Gonzalo Chaparro

RESUMEN

 

ANTECEDENTES

El salar de Coipasa se encuentra en el sur del departamento de Oruro, está constituido por una corteza de sal de 2500 km2 y posee en su interior salmueras ricas principalmente en sales de sodio, magnesio y potasio.

Los primeros trabajos realizados dentro del proyecto “Industrialización de salmueras del salar de Coipasa” en el marco de un convenio entre la prefectura  y la Universidad Técnica de Oruro despertaron el interés en la elevada concentración de magnesio presente en las salmueras del salar, el magnesio dejo de ser una impureza que debía ser separada para convertirse en un elemento de investigación, el laboratorio de aguas y medio ambiente de la carrera de ingeniería química ha realizado tres proyectos de investigación para la obtención de compuestos de magnesio, estos fueron; hidróxido de magnesio, sulfato de magnesio y cloruro de magnesio.

 

HIDROXIDO DE MAGNESIO

El hidróxido de magnesio Mg(OH)2, se obtiene mediante evaporación solar de la salmuera en una primera etapa evaporando un 30% en volumen de agua se logra separar una gran parte de cloruro de sodio se pasa la salmuera a una segunda bandeja donde continua la evaporación hasta el 60% en volumen de agua eliminada donde se forma silvinita (NaCl+KCl) que es separada de la salmuera que ha sido concentrada y la pérdida del contenido de magnesio es pequeña.

La siguiente etapa es la de precipitación química utilizando soda cáustica NaOH y lechada de cal como agentes precipitantes.

En las pruebas con hidróxido de sodio se ha estudiado el efecto del pH utilizando diferentes cantidades de reactivo precipitante referido al valor calculado estequiometricamente estos son: 0%, 25% y 50% en exceso; el efecto de la temperatura se estudió en los niveles de 15ºC, 25ºC y 35ºC. Los resultados obtenidos muestran una precipitación de hidróxido de magnesio en buena cantidad (87 a 93 % de Mg2+ pasa a formar parte del precipitado) pero su pureza no es elevada (67 a 87% en el mejor de los casos porque además precipitan otros compuestos)

En las pruebas con hidróxido de calcio se ha tropezado con el problema de la casi nula solubilidad de este reactivo en agua, se utilizaban grandes cantidades de agua que diluyen la salmuera y provocan la baja precipitación de Mg(OH)2 (65 a 77% de Mg2+ forman parte del precipitado)  y se ha obtenido una pureza de 88% en ambas pruebas.

Se lavó con agua destilada el precipitado obtenido, la enorme diferencia de solubilidades entre el Mg(OH)2 y NaOH favorece la separación de este último que pasa a formar una solución residual y la purificación de nuestro producto, se han realizado 0, 1 y 2 etapas de lavado obteniendo los mejores resultados cuando se incrementa el número de etapas.

El análisis del producto se realizó por difracción de rayos X, obteniendo como producto principal libre de trazas

 

 

SULFATO DE MAGNESIO

El sulfato de magnesio o sulfato magnésico, de nombre común sal de Epsom, es un compuesto químico que contiene magnesio, y cuya fórmula es Mg SO4·7H2O. Se ha obtenido mediante la reacción:

La reacción es fuertemente exotérmica, produce efervescencia y se requiere que las partículas sólidas sean pequeñas para favorecer la reacción esto proporciona información inmediata de que variables que generalmente se toman en cuenta en el estudio de reacciones químicas para este caso no deben ser alteradas, se realizaron pruebas para la determinación de la concentración adecuada de ácido que aporta menor cantidad de agua pero logra un contacto íntimo entre partículas sólidas [Mg(OH)2] y líquidas[H2SO4] favoreciendo la reacción y que además produce una solución saturada de producto[MgSO4]. El valor hallado corresponde a una solución al 30% de ácido sulfúrico.

 

CLORURO DE MAGNESIO

 

El cloruro de magnesio es en abundancia, el segundo compuesto dentro de las salmueras del Salar de Coipasa, el problema reside en su difícil separación directamente de la salmuera mediante evaporación-cristalización, por ello el presente semestre se investigó la obtención del cloruro de magnesio siguiendo procedimientos desarrollados en trabajos anteriores como ser la obtención del producto intermedio hidróxido de magnesio que a continuación mediante reacción con el ácido clorhídrico y de acuerdo a la siguiente ecuación:

                      

Forma el cloruro de magnesio, la reacción involucra partículas sólidas de hidróxido de magnesio que se encuentran en el rango de 0.14 - 0.2 mm de diámetro (entre mallas 65 a 100 Tyler) con ácido clorhídrico al 30%, bajo agitación en el vaso de precipitados (200 – 300 rpm) el tiempo de reacción se ve disminuido considerablemente con estos valores en los factores que se han considerado, gracias a un análisis de varianza se demuestra la influencia de estos factores.

Para la siguiente etapa una evaporacion solar de hasta el 30% de agua de la solución removiendo periódicamente ésta para evitar la formación de la capa cristalina perjudicial para nuestros fines y posteriormente un filtrado al vacio para separar los cristales que se forman, la solución residual vuelve a la evaporación solar y los cristales se llevan a un secador eléctrico de tipo bandejas para obtener el producto final que no tiene una forma definida sino mas bien es un aglomerado de cristales blandos que secan y forman una costra dura de cloruro de magnesio hexahidratado.

Pruebas expermientales

Pruebas expermientales

 

 

Sin Comentarios de “Gonzalo Chaparro”

Realizando un Comentario

-->