8. Temas Inf. Extraccin Por Solventes

7/23/2019 8. Temas Inf. Extraccin Por Solventes

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Uso de un modelo qumico de extraccin por

solventes de cobre en la obtencin

matemtica de diagramas de

Mc Cabe-Thiele.

J. Simpson A.(*) - P. Navarro D.(*) C. Vargas R.(*) - F.J. Alguacil P.

(**)(*) Univrsi!a! ! San"iago ! C#il

Dpar"amn"o ! $ngnir%a &"al'rgcaCasilla ++ - Fono,Fa /--00/1++ , /--0/122+(**) Cn"ro Nacional ! $nvs"igacions &"al'rgicas

Csiv3 Av!a. 4rgorio !l Amo3 Ciu!a! Univrsi"aria 213&a!ri!-5spa6aFa +101

Resumen

Ac"ualmn" la 5"racci7n por Solvn"s ! Co8r #a

logra!o una gran aplicaci7n n plan"as #i!rom"al'rgicas

ins"ala!as n C#il3 sin m8argo3 s 9c"'a un "ra"amin"o

mu: mp%rico para l con"rol !l procso n las plan"as

in!us"rials. Por s"a ra;7n3 rsul"a ! suma impor"ancia

9ormular mo!los $ - 2/ : >$ - 213

prsn"an!o un a=us"


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!iagramas ! &c Ca8-B#il.

ntroduccin.

5l procso ! >iiviaci7n - 5"racci7n por Solvn"s :

5lc"roo8"nci7n ! co8r3 #a prmi"i!o plo"ar :acimin"os os mo!los ! 5"racci7n por Solvn"s ! co8r con 5"rac"an"s

Gulan"s s pu!n clasi9icar n mo!los os mo!los


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A


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(1)

Sg'n "ra8a=os an"riors3 Ms pu! consi!rar cons"an" n uncir"o rango ! concn"racions3 o n su !9c"o s pu! consi!rar l

valor prom!io ! un rango ! concn"racions3 pus su variaci7n

n"r los "rmos !l in"rvalo scogi!o no s mu: impor"an" H13 I.

As% s !9in la constante de extraccin ! acur!o a la siguin"

prsi7nK

()

Por o"ra par"3 consi!ran!o los 8alancs ! masas !l procso !

5"racci7n por Solvn"s ! co8rK

{mols ! ?!


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&ul"iplican!o s"as prsions por la ra;7n orgnico-acuoso (E,A)

: calculan!o concn"racions3 s o8"inK

HCuRIgnra!osO HCuRI- HCuRIinicial (1)

H?IO H?Iinicial (E,A) HCuRIgnra!os ()HCu IO HCu

Iinicial- (E,A) HCuRIgnra!os (/)

H?RIO H?RIinicials- HCuRIgnra!os (0)

Rmpla;an!o la prsi7n (1)3 n las prsions ()3 (/) :

(0)3 rsul"aK

H?IO H?Iinicial- (E,A) (HCuRIinicial- HCuRI) (2)

HCu IO HCuIinicial (E,A) (HCuRIinicial-

HCuRI)()

H?RIO H?RIinicial (HCuRIinicial- HCuRI) ()

Rmpla;an!o las prsions (2)3 () : () n la prsi7n ()3

rsul"a

(

)

Ror!nan!o "@rminos : rconocin!o como inc7gni"a la

concn"raci7n ! CuR!


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()

(/)

>os parm"ros A3 Q3 C : D s calculan con la cons"an" !

"racci7n3 ra;7n orgnico-acuoso3 concn"raci7n inicial ! Cu: !

?3 concn"raci7n inicial ! "rac"an" orgnico : la concn"raci7n

inicial ! CuR(si l rac"ivo s nuvo s"a concn"raci7n s cro).

Anali;an!o las ra%cs !l polinomio ()3 : scogin!o a


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molcular !l "rac"an" orgnico3 la cons"an" ! "racci7n !l

sis"ma co8r,ci!o - "rac"an",!ilu:n"3 las con!icions inicials !

concn"raci7n ! Cu3 ?: concn"raci7n ! "rac"an" (v,v). S

consi!ra la simulaci7n ! s"a iso"rma con un "rac"an" 9rsco3 s!cir3 la concn"raci7n inicial ! CuRs cro. A!icional a s"o3 s

!8 n"rgar un lis"a!o ! ra;ons orgnico-acuoso


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5l "rcr paso s gra9icar con=un"amn" la $so"rma !


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(+)

(++)

Rmpla;an!o la ra;7n orgnico-acuoso E,A n la cuaci7n

()3 no"an!o os nsa:os s #iciron n un rac"or 8a"c#3 "rmos"a"i;a!o a

C : agi"a!o a / rpm3 !uran" minu"os. >ugo s !=7 sparar las

9ass !uran" un "impo ! minu"os. 5s"as con!icions s

s"a8lciron para asgurar


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Figura N.- &on"a= 5primn"al

5n la Ba8la s mus"ran los rsul"a!os primn"als o8"ni!os

para >$ 2/ : n la Ba8la 3 los corrspon!in"s al >$ 21.

Bam8i@n n s"as "a8las aparcn los rsul"a!os o8"ni!os u"ili;an!o

las cuacions (2)3 ()3 () : (+) !l mo!lo par"in!o ! las

con!icions inicials ! ca!a con"ac"o. Para llvar a ca8o s"as

simulacions s consi!r7 las cons"an"s ! "racci7n o8"ni!as para

l >$ 2/ : l >$ 21 a C3 n "ra8a=os an"riors H03I s"os

valors son 13 : 3+3 rspc"ivamn".

Ba8la .- Rsul"a!os 5primn"als : Simula!os corrspon!in"s al

>$ 2/.

Con!icions

Fas AcuosaK HCu]

inicialO gpl - p?inicialO

Fas ErgnicaK H?R]inicialO v,v - HCuR]inicialO

MextraccinO 13

Pru8a Ra;7n

E,AHCu]


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30 3/ .++0 ./ 300

+ 3 3+/ .++ .+1 3+/

1 3 3 ./ .1 3/2

3 32+ .0 .2/0 3++

/ 32 3 . .0 32/

0 3// 3++ .++ .++ 31/

2 3/ 3 ./02/ .1 3/

3 3/ .0/ ./// 30//

Ba8la .- Rsul"a!os 5primn"als : Simula!os corrspon!in"s al

>$ 21.

Con!icions

Fas AcuosaK HCu]inicialO gpl - p?inicialO

Fas ErgnicaK H?R]inicialO v,v - HCuR]inicialO

Mextraccin O3+

Pru8a Ra;7n

E,AHCu]


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Figura N .- $so"rma ! "racci7n Sis"ma Cu,?SE1- 5scai! +,>$ 2/

Con!icionsAcuoso HCuIO g,l p?OErgnico v,v ! "rac"an" HCuRIO g,l

Bmpra"ura K C


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Figura N +.- $so"rma ! "racci7n Sis"ma Cu,?SE1- 5scai! +,>$ 21

Con!icionsAcuoso HCuIO g,l p?OErgnico v,v ! "rac"an" HCuRIO g,l

Bmpra"ura K C

$btencin del diagrama de Mc Cabe - Thiele.

Para la o8"nci7n !l Diagrama ! &c Ca8 - B#il3 s "omar como

=mplo las siguin"s con!icionsK

Soluci7n Acuosa ! alimn"aci7nK

Concn"raci7n ! CuK gpl - p?K

Soluci7n ErgnicaK

Concn"raci7n ! ?RK 3 v,v ( >$ 2/) - Concn"raci7n ! CuR K

3 gpl


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Ra;7n Ergnico-AcuosoK 3

Paso .- >a iso"rma simula!a para s" caso s la prsn"a!a n la

9igura +. >a carga mima s aproima al valor ! la concn"raci7n !co8r n l orgnico o8"ni!a para la ra;7n E,A igual a .. 5n s"

caso CmaO.0// g,l.

Paso .- D"rminaci7n ! la rc"a ! opraci7n. 5n s" =mplo s

consi!rar una ra;7n E,A igual a 3 por lo "an"o la pn!in" ! la

rc"a ! opraci7n s igual a . 5l porcn"a= ! acrcamin"o a la

carga mima sr ! . D s" mo!o la rc"a ! opraci7n sK

(+1)

Paso +.- S gra9ica la iso"rma simula!a : la rc"a ! opraci7n. 5l

!iagrama s cons"ruir con !os scalons.

Paso 1.- S !8 "ra;ar una l%na vr"ical


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Para compl"ar l !iagrama s !8n rp"ir los pasos : /.

5l !iagrama rsul"an" s mus"ra n la 9igura 1.

Figura 1.- Diagrama &c Ca8 - B#il simula!o para l >$ 2/

"iscusin de resultados.

>a comparaci7n n"r las iso"rmas ! "racci7n primn"als :

las iso"rmas ! "racci7n simula!as3 !mus"ran


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Concn"racions ! co8r n"r : gpl ! Cu3 p? n"r 3+ :

3 3 !a!o


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! princias a rali;ar3 con su rspc"ivo cos"o asocia!o.

Re%erencias.

. ?o# an! Qau"is"a 3 LC#micall: 8as! mo!l "o pr!ic"

!is"ri8u"ion co99icin"s in "# Cu->i / N an! Cu-l

sis"msL3 &"allurgical "ransac"ions Q3 Vol Q3 &ar;o 023 pp.

/-0.

. > an! Bavlari!s3LC#mical $ 2/ an! i"s $n9lunc on Coppr ($$) 5"racc"ion 9romSulp#uric Solu"ionsL Rvis"a ?TDRE&5BA>>UR4T.

1. &. 4a"3 P. Navarro3 J. Simpson A.3 F.J. Alguacil

P.3LD"rminaci7n ! Co9icin"s ! Ac"ivi!a! ! $ons para l

Sis"ma Cu-?E-?SE1 : su uso n 5"racci7n por Solvn"s

! Co8rL. V$ 5ncon"ro Nacional ! Bra"amn"o ! &in@rios

?i!rom"alurgia3 3 R%o ! Janiro3 Qrasil.

. &. 4a"3.3L&o!laci7n Gu%mica ! 5"racci7n por Solvn"

! Co8r con 5"rac"an"s !l Bipo Gulan"L.Bsis Prsn"a!a

para o8"nr l gra!o ! &agis"r n Cincias ! la $ngnir%a.

Univrsi!a! ! San"iago ! C#il. .

/. Ti-gui >i3 Jiu-9ang >u3 ong-c#ng >i3 Bi-;#u Qao3 Ji-!ing >i

an! Bng Bng . LD"rmina"ion o9 "#rmo!:namic a"inoamricana ! &"alurgia

! &a"rials3 13 An"o9agas"a3 C#il.


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. J. Simpson A.3 P. Navarro D.3 LAnlisis ! &o!los Gu%micos

para l Procso ! 5"racci7n por Solvn"s ! Co8rL3 V$$$

Simposium ! $ngnir%a ! &inas3 Dpar"amn"o !

$ngnir%a n &inas3 Univrsi!a! ! San"iago ! C#il3 +3

San"iago3 C#il.. ?orng J. An! &aa J.. LSmi-mpirical 5os Au"ors agra!cn a la Univrsi!a! ! San"iago ! C#il (D$CTB)

: al CS$C (5spa6a) la a:u!a prs"a!a para la rali;aci7n !l "ra8a=o.
http://cabierta.uchile.cl/revista/7/modelo.htm#inicio

8. Temas Inf. Extraccin Por Solventes

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