SÍNTESIS DE FLUOROSILICATOS DE AMONIO Y SU COMPORTAMIENTO TERMOCINÉTICO

ALEXANDER C. J. RESENTERA; MARCELO ESQUIVEL; MARIO H. RODRIGUEZ

Salta

Congreso; Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales; 2023

Universidad Nacional de Salta

En trabajos previos, Resentera y col. investigaron la extracción de litio desde α-espodumeno (LiAlSi2O6) empleando NH4HF2. Los resultados de este trabajo, indicaron que el mineral reacciona a bajas temperatura para producir LiF, (NH4)3SiF7, (NH4)3AlF6, NH3(g) y H2O; permitiendo extracciones de Li del 98% a 160°C durante 2 h con una relación molar 1:17,5 LiAlSi2O6:NH4HF2, respectivamente. En particular, los fluorosilicatos de amonio obtenidos pueden purificarse y separarse mediante tratamientos térmicos simples para usos industriales como por ejemplo agente fluorante, modificación de catalizadores de zeolitas y síntesis de sílice amorfa. Por lo tanto, la determinación de los parámetros termocinéticos involucrados puede utilizarse como base para predecir su evolución térmica, modelar diferentes entornos térmicos, determinar las restricciones de diseño y analizar los parámetros operativos de los procesos termoquímicos.En este trabajo, se obtuvo una mezcla de (NH4)3SiF7 y (NH4)2SiF6 como subproducto de la fluoración de α-espodumeno con NH4HF2. Esta mezcla fue caracterizada por difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido. El comportamiento térmico de los complejos se analizó mediante experimentos termogravimétricos no isotérmicos y los parámetros cinéticos de los procesos involucrados se obtuvieron mediante deconvolución matemática y análisis cinético combinado. Los resultados muestran que el proceso ocurre en dos etapas parcialmente superpuestas, la descomposición térmica de (NH4)3SiF7 a (NH4)2SiF6 y la sublimación posterior de (NH4)2SiF6. Las energías de activación aparentes fueron 72,6 y 79,8 kJ/mol para las etapas 1 y 2, respectivamente, mientras que los factores pre-exponenciales aparentes fueron 1,19 x 106 y 2,50 x 105 s-1, respectivamente. Los modelos cinéticos indicaron que la etapa 1 sigue un modelo de nucleación aleatoria y crecimiento (A2), mientras que la etapa 2 sigue un modelo de reacción controlada por límite de fase unidimensional (F0). Finalmente, los parámetros cinéticos resultantes permitieron reconstruir las curvas experimentales originales y obtener predicciones de curvas registradas bajo otros programas de calentamiento.