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Lovera 2012-sustentacion
El documento describe 15 materiales críticos necesarios para producir energía limpia, incluido el níquel. Perú es un importante productor mundial de telurio e indio. El documento también describe investigaciones realizadas en Perú para desarrollar un proceso hidrometalúrgico para recuperar níquel de minerales sulfurados, con éxito en la obtención de níquel metálico. El equipo de investigación concluye que es posible desarrollar una tecnología metalúrgica nacional para procesar minerales de níquel
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Lovera 2012-sustentacion
- 1. MATERIALES CRITICOS NACIONALESPARA PRODUCIR ENERGIA LIMPIA Ing. Daniel Lovera, Ing. Luís Puente, Ing. Rosa Coronado, Dr Angel Bustamante, Ing. Vladimir Arias, Ing. Janet Quiñones, Dr. Juan Carlos Landauro, Ing. Jorge Diego, Ing. Meylin Terrel, Ing. Pedro Gagliuffi, Ing Gaudencio Laureano, Ricardo Soto, Anselmo Sánchez, Luis Sánchez, Diego Bellido Universidad Nacional Mayor de San Marcos INSTITUTO DE INVESTIGACION IIGEO
- 2. Desarrollo de TecnologíasLimpias El Gobierno de Barack Obama, en estrecha colaboración con instituciones científicas y tecnológicas, esta trabajando en el diseño de una estrategia para garantizar el desarrollo de tecnologías limpias para la producción de energías renovables (solar, eólica, biomasa) y componentes industriales libres de polución, para lo cual requiere el suministro continuo de quince materiales estratégicos.
- 3. Quince Materiales Segúnel reporte “Estrategia sobre Materiales Críticos 2011” del Departamento de Energía de USA , estos quince materiales son los siguientes: 1.- Indio , 2.-Galio, 3.- Telurio , 4.-Disprosio, 5.-Praseodimio, 6.-Neodimio, 7.-Lantano, 8.-Cobalto, 9.-Manganeso, 10.-Níquel , 11.-Litio, 12.- Cerio, 13.-Terbio, 14.-Europio, 15.- Ytrio.
- 4. Perú: Productor deTelurio e Indio Perú es Productor importante de Telurio del cual es tercer productor mundial (30 Toneladas en el 2010). El Indio metal que es refinado en la Refinería de Cajamarquilla, por la brasileña Votorantim Metals, y del cual somos el sexto productor mundial.
- 5. ● NIQUEL ●LITIO ● COBALTO ● TELURIO ● GALIO ● INDIO ● YTRIO ● ● DISPROSIO ● TERBIO ● EUROPIO ● ● SAMARIO ● ● NEODIMIO ● ● PRASEODIMIO ● ● CERIO ● ● LANTANO TIERRAS RARAS Luz Ultra Eficiente Vehículos Eléctricos Turbinas Eólicas Celdas Solares Material/ Tecnología
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- 19. El Perú mantieneun liderazgo en la minería mundial, en la extracción y producción de minerales de Cobre, Zinc, Plata, Oro, entre otros; las prospecciones geológicas nos indican un futuro promisorio en cuanto a Cobre y Oro pero van apareciendo tenores de leyes en Níquel (Millerita) interesantes en algunos yacimientos ,
- 20. Lo que nospermite realizar investigaciones para su recuperación Hidrometalúrgica y de ese modo contar con resultados que podamos construir una tecnología metalúrgica adecuada para nuestros minerales de Níquel y que redunden en ingresos económicos significativos a la inversión efectuada y al Estado Peruano.
- 21. En pruebas exploratoriasefectuadas en Ingeniería Metalúrgica se ha logrado obtener láminas de Níquel Metálico con bastante éxito. En el presente estaremos encontrando Níquel Metálico en forma de Cemento y en forma catódica , empleando tecnología LIX-SX-EW a nuestros minerales nacionales de Níquel sulfurado.
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- 23. Estudios desarrollados enlas últimas décadas tratan de procesar minerales sulfurados de Níquel (Hubli, Mulak, Habashi) en distintos sistemas químicos sean ácidos o alcalinos, sea a presión atmosférica o en autoclaves a alta presión con buenos resultados industriales y alta rentabilidad económica.
