROCESO DE EXTRACCIÓN POR
SOLVENTES DE COBRE

Patricia Muñoz Zúñiga

Contenidos
• Introducción
• Objetivos
• Parte Experimental
• Resultados
• Conclusiones

Introducción
Mineral Molido Ripios

El desarrollo de
la hidrometalurgia del Lixiviación
cobre ha llevado a la Refino PLS
adopción de un sistema
Extracción por
interconectado y Solventes
sincronizado, compuesto Avance
EP
por tres operaciones
unitarias básicas Electroobtención

Energía Eléctrica Cobre 99.99%

Figura 1: Diagrama General

Introducción
Electroobtención
• Proceso electrometalúrgico
mediante el cual se precipita
el cobre presente en una
solución y producir cátodos
de cobre de alta pureza
(99.99%).
• La unidad básica de
operación corresponde a la
Figura 2: Cosecha de Cátodos de celda electrolítica,
Cobre
conformada por dos
electrodos.

Introducción
Electroobtención
Durante la electrólisis de la solución de alto
contenido de cobre, entre un cátodo de cobre (o
acero inoxidable) y un ánodo de aleación de plomo,
ocurren las siguientes reacciones
Cátodo: Cu +2 + 2 e − → Cu 0 E 0 = +0.337 V
1
Ánodo: H 2O → O 2 + 2H + + 2e − E 0 = −1.229V
2

Introducción
Neblina Ácida
a) El oxígeno producido forma
burbujas hasta saturar el
electrolito
b) y c) Las que ascienden a la
superficie
d) Dónde se rompen en la
interfase electrolito/aire
e), f), y g) Empapadas de
electrolito con alta concentración
de ácido sulfúrico, generan la
neblina ácida al liberar pequeñas Figura 3: Formación de la Neblina Ácida
gotas ácidas a la atmósfera.

Introducción
Neblina Ácida
Para eliminar esta fuente de
contaminación existen
varios métodos:
• Ventilación
• Interferencia por Medios
Mecánicos
• Adición de Surfactantes
Figura 4: Extractores de Neblina Ácida

Introducción
Extracción por Solventes (SX)
• Proceso en el cual se separa el cobre de otros
metales e impurezas en solución acuosa
• Esta solución acuosa entra en contacto con otra fase
líquida, compuesta por un solvente orgánico que
reacciona selectivamente con el metal
• La SX consiste esencialmente en dos operaciones
sucesivas, que se basan en la reacción reversible
de intercambio iónico entre ambas fases
inmiscibles, cuyo sentido está controlado por la
acidez de la fase acuosa

Introducción
Extracción por Solventes (SX)
• Extracción

Cu +2
(ac ) + 2HR (org ) → CuR 2 (org ) + 2H +
(ac )

• Reextracción

CuR 2 (org ) + 2H +
(ac ) → Cu +2
(ac ) + 2HR (org )

Objetivos
• Objetivo General

Evaluar el impacto en el comportamiento físico y
químico del proceso de Extracción por Solventes
de Cobre, de la presencia de los aditivos
tensoactivos Fluorad FC-1100 y Genapol PF-10,
a través de pruebas a nivel de laboratorio

Objetivos
• Objetivos Específicos
Determinar el efecto de cada aditivo, tanto para
extracción como reextracción, en:
· Propiedades físicas del sistema: viscosidad, densidad,
tensión superficial y tensión interfasial
· Cinética del sistema
· Isotermas de pH50 y Acidez
· Isotermas de Distribución
· Carga y Descarga máxima de la fase orgánica
· Separación de fases

Parte Experimental
Montaje General
• Montaje
a) Reactor
enchaquetado
b) Motor y agitador
c) Baño termoestático
d) Bomba peristáltica
Figura 5: Montaje General

Parte Experimental
Procedimiento General
• En el reactor
enchaquetado se mezclan
las fases orgánica y Figura 8:
acuosa durante un tiempo Separación

determinado
• Al cabo del cual, se
detiene el proceso y se Figura 6:
Ambas fases
espera la separación de
las fases Figura 7:
Mezclado

Parte Experimental
Características del Sistema
• Fase Orgánica:
– Extractante Orgánico LIX 984N, diluido al 8%
v/v en Shellsol 2046 AR
• Fase Acuosa:
– Solución de CuSO4·5 H2O y H2SO4, diluidos en
agua bidestilada

• Agitación de 750rpm

Parte Experimental
Variables
Tabla 1: Variables pruebas de Extracción
Prueba Variable Valores
Cinética Tiempo de Agitación 30s, 60s, 120s, 180s, 300s y 600s
Isoterma pH50 pH del PLS 3.0, 2.5, 2.0, 1.5 y 0.7
Isoterma de Distribución Relaciones O/A 5/1, 3/1, 2/1, 1/1, 1/2, 1/3 y 1/5
Separación de Fases Temperatura 5ºC, 20ºC y 30ºC

