Cinética de Cloración de Hubnerita (MnWO4)

G. G. FOUGA; DE MICCO G.; TADEO R.; A BOHÉ

Mar del Plata

Congreso; VI Congreso Argentino de Ingeniería Química.; 2010

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

El creciente empleo de metales en la industria moderna conlleva a un paulatino agotamiento de las fuentes primarias de estos metales. Esto hace que se despierte el interés en fuentes alternativas como minerales de baja ley, minerales polimetálicos, desechos industriales, chatarra electrónica, etc. Un aprovechamiento eficiente de estos recursos requiere el desarrollo de procesos tales que potencien la extractiva de metales. La cloración y la carbocloración son procesos aplicados en metalúrgica extractiva para la extracción de metales de alto valor en forma de cloruros a partir de minerales polimetálicos o de baja ley. Muchos metales se producen por metalotermia o reducción con hidrógeno a partir de sus respectivos cloruros. Los óxidos son clorados en forma directa por Cl2(g) o en presencia de un agente reductor como C o CO(g). Aprovechando la alta reactividad del cloro frente a muchos materiales como así también las diferentes propiedades fisicoquímicas de sus cloruros, es posible clorar selectivamente o separar estos cloruros. El proceso de cloración se puede llevar a cabo utilizando diferentes agentes clorantes y puede además involucrar varios tratamientos previos de preconcentración. La Scheelita (CaWO4) y la wolframita (FexMn1-xWO4) son los principales minerales en la metalurgia extractiva de wolframio. En Argentina existen concentraciones formadas por asociaciones de estos minerales en diferentes proporciones. Se denomina wolframita a una solución sólida cuyos extremos de la serie son la Hubnerita (MnWO4) y la Ferberita (FeWO4). En la literatura existen unos pocos trabajos de investigación de cloración de mezclas de estos minerales. En este trabajo se presenta un estudio fisicoquímico de la reactividad de una wolframita de manganeso (Hubnerita MnWO4) de un yacimiento de la provincia de Córdoba, Argentina, con el objetivo de determinar la viabilidad del proceso de cloración para la separación de wolframio y manganeso. Este estudio contempla la evaluación de los distintos factores que influyen sobre la velocidad de la reacción de cloración, tendientes a determinar el mecanismo de las reacciones de extracción del contenido de wolframio y manganeso bajo la forma de compuestos halogenuros sean cloruros u oxicloruros. La velocidad de reacción se obtuvo monitoreando el cambio relativo de masa en el tiempo y para ello se utilizó un sistema termogravimétrico de alta resolución. La temperatura de inicio de la reacción de cloración fue de 740 °C. Se evaluó la influencia de parámetros tales como: presión parcial de Cl2, caudal de Cl2-Ar, masa de la muestra y temperatura, sobre la velocidad de la reacción. Se determinó que la velocidad de la reacción de cloración esta fuertemente influenciada por la transferencia de masa en los espacios interpartículas y que la reacción se encuentra bajo un control mixto. En estas condiciones la energía de activación aparente determinada mediante el método isoconversional de Flynn fue de 194 kJ /mol-1. Se modeló la reacción de cloración y se propuso una ecuación general de velocidad.