- 24. El proyecto Trapichepresentan mantos mineralizados de Ni-Co con diseminaciones, venillas y concentraciones variables de Millerita, Pentlandita , asociados a la Pirita, localmente calcopirita ( Soto ,2010). La Recuperación Hidrometalurgica del Níquel se sustentan en Tecnologías existentes a nivel Mundial (Proceso Moa), Proceso INCO - Lixiviación a Presión (Argentia , Canadá), de gran aplicación industrial , pero en nuestro medio nacionales de poco aplicación. ( Habashi, 2010)
- 25. En el 2011en la Escuela de Ingeniería Metalúrgica - UNMSM nuestro equipo de Investigación (Lovera, Puente, Quiñones, Arias, Landauro, Soto, Pillaca entre otros desarrollamos pruebas exitosas en la obtención de Níquel Metálico y que debe ser profundizado en pruebas posteriores . (Informe IIGEO – VRI – Noviembre 2011)
- 26. EQUIPO DE INVESTIGACIÓNRecopilación Bibliográfica : Ing Daniel Lovera, Ing. Meylin Terrel, Lia Concepción Caracterización Mineralógica: Ing Janet Quiñones , Ing. Pedro Gagliuffi ;Dr Ángel Bustamante, Tesistas Pruebas Exploratorias de Lixiviación: Ing. Luis Puente, Ing. Daniel Lovera, Ing Rosa Amelia Coronado, Tesistas Pruebas de Purificación: Ing. Luis Puente, Ing. Vladimir Arias, Ing. Jorge Diego Carbajal. Tesistas Pruebas de Cementación y Electrolíticas: Ing Luis Puente ,Ing Daniel Lovera, Tesistas. Pruebas de Caracterización del Producto: Ing. Daniel Lovera. Dr Angel Bustamante, Dr Carlos Landauro, Tesistas Informe Final y Artículos Científicos: Ing. Daniel Lovera Dávila - Meylin Terrel, Vladimir Arias, Rosa Coronado Pruebas Experimentales para Tesis :Ricardo Soto, Anselmo Sánchez, Luis Sánchez,Diego Bellido
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- 43. Estructura cristalina: cúbicacentrada en las caras Dimensiones de la celda unidad / pm: a=352.38 Grupo espacial: Fm3m
- 44. CIRCULO VIRTUOSO I+D+I
- 45. CONTRIBUCIÓN E IMPACTOAporte Científico: Dar aplicación a la tecnologías de Recuperación Níquel. Aporte Social: Con las utilidades que se generarían las empresas estarían trabajando con responsabilidad social generando un clima de buen vecino. Aporte Económico: La recuperación de metales como Níquel darían buenos ingresos a las empresas. Aporte Ambiental: se estaría trabajando con Tecnologías Limpias con grandes beneficios para el medio ambiente.
- 46. METODOLOGIA DE TRABAJO Revisar la Bibliografía y Patentes detalladamente Establecer el marco conceptual de los procesos involucrados Formular el diseño experimental de las pruebas Desarrollar las pruebas a escala laboratorio Análisis de resultados experimentales Sistematización de los procesos y operaciones involucrados Discusión y revisión de aspectos relevantes a demostrar Pruebas de validación de resultados Conclusiones arribadas. Informes de avance y final de la Investigación. Aplicaremos la metodología PM para Monitorear el Ciclo de Vida del Proyecto
- 47. Estaremos empleando algunastécnicas para el muestreo, para preparación de muestras, la caracterización, para la lectura en equipos e instrumentos de acuerdo ha estándares establecidos internacionalmente, el tamaño de muestras será de un lote de mineral sulfurado de 50 kilos, que a través de las operaciones y procesos metalúrgicos se ira reduciendo a cantidades menores ya sea por merma o por separación de las impurezas. Se abordara la investigación del comportamiento de los iones en la cementación con pruebas exploratorias , de corroboración y de validación, para cuantificar los productos obtenidos con estándares internacionales en cuanto a los instrumentos metodológicos, instrumentales, de análisis, etc. Los resultados se estarán caracterizando y evaluando con estadísticos apropiados que hoy se dispone para precisar los errores involucrados en las pruebas experimentales. Trataremos de validar nuestros resultados con otras investigaciones desarrolladas para así obtener resultados favorables , que puedan ser publicados a través de artículos, tesis, divulgándolos en Congresos, Simposiums, y otros medios de comunicación que se dispone como los blogs, paginas Web.
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- 49. PRUEBAS EXPERIMENTALES YCARACTERIZACIÓN
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- 57. La disoluciónde la Millerita en soluciones de Cloruro Cúprico puede ser representado: NiS +2 CuCl + +4 Cl - = Ni +2 + 2 CuCl 3 -2 + S 0 Con ∆G = -44.6 KJ/mol, con lo cual la disolución de la Millerita es termodinámicamente favorable a condiciones estándar. La Energía de formación de la Millerita a 298°K esta dado por: ∆ G( NiS) = -89.79 KJ/mol R.C. Hubli, T.K. Mukherjee et al ( Hydrometallurgy 38 (1995)
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- 63. Grado de purezasupera especificaciones más exigentes del mercado Níquel El Níquel electrolítico producido por Votorantim Metais posee un grado de pureza del 99,9%, superando las especificaciones de las aplicaciones más exigentes del mercado. Su excelente calidad físico-química permite una disolución uniforme en los baños de galvanoplastia, evitando la formación de residuos metálicos. Es utilizado también en superaleaciones y aleaciones no ferrosas. Disponible en dimensiones variadas para atender las especificaciones de cada aplicación. El Níquel electrolítico de Votorantim Metais está registrado en el London Metal Exchange (LME).