Tabla 2: Variables pruebas de Reextracción
Prueba Variable Valores
Cinética Tiempo de Agitación 30s, 60s, 120s, 180s, 300s y 600s
Concentración de Ácido
Isoterma de Acidez 120, 140, 160, 180 y 200g/l
en EP
Isoterma de Distribución Relaciones O/A 5/1, 4/1, 3/1 y 2/1
Separación de Fases Temperatura 5ºC, 20ºC y 30ºC

Parte Experimental
Carga/Descarga Máxima y Separación de Fases

Figura 10: Reactor para Tiempo de
Separación de Fases
Figura 9: Embudo de Agitación

Parte Experimental
Medición Propiedades Físicas

Figura 12: Tensiómetro Du
Figura 11: Viscosímetro Noüy
Figura 13: Densímetro y probeta
Cannon nº100

Resultados
Tensión Superficial
a) PLS: pH = 2, [Cu+2] = 3g/l b) EP: [H2SO4] = 180g/l, [Cu+2] = 35g/l
80 80

75
75

70
70
65
(mN/m)

65

γ s (mN/m)
60
60
γS

55
55
50

50
45

45 40
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Concentración Tensoactivo (ppm) Concentración Tensoactivo (ppm)

FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC

a) b)
Figura 14: Variación de la Tensión Superficial a 5ºC y 20ºC, con 4, 16 y 40ppm de Fluorad
FC-1100 y 6, 18 y 42ppm de Genapol PF-10, para las soluciones a) PLS; y b) EP

Resultados
Tensión Interfasial
a) PLS: pH = 2, [Cu+2] = 3g/l b) EP: [H2SO4] = 180g/l, [Cu+2] = 35g/l
22 19

21
18
20
17
19

(mN/m)
γ i (mN/m)

18 16

γi
17
15
16
14
15

14 13
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC

a) b)
Figura 15: Variación de la Tensión Interfasial a 5ºC y 20ºC, con 4, 16 y 40ppm de Fluorad
FC-1100 y 6, 18 y 42ppm de Genapol PF-10, para los sistemas: a) PLS/Orgánico Virgen; y b)
Electrolito Pobre/Orgánico Cargado

Resultados
Cinética Extracción
PLS: pH = 2, [Cu+2] = 3g/l; Relación O/A = 1; T = 20ºC
100 100
90 90
80 80

70 70

60 60

50

%E
50
%E

40 40

30 30

20 20

10 10

0 0
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
t (s) t (s)

Sin Aditivos [FC-1100] = 4ppm [FC-1100] = 16ppm [FC-1100] = 40ppm Sin Aditivos [FC-1100] = 40ppm [PF-10] = 42ppm

a) b)
Figura 16: Comparación de la Cinética de Extracción, respecto a la prueba sin aditivos, para:
a) 4ppm, 16ppm y 40ppm de FC-1100; b) 40ppm de FC-1100 y 42ppm de PF-10.

Resultados
Isotermas de pH50 (Extracción)
PLS: [Cu+2] = 3g/l ; Relación O/A = 1; Tiempo agitación = 10min; T = 20ºC
100 100
95 95
90 90
85 85
80 80

75 75

%E
70
%E

70

65
65
60
60
55
55
50
50
45
45
40
40 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00
pH50
pH50


a) b)
Figura 17: Comparación de las Isotermas de pH50, respecto a la prueba sin aditivos, para: a)
4ppm, 16ppm y 40ppm de FC-1100; b) 40ppm de FC-1100 y 42ppm de PF-10.

Resultados
Isotermas de Distribución Extracción
PLS: pH = 2, [Cu+2] = 3g/l; Tiempo agitación = 10min; T = 20ºC
5,0 5,0

4,5 4,5

4,0 4,0

3,5 3,5

] org (g/l)
3,0
] org (g/l)

3,0

2,5 2,5

+2
+2

2,0 2,0

[Cu
[Cu

1,5 1,5

1,0 1,0

0,5 0,5

0,0 0,0
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25
+2 +2
[Cu ]ac (g/l) [Cu ]ac (g/l)


a) b)
Figura 18: Comparación de las Isotermas de Distribución, respecto a la prueba sin aditivos,
para: a) 4ppm, 16ppm y 40ppm de FC-1100; b) 40ppm de FC-1100 y 42ppm de PF-10.

