Boratos de alto valor agregado. Costos operativos del secado

J. VELASCO, G. VILLAFLOR, J. FLORES Y E. BISONARD

San Rafael, Mendoza

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

Universidad Nacional de Cuyo

Los refinados de base, como el bórax y el ácido bórico, producidos por la industria boratera del NOA, pueden emplearse como materia prima para obtener boratos especiales de alto valor agregado tales como el octo y el pentaborato de sodio. El octoborato de sodio u octoborato disódico, 4B2O3.Na2O.4H2O, es un polvo cristalino blanco, estable a temperatura ambiente siendo el borato refinado con mayor contenido de boro. Se usa principalmente en agricultura como abono en suelos de bajo contenido de boro. Además se lo emplea como preservante de la madera y de productos celulósicos, presentando características ignífugas. El pentaborato de sodio, NaB5O8.5H2O o Na2O.5B203.10H2O, forma cristales triclínicos y se lo usa como fertilizante, pesticida, antiséptico suave, aislante, ignífugo e inhibidor de la corrosión. Ambos boratos especiales se obtienen por reacción de una mezcla de bórax en solución acuosa con ácido bórico seguido de una evaporación a sequedad. La etapa de evaporación puede realizarse por secado en horno rotativo o en cámara spray que permite obtener un producto de mayor calidad. En este trabajo se realiza un programa en planilla de cálculo EXCEL 2003 para efectuar los balances de materia y de energía de las distintas corrientes que componen el proceso de obtención de octo o pentaborato de sodio. A partir de la temperatura de trabajo del equipo de obtención de octo o pentaborato, según corresponda, de la cantidad de bórax 10 y de las solubilidades, se obtiene la cantidad estequiométrica de agua necesaria para la reacción de obtención, siendo ésta la cantidad de agua que debe ser evaporada. Se realiza el balance energético del proceso para calcular la cantidad de calor necesario para evaporar el agua, el flujo y el calor a liberar por el combustible (fuel oil, gas natural o GL), el caudal y la composición de los gases de combustión producidos. Se simulan distintas alternativas del proceso de evaporación, utilizando aire caliente o gases de combustión. El programa permite además, estimar los consumos energéticos del proceso, la cantidad de combustible a utilizar y analizar los costos de operación del proceso para una determinada capacidad de producción.