Reacciones superficiales en molibdenita al interactuar con una solución de Ca2+ a escala de laboratorio

Abstract

La sostenibilidad se ha vuelto parte central del negocio minero, una gran cantidad de esfuerzos se han puesto en aplicar nuevos estándares para el uso de agua en la minería, por lo tanto, se ha comenzado a utilizar aguas de calidad más baja, con mayor contenido de impurezas, para los procesos mineros. Las menas de Cu-Mo se benefician mediante el proceso de flotación. En primera instancia se realiza una flotación colectiva en que se obtiene un concentrado de Cu-Mo el que luego se somete a un proceso de flotación selectiva en donde se depresan los minerales de cobre y se flota la molibdenita. Como la molibdenita no es el producto principal de este proceso, muchos parámetros se fijan con el fin de optimizar la recuperación de cobre, siendo el ajuste del pH de la pulpa utilizando cal uno de los que genera pérdidas de molibdenita. A través de este estudio se busca generar una propuesta para las reacciones que ocurren a escala de laboratorio en la superficie del disulfuro de molibdeno (MoS2) al estar en contacto con una solución aireada que contiene iones de calcio (Ca2+). Para ello se realizan análisis electroquímicos y de análisis químico. Los primeros indican que existe una reacción de oxidación al exponer la superficie de la molibdenita a la solución, esta se llevaría a cabo preferentemente dentro de los primeros 140 segundos a partir de la exposición de la superficie del mineral, además sugieren que se trataría de la oxidación de Mo4+ a Mo6+, el que se encuentra presente en los bordes de la estructura cristalina de la molibdenita. Los análisis químicos mediante XPS confirman la presencia de Mo6+ en la superficie del mineral expuesto y se añaden otras estructuras como molibdenita (MoS2), molibdato (MO4 2+), Ca como óxido e hidróxido, S asociado a molibdenita y también como ion sulfato (SO4 2-). Finalmente, y de acuerdo a los antecedentes entregados por los resultados experimentales se propone la siguiente ecuación para describir la oxidación de molibdenita: 2𝑀�𝑜�𝑆�2(𝑠�) + 9𝑂�2(𝑔�) + 12𝑂�𝐻� − (𝑎�𝑐�) ↔ 2𝑀�𝑜�𝑂�4 2− (𝑎�𝑐�) + 4𝑆�𝑂�4 2− + 6𝐻�2𝑂�(𝑙�)