Resultados
Separación de Fases Extracción
PLS: pH = 2, [Cu+2] = 3g/l; Relación O/A = 1; Tiempo agitación = 5min; T = 5ºC
6

5

4
h (cm)

3

2

1

0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
t (s)

Sin Aditivos [FC-1100] = 4ppm [FC-1100] = 16ppm [FC-1100] = 40ppm
[PF-10] = 6ppm [PF-10] = 18ppm [PF-10] = 42ppm

Figura 19: Perfiles de Separación de Fases a 5ºC, para 4, 16 y 40ppm de FC-1100 y 6, 18 y
42ppm de PF-10, más la prueba sin aditivos

Resultados
6

5

4
h (cm)

3

2

1

0
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
t (s)


Figura 20: Perfiles de Separación de Fases 20ºC, para 4, 16 y 40ppm de FC-1100 y 6, 18 y

Resultados
6

5

4
h (cm)

3

2

1

0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
t (s)



Resultados
PLS: pH = 2, [Cu+2] = 3g/l; Relación O/A = 1; Tiempo agitación = 5 y
10min 300 325

275 300

250 275

225 250

200 225

175 200

t f O (s)
t f A (s)

150 175

125 150

100 125

75 100

50 75

25 50
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC FC-1100, 30ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC PF-10, 30ºC FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC FC-1100, 30ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC PF-10, 30ºC

a) b)
Figura 22: Tiempos de Ruptura Primaria para tres concentraciones de FC-1100 y PF-10, a
5ºC, 20ºC y 30ºC: a) Continuidad Acuosa; b) Continuidad Orgánica

Resultados

Figura 23: Diversos ejemplos de adherencias, todas obtenidas a 20ºC: a) Prueba sin aditivos
en continuidad orgánica; b) PF-10, 18ppm en continuidad acuosa; c) PF-10, 40ppm,
continuidad orgánica; d) FC-1100, 40ppm, continuidad acuosa

Resultados

Figura 24: Gotas secundarias para 42ppm de PF-10, 20ºC

Resultados
Cinética Reextracción
EP: [H2SO4] = 180g/l, [Cu+2] = 35g/l; Relación O/A = 1; T = 20ºC
100
90

80
70

60
%REX

50
40

30
20

10
0
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
t (s)


Figura 25: Comparación de la Cinética de Reextracción, respecto a la prueba sin aditivos,
para 4ppm, 16ppm y 40ppm de FC-1100

Resultados
Isotermas de Acidez (Reextracción)
EP: [Cu+2] = 35g/l ; Relación O/A = 1; Tiempo agitación = 10min; T = 20ºC
86
84
82
80
78
76
%REX

74
72
70
68
66
64
62
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
[H2SO4] (g/l)


Figura 26: Comparación de las Isotermas de Acidez, respecto a la prueba sin aditivos, para
4ppm, 16ppm y 40ppm de FC-1100

Resultados
Isoterma de Distribución Reextracción
EP: [H2SO4] = 180g/l, [Cu+2] = 35g/l;Tiempo agitación = 10min; T = 20ºC
42,0
41,5
41,0
40,5
40,0
[Cu +2 ]ac (g/l)

39,5
39,0
38,5
38,0
37,5
37,0
36,5
36,0
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00

[Cu+2]org (g/l)

Figura 27: Comparación de las Isotermas de Distribución, respecto a la prueba sin aditivos,
para 4ppm, 16ppm y 40ppm de FC-1100

Resultados
Separación de Fases Reextracción
EP: [H2SO4] = 180g/l, [Cu+2] = 35g/l; Relación O/A = 1; Tiempo agitación = 5min
6

5

4
h (cm)

3

2

1

0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540
t (s)



Resultados
6

5

4
h (cm)

3

2

1

0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450
t (s)



Resultados
6

5

4
h (cm)

3

2

1

0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
t (s)



Resultados
EP: [H2SO4] = 180g/l, [Cu+2] = 35g/l; Relación O/A = 1; Tiempo agitación = 10 y 5min
450 510

420 480
450
390
420
360
390
330
360
300
330
270 300

t f O (s)
t f A (s)

240 270

210 240
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60 60
30 30

0 0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45


FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC FC-1100, 30ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC PF-10, 30ºC FC-1100, 5ºC FC-1100, 20ºC FC-1100, 30ºC PF-10, 5ºC PF-10, 20ºC PF-10, 30ºC

a) b)
Figura 31: Tiempos de Ruptura Primaria para tres concentraciones de FC-1100 y PF-10, a
5ºC, 20ºC y 30ºC: a) Continuidad Acuosa; b) Continuidad Orgánica

Resultados

Figura 32: Gotas de fase acuosa atrapadas en la fase orgánica, a 20ºC: a) Prueba sin aditivos;
b) Prueba con 18ppm de PF-10

Conclusiones
• El aditivo PF-10 genera una caída de tensión
superficial un 21.7% ± 0.1% mayor que el aditivo
FC-1100, en promedio.

• El aditivo FC-1100 aumenta la rapidez de reacción
en extracción en un 11.5% ± 3.7%, y no modifica
de manera apreciable la capacidad de carga ni las
isotermas de distribución, aunque sí genera un
efecto de tamponamiento de la solución PLS.

Conclusiones
• El aditivo PF-10 provocó una disminución en la
rapidez de reacción de un 17.0% ± 5.5%, un efecto
de tamponamiento del pH de la solución PLS y un
aumento en la inclinación de la isoterma de
distribución

• En las pruebas de reextracción, no fue posible
determinar algún efecto importante, en ningún
caso

Conclusiones
• El surfactante FC-1100 provocó un aumento de un
14.0% ± 0.04% en los tiempos de separación de
fases promedios en extracción y de 37.2% ± 0.1%
promedio en reextracción.

