lixiviacion acida del cobre (vladimir vilca ).doc

8/13/2019 LIXIVIACION ACIDA DEL COBRE (VLADIMIR VILCA ).doc

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

ING DE MINAS

Ao de la promocin de la industria Responsable y del Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD NACIONAL DEMOQUEGUA

CURSO:Beneficio de Minerales

DOCENTE:Paulino Zapana

ALUMNO:Vladimir Vilca Ticona

TRABAJO:i!i"iacin Acida del Cobre

CARRERA:#n$enier%a de Minas

FECHA:&'(&)(*'

CODIGO:)&**&+&+,

Moquegua - Per!"#$


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INTRODUCCION

a li!i"iacin es una etapa fundamental en el proceso de e!traccin- .ue in"olucra ladisolucin del metal a recuperar desde una materia prima slida- en una solucin acuosamediante la accin de a$entes .u%micos/ 0sta transferencia del metal 1acia la fase acuosa-permite la separacin del metal contenida en la fase slida de sus acompaantes no

solubles.

0n la 1idrometalur$ia del cobre dada su "ariedad de sustancias slidas .uecontienen cobre factibles de beneficiar por li!i"iacin- complican la e!tensin de losfundamentos del sistema li!i"iante 2slido 3 a$ente 3 e!tractante 3 m4todos5/

a li!i"iacin de minerales de cobre es un proceso .ue se aplica ms a medida .ue sutecnolo$%a 1a "enido incrementndose- 1aci4ndola ms eficiente y econmica/

os procesos de li!i"iacin los podemos di"idir- primero por los sol"entes usados-despu4s por diferentes procesos aplicados a minerales de alta y ba6a ley as% como elm4todo de li!i"iacin #n 7itu/

os procesos de precipitacin tambi4n "ar%an/ 7e puede 1acer cemento de cobre

precipitando este con fierro o puede usarse el proceso de e!traccin por sol"entes yprecipitacin electrol%tica- m4todo .ue 1a "enido re"olucionando la industria del cobrepor sus ba6os costos para obtener cobre electrol%tico de alta calidad/ Tambi4n podemos1ablar de los procesos de precipitacin en pulpa para minerales arcillosos- donde se 1acedif%cil la separacin del cobre disuelto- de la pulpa est4ril/

0l cobre fue el se$undo o tercer metal conocido por el 1ombre 2antes .ue el 1ierro5/ 8ace9&&& aos a/c/ os e$ipcios fabricaban armas de dic1os metales/ a obtencin del cobrea partir de sus minerales de cobre- cuando de casualidad se obser" .ue el metal obtenidoen lu$ares distintos y por lo tanto de minerales o yacimientos diferentes- presentabanciertas caracter%sticas por el ori$en posiblemente- cuando en un lu$ar se le encontrasociado al estao- se obtu"o el bronce/ Am4rica no tu"o edad de bronce- pasodirectamente al del 1ierro/

7u uso est relacionado principalmente con la electricidad y sus manufacturas-estad%sticamente le si$ue aleaciones di"ersas en la industria del autom"il- municiones-edificios- etc/ Por su "olumen ocupa el tercer lu$ar en el consumo mundial- despu4s del1ierro y del aluminio/

RESUMEN

0n los circuitos de li!i"iacin industrial las soluciones li!i"iantes son recirculadascontinuamente entre etapas o ciclos de li!i"iacin y e!traccin por sol"entes/ 0n lae!traccin por sol"entes se e!trae selecti"amente el cobre- mientras los dems ionespermanecen en solucin acuosa/ Como consecuencia los iones metlicos diferentes delcobre y los aniones .ue los acompaan lle$an a un estado estacionario donde suconcentracin puede ser muy alta/ a concentracin de los iones acumulados en elproceso de li!i"iacin- pro"iene de la disolucin delas especies .ue contienen el metal deinter4s 2cobre5 y de la $an$a/ 0sta disolucin depende del consumo de cido del mineral-tiempo de residencia del mineral en la pila y concentracin de cido en las solucionesli!i"iantes/ a informacin biblio$rfica disponible sobes li!i"iacin de minerales decobre con soluciones con alta car$a inica es escasa/


