Aplicaciones Lixiviacion

RECUPERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DEL VANADIO EN LA
INDUSTRIA PETROQUIMICA
RECUPERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DEL VANADIO EN LA

INDUSTRIA PETROQUIMICA
En la tan amplia industria del petróleo y siendo mas especifico en la industria

petroquímica la generación de grandes cantidades de desechos, provenientes en
su mayoría de los procesos catalíticos que son usados en la refinación del
petróleo. Generalmente los productos del petróleo no son aptos en calidad ni
cantidad por ello es necesario su transformación en unos mas convenientes. Esta
transformación se da en procesos que se basan en fenómenos catalíticos.
LOS CATALIZADORES
Los catalizadores se utilizan en los procesos petroquímicos de desintegración,

reformación de gasolinas, hidrotratamientos, hidrogenación-deshidrogenación,
oxidación, alquilación e isomerización, entre otros.
Los procesos denominados de hidrotratamiento, como la hidrodesulfuración y

la hidrometalización, tienen como finalidad la eliminación de azufre, níquel,
vanadio y hierro, entre otros elementos que acompañan a las moléculas de
hidrocarburos que componen el petróleo.
Estos procesos permiten eliminar problemas de”envenenamiento del

catalizador”, utilizado en otros procesos de refinación, debido a la adsorción de
dichas impurezas, aumentando así la calidad de los productos y evitando la
contaminación atmosférica.
Estos procesos han venido aplicándose cada vez con más frecuencia, debido a
que el uso del petróleo pesado que contiene muchas impurezas se ha
incrementado.
Es interesante destacar que la presencia de un catalizador en un sistema

reaccionante puede dar lugar a la aparición de nuevas formas de reacción, que
en su ausencia serían difíciles o prácticamente imposibles de obtener.
PROCESO DE DESACTIVACIÓN DE UN CATALIZADOR
La selectividad de un catalizador está relacionada con el efecto orientador de la reacción

en una dirección preferente. Un catalizador es más selectivo mientras da mayor
cantidad de producto deseado. Con el tiempo de uso la actividad del catalizador
tiende a disminuir. Esta variación, decreciente y continua del catalizador, se
denomina desactivación.
Cuando la desactivación se realiza lentamente se llama envejecimiento, en tanto que cuando

es brusca, generalmente se trata de un fenómeno de envenenamiento. El fenómeno de
desactivación está íntimamente ligado a la estabilidad del catalizador. La estabilidad de un
catalizador es la característica que se relaciona con la vida útil del catalizador.
RECUPERACIÓN DE METALES DE TRANSICIÓN
La recuperación de metales de transición (vanadio, molibdeno, tungsteno,

níquel, etc.) a partir de los catalizadores gastados de las refinerías del petróleo
es un serio problema industrial, debido a la necesidad de preparar nuevos
catalizadores y disponer de enormes cantidades generadas de catalizador
desactivado. Durante el proceso de refinación se involucran diversos agentes
lixiviantes oxidantes, que tiene características reductoras y acomplejantes en
medios ácidos o básicos, y bajo diferentes condiciones térmicas. Entre muchos
agentes lixiviantes, las soluciones acuosas de NH3, Na2CO3 y NaOH son los
agentes más usados, debido a su bajo costo y disponibilidad.
El vanadio y el molibdeno son recuperados a partir de catalizadores gastados de

la industria petroquímica en las formas de vanadato y molibdato de sodio por
lixiviación con soluciones acuosas de NH3 o NaOH, después de un tratamiento
preliminar del catalizador con CS2 o solventes orgánicos.
Los resultados muestran que con un simple tratamiento del catalizador con
hidróxido de sodio e hidróxido de amonio, que son agentes alcalinos
relativamente comunes y de bajo costo, se pueden recuperar dos de los metales
contenidos en el catalizador, que son el vanadio en un 88% y el molibdeno en
un 92%, en forma de sales, permitiendo así su posterior reutilización.
La recuperación resulta ser una buena alternativa para la industria petroquímica,

por ser factible y a la vez efectivo, gracias precisamente a la reutilización de
estos metales, la cual representa una gran ventaja económica a nivel comercial.
de coque del petróleo.
En la combustión del coque de petróleo se obtienen cenizas que son una de las fuentes más
importantes de vanadio. El coque de petróleo es el residuo de la refinación de crudos. Cuando
el crudo es rico en vanadio, estos residuos concentran el vanadio, produciéndose así cenizas
ricas en este elemento. El tratamiento de las cenizas consiste en lixiviarlas con H2SO4 y
luego, el vanadio se separa del licor de lixiviación por oxidacion del vanadio al estado
pentavalente.En donde la lixiviación es un proceso en el que un disolvente líquido se pone
en contacto con un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno de los
componentes del sólido.
Para la precipitación del vanadio se usan aguas madres provenientes de la lixiviación con
H2SO4 de los residuos de la combustión de coque de petróleo proveniente de la faja del
Orinoco.
El licor que es de color azul contiene 1,10 mg de Fe por cm cubicos de licor de lixiviación;
3,1 mg de Ni por cm cubicos de licor de lixiviación.
En donde se usan tres métodos para la precipitación del vanadio:
1) Se añade NaClO4 al licor de lixiviación en donde se recupera el 85% del vanadio presente
en la solución original bajo la forma de un producto formado por V2O4 y sulfatos de Fe, Ni
y V.
2) El licor de lixiviación se alcaliniza con NaOH hasta un pH=11.A este pH el níquel precipita
como gelatina muy oscura. Se filtra y al filtrarlo se le agrega NaClC4.Se calienta hasta 90°C
y se añade NH4OH hasta pH=2 para precipitar el vanadio. Al final se recupera el 20% del
vanadio presente en la solución original bajo la forma de Na3VO4.16H2O.
3) El licor de lixiviación se concentra por evaporación. Al concentrado se le añade HClO4 y

se calienta hasta una oxidación completa. La precipitación del vanadio se realiza en a
temperatura caliente añadiendo NH4OH hasta un pH=2.Al final se recupera el 60% del
vanadio presente en la solución original como V2O5.

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