• A su vez, el aditivo PF-10 generó un aumento en el
tiempo se separación de fases de un 68.9% ± 0.2%
en extracción, y de un 59.4% ± 0.2% en
reextracción.

Esquema General del Proceso
LX-SX-EW

Figura 29: Esquema
General del Sistema LX-
SX-EW. Se incluyen las
etapas de chancado y
aglomeración.

Hidroximas

a)
Figura 31: Estructura del Complejo
Cobre/Aldoxima

b)
Figura 30: Estructuras de a) 2-
hidroxi-5-nonilacetofenona oxima; b)
5-nonilsalicilaldoxima.

100

90

80

70

60
%E

50

40

30

20

10

0
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
t (s)


Figura 32: Gráfico Isoterma de Distribución de Reextracción, todos los puntos
experimentales

Isoterma de Acidez
85

83

81

79

77
%E

75

73

71

69

67

65
100 120 140 160 180 200 220
t (s)


Figura 33: Gráfico Isoterma de Acidez, todos los puntos experimentales

Isoterma Distribución Reextracción
42,0

41,5

41,0

40,5

40,0
[Cu ]ac (g/l)

39,5

39,0
+2

38,5

38,0

37,5

37,0

36,5

36,0
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00
+2
[Cu ]org (g/l)


Figura 34: Gráfico Isoterma de Distribución de Reextracción, todos los puntos
experimentales

Diagramas de McCabe-Thiele
Extracción
5,0 5,0

4,5 4,5
4,0
4,0
3,5
3,5

] org (g/l)
3,0
[Cu ]org (g/l)

3,0
2,5
2,5

+2
2,0
+2

[Cu
2,0
1,5
1,5 1,0
1,0 0,5

0,5 0,0
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25
0,0
+2
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 [Cu ]ac (g/l)
+2
[Cu ]ac (g/l)
Sin Aditivos [FC-1100] = 40ppm [PF-10] = 42ppm
Sin Aditivos [FC-1100] = 4ppm [FC-1100] = 16ppm
[FC-1100] = 40ppm LOP Etapas (Sin Aditivos)
LOP Etapas (Sin Aditivos) Etapas ([FC-1100] = 40ppm)
Etapas ([FC-1100] = 4ppm) Etapas ([FC-1100] = 16ppm) Etapas ([FC-1100] = 40ppm) Etapas ([PF-10] = 42ppm)

a) b)
Figura 35: Diagrama de McCabe-Thiele de Extracción. a) FC-1100; b) PF-10
Condiciones operacionales: relación A/O = 1, [Cu+2]PLS = 2.0g/l y [Cu+2]ORG = 3.5g/l, con dos
etapas de contacto

Extracción

Tabla 3: Concentración de cobre en solución refino, para el sistema de extracción
definido
Concentración [Cu+2]ref (g/l) [Cu+2]ref (g/l)
Tensoactivo
Tensoactivo (ppm) 1ª etapa 2ª etapa
Sin Aditivos 0 0.51 ± 0.07 0.07 ± 0.01
4 0.57 ± 0.04 0.08 ± 0.01
FC-1100 16 0.43 ± 0.03 0.05 ± 0.01
40 0.68 ± 0.05 0.10 ± 0.01
PF-10 42 1.32 ± 0.19 0.46 ± 0.14

Reextracción
41,5

41,0

40,5

40,0

39,5
[Cu ]ac (g/l)

39,0
+2

38,5

38,0

37,5

37,0

36,5

36,0
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50
+2
[Cu ]org (g/l)

Sin Aditivos [FC-1100] = 4ppm [FC-1100] = 16ppm
[FC-1100] = 40ppm LOP Etapas (Sin Aditivos)
Etapas (FC-1100 = 4ppm) Etapas (FC-1100 = 16ppm) Etapas (FC-1100 = 40ppm)

Figura 35: Diagrama de McCabe-Thiele de Reextracción.
Condiciones operacionales: [Cu+2]EP = 37g/l y [Cu+2]A = 40g/l, [Cu+2]ORG = 5g/l con una
etapa de contacto

Reextracción

Tabla 4: Relaciones A/O y concentraciones del orgánico descargado (OD), para el
sistema de reextracción definido

Concentración
Tensoactivo A/O [Cu+2]OD (g/l)
Tensoactivo (ppm)
Sin Aditivos 0 1.00 ± 0.25 2.01 ± 0.18
4 0.90 ± 0.26 1.65 ± 0.26
FC-1100 16 0.96 ± 0.37 1.88 ± 0.34
40 0.91 ± 0.31 1.72 ± 0.29

Análisis Estadístico
Tabla 5: Resultados del Análisis Estadístico para las curvas Tensión Superficial de la Solución PLS v/s
Concentración Tensoactivo. Los símbolos CFC y CPF corresponden la concentración en ppm de FC-1100 y
PF-10, respectivamente.