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0l proceso de li!i"iacin de minerales o!idados de cobre es estudiado normalmente deacuerdo a la tasa de irri$acin y concentracin del a$ente reactante- si anali:ar lanaturale:a de solucin li!i"iante/

OBJETIVO GENERAL

;btener cobre metlico a partir de un mineral de cobre mediante li!i"iacin acida/

OBJETIVOS ESPECIFICOS

0studiar las propiedades f%sicas de un mineral 2cobre5/0studiar m4todos de li!i"iacin/

MARCO TEORICO

#

a li!i"iacin es una t4cnica ampliamente utili:ada en metalur$ia e!tracti"a .ue

con"ierte los metales en sales solubles en medios acuosos/ 0n comparacin con lasoperaciones piro metal?r$icas- la li!i"iacin es ms fcil de reali:ar y muc1o menosdaina- ya .ue no se produce contaminacin $aseosa/ 7us principales incon"enientes sonsu alta acide: de traba6o y en al$unos casos sus efluentes residuales t!icos- y tambi4n sumenor eficiencia causada por las ba6as temperaturas de la operacin- .ue afectandramticamente las tasas de reaccin .u%mica/

0l mineral usado para el proceso de li!i"iacin puede ser o bien o!idado o bien sulfurado/Por e6emplo- para un mineral o!idado- una reaccin de li!i"iacin cida simple puede serilustrada mediante la reaccin de li!i"iacin del !ido de:inc@

Zn; 8)7;'Zn7;' 8);

0n esta reaccin el Zn; slido se disuel"e- formando sulfato de :inc disuelto en a$ua/

# 2M0TAR#A5

0n metalur$ia e!tracti"a se conoce como li!i"iacin al proceso de e!traer desde unmineral una especie de inter4s por medio de reacti"os .ue la disuel"en o transforman ensales solubles/ 0n otras palabras- en la li!i"iacin se recuperan especies ?tiles desde unafase l%.uida- correspondiente a la sustancia o una sal de esta en solucin acuosa/ osminerales .ue usualmente son li!i"iados son a.uellas menas o!idadas 2!idos-carbonatos-sulfatos-silicatos-etc/5/
http://es.wikipedia.org/wiki/Zinchttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicatohttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lixiviacion.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Zinchttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicato


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M0TAR#A 0


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MAT0R#A7 PR#MA7

as materias primas .ue pueden ser tratadas de li!i"iacin son minerales primarios ymetales secundarios- el primero es directamente obtenida de depsitos de minerales y elultimo es obtenido de desec1os y desperdicios reciclados/ 0n el caso particular de cobrelas especies minerales comerciales se muestran en la si$uiente tabla/

CAC;7#TA MAAE#TA

7FRAD;7 ;AT#V;Calcosita Cu)7 Mala.uita Cu)2;85)C;+ Cu>o"elita Cu7 A:urita Cu)2;85+2C;+5)Calcopirita CuFe) Crisolcola Cu7i;+ G) 8);Bornita Cu+Fe7+ Cuprita Cu);0nar$ita Cu+Fe7' Tenorita Cu;Tetraedrita Cu)Fe7+ Calcantita Cu7;' GH 8);

# D0 C;BR0

os minerales o!idados pueden disol"erse en soluciones de cido sulf?rico/ na facilidaddel uso de la t4cnica de li!i"iacin del cido sulf?rico es la facilidad para recuperar elcobre metlico de la solucin/ as reacciones de li!i"iacin para cada mineral espec%ficoson@

Tenoritas@ Cu; 8)7;' IJ Cu7;' 8);


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Cuprita@ Cu); 8)7;' IJ Cu7;' Cu 8);

Crisocola@ Cu7i;+G) 8); 8)7;' IJ Cu7;' 7i;) 8);

