COMPORTAMIENTO TERMICO, ESTRUCTURAL Y ESPECTROSCÓPICO DE ENARGITA NATURAL

V. BARONE , I. LICK , D. GAZZOLI ,G. MINELLI , I SCHALAMUK , I.L BOTTO

Tandil, Argentina

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorganica; 2007

Universidad Nacional del Centro

En las últimas décadas, la industria metalúrgica se ha visto sujeta a una serie de regulaciones impuestas para el cuidado del medio ambiente. La presencia de especies minerales sulfuradas conteniendo arsénico se encuentra asociada a problemas toxicológicos y de contaminación ambiental. La oxidación de calcogenuros y sulfosales minerales ocurre en forma semejante, resultando difícil diferenciar el comportamiento de las fases mayoritarias respecto a las presentes en menor proporción. Si bien los sulfuros de cobre han sido estudiados en ese aspecto, resulta escasa la información referida a la oxidación de aquellos que también contienen As y otros elementos contaminantes en su composición. En este trabajo se presentan los resultados del comportamento térmico de la enargita, Cu3AsS4, especie común en algunos yacimientos cupríferos hidrotermales de mediana a baja temperatura. El estudio se ha llevado a cabo mediante la aplicación de diversas técnicas fisicoquímicas de análisis como difracción por rayos X (XRD) “in situ” en ambiente oxidante de aire (hasta 800°C), microscopía electrónica de barrido (SEM-EDAX) así como espectroscopías FTIR y XPS. Se ha determinado que el proceso de alteración comienza con la formación de un sulfuro de cobre no estequiométrico derivado de la digenita, el que es observado entre 110º y hasta aprox. 400°C. En ese rango de temperatura se produce una simultánea y progresiva pérdida de peso, observándose paralelamente una ligera disminución del volumen de la celda ortorrómbica de enargita. A 400ºC la disminución resulta apreciable indicando el comienzo del colapso estructural. La elevada movilidad iónica y electrónica en sulfuros y sulfosales metálicos (Cu, Ag, etc) permiten el mantenimiento de la red cristalina aun en condiciones de no estequiometría. Esta última es asociada a la pérdida de elementos no metálicos, que evolucionan como óxidos gaseosos. A partir de 500°C se observa claramente la descomposición con una marcada pérdida de peso y la sucesiva formación de sulfato y oxisulfato de cobre, tenorita y cuprita, así como la eliminación del As y S como óxidos volátiles (en forma apreciable en el rango 500º-600°C). Los tratamientos a temperaturas mayores (800°C) indican la estabilización  redox del cobre (I). Los datos obtenidos permiten delimitar las etapas de la descomposicion térmica oxidativa de enargita, de interés en la pirometalurgia del cobre a partir de minerales con paragénesis