Tensoactivo T (ºC) Ecuación R2
σ RES σ REG F
(mN/m) (mN/m)
−FC
C
5 γ= +
64.5 10.888 e 11.393 0.995 0.353 4.343 151.2
S
FC-1100
−FC
C
20 γ= +
64.2 7.582 e 8.838 0.991 0.326 3.098 90.3
S

(1 +0.575C PF )
5 γ=
S 0.999 0.380 10.952 830.1
(0.013 +0.012 C PF )
PF-10
(1 +
0.512C PF )
20 γ=
S 0.999 0.243 10.711 1944.8
(0.014 + 0.011C PF )

Tabla 6: Ecuaciones Ajustadas la Variación de la Tensión Superficial de la Solución EP para Dos
Temperaturas, con Tres Concentraciones de Fluorad FC-1100 y de Genapol PF-10. Los símbolos C FC y
CPF corresponden la concentración en ppm de FC-1100 y PF-10, respectivamente.

Tensoactivo T (ºC) Ecuación
(C FC + 0.861)
γS =
FC-1100
5
( −0.004 + 0.017(CFC + 0.861) + 3.0 ×10−5 (CFC + 0.861)2 )
− CFC
20 γ S = 54.6 + 17.842 e 7.532

− CFC
5 γ S = 45.8 + 29.961 e 5.007

PF-10 (CFC + 1.387)
γS =
20
( −0.008 + 0.019(CFC + 1.387) + 1.1×10−4 (CFC + 1.387) 2 )

Tabla 7: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas Tensión Superficial Electrolito Pobre v/s
Concentración Tensoactivo

Tensoactivo T (ºC) R2 σ RES (mN/m) σ REG (mN/m) F

5 0,999 0.298 8.873 887.7
FC-1100
20 0,999 0.228 7.373 1043.4
5 0.999 0.158 12.602 6393.4
PF-10
20 0.999 0.166 12.106 5341.3

Tabla 8: Ecuaciones Ajustadas para la Variación de la Tensión Interfasial en el Sistema PLS/OV para
Dos Temperaturas, con Tres Concentraciones de Fluorad FC-1100 y de Genapol PF-10. Los símbolos C FC
y CPF corresponden la concentración en ppm de FC-1100 y PF-10, respectivamente.

Tensoactivo T (ºC) Ecuación

5 γ i = −6.26 ×10−4 CFC − 1.54 ×10 −3 C FC + 21.0
2

FC-1100 1.924
20 γi = ( CFC − 8.443)
+ 19.0
1+ e 4.494

− CPF
5 γ i = 15.9 + 5.111 e 3.330

PF-10 (CPF + 1.959)
γi =
20
( −0.039 + 0.068(CPF + 1.959) + 1.0 ×10−5 (C PF + 1.959) 2 )

Tabla 9: Datos estadísticos para las Curvas Tensión Interfasial en el Sistema PLS/OV v/s Concentración
Tensoactivo.

Tensoactivo T (ºC) R2 σ RES (mN/m) σ REG (mN/m) F

5 0.957 0.114 0.496 19.1
FC-1100
20 0.985 0.104 0.732 49.5
5 0.996 0.154 2.216 205.7
PF-10
20 0.998 0.142 2.513 312.4

Tabla 10: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas Tensión Interfasial del Sistema EP/OC v/s
Concentración Tensoactivo a Dos Temperaturas. Los símbolos C FC y CPF corresponden la concentración
en ppm de FC-1100 y PF-10, respectivamente.

σ RES σ REG F
(mN/m) (mN/m)
(1 +0.431C PF )
5 γ=
i 0.991 0.150 1.437 91.3
(0.056 +0.030C PF )
FC-1100
−PF
C
20 γ= +
15.5 1.101 e 6.641 0.941 0.125 0.465 13.8
i

(1 +
0.535 C PF )
5 γ=
i 0.993 0.156 1.720 122.0
(0.056 +0.039 C PF )
PF-10
−PF
C
20 γ= +
13.2 3.418 e 12.342 0.987 0.169 1.331 61.9
i

Cinética Extracción
Tabla 11: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de Cinética de Extracción. Los símbolos
CFC y CPF corresponden la concentración en ppm de FC-1100 y PF-10, respectivamente.

Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (%E) (%E)
97.092 · t
Sin Aditivos 0 %E = 0.998 1.34 31.2 542.9
30.828 + t
95.172 · t
4 %E = 0.999 0.93 31.4 1129.9
16.102 + t
96.022 · t
FC-1100 16 %E = 0.999 1.15 32.3 790.4
11.117 + t
96.111 · t
40 %E = 0.999 1.00 32.1 1028.4
12.428 + t
90.216 · t
PF-10 42 %E = 0.998 1.34 27.9 434.8
50.907 + t