- 64. Características físicas Espesor8 a 12 mm Análisis químico típico Ni > 99.900% Co < 0.0350% Fe < 0.0070% S < 0.0050% Cu < 0.0015% Pb < 0.0015% Cd < 0.0010% P < 0.0010% Si < 0.0010% Zn < 0.0005% Mn < 0.0002% Mg < 0,0001% O2 < 0,0050% N2 < 0,0010% H2 < 0.0002%
- 65. ELECTRODEPOSICIÓN DEL NÍQUELSe prepara una solución de 2 litros. conteniendo por litro: 200 g NiSO 4 ,30 g NiCl 2 15 g Acido Bórico, este ácido funciona como solución buffer. pH de la solución: 3 - 3.5 Área cátodo sumergido: 14 cm 2 Peso cátodo inicial : 17.04 g Peso cátodo final: 17.62 Peso electrodepositado: 0.58 g. Tiempo electrodeposición: 1 hora AMPERAJE: 0.56 A VOLTAJE: 4.2 - 3.5 V Densidad Corriente:200 A/m 2 Peso teórico electrodepositado:0.61g. Eficiencia corriente: 95% aprox.
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- 72. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1.-Wilson.J.Pand Fisher. W.W. Cupric Chloride Leaching of Chalcopyrite. J. Met, 33(2) (1981): 52-57 2.-Hubli R.C Mukherjee. Kinetics of Millerite Dissolution in Cupric Chloride Solutions. Hydrometallurgy 38 (1995): 149 - 159 3.-Mulak,W. The Catalytic Effect of Cupric and Ferric ions in Nitric Acid Leaching of Ni 3 S 2 . Hydrometallurgy 17 ( 1987): 201 – 214 4.-Lovera.D, Bustamante.A. Caracterización Fisicoquímica y Pruebas Metalúrgicas en la Prospección de Minerales Polimetalicos en el Complejo Marañón – Perú. Revista del IIGEO, Vol. 8 , Nº 16: 44-50 5.-Lovera.D. Debemos Cambiar de Tecnología al Paradigma de Metales de Base Cobre, Minería & Medioambiente. Año 5, Nº 28 : 20-22, Lima - Perú 6.-Soto.A. Experiencias Metalúrgicas en la Recuperación de Níquel;, Congreso Nacional de Minería, Trujillo, 2010
- 73. 7.-Habashi.F. Pressure HydrometallurgyUpdate, XXII International Mineral Processing Congress, 2006, Istanbul. 8.-SEPARACIÓN POR SOLVENTE DE NÍQUEL Y COBRE DEL LICOR OBTENIDO DE LA LIXIVIACIÓN CARBONATO AMONIACAL DE LAS CONCRECIONES MARINAS. Bernardo Rosales Bárzaga, José G. Martín Mejías, Dania Castañeda Trobajo Centro de Investigaciones del Níquel (CEINNIQ) 9.- Wassink et al, Solvent extraction separation of zinc and cadmium from nickel and cobalt using Aliquat 336, a strong base anion exchangert, in the chloride and thiocyanate forms. Hidrometallurgy 57( 2000), 255 – 257 10.-COGNIS, MINING CHEMICALS TECHNOLOGY 2009 11.-Quiñones,J. Informe Microscopia óptica del mineral sulfurado del Complejo Marañon.2009, 2010 12.-Landauro,C. Informe de Caracterización de DRX,FRX y EM,2010
- 74. 13.-Soto,R. Solís, A.Informe de Pruebas Metalúrgicas de LIX-SX-EW- FIGMMG –UNMSM. 2009,2010 y 2011 14.-Lovera et al. Informe Hidrometalurgia de los Minerales Sulfurados de Cobre y Níquel, 2011.IIGEO- CSI – VRI - UNMSM 15.-Mundo Minero, Año XXXII, N° 286, Febrero 2012. 16.- Departamento de Energía de USA, “Estrategia sobre Materiales Críticos 2011” , Diciembre 2011
- 75. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES ALLINTARUAY: (Hacer) Si haces, haz bien; ALLINTA MUNAY: (Valores) Si quieres, quiere bien; ALLINTA YACHAY: (Saber) Si estudias, estudia bien.