DISEÑO DE REACTOR SEMIPILOTO PARA LA LIXIVIACIÓN ÁCIDA DE ESFALERITA DESDE RELAVES CON PERÓXIDO DE HIDRÓGENO ESTABILIZADO CON ÁCIDO P-TOLUENSULFÓNICO
Abstract
La extracción de la esfalerita se logra mediante un proceso de concentración, luego tostación y una lixiviación. Los relaves de flotación aún contienen una llamativa cantidad de zinc, por lo que se ha planteado una lixiviación en medio ácido sulfúrico con peróxido de hidrógeno como agente oxidante, estabilizado con ácido p-toluensulfónico, para la extracción del zinc. Se han obtenido recuperaciones cercanas al 80% para concentrados de zinc con solo el oxidante, pero se manifestó una descomposición acelerada del peróxido. Se plantea utilizar un estabilizador que logra desacelerar la reacción de descomposición de peróxido. El objetivo general de esta memoria fue el diseñar un reactor semipiloto para la lixiviación de esfalerita en medio ácido sulfúrico con peróxido de hidrógeno como oxidante y un estabilizador orgánico. Se seleccionó un diseño de reactor de tipo semicontinuo. Se contempló una alimentación de mineral a tratar de 0,5[t/d], tratado con una solución 5% p/v de H2O2 y 293,51[g/L] de H2SO4, donde se logra un PLS con concentración de 30,22[g/L] de zinc. Por otro lado, gracias a estudios cinéticos para condiciones similares se obtuvo un tiempo de residencia de 138[min], lo que ayudó a determinar el volumen del reactor de geometría cilíndrica con agitador, que correspondió a 0,5[m3], que cuenta con una chaqueta de enfriamiento para mantener la temperatura de trabajo de 60[°C]. Además, se determinó que el material de construcción sería acero inoxidable 316L, con un debido tratamiento térmico oxidante. La energía requerida por el proceso asciende a 28 [kWh]. El costo de la inversión, tanto del reactor como de sus implementos necesarios ascendió a 168.417 USD mientras que el costo de operación es de 1503 USD por tonelada de zinc. Por último, el proceso ambientalmente no tiene un impacto importante ya que teóricamente no se generan residuos, pues la solución rica y los ripios poseen valor económico