Simulación computacional de un proceso de obtención de óxido de magnesio a partir de bischofita

Abstract

Durante los últimos años el litio se ha ido transformando en un elemento indispensable para la elaboración de los dispositivos tecnológicos que son cada vez más demandados, es por esta razón que la demanda y extracción de litio ha ido aumentando en los últimos años, en Chile la extracción de este metal alcalino implica la obtención de distintos subproductos entre ellos la bischofita la cual es un mineral de cloruro de magnesio con usos acotados en la industria, actualmente su uso principal corresponde al riego de caminos no pavimentados disminuyendo el levantamiento de polvos gracias a su capacidad de retener humedad y disolverse en ella. Sus limitados usos no alcanzan a utilizar toda la bischofita que se ha ido extrayendo lo que la va transformando gradualmente en un desecho sin mucho valor comercial, es por esta razón que se propone estudiar un proceso para poder transformar este mineral en óxido de magnesio. El objetivo de esta investigación fue simular un proceso de obtención de óxido de magnesio grado agropecuario a partir de bischofita, utilizando los programas computacionales PhreeqC y HSC-Chemistry y su validación a través de ensayos a escala de laboratorio, con respecto al proceso propuesto, este consta de modo general de 3 etapas: disolución de la bischofita en agua potable, precipitación y calcinación. Todas estas etapas se estudiaron en laboratorio para ir nutriendo con datos reales el balance de masa simulado en el software HSC-Chemistry. De acuerdo con los resultados obtenidos se logró definir que llevar a cabo la etapa de precipitación a pH 9, 50 °C y durante 1 hora presentaría los mejores resultados en cuanto a cantidad de precipitado formado y pureza del sólido, en cuanto a la etapa de calcinación, llevarla a cabo a 600 °C permitiría alcanzar la transformación completa de hidróxido a óxido de magnesio. Mediante estas condiciones se logró determinar en el balance de masa que utilizando un flujo de entrada de 300 t/h de bischofita es posible producir 69,39 t/h de magnesia con una pureza aproximada de 92% cumpliendo con lo requerido para su aplicación como fertilizante en la industria agropecuaria.