julio 13, 2011

La extracción por solventes - SX (1)

La extracción por solventes -SX- fue inicialmente desarrollada para recuperar cobre de soluciones pobres,  pero con los avances en esta tecnología se han ampliado sus capacidades, razón por la cual también se trabaja con soluciones de mayor concentración de cobre y de acidos. El proceso Sx, es un proceso intermedio entre la lixiviación y la electroobtención. Es en general un proceso mas limpio y de menores costos en la obtención de cobre.

Ahora bien, la denominación "Extracción por solventes" se entiende al proceso de separación o extracción de materiales diluidos (iones) contenidos en medios líquidos (solución acuosa), mediante el empleo de medios de extracción también líquidos (solución orgánica). 

·      Iones: Materia con carga eléctrica que se obtiene al disolver un compuesto químico. Pueden ser de dos clases, con carga positiva o cationes Cu2+, Fe3+, H+, Na+ etc. y con carga negativa o aniones SO4- , NO3-, CO2-, etc.

·    Solución Acuosa (fase acuosa): Es una mezcla liquida de agua con algún compuesto químico ácido o básico disuelto en ella que permiten contener iones metálicos.

·      Solución Orgánica (fase orgánica): Es una mezcla liquida de un diluyente con un extractante orgánico que permite seleccionar iones metálicos valiosos. Esta es inmiscible en la fase acuosa.

Para recuperar metales el reactivo orgánico debe reunir varios requisitos:

a)  Extraer el Cobre selectivamente desde la solución acuosa o PLS (2) que lo  contiene.
b)  Liberar el Cobre extraído a una solución acuosa de alta acidez (electrolito).
c)  Ser estable en el tiempo de usa.
d)  No inflamable, no toxico, no cancerígeno.
e)  Ser soluble en un diluyente de baja solubilidad en soluciones acuosas.

Igualmente el diluyente debe reunir ciertos requisitos físicos y químicos para facilitar el contacto entre las fases acuosa y orgánica e igualmente la separación de fases luego del mezclado. 

Estos son:
a)  Solubilizar el extractante en estado líquido.
b)  Tener muy baja solubilidad de la rase acuosa.
c)  Tener alta temperatura de inflamación.
d)  Ser estable en un amplio rango de condiciones de operación.

OBJETIVOS:
Son dos los objetivos fundamentales de un Proceso de Extracción por Solventes:

Concentración: Incrementar la concentración de un ion metálico valioso en solución. Ejemplo: 1.64 gramos por litro de Cu2+ a 45 gramos por litro de Cu2+

Purificación: Purificar una solución de iones metálicos no valiosos e indeseables. Por ejemplo: purificar una solución de Cu2+ de iones Fe2+,  Fe3+ , Al3+ etc.

DEFINICIONES BASICAS EN SX
Acuoso: Líquido que puede ser el PLS o el electrolito usado en  deposición electrolítica en solución con agua.
PLS: Solución impregnada de cobre de color verduzco que se obtiene de la lixiviación conteniendo cobre, fierro, ácido e impurezas.

Electrolito: Solución azulina de alta concentración de ácido.
·      Electrolito Rico: con altas cantidades de cobre y ácido (+/- 50 gpl ).
·      Electrolito Pobre: con bajas cantidades de cobre (mayor a  40 gpl).

Orgánico: Mezcla líquida entre un extractante y un  diluyente con un alto punto de inflamación. Formado por 6% (v/v, porcentaje en volumen) de extractante en 94% (v/v) de diluyente.

Extractante: Reactivo cuya característica principal es su alta selectividad por el cobre .

Diluyente: Líquido de menor densidad que el agua (kerosene de alto punto de inflamación) cuya función es disminuir la viscosidad del extractante para facilitar el atrapamiento del cobre y su purificación.


(1) SX: solvent extraction
(2) PLS: pregnant leach solution

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