Estudios Cinéticos comparativos de la disolución de hidroboracita en soluciones de H2SO4 y HNO3

E.N.TOLABA, G.V. MORALES, O.D. QUIROGA

Salta

Jornada; X Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales; 2010

Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Salta

El objetivo del presente trabajo es realizar estudios cinéticos comparativos de la disolución de hidroboracita en soluciones de H2SO4 y HNO3. Los análisis cinéticos comparativos se realizan a las mismas condiciones operativas. Tanto en la reacción de hidroboracita con H2SO4, como en la reacción de hidroboracita con HNO3 se forma ácido bórico como producto principal. En ambas reacciones se forman, también, subproductos que tienen mayor ó menor valor económico y que pueden llegar a tener alguna influencia sobre la velocidad de disolución del mineral. En la disolución de hidroboracita en H2SO4 se forma sulfato de calcio hidratado, que es insoluble y pasa a formar parte del barro residual de la lixiviación, mientras que en la disolución de hidroboracita en HNO3 se forman nitrato de calcio y nitrato de magnesio que por su solubilidad permanecen en solución y que tienen una gran importancia industrial debido a su uso como fertilizantes.             Los experimentos de disolución de hidroboracita, se llevaron a cabo en un reactor de tipo tanque agitado discontinuo, de acero inoxidable, a escala laboratorio. Durante la experimentación el reactor se introdujo en un baño termostático con temperatura controlada y se mantuvo el medio agitado mecánicamente. Los experimentos fueron programados sobre la base de un diseño factorial a dos niveles, habiéndose seleccionado como factores (variables independientes) a los siguientes: T (temperatura), dp (diámetro de partícula); Ra (relación masa de sólido a volumen de líquido) y CA (concentración del ácido).             Al comparar la disolución de hidroboracita en H2SO4 y en HNO3 se observa que en todos los casos estudiados, la velocidad de disolución en soluciones de HNO3 es mayor que la velocidad de disolución en soluciones de H2SO4 alcanzando, para algunas condiciones operativas, incrementos superiores al 50 %. Por otra parte, los resultados experimentales permiten inferir que tanto en la disolución de hidroboracita en H2SO4 como en la disolución en HNO3 la velocidad de disolución aumenta con el incremento de la concentración del ácido y de la temperatura, y con la disminución del tamaño de partícula. Con respecto al efecto de la relación sólido/líquido, se observa que el rendimiento de la transformación aumenta cuando la suspensión es mas diluida.