Isotermas pH50 (Extracción)
Tabla 12: Ecuaciones Ajustadas de las Curvas Isotermas de pH50. Los símbolos CFC y CPF corresponden la
concentración en ppm de FC-1100 y PF-10, respectivamente.
Concentración
Tensoactivo Ecuación
(ppm)
Sin Aditivos 0 % E =83.185 ⋅pH 3 −
50 314.700 ⋅pH 3 +405.467 ⋅pH 50 −
50 86.038
4 %E =−57.842 ⋅pH 50 +
2
177.207 ⋅pH 50 −39.649
FC-1100 16 %E =−56.348 ⋅pH 50 +
2
170.768 ⋅pH 50 −32.357
40 %E =−66.977 ⋅pH 50 +209.985 ⋅pH 50 −
2
67.929
PF-10 42 %E =−54.034 ⋅pH 50 +
2
165.159 ⋅pH 50 −35.365

Isotermas pH50 (Extracción)
Tabla 13: Resultados del Análisis Estadístico para las Isotermas de pH50

Concentración
Tensoactivo R2 σ RES (%E) σ REG (%E) F
(ppm)
Sin Aditivos 0 0.988 1.38 10.2 55.1
4 0.998 0.75 16.5 484.5
FC-1100 16 0.999 0.79 18.2 532.8
40 0.994 1.68 18.3 118.9
PF-10 42 0.997 0.74 12.6 294.8

Isotermas Distribución Extracción
Tabla 14: Ecuaciones Ajustadas para las Curvas de las Isotermas de Distribución de Extracción.

Concentración
(ppm)
Sin Aditivos 0 [Cu +2 ]org =0.756 ln [Cu +2 ]ac +4.010
4 [Cu +2 ]org =0.708 ln [Cu +2 ]ac +3.896
FC-1100 16 [Cu +2 ]org =0.750 ln [Cu +2 ]ac +4.127
40 [Cu +2 ]org =0.691 ln [Cu +2 ]ac +3.765
PF-10 42 [Cu +2 ]org =0.645 ln [Cu +2 ]ac +3.321

Isotermas Distribución Extracción
Tabla 15: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de las Isotermas de Distribución de
Extracción.

Concentración
Tensoactivo R2 σ RES (g/l) σ REG (g/l) F
(ppm)
Sin Aditivos 0 0.997 0.097 1.702 309.9
4 0.999 0.054 1.655 934.5
FC-1100 16 0.999 0.044 1.762 1584.7
40 0.999 0.046 1.580 1169.6
PF-10 42 0.996 0.094 1.446 235.3

Perfiles de Separación de Fases Extracción
Tabla 16: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de los Perfiles de Separación de Fases a
5ºC y con Tres Concentraciones de FC-1100 y PF-10

Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (cm) (cm)
Sin Aditivos 0 h=5.140 ( −
1 0.981t ) 0.998 0.086 1.875 471.0
4 h=5.130 ( −
1 0.981t ) 0.998 0.078 1.875 583.8
FC-1100 16 h=5.136 ( −
1 0.981t ) 0.999 0.072 1.875 686.5
40 h=5.227 ( −
1 0.984 t ) 0.996 0.118 1.875 252.3
6.683 · t
6 h= 0.996 0.125 1.875 223.8
84.332 + t
6.502 · t
PF-10 18 h= 0.993 0.158 1.875 141.5
84.318 + t
6.887 · t
42 h= 0.999 0.035 1.875 2876.4
106.239 + t


Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (cm) (cm)
−7.152
Sin Aditivos 0 h= (t −
14.595)
+5.1 0.997 0.109 1.875 296.6
1 + 16.023
e
−7.023
4 h= (t −
15.290)
+5.1 0.997 0.114 1.875 271.4
1 + 15.709
e
−7.234
FC-1100 16 h= (t −
17.367 )
+5.2 0.996 0.134 1.875 196.7
1 + 19.378
e
−7.348
40 h= (t −
17.867 )
+5.2 0.996 0.135 1.875 192.7
1 + 20.929
e
6 h=6.469 (1 − 0.988t ) 0.998 0.084 1.875 499.3
PF-10 18 h=6.754 (1 −0.989 t ) 0.993 0.161 1.875 135.2
42 h=6.619 (1 −0.989 t ) 0.999 0.071 1.875 691.8


Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (cm) (cm)
− 6.818
Sin Aditivos 0 h= (t −11.775)
+5.110 0.994 0.166 1.875 127.3
1 + 10.734
e
− 8.952
4 h= (t −5.070)
+5.081 0.996 0.132 1.875 203.1
1+ e 17.000

−11.374
FC-1100 16 h= (t +3.523)
+5.081 0.990 0.212 1.875 78.4
1 + 18.852
e
− 7.194
40 h= (t −10.687)
+5.003 0.997 0.118 1.875 250.8
1 + 12.601
e
6 h= 6.312 ( − 1 0.977 t ) 0.994 0.150 1.875 156.9
PF-10 18 h=5.665 ( −
1 0.974 t ) 0.996 0.125 1.875 226.1
42 h=5.700 ( −
1 0.978t ) 0.996 0.120 1.875 245.9

