Investigacion de Lixiviacion

Universidad popular de la
Chontalpa
Litzy Yaret Zurita Gomez
Lixiviación , Absorción ,Extracción Solido-Líquido Y

Laboratorio
Mto. Javier Alberto Trujeque De La Cruz
Inv. Concepto De Lixiviación
5to Semestre
Fecha De Entrega: 07 De noviembre De 2021
Cd. Pemex, Macuspana, Tabasco
Introducción
En los circuitos de lixiviación industrial las soluciones lixiviantés son recirculadas
continuamente entre etapas o ciclos de lixiviación y extracción por solventes. En la
extracción por solvente se extrae selectivamente el cobre mientras los demás iones
permanece en la solución acuosa, como consecuencia los iones metálicos diferentes
del cobre y los aniones que lo acompañan llegan a un estado estacionario donde su
concentración puede ser muy alta la concentración de los iones acumulados en el
proceso de lixiviación (hierro, aluminio, magnesio y Manganeso etc.).
Concepto de lixiviación
La lixiviación es un proceso que se desarrolla en diferentes contextos. A través de ella
se pueden obtener azúcar, colorantes o aceites, por ejemplo.
En el terreno de la metalurgia, la lixiviación posibilita la extracción de especies útiles
desde un mineral, usando reactivos que se encargan de su disolución. El cobre,
la plata y el oro son metales que suelen extraerse mediante la lixiviación, que se puede
llevar a cabo de distintas maneras (por agitación, en pilas, en botaderos, etc.).
Balance de materia en el proceso de lixiviación

La figura 3-15 la cual nos muestra un equipo simple de lixiviación en
Equipo simple de lixiviación
Figura 3-15
operaciones por cochadas.
Supongamos ahora que hemos cargado el tanque de percolación con un sólido

finamente dividido y ya hemos pasado a través de él una cantidad suficiente de
solvente como para considerar que el sólido ya está agotado.
Posteriormente dejamos un tiempo suficientes para que escurra toda la solución

posible. Una vez transcurrido este tiempo, retiramos el sólido y encontramos que a
pesar de haber esperado lo suficiente, el sólido aún continúa humedecido con la
solución y que para separarlo definitivamente tendríamos que recurrir a diversos
sistemas como prensado o evaporación, para lograr secar completamente el sólido y
dejarlo libre de líquidos.
Esta situación que acabamos de describir es común a todos los procesos de lixiviación.
Por tal razón se ha visto conveniente describir los balances de materia con algunos
criterios diferentes que a continuación se detallarán.
En los procesos de lixiviación deberá considerarse como condición de equilibrio aquella

que se presenta cuando todo el soluto es disuelto en el solvente.
Definamos ahora a la fracción másica (o en peso) de la fase sólida como la cantidad de

soluto presente en la fase sólida, dividido por la cantidad total de soluto y solvente que
se encuentran asociadas a esta fase.
Sean:
A = Solvente
B = Sólido puro insoluble, libre de soluto y solvente.
C = Soluto
x = Fracción en peso (o en masa) en la fase líquida.
y = Fracción en peso (o en masa) en la fase sólida
De acuerdo con la definición de fracción másica descrita se tiene que:
Cs C1
y = ---------------- x = --------------- (3-9)
As + Cs A1 + C1
En donde:
CS : Soluto que se encuentra en la fase sólida, ya sea que esté presente en
la estructura del sólido o disuelto en el líquido.
AS : Solvente asociado a la fase sólida.
C1 : Soluto disuelto en la fase líquida.
A1 : Solvente, en la fase líquida.
De acuerdo con el concepto de equilibrio definido para la operación de lixiviación, se

cumple que:
yeq = xeq (3-10)
Balance de una etapa
Figura 3-16
Para poder expresar mejor la situación inicial del sólido que se va a lixiviar, se define a
NF como la relación de masa de sólido insoluble sobre masa de solvente y soluto
asociados al sólido, expresada en masa de B / masa de (A + C).
Tomando la definición de la Ecuación 3-9, redefinimos a y, como la fracción másica del

soluto expresada como masa de soluto (C) sobre masa de solvente más soluto (A + C)
presentes en el sólido por lixiviar.
De acuerdo con las definiciones anteriores, se tiene:
Sólido por lixiviar = B + F (3-11)
B = NF F (3- 12)
Solvente: Esta corriente, también llamada líquido lixiviaste, está compuesta, o por

solvente puro o por solvente con algo de soluto (si proviene de operaciones anteriores).
Si consideramos como caso general el segundo, podremos definir a esta corriente con
una nueva nomenclatura: RO que contiene solvente (A) y soluto (C).
De acuerdo con lo anterior, X O será la composición de RO o la fracción másica (o en

peso) del soluto, expresado como masa de C dividido por masa de (A + C).
Sólido lixiviado: Después de la operación de lixiviación se separan las dos fases y el

sólido lixiviado quedará con algo de solución remanente asociada al sólido.
Definimos nuevos términos de acuerdo con las siguientes características del sólido
lixiviado:
B : Masa de sólidos insolubles presentes en el sólido lixiviado.
E1 : Masa de solución remanente asociada al sólido. (En el caso de haberse

