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Title: Extracción de sulfato mediante resinas de intercambio iónico para su aplicación al tratamiento de aguas de relaves
Authors: Parada Luna, Fernando , supervisor de grado
Basualto Pedreros, Felipe Ariel
Keywords: Sulfato;Intercambio de Iones;Extracción por Solventes;Agua Limpia y Saneamiento;Industria, Innovación e Infraestructura
Issue Date: 2019
Publisher: Universidad de Concepción. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Metalúrgica.
Abstract: Este trabajo tiene por objetivo evaluar el control del sulfato en efluentes acuosos mineros, el cual es un contaminante iónico que genera problemas al medio ambiente y al ser humano. El método consiste en la utilización de resinas de intercambio iónico, las que tienen por función intercambiar iones en la solución en la que están inmersas. Se propuso dos resinas comerciales, IRA-400 