Tiempo Ruptura Primaria Extracción
Tabla 19: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de Tiempos de Ruptura Primaria en
Continuidad Acuosa, a 5ºC, 20ºC y 30ºC para tres concentraciones de FC-1100 y PF-10. Los símbolos C FC
σ RES σ REG F
(s) (s)
− 9.929
5 tfA = (C FC −11.894)
+
174.032 0.962 1.2 5.0 18.0
1+e 4.740

− 14.792
FC-1100 20 tfA = (C FC −
14.073)
+80.151 0.963 1.5 5.9 15.6
1 + 5.670
e
96.387
30 tfA =141.896 − 1 0.994 1.5 14.1 88.4
(1 + 6.463· C FC )12.650
118.581
5 tfA =281.581 − 1 0.998 2.4 47.1 378.2
(1 +0.180 · C PF )0.772
108.760
PF-10 20 tfA =175.260 − 1 0.998 1.5 27.3 332.4
(1 +59.976 · C PF )8.933
44.689
30 tfA =90.189 − 1 0.995 1.5 17.7 135.9
(1 +0.009 · C PF )0.094

Tiempo Ruptura Primaria Extracción
Continuidad Orgánica, a 5ºC, 20ºC y 30ºC para tres concentraciones de FC-1100 y PF-10. Los símbolos
σ RES σ REG F
(s) (s)
96.946
5 tfO =350.946 − 1 0.962 2.0 8.4 17.0
( +
1 0.406 · C FC )11.989

42.427
FC-1100 20 tfO =
157.427 − 1 0.964 4.5 17.9 15.9
( +
1 0.212 · C FC )0.589
−14.783
30 tfO = (C FC −
9.742)
+103.502 0.896 3.0 7.0 5.50
1 + 3.375
e
45.027
5 tfO = 299.025 − −1 0.987 3.0 19.6 42.5
( −
1 0.024 · C PF )0.149
− 89.304
PF-10 20 tfO = (C PF −13.613)
+202.044 0.983 6.9 40.0 34.1
1+e 3.729

− 97.475
30 tfO = (C PF +6.807 )
+
120.235 0.950 3.8 12.8 11.4
1+e 8.529

Tabla 21: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de Cinética de reextracción. El símbolo C FC
corresponde a la concentración en ppm de FC-1100.

Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (%REX) (%REX)
89.790 · t
Sin Aditivos 0 %E = 0.991 2.83 28.8 103.5
35.748 + t
85.351· t
4 %E = 0.989 3.07 28.1 83.8
19.820 + t
89.405 · t
FC-1100 16 %E = 0.985 3.59 28.3 62.4
53.552 + t
96.074 · t
40 %E = 0.994 2.38 30.1 159.7
46.099 + t

Isotermas Acidez (Reextracción)
Tabla 22: Ecuaciones Ajustadas para las Curvas de Isoterma de Acidez. El símbolo CH2SO4
corresponde a la concentración de ácido sulfúrico en el electrolito, en g/l.
Concentración
(ppm)
Sin Aditivos 0 % REX = 0.041C H2SO4 + 73.64
4 % REX = 0.036 C H2SO4 + 75.19
FC-1100 16 % REX = 0.034 C H2SO4 + 74.12
40 % REX = 0.029 C H2SO4 + 76.90

Isotermas pH50 (Reextracción)
Tabla 23: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de Isoterma de Acidez

Tensoactivo
Concentración
R2
σ RES σ REG F
(ppm) (%REX) (%REX)
Sin Aditivos 0 0.631 1.14 1.53 1.81
4 0.575 1.06 1.43 1.83
FC-1100 16 0.563 1.02 1.37 1.78
40 0.425 1.13 1.31 1.35

Isotermas Distribución Reextracción
Tabla 24: Ecuaciones Ajustadas para las Curvas de las Isotermas de Distribución de Reextracción.

Concentración
(ppm)
Sin Aditivos 0 [Cu +2 ]ac = 3.112 [Cu +2 ]org +33.75
4 [Cu +2 ]ac = 2.413 [Cu +2 ]org +36.15
FC-1100 16 [Cu +2 ]ac = 2.413 [Cu +2 ]org +35.47
40 [Cu +2 ]ac = 2.524 [Cu +2 ]org +35.67

Isotermas Distribución Reextracción
Tabla 25: Resultados del Análisis Estadístico para las Curvas de las Isotermas de Distribución de
Reextracción

Concentración
Tensoactivo R2 σ RES (g/l) σ REG (g/l) F
(ppm)
Sin Aditivos 0 0.821 0.547 1.199 4.80
4 0.771 0.602 1.165 3.74
FC-1100 16 0.619 0.818 1.228 2.25
40 0.738 0.731 1.208 2.73

Perfiles de Separación de Fases Reextracción
Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (cm) (cm)
−7.852
+5.1 0.994 0.171 1.875 120.2
1 + 34.479
e
−6.906
4 h= (t −27.551)
+5.0 0.995 0.145 1.875 167.8
1 + 29.986
e
−6.840
FC-1100 16 h= (t −32.023)
+5.0 0.996 0.162 1.875 134.0
1+ e 33.631

