El efecto de las propiedades físicas en el proceso de separación de fases en la extracción por solventes de cobre

Abstract

Una de sus principales problemáticas asociada con la etapa de separación de fases en la extracción por solventes se debe a la formación de terceras fases por incremento en el tiempo de separación, variación de las propiedades físicas (densidad, viscosidad y tensión interfacial) de las fases involucradas, % de extractante en la fase orgánica, concentración del metal en la fase orgánica y la temperatura del medio en la que se trabaja, entre las principales. En este informe de suficiencia se estudió el efecto de las propiedades físicas de las fases acuosa y orgánica, el efecto de la temperatura y la concentración de cobre en la fase orgánica sobre la velocidad de separación de fases y el arrastre de acuoso en orgánico. Se trabajó en pruebas batch con reactores agitados mecánicamente con temperatura y velocidad de agitación controladas, se utilizó un extractante de nombre Lix 984N, el diluyente Shelsoll 2046 AR y soluciones acuosas sintéticas con distintas concentraciones de cobre y ácido. Se encontró que la viscosidad está fuertemente ligada a la temperatura y al % de extractante; por ejemplo, a 5 °C con un 10% de extractante se tiene una viscosidad de 2.47 cP, si se incrementa a 40 °C y a 30% de extractante se tiene 3.05 cP. En el caso de la tensión interfacial el fenómeno de inversión de fases fue notado en función a la temperatura y al % de extractante, pudiéndose determinar para ambos casos que el punto donde los valores son mínimos es aproximadamente a temperatura ambiente. Asimismo, se encontró que la variación de los parámetros que afectan fuertemente a las propiedades físicas y la determinación de la fase continua producen variaciones en el arrastre de acuoso en orgánico; el desenvolvimiento del arrastre de acuoso en orgánico en función al tiempo de ruptura primaria puede ser estimado en función a las propiedades físicas y la velocidad de coalescencia a fin de poder predecir la influencia de estas durante la separación de fases. Se obtuvo además que el comportamiento de las propiedades de fases bajo las diferentes condiciones estudiadas influya directamente en el atrapamiento de acuoso en la fase orgánica, lo cual permite relacionar propiedades físicas versus atrapamiento de acuoso en orgánico.