Lixiviación diferenciada de metales mayoritarios de cenizas volantes
Palabras clave:
Cenizas volantes, lixiviación diferenciada, remoción, agente lixiviante.Resumen
El objetivo de esta investigación es evaluar la remoción de los metales mayoritarios de las cenizas volantes por lixiviación en procesos diferenciados por carga. El proceso de lixiviación de vanadio y niquel se lleva a cabo de forma diferenciada en ensayos por carga a las distintas condiciones de operación, cinco tamaños de partícula (+0.642, -0.642+0.5, -0.5+0.355, -0.355+0.3 y -0.3+0.125 mm), cinco tiempos de contacto (120, 150, 210, 240 y 300 min) y tres agentes lixiviantes (Agua, NaOH (2M) y HCl (2M)) a temperatura ambiente. Por medio de la data experimental obtenida se determina la cinética y el equilibrio del sistema, modelos matemáticos como el Modelo de Doble Resistencia y el Modelo de Fick, permiten determinar los mecanismos de transferencia de masa y la fase dominante. Con ayuda del programa Matlab se correlaciona el proceso de transferencia de masa en términos de coeficientes de transferencia y difusividades como función de las variables operacionales. Se determina una cinética del tipo exponencial característica de procesos con captación de soluto, los agentes lixiviantes utilizados son más afines a la extracción del vanadio, teniendo mejores rendimientos para las granulometrías de menor tamaño de partícula para ambos metales, el mejor agente lixiviante para níquel en este caso es el HCl y para vanadio el NaOH.
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Referencias
Alafara y col., Dissolution Kineties and Leaching of Rutile Ore in Hidrochloric Acid, Department of Chemistry, University of Llorin, Nigeria, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, Vol. 8, No. 10, pp.787-801,2009.
Arguelles y Ortiz. (2007). Remoción de arsénico presente en las cenizas volantes producto de la combustión de fuel oil. Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Feijoo y Rosales. (2010). Evaluación de la recuperación de vanadio y níquel por lixiviación ácida de las cenizas volantes del aceite combustible, Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería. Universidad Rafael Urdaneta.
Fernández y González (2003). Lixiviación Básica De Metales Pesados En Cenizas volantes por fluidización. Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Fernández y Díaz. (2003) Análisis de los factores de enriquecimiento en la lixiviación básica de cenizas volantes. Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería. La Universidad del Zulia.
García C. y col., “Análisis de las variables operacionales de un sistema de transferencia de masa bajo un campo eléctrico autoinducido”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 15, No. 2, pp. 117-130,1992.
García C. y col., “Análisis por colocación ortogonal de los efectos de conducción axial y disipación viscosa en la transferencia de calor de fluidos no-newtonianos”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 10, No. 1, Edición Especial, pp. 119-128,1987.
García C. y col., “Comparación de modelos de difusión en la cinética de adsorción de fenol en fase acuosa”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 11, No. 2, pp. 99-110,1988.
García C. y col., “Efectos del volumen de la solución en la transferencia de sistemas iónicos”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 15, No. 3, pp. 189-200,1992.
García C. y col., “Efectos límites de migración iónica en la cinética de intercambio iónico bajo control de la fase sólida”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 18, No. 2, pp. 229-238,1995.
García C. y col., “Evaluación del efecto de migración iónica en sistemas de intercambio iónico bajo control mixto”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 8, No. 2, pp. 37-50,1985.
García C. y col., “Factor Ri para la fase líquida controlante en sistemas de intercambio iónico basado en el Modelo de Capa Límite”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 7, No. 2, pp. 33-46,1984.
García C. y col., “Intercambio iónico del sistema Na+-Ag+-Cl- en un lecho fijo de resinas Dowex 50W”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 21, No. 1, pp. 37-46,1998.
García C. y col., “Modelos de difusión con control de la fase sólida para adsorción e intercambio iónico”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 20, No. 3, pp. 245-255,1997.
García C. y col., “Sobre los aspectos integrales del método de colocación ortogonal en la cinética del intercambio iónico bajo control mixto”. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, Vol. 9, No. 1, pp. 9-15,1986.
García C., “Fundamentos de Intercambio Iónico”. Facultad de Ingeniería. División de Postgrado. Universidad del Zulia. 2000
García C., “Self-induced electric fields effects on bed size for moving-bed ion-exchange units”, Master of science in chemical engineering, University of Washintong, 1975.
García T., “Análisis por colocación ortogonal de la transferencia de momentum y calor del flujo de fluidos en 2 dimensiones”, Trabajo Especial de Grado, Escuela de Ingeniería Química LUZ, Maracaibo, 1981.
González, José A., García, César, Machado, Analí. (2004), Concentración de vanadio y níquel en cenizas volantes por combustión controlada, Caracas, Venezuela, Septiembre,2004,http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0378 18442004000900006&lng=es&nrm=iso>. ISSN0378-1844, Abril, 2010.
Jabber y col., Kinetic Study on Vanadium Recovery From Oil Fire Power Stations, Nahrain University, College of Engineering Journal (NUCEJ), Vol.12, No. 2, pp. 151-160, 2009.
Kahalid y col., Nikel Recovery from Residue of Heavy Oil Using Nitric Acid, Chemical Eng. Dept, Nahrain University, Journal of Petroleum Research & Studies, No. 3, 2011.
Martinez K., “Cinética del intercambio iónico en sistemas lácteos”. Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia, Maracaibo, 2003.
Navarro y col. (2007). Recuperación de vanadio a partir de cenizas volantes de combustible por lixiviación, precipitación y por procesos de extracción con disolventes.Waste Management 27 (2007) 425–438.
Perry & Green, (2001). Manual del Ingeniero Químico. 7ma Edición. Editorial McGraw-Hill. Aravaca Madrid.
Piña y Dorante. (2001). Efecto de las variables operacionales en la lixiviaciónácida de metales pesados presentes en las cenizas del fuel oil. Tesis de grado. Universidad del Zulia.
Querol y col. (1999). Síntesis de Zeolitas a partir de cenizas volantes a escala planta piloto. Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera. Barcelona España.
Sebastiani. (2002), Lixiviación ácida de las cenizas volantes en lecho fluidizado. Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería. La Universidad del Zulia.
Sebastiani. (2002). Lixiviación Ácida de las cenizasvolantes en lecho fluidizado. Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Shan y col., Kinetics and model building of leaching of wáter-soluble compounds of Tilia sapwood,Laboratoire de Chimie Industrielle Genie des Procedes, Paris, France, Separation and Purification Technology Vol. 45 pp. 169-173, 2005.
Skoog, West, Holler y Crouch (2001). Química Analítica. 7ma Edición. Editorial McGraw-Hill. México.
Treybal R., Operaciones de transferencia de masa, 2da edición, D.F., México, Editorial McGraw Hill, pág. 792,1980.
Vitolo y col. (2000). Recuperación de Vanadio de las cenizas volantes de aceite pesado y orimulsión. Departamento de Ingeniería Química. Universidad de Pisa 2 56126. Pisa, Italia. ISSN - 0169-4332.
Yang J., A Numerical Leach Model Based on Empirical Equilibrium Relationships, Department of Civil Engineering, Hanyang University, Seoul Korea, Korean Society of Environmental Engineers, Vol. 6, No. 1, pp. 29-38, 2001.
Avenida 2 “El Milagro”, entrada autónoma de la 