40 h=5.109 ( −
1 0.990 t ) 0.996 0.121 1.875 241.8

6 h=5.420 ( −
1 0.989 t ) 0.996 0.131 1.875 205.8

PF-10 18 h =5.017 ⋅
− (0.989) t +5.1 0.996 0.137 1.875 188.4
6.529 · t
42 h= 0.997 0.106 1.875 313.3
140.280 + t

Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (cm) (cm)
−9.305
+5.2 0.996 0.131 1.875 203.8
1 + 32.325
e
−8.734
4 h= (t −
11.335)
+5.1 0.998 0.086 1.875 477.6
1 + 34.277
e
FC-1100 16 h=5.175 ( −
1 0.986 t ) 0.808 0.854 1.875 4.8

40 h =5.046 ⋅
− (0.988) t +
5.1 0.998 0.095 1.875 393.5

6 h=5.252 ( −
1 0.982 t ) 0.988 0.212 1.875 78.1

PF-10 18 h=5.299 ( −
1 0.984 t ) 0.937 0.489 1.875 14.7

42 h =4.977 ⋅
− (0.989) t +5.1 0.997 0.115 1.875 267.8

Tensoactivo
Concentración
Ecuación R2
σ RES σ REG F
(ppm) (cm) (cm)
−6.818
+5.1 0.997 0.115 1.875 264.7
1 + 10.734
e
−9.309
4 h= (t −5.777)
+5.1 0.995 0.155 1.875 146.5
1+ e 26.221

−
12.683
FC-1100 16 h= (t −12.052)
+5.1 0.994 0.167 1.875 126.5
1 + 31.155
e
−
12.816
40 h= (t −12.160)
+5.1 0.993 0.174 1.875 115.8
1+ e 29.351

−8.113
6 h= (t −6.722)
+5.1 0.992 0.192 1.875 95.4
1 + 27.258
e
−8.734
PF-10 18 h= (t −11.335)
+5.1 0.990 0.215 1.875 75.8
1+ e 34.277

42 h=5.203 ( −
1 0.988t ) 0.985 0.235 1.875 63.4

Tiempo Ruptura Primaria Reextracción
Continuidad Acuosa, a 5ºC, 20ºC y 30ºC para tres concentraciones de FC-1100 y PF-10. Los símbolos C FC

σ RES σ REG F
(s) (s)
5 tfA =
−392.292(0.976) CFC +
555.936 0.987 7.9 64.9 67.7
FC-1100 20 tfA =
−232.620(0.975) CFC +
355.019 0.990 7.3 61.7 72.0
30 t f A = ln (C FC + )+
1.992 0.524 95.83 0.800 2.1 3.9 3.6
5 tfA =
−392.292 ⋅
(0.976) CPF +
555.936 0.994 9.3 102.5 121.4

PF-10 20 tfA =
0.009 C3 −
PF 0.459 C PF +
2
7.012 C PF +
120.5 0.997 4.4 62.4 200.6

30 tfA =
0.059 CPF +
2
0.070 C PF +
92.21 0.999 2.0 46.9 552.6

Tiempo Ruptura Primaria Reextracción
Continuidad Orgánica, a 5ºC, 20ºC y 30ºC para tres concentraciones de FC-1100 y PF-10. Los símbolos

σ RES σ REG F
(s) (s)
5 t f O =106.305(0.969)CFC +
− 335.8 0.979 5.2 31.8 36.7
FC-1100 20 t f O =49.132(0.725) CFC +
− 162.1 0.994 2.0 21.5 120.5
30 t f O = × −⋅ FC +
5.66 10 3 C 62.3 0.002 2.2 2.0 0.86
5 92.915 ln (CPF + )+
tfO = 3.033 124.8 0.995 9.1 99.9 120.4
PF-10 20 t f O =187.878(0.756) CFC +
− 300.9 0.999 2.5 82.8 1133.6
30 32.397 ln (C PF + )+
tfO = 3.380 92.4 0.998 3.7 61.7 281.6

Análisis de Varianza
El valor de las desviaciones estándar residual y de regresión se calcula de
acuerdo a las siguientes fórmulas:

n n

∑( yi − yi ) ∑( y − y )
2 2
ˆ i
σRES = i =1
σREG = i =1

n−m n −1
Desviación estándar residual Desviación estándar de regresión
Dónde:
yi : Dato experimental
ˆ
yi : Valor obtenido por la curva ajustada, para cada dato experimental
y : Promedio de los datos experimentales
n : Número total de datos
m : Número de parámetros del ajuste

Análisis de Varianza
El valor de F está dado por:
n

∑( y − y )
2
i
F= i =1
n

∑( y − y )
2
ˆ
i i
i =1
Dónde:
yi : Dato experimental
ˆ
yi : Valor obtenido por la curva ajustada, para cada dato experimental
y : Promedio de los datos experimentales

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