Disolución de hidroboracita en soluciones de ácido acético

MORALES G.V., LOPEZ MUÑOZ M., QUIROGA O.D.

San Rafael - Mendoza

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (Clicap´2007); 2009

La hidroboracita es un borato de calcio y magnesio hexahidratado (CaO.MgO.3B2O3.6H2O) que se explota en los yacimientos de la sierra de Sijes, en la Puna salteña; ocupando la provincia de Salta (Argentina) el primer lugar internacional en producción y exportación de hidroboracita. Sus usos están relacionados con la industria de fertilizantes, compuestos para agricultura y cerámicas especiales. Los métodos tradicionales para la lixiviación de minerales borados, en general, utilizan ácidos fuertes tales como ácido sulfúrico ó ácido clorhídrico. Sin embargo, estos métodos son antieconómicos debido a que, la gran cantidad de impurezas alcalinas en el mineral lleva a un alto consumo del ácido. Por otra parte, el uso de ácidos inorgánicos como agentes lixiviantes puede ser contaminante si se producen derrames ó lavados por lluvias de sus barros residuales. En consecuencia, se está intentando el uso de lixiviantes más básicos (ó débilmente ácidos), y que al mismo tiempo resulten menos contaminantes para el medio ambiente. El objetivo de este trabajo es estudiar la cinética de disolución de hidroboracita en un ácido débil, como el ácido acético (CH3COOH), que no genera impurezas indeseables contaminantes. La disolución se lleva a cabo en un reactor tanque agitado discontinuo de acero inoxidable, a escala laboratorio y a presión atmosférica. Se investiga el efecto que tienen los principales factores: temperatura, T, tamaño de partícula, dp, relación sólido/líquido, Ra, concentración de ácido, CA, y velocidad de agitación, nr, sobre la velocidad de disolución del mineral y, se evalúan los parámetros cinéticos: factor de frecuencia y energía de activación. Se observa que la disolución de hidroboracita en ácido acético es factible, pudiéndose alcanzar altos grados de transformación del mineral. En relación a la influencia de los factores Ra, dp y T sobre la velocidad de disolución, se encontró que la misma crece con el aumento de la temperatura y la disminución del tamaño de partícula, y con el incremento de la relación sólido/líquido. Básicamente, esto concuerda con los aspectos teóricos generales de las reacciones líquido/sólido reactivo. Sin embargo, el efecto menos significativo es el de la relación sólido/liquido, Ra, dado que un incremento en el doble en su valor, hace disminuir muy poco el grado de transformación del mineral. Se observa, también, que un aumento en la concentración del ácido acético hace aumentar el grado de disolución del mineral y que la velocidad de agitación de la mezcla reaccionante no tiene efectos significativos sobre la velocidad de disolución.