Adición De Acido A Solución

Objetivo: Cuantificar el volumen de solución a retirar del circuito hidráulico de la sección N°36, con el fin de obtener el volumen de agua y ácido sulfúrico necesario para alcanzar las concentraciones ideales de cada elemento. A continuación se presentan los valores a los que se desea llegar:

Tabla 1. Valores de concentraciones ideales.

Análisis químico VALORES IDEALES

Cu As Sb H2SO4

[gpl] 46,00 11,00 0,05 210,00

En primer lugar se debe conocer los volúmenes involucrados, se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2. Volúmenes de cada componente.

Ítem Valor Unidad

Volumen celda 2,10 [m3]

Volumen sección 36 71,40 [m3]

Volumen estanque almacenamiento sección 36 52,02 [m3]

Volumen total (sección + estanque) 123,42 [m3]

También son necesarios los pesos moleculares y la densidad de los principales compuestos presentes en el electrolito:

Tabla 3. Datos de peso molecular y densidad, para cada compuesto.

Compuesto Pesos Moleculares Densidad

Valor Unidad Valor Unidad

Cobre (Cu) 63,54 [g/mol] 8960 [kg/m3]

Arsénico (As) 74,92 [g/mol] 5727 [kg/m3]

Antimonio (Sb) 121,76 [g/mol] 6697 [kg/m3]

Ácido sulfúrico (H2S04) 98,07 [g/mol] 1800 [kg/m3]

Cálculos realizados:

Valores iniciales:

Se consideran los valores al inicio del proceso, trabajando con los resultados de análisis químico y sin retirar solución:

Masas iniciales:

Masa inicial de cobre: 〖m_i〗_Cu=〖C_i〗_Cu∙V_i

Masa inicial de arsénico: 〖m_i〗_As=〖C_i〗_As∙V_i

Masa inicial de antimonio: 〖m_i〗_Sb=〖C_i〗_Sb∙V_i

Masa inicial de ácido sulfúrico: 〖m_i〗_(H_2 〖SO〗_4 )=〖C_i〗_(H_2 〖SO〗_4 )∙V_i

Volúmenes iniciales:

Volumen inicial de cobre: 〖V_i〗_Cu=〖M_i〗_Cu/ρ_cu

Volumen inicial de arsénico: 〖V_i〗_As=〖M_i〗_As/ρ_As

Volumen inicial de antimonio: 〖V_i〗_Sb=〖M_i〗_Sb/ρ_Sb

Volumen inicial de ácido sulfúrico: 〖V_i〗_(H_2 〖SO〗_4 )=〖M_i〗_(H_2 〖SO〗_4 )/ρ_(H_2 〖SO〗_4 )

Volumen inicial de agua: 〖V_i〗_(H_2 O)=V_i-(〖V_i〗_Cu+〖V_i〗_As+〖V_i〗_Sb+〖V_i〗_(H_2 〖SO〗_4 ) )

Valores intermedios:

Se considera que se retira un determinado volumen de solución, sin agregar nada:

Masas intermedias:

Masa intermedia de cobre: 〖m_int〗_Cu=〖C_int〗_Cu∙V_int

Masa intermedia de arsénico: 〖m_int〗_As=〖C_int〗_As∙V_int

Masa intermedia de antimonio: 〖m_int〗_Sb=〖C_int〗_Sb∙V_int

Masa intermedia de ácido sulfúrico: 〖m_int〗_(H_2 〖SO〗_4 )=〖C_int〗_(H_2 〖SO〗_4 )∙V_int

Volúmenes intermedios:

Volumen intermedio de cobre: 〖V_int〗_Cu=〖M_int〗_Cu/ρ_cu

Volumen intermedio de arsénico: 〖V_int〗_As=〖M_int〗_As/ρ_As

Volumen intermedio de antimonio: 〖V_int〗_Sb=〖M_int〗_Sb/ρ_Sb

Volumen intermedio de ácido sulfúrico: 〖V_int〗_(H_2 〖SO〗_4 )=〖M_int〗_(H_2 〖SO〗_4 )/ρ_(H_2 〖SO〗_4

...