A:urita@ Cu+ 2;85)2C;+5) + 8)7;' IJ + Cu7;' ) C;) ' 8);

Mala.uita@ Cu) 2;85) C;+ ) 8)7;' IJ ) Cu7;' C;) + 8);

a recuperacin de cobre de licores de li!i"iacin es reali:ada casi enteramente pormedios de cementacin/ 0l cemento de cobre producido por 1ierro metlico tienesolamente un contenido de cobre de ,&K- por lo tanto es necesario una etapa adicional derefinacin/ Por otro lado la electro obtencin 6untamente con la e!traccin por sol"entesor$nicos producirn un cobre catdico .ue es comparable al cobre refinadocon"encional/

M0T;D;7 D0 #

os principales m4todos de li!i"iacin son #n 7itu- Dump- 8eap- Vats y a$itacin/ aseleccin del m4todo de li!i"iacin depende de las caracter%sticas f%sicas y .u%micas delmineral y los minerales asociados a ser tratados/ os factores importantes son @ el $radodel mineral- la solubilidad del "alor metlico- la cin4tica de la disolucin- el consumo dereacti"o- etc/

i!i"iacin #n 7itu/L Comprende la li!i"iacin del mineral fracturado en el terreno comose encuentra/ 0l mineral puede ser de residuo de6ado de la mina despu4s .ue 1a sidoe!plotado/ 0ste m4todo elimina el minado y el manipuleo de $randes toneladas demateriales/ Comprende la inyeccin de un disol"ente acuoso a tra"4s de mineral/ Despu4s


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de pasar a tra"4s del mineral y disol"er al$unos "alores metlicos- la solucinimpre$nada es bombeada para su tratamiento posterior/

i!i"iacin en Dump/L 0s usada para e!traer "alores metlicos de materiales tal comosalen de la mina conteniendo "alores metlicos de materiales tal como salen de un

yacimiento en proceso de e!plotacin/ a materia prima es usualmente el des1ec1o$enerado durante la operacin de minado a cielo abierto en $ran escala/ 0ste material esdescar$ado sobre una canc1a impermeabili:ada y el disol"ente acuoso es esparcido sobrela superficie del dump y se le un tratamiento posterior/ Despu4s de completar el cielo deli!i"iacin- el residuo slido libre del metal es de6ado sobre la canc1a/

i!i"iacin en Vats/L 0s usada para e!traer "alores metlicos del mineral c1ancado de altaley en un recipiente limitado/ 0l c1ancado es necesario para permitir un contactoadecuado entre el sol"ente acuoso y el "alor metlico en el mineral/ 0l tamao delmineral c1ancado es de +(9 a de pul$ada/ na planta de li!i"iacin de "ats consiste deun cierto n?mero de "ats/ Cada uno mide de N& a *,H pies- por otro lado y de *& a )& piesde profundidad y e.uipados con filtros de soluciones especialmente construidos

alrededor de las descar$as en la base del "ats/ os "ats usualmente construidos deconcreto refor:ado con re"estimiento tal como plstico refor:ado/


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i!i"iacin por A$itacin/L 0s usada para e!traer "alores metlicos de mineral finalmentemolido en un recipiente bien me:clado/ 0l m4todo puede ser obtenido o por mecnica opor a$itacin con le"antamiento de solucin por aire/

C0DA7 D0 00CTR;#7#7

os procesos electrometal?r$icos tienen lu$ar en unidades llamadas celdas de electrolisis-las cuales se a$rupan para construir la na"e o planta electrol%tica/ na celda deelectrolisis est constituida por@

a Celda misma/L 0s un recipiente .ue contiene el electrolito y los electrodos/ 0nal$unos casos- la celda puede ser constituida por dos mitades- conectadas entre s%por un puente salino/

0lectrolito/L n medio acuoso- .ue contiene los iones del metal a depositar y otrosiones .ue mi$ran permitiendo el paso de la corriente entre los electrodos/

0l nodo@ Material solido conductor en cuya superficie se reali:a un proceso deo!idacin con liberacin de electrones/ 06emplo@ Cu LJ Cu) )eL

0l ctodo/L 0lectrodo solido conductor en cuya superficie se reali:a un proceso de

reduccin con los electrones pro"enientes del nodo/ 06emplo@ Cu)

)eL

LJ Cu


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MATERIALES % REACTIVOS

MAT0R#A CARACT0R#7T#CA CA>T#DADVaso de precipitado )H& ml *Vaso de precipitado N&& ml *Varilla de "idrio )H ml *Pipeta $raduada *& ml *Peseta H&& ml 2plstica5 *Fuente de ener$%a C/C/ *

Cable el4ctrico Con bordes )A$itador ma$n4tico *0lectrodos Pb y $rafito *

R0ACT#V; CARACT0R#7T#CA CA>T#DADOcido sulf?rico p/a o ./p )& mlA$ua destilada H&& mlCrisocola Mineral de cobre +H $

PROCEDIMIENTO

Reducir el mineral a tamao de $rano 3 )& mallas/ Pesar +H $ del mineral de cobre/ Preparar **H ml de una solucin al *& K en p(p de cido sulf?rico/ Me:clar en un "aso de precipitado de )H& ml al mineral y la solucin de cido

sulf?rico/ A$itar la me:cla durante *& minutos en el a$itador ma$n4tico/ De6ar decantar la me:cla li!i"iada/ Filtrar la solucin preada/ Verter en una celda electrol%tica las soluciones de todos los $rupos/ Proceder a la electrodeposicin catdica del cobre con nodos de plomo 2ctodo5 y

$rafito 2nodo5- 1asta .ue la solucin torne incoloro/ Determinar el tiempo- la intensidad de corriente y efectuar clculos considerando

las leyes de Faraday y determine el rendimiento del proceso de electrolisis/

CONCLUSIONES

;btu"imos el cobre metlico por li!i"iacin acida usando el cido sulf?rico/

Concluimos .ue cuando se trata de minerales o!idados de alta ley .ue noconten$an cantidades importante de carbono- el sol"ente .ue se usa es 8)7;'-


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Determinamos .ue la li!i"iacin #n 7itu se utili:a para menas de ley ba6a/ ali!i"iacin en Botadores se utili:a para menas de ley ba6a/ a li!i"iacin en Bateas opercolacin se utili:a para menas de ley mediaLalta/ a li!i"iacin en Pilas se usapara menas de ley ba6aLmedia/ a li!i"iacin por a$itacin se utili:a para menas dealta ley o cuya especie ?til es de alto "alor comercial/

BIBLIOGRAFIA

Bron- emay- Bursten 2Eu%mica- la ciencia central5/ 0ditorial Pretince L8all- 7/A/*QQ+

8aun$LTidelLMiller 28idrometalur$ia Tomo # y ## impreso en Peru5

1ttp@((industrial/umsa/edu/bo(in$coronel(PRACT#CAK)&9/pdf

1ttps@((/codelcoeduca/cl(procesosproducti"os(escolaresli!i"iacion/asp

1ttp@((tesis/uc1ile/cl(1andle())H&(*&'*+Q

1ttp@((/mono$rafias/com(traba6osHQ(li!i"iacionLmineralesLcobre(li!i"iacionLmineralesLcobre)/s1tml

Lixiviacin en pilas, extraccin por solvente y electroobtencin: una cadena

de tecnologa modernaEn los yacimientos de cobre de minerales oxidados, el proceso de obtencin de cobre se realiza en tres

etapas que trabajan como una cadena productiva, totalmente sincronizadas:

o Lixiviacin en pilas.

o Extraccin por solvente.

o Electroobtencin.

Primera etapa: lixiviacin en pilas

Cul es el objetivo?

La lixiviacin es un proceso hidrometalrico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados

que lo contienen, aplicando una disolucin de !cido sul"rico y aua. Este proceso se basa en que los

minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones !cidas.

Cmo se realiza el proceso?

o Chancado

el material extra#do de la mina $eneralmente a rajo abierto%, que contiene minerales oxidados de cobre,

es "ramentado mediante chancado primario y secundario $eventualmente terciario%, con el objeto de

obtener un material mineralizado de un tama&o m!ximo de ',( a ) puladas. Este tama&o es su"iciente

para dejar expuestos los minerales oxidados de cobre a la in"iltracin de la solucin !cida.
http://industrial.umsa.edu.bo/ingcoronel/PRACTICA%208.pdfhttps://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_lixiviacion.asphttp://tesis.uchile.cl/handle/2250/104139http://www.monografias.com/trabajos59/lixiviacion-minerales-cobre/lixiviacion-minerales-cobre2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos59/lixiviacion-minerales-cobre/lixiviacion-minerales-cobre2.shtmlhttps://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp#1https://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp#2https://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp#3http://industrial.umsa.edu.bo/ingcoronel/PRACTICA%208.pdfhttps://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_lixiviacion.asphttp://tesis.uchile.cl/handle/2250/104139http://www.monografias.com/trabajos59/lixiviacion-minerales-cobre/lixiviacion-minerales-cobre2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos59/lixiviacion-minerales-cobre/lixiviacion-minerales-cobre2.shtmlhttps://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp#1https://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp#2https://www.codelcoeduca.cl/Movil/pr_lixiviacion.asp#3


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Los aspersores riean el material mineralizado acumulado en las pilas con una solucin de !cidosul"rico, durante /( d#as.

Cul es el objetivo?

En esta etapa la solucin que viene de las pilas de lixiviacin, se libera de impurezas y se concentra su

contenido de cobre, pasando de 5pl a /( pl, mediante una extraccin inica.

Cmo se hace?

6ara extraer el cobre de la solucin 6L-, *sta se mezcla con una solucin de para"ina y resina or!nica.

La resina de esta solucin captura los iones de cobre $2378% en "orma selectiva. 1e esta reaccin se

obtiene por un lado un complejo resina9cobre y por otro una solucin empobrecida en cobre que se

denomina re"ino, la que se reutiliza en el proceso de lixiviacin y se recupera en las soluciones que se

obtienen del proceso.

El compuesto de resina9cobre es tratado en "orma independiente con una solucin electrolito rica en

!cido, el que provoca la descara del cobre desde la resina hacia el electrolito $solucin%, mejorando la

concentracin del cobre en esta solucin asta llear a /( pl. Esta es la solucin que se lleva a la planta

de electroobtencin.

Tercera etapa: Electroobtencin (EW)

La solucin de cobre producto de la lixiviacin se recoe en canaletas y se lleva al proceso de extraccin

por solvente y lueo a electroobtencin.

Esta etapa corresponde al desarrollo de un proceso electrometalrico mediante el cual se recupera el

cobre disuelto en una solucin concentrada de cobre.


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Cul es el objetivo?

ediante el proceso de electroobtencin se recupera el cobre de una solucin electrolito concentrado

para producir c!todos de alta pureza de cobre $55, 55;% muy cotizados en el mercado.

Cmo se hace?

La solucin electrol#tica que contiene el cobre en "orma de sul"ato de cobre $2u -4/% es llevada a las

celdas de electroobtencin que son estanques rectanulares, que tienen dispuestas en su interior y

sumeridas en solucin, unas placas met!licas de aproximadamente ' m8 cada una.

Estas placas corresponden alternadamente a un !nodo y un c!todo. Los !nodos son placas de plomo que

hacen las veces de polo positivo, ya que por *stos se introduce la corriente el*ctrica, en tanto que los

c!todos son placas de acero inoxidable, que corresponde al polo neativo, por donde sale la corriente.


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ai!i"iacines un proceso de carcter1idrometal?r$ico- el cualconsiste en la obtencin de cobre .ue se encuentra en minerales o!idados- los cuales son separadosa tra"4s de la aplicacin de una disolucin de cido sulf?rico y a$ua/Los subprocesos que se realian en la lixiviacin son:

Pr+4era e,a.a:i!i"iacin en pilas

Chancado:El material que se extrae de la mina!principalmente a ra"o abierto! que

contiene minerales oxidados de cobre! es #ragmentado mediante el c$ancado primario %

secundario! % cu%o ob"etivo es obtener un material mineraliado de un tama&o m'ximo de !

a*!+ pulgadas, Este tama&o es su#iciente para de"ar expuestos los minerales oxidados de cobrea la in#iltracin de la solucin 'cida,

Formacin de la pila:el materialc$ancado es llevado mediante correas transportadoras

$acia el lugar donde se e#ectuara la #ormacin de la pila, En este tra%ecto el material es sometido a

una primera irrigacin con una solucin de agua % 'cido sul#-rico! conocido como proceso de

curado! de manera de iniciar %a en el camino el proceso de sul#atacin del cobre contenido en los

minerales oxidados, En su destino! el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor

gigantesco! que lo va depositando ordenadamente #ormando un terrapl.n continuo de / a0 mde

altura: la pila de lixiviacin, Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo % aspersores

que van cubriendo toda el 'rea expuesta,

1a"o las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la

cual se dispone un sistema de drenes (tuber2as ranuradas) que permiten recoger las soluciones

que se in#iltran a trav.s del material,
http://4.bp.blogspot.com/_OiiJzT5SpYs/SsVqEw6twaI/AAAAAAAAAAs/KwpSp60Oo_w/s1600-h/proceso_oxidados.jpg


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S+*,e4a /e r+ego:A tra"4s del sistema de rie$o por $oteo y de los aspersores- se

"iertelentamente una solucin cida de a$ua con cido sulf?rico en la superficie de las pilas- la cual

se infiltra en la pila 1asta su base- actuando rpidamente/ a solucin disuel"e el cobre contenido en

los minerales o!idados- formando una solucin de sulfato de cobre- .ue es reco$ida por el sistema

de drena6e y lle"ada fuera del sector de las pilas en canaletas impermeabili:adas/

De este proceso se lle$ar a obtenersoluciones de sulfato de cobreconconcentracionesde 1astaQ

$ramospor litro 2$pl5denominadas P7- las cuales sern lle"adas a di"ersos tan.ues donde se

reali:ar una purificacin de 4stas- eliminando las part%culas slidas .ue pudiese contener/

Segu'/a e,a.a: 0!traccin por sol"ente

0n esta etapa la solucin .ue procede de las pilas de li!i"iacin- se libera de residuos oimpure:as y se concentra su contenido de cobre- pasando de Q$pl a 'H$pl- mediante unae!traccin inica/Para e!traer el cobre de la solucin P7- 4sta se me:cla con una solucin de parafina y

resina or$nica/ a resina atrapa los iones de cobre 2C)5 en forma selecti"a-obteni4ndose por un lado un comple6o resinaLcobre y por otro una solucin empobrecidaen cobre .ue se denomina refino- la cual es reutili:ada en el proceso de li!i"iacin y esrecuperada en las soluciones .ue se obtienen del proceso/0l compuesto de resinaLcobre es tratado en forma independiente con una solucinelectrolito rica en cido- el .ue pro"oca la descar$a del cobre desde la resina 1acia elelectrolito- me6orando la concentracin del cobre en esta solucin lle$ando 1asta los 'H$pl/0sta es la solucin .ue se lle"a a la planta de electroLobtencin/

S de repente te das cuenta .ue todo 1a terminado/ Sa no 1ay "uelta atrs- losientes- y 6usto entonces intentas recordar en .u4 momento comen: todo y

descubres .ue todo empe: antes de lo .ue pensabas/// Muc1o antes/// y es a1%6usto en ese momento cuando te das cuenta de .ue las cosas solo ocurren una"e:- y por muc1o .ue te esfuerces- ya nunca "ol"ers a sentir lo mismo

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