hidrometalurgia

hidrometalurgiaExtraccin por solventes

Nombres: Juan torres, Felipe pea03/06/2015

INTRODUCCION

La extraccin por solvente es un mtodo de purificacin de soluciones. Este mtodo consiste en poner en contacto una solucin rica de lixiviacin con un reactivo orgnico el cual tiene la propiedad de extraer selectivamente los iones metlicos de inters. En la etapa posterior esta resina es descargada, es decir, esta resina devuelve los iones capturados y los entrega a una solucin limpia.La extraccin por solvente consiste al menos en dos etapas, la primera etapa, de carga, se conoce como extraccin y la segunda etapa, de descarga, es llamada de re extraccin o stripping.

Objetivo de la extraccin por solventesLa extraccin por solventes consiste en un proceso de purificacin y concentracin de soluciones basada en la separacin del elemento de inters - como el cobre - desde las soluciones de lixiviacin. Para esto se utiliza un medio extractante lquido de alta selectividad al elemento a separar, pero inmiscible en dicha solucin.En el proceso global de la extraccin por solventes se distinguen tres momentos fundamentales, que consisten en: El lquido extractante se agrega a la solucin primaria y se conecta con el ion metlico, que queda formando parte del extractante. Enseguida, este complejo extractante - ion metlico - es separado de la solucin y llevado a una solucin secundaria en el ion metlico. En esta solucin secundaria se produce la re-extraccin o descarga, es decir, el elemento de inters es nuevamente devuelto a una solucin acuosa, pero exenta de impurezas, ptima para el proceso siguiente de electro obtencin.

Etapas de extraccin La solucin impura proveniente de la lixiviacin en fase acuosa, rica en iones de cobre y con una acidez baja (pH entre 1,4 y 1,9), se introduce en mezcladores especiales donde se contacta con la fase orgnica de muy bajo contenido de cobre, llamado orgnico descargado. Como ambas fases son inmiscibles, para realizar la extraccin y mezcla, es necesario aplicar una accin mecnica de elementos externos que proporcionan la energa necesaria para este propsito. Al mezclarse ambas fases ocurre una transferencia de la especie metlica disuelta en la fase acuosa, la que se desplaza qumicamente con el reactivo extractante en la fase orgnica hasta alcanzar el respectivo equilibrio qumico. As, se genera una fase orgnica cargada con la especie metlica de inters y una solucin acuosa descargada o refino.Esquema general proceso LIX-SX-EW

PROCEDIMIENTO BSICO Los sistemas de extraccin por solventes tienen tres componentes bsicos, un soluto a extraer, un solvente acuoso y un extractante orgnico. El proceso de extraccin por solventes se basa en la reaccin reversible de intercambio inico que tiene lugar entre dos fases inmiscibles, la fase orgnica que corresponde al reactivo extractante disuelto en un diluyente orgnico, y la fase acuosa que corresponde a la solucin. Se pone en contacto la solucin de lixiviacin o fase acuosa con el reactivo orgnico o fase orgnica, y se mezcla fuertemente por agitacin. El reactivo orgnico contiene una molcula extractante, el que tiene una alta afinidad por el ion metlico que se quiere recuperar. Este ion de inters es transferido desde la fase acuosa o solucin de lixiviacin a la orgnica, a travs de la interface de los dos lquidos no inmiscibles. La mezcla resultante por la agitacin se deja decantar para que se separe en dos capas o fases. La fase superior corresponde a la capa orgnica, que se mantiene all debido a su menor peso especfico. En esta fase orgnica, que se conoce como fase cargada o fase extracto, se encuentra retenido el ion metlico de inters formando un complejo orgnico-metlico. La capa acuosa inferior, denominada fase acuosa o de refino, es una solucin estril respecto de iones metlicos y tiene un peso especfico mayor al de la fase orgnica.

Al mezclarse las fases acuosa y orgnica, el equilibrio se ir dando paulatinamente, debido a que la transferencia de masa dentro de un reactor depende de los siguientes factores: Tiempo de residencia. rea de interfaces acuosa/orgnica. Potencial qumico en la interface. El equilibrio de la reaccin es el factor ms importante en el proceso de intercambio y esto depende del tamao de los equipos utilizados, la energa consumida en la agitacin y otros factores que afecten en la totalidad de los costos del proceso.

REACTIVOS EXTRACTANTES USADOSPara el tratamiento de las soluciones de lixiviacin de minerales de cobre, los principales extractantes selectivos para el Cu+2 son:Como los reactivos de la conocida serie LIX (LIX 63; LIX 64; LIX-64-N, LIX 70, etc.), los productos ACORGA (P-5100; P-5300) y otros, cuyo poder de extraccin para el Cu2+ relativo a otros iones es muy fuerte.

Las propiedades que debe cumplir un extractante ideal, son las siguientes: Extraer el mximo del elemento de inters y minimizar la cantidad de extractante a usar. Elevada Capacidad de Saturacin, la capacidad de saturacin es la mxima concentracin de especies valiosas que puede retener. Propiedades fsicas adecuadas para la transferencia de masa y separacin de fases, tales como: densidad, viscosidad, etc. Selectividad, esta es una importante caractersticas del extractante, debido a que una baja selectividad produce una menor purificacin y adems sitios activos del extractante estarn ocupados por otros elementos no deseados, luego la capacidad de carga disminuir. Fcil re extraccin, para que un extractante sea adecuado metalrgicamente. Disponibilidad y costo, adems de medios baratos de regeneracin.

Diluyentes usados

El diluyente suele ser un hidrocarburo y una substancia inmiscible con el agua, sus propiedades son: disolver el extractante y de mantenerlo en solucin. Tiene baja viscosidad y densidad. Tiene estabilidad qumica. Presenta baja solubilidad en la fase acuosa. Posee un alto punto de inflamacin, baja toxicidad y baja tasa de evaporacin.

Mas sobre el diluyente Generalmente el kerosene ha sido el diluyente utilizado, pues se puede adquirir con facilidad y presenta en general buenas caractersticas A veces el diluyente, por s solo, no es suficiente para evitar ciertos problemas en la separacin de fases, y entonces se aade un tercer componente para evitar la formacin de una tercera fase el modificador. Se suelen utilizar alcoholes de cadena larga, de 8 a 10 carbonatos, y tambin el fosfato de tributilo (TBP).

Conclusin

La extraccin por solventes (SX), es uno de los procesos ms efectivos y econmicos para purificar, concentrar y separar los metales valiosos que se encuentran en las soluciones enriquecidas, provenientes de procesos de lixiviacin. Este proceso encuentra su principal aplicacin en la produccin de cobre especficamente en la separacin selectiva de metales, que luego se recuperan mediante el proceso de electro obtencin a travs de soluciones de sulfato de cobre, tambin se utiliza para la recuperacin de uranio, vanadio, molibdeno, renio, tungsteno, etc.