conseguido el equilibrio). O masa de soluto y masa de solvente en el sólido lixiviado.
Este término siempre se expresará como masa de (A + C).
N1 : Relación de masa de sólido insoluble con respecto al solvente y soluto asociados.
Expresada como masa de M/masa de (A + C).
y1 : Fracción másica del soluto en el sólido lixiviado, expresado como masa de C/masa
de (A + C).
De acuerdo con lo anterior, tendremos:
Sólido lixiviado = B + E1 (3-13)
B = N1 E1 (3-14)
Ejemplo de lixiviación
La lixiviación está basada en la solubilidad del soluto en el disolvente que se usará para
extraerlo. Para que la lixiviación sea efectiva, el soluto debe ser más afín a la fase
líquida que a la fase sólida en la que se encontraba originalmente. 2 Al ser
un equilibrio entre fases, la lixiviación, al igual que la extracción líquido-líquido, pueden
ser cuantitativas (>99.9 %) pero nunca totales (100 %); esto quiere decir que la fase
sólida siempre contendrá una porción del soluto.
El proceso consiste en cuatro etapas: 3
1. Disolución de los solutos en la fase líquida.

2. Separación del sólido inerte (fase portadora).
3. Recuperación del disolvente (solamente si es económicamente viable).
4. Lavado del sólido inerte para recuperar mayor cantidad de soluto.
Algunos ejemplos son:
 El azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente.

 Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas (como los de soja y
de algodón) mediante la lixiviación con disolventes orgánicos.
 La extracción de colorantes se realiza a partir de materias sólidas por
lixiviación con alcohol o soda.
 En la preparación de la infusión de café, la sustancia aromática de este
(soluto) se extrae con agua (disolvente) del café molido (material de
extracción).1
La lixiviación tiene una gran importancia en el ámbito de la metalurgia, ya que se utiliza
frecuentemente en la extracción de algunos minerales como oro, plata y cobre.
También se utiliza en Tecnología Farmacéutica.
Problema
En un proceso petroquímico se desea separar la fracción parafínica (representada por
el n-heptano, C7P) de la aromática (representada por el etilbenceno, C8A) contenidas
en una corriente de 1200 t/d. Para ello se utiliza el sulfolano, que tiene una fuerte
afinidad por los aromáticos, en una columna de extracción L-L.
La alimentación tiene una composición del 63 % (mol) de C8A. El sulfolano debe ser
recuperado por destilación, obteniéndose prácticamente puro. Se supondrá que las
rectas de reparto son las mismas para ambas temperaturas en el diagrama ternario
adjunto. Interpolar gráfica o numéricamente las rectas de reparto que sean necesarias
para el cálculo. Con estos datos dibujar un esquema del proceso y resolver las
siguientes cuestiones:
1. Si en el refinado queda un máximo de aromáticos del 5 %, calcular la unidad de
extracción indicando el número de etapas teóricas y, en una tabla, los caudales y
composiciones de las corrientes.
2. Construir el diagrama de distribución (x − y) para el sistema.
3. Se quiere obtener una mayor recuperación de aromáticos, de forma que la
composición residual en el refinado sea inferior al 2 %. ¿Es posible conseguirlo con la
relación disolvente alimentación del primer apartado? Si no, determinar la apropiada.
4. Calcular el número de etapas necesario en el diagrama x − y
Solución
El diagrama y las composiciones nos las dan en base molar, por lo que convertiremos
el dato de la alimentación para hacer los cálculos con moles:
PMm = 0, 63 · PMC8A + 0, 37 · PMC7P = 0, 63 · 106, 2 + 0, 37 · 100, 2
= 104 kg/kmol
F = Fmasa /PMm · 24 = 1200000 kg/d /104 kg/kmol · 24 h/d
= 480, 9 kmol/
El esquema del proceso se muestra en la figura:
Referencias
 Definición de lixiviación - Qué es, Significado y Concepto
(definicion.de)
 Lixiviación – Wikipedia, la enciclopedia libre


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Supongamos ahora que hemos cargado el tanque de percolación con un sólido

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En los procesos de lixiviación deberá considerarse como condición de equilibrio aquella

Definamos ahora a la fracción másica (o en peso) de la fase sólida como la cantidad de

B = Sólido puro insoluble, libre de soluto y solvente.

x = Fracción en peso (o en masa) en la fase líquida.

y = Fracción en peso (o en masa) en la fase sólida

De acuerdo con la definición de fracción másica descrita se tiene que:

AS : Solvente asociado a la fase sólida.

C1 : Soluto disuelto en la fase líquida.

A1 : Solvente, en la fase líquida.

De acuerdo con el concepto de equilibrio definido para la operación de lixiviación, se

Balance de una etapa

Tomando la definición de la Ecuación 3-9, redefinimos a y, como la fracción másica del

De acuerdo con las definiciones anteriores, se tiene:

Sólido por lixiviar = B + F (3-11)

Solvente: Esta corriente, también llamada líquido lixiviaste, está compuesta, o por

De acuerdo con lo anterior, X O será la composición de RO o la fracción másica (o en

Sólido lixiviado: Después de la operación de lixiviación se separan las dos fases y el

B : Masa de sólidos insolubles presentes en el sólido lixiviado.

E1 : Masa de solución remanente asociada al sólido. (En el caso de haberse

De acuerdo con lo anterior, tendremos:

Sólido lixiviado = B + E1 (3-13)

1. Disolución de los solutos en la fase líquida.

 El azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente.

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