EXTRACCIÓN POR SOLVENTES
Diciembre 2015
Historia de la SX • La extracción por solvente de metales comenzó a operar por los años 40 en la indus industri tria a nuclea nuclearr, espec específi ífica camen mente te en la extracción y refinación de Uranio. • La extracción de Cobre, desde solu soluci cion ones es ácid ácidas as comen omenzzo en 1969 1969 en las operaciones de Ranchers Bluebird, USA. 2
¿Qué es la SX?
Reactivo orgánico + PLS
Emulsión
Separación de fases
Recuperación de orgánico 3
Caso: cómo se separa el yodo del yoduro • Para Para la extracción extracción de yodo libre libre con kerosene, kerosene, se tiene la siguiente siguiente reacción reversible: reversible: (I2)A + (kerosene)o
(I2)o + (refino)A
puede e apr aprecia eciarr que que la reacc eacciión es muy muy senc sencil illla para ara est este • Se pued proceso, lo que facilita de igual forma la reextracción para el yodo con una solución acuosa cargada en SO2. La reacción de reextracción reextracción se expresa de la siguiente manera:
(I2)o + (I-)A+SO2
(I-)A + (kerosene)o 4
Caso: cómo se separa el yodo del yoduro
• En la ecuación anterior, anterior, el yodo libre que se reextrae del orgánico, orgánico, pasa directamente al acuoso como yoduro, esto se debe únicamente a la reacción de reducción que se produce con el reductor anhídrido sulfuroso, cuya reacción se expresa por: SO2 + I2 + 2 H2O
2 I- + SO42- + 4 H+
• Esta Esta última última ecuación ecuación expre expresa sa que por cada mol de yodo yodo que se reduce, se formará también un mol de ácido sulfúrico. Esto ayuda a obtener el pH necesario para la reacción de cortadura en la formación de yodo libre.
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A continuación se explica paso a paso como se separan yodo(I2) del anió an ión n yod odur uro o (I (I-) -) qu quee es está tán n fo form rman ando do un unaa di diso solu luci ción ón ac acuo uossa (Erlen (Er lenme meyer yer de la de derec recha ha co color loread eado), o), me medi diant antee la ex extra tracci cción ón del yodo(I2) ha haci ciaa la fa fase se or orgá gáni nica ca de cl clor orur uro o de me meti tile leno no (C (Cll2CH2) (Erlenmeyer (Erlenm eyer de la izquier izquierda da transpar transparente). ente). En primer lugar se vierte la disolución I 2/I- acuosa en el embudo de decantación decantac ión (usam (usamos os un embudo para evitar salpicaduras). salpicaduras). A con conti tinua nuaci ción ón col coloca ocamo moss la fas fasee or orgán gánic icaa don donde de pa pasar saráá el I2 (el yoduro al ser anión es soluble en agua). Posteriormente agitamos bien, asegurándonos de que esta cerrado el tapón y la llave del emb embudo udo de decantación. decantación. Es recomendable abrir de vez en cuando la válvula del embudo de manera que los gases que se puedan formar salgan.
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A continuación dejamos decantar, decantar, siempre con el tapón quitado. Se observan claramente dos capas con distintos colores. La fase orgánica, orgánica, abajo, previamente incolora (Cl2CH2) aparece ahora de color roja debido a la presencia de I2. Separamos Separ amos las 2 fases fases abriendo abriendo la llave con con cuidado y depositando depositando la fase fase orgánica en un Erlenmeyer. Quedando en el el embudo de decantación decantación la fase fase acuosa con con el ión yoduro.
Fase acuosa con yoduro Fase orgánica con yodo
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Flujo de soluciones
Región de baja acidez
Región de alta acidez
SX
PLS
LX
E refino
pH: 1. 1.7 7 - 2. 2.0 0
Electrolito avance
EW
S Electrolito spent
170 -180 g/l H2SO4
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Interrelación de Procesos
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Caracterización química del PLS
La solución de lixiviación puede también contener niveles altos de cloruros y otras impurezas (manganeso, hier hierrro, alum alumin inio io,, magn magnes esio io,, sulf sulfat ato o, sodio, potasio y sólidos en suspensión), dependiendo del mineral tratado, de la disponibilidad de agua y de la tasa de evaporación.
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La fase orgánica y acuosa Extractante
Modificador
Diluyente
TK Orgánico 90-75%
10-25%
PLS 0,5 0,5 - 15 g/l g/l Cu Cu2+
SX
Electrolito Avance 35-50 g/l
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Extra Extracta ctant ntes es quel quelant antes es •
Ope Operan por por un mecan ecanis ism mo de int interc ercambi ambio o de cation tiones es y adem además ás cont contie iene nen n grup grupos os dona donant ntes es de elec electr tron ones es capa capace cess de forma ormarr ione ioness complejos.
•
Gran selectividad para extraer extraer Cu Cu2+ en presencia de otros iones metálicos, especialmente Fe3+
•
La alta alta select selectivi ividad dad se debe debe a la formaci formación ón de compues compuesto to tipo quela quelato to entre el cobre y extractante (a través de un par de electrones libres que presenta el nitrógeno del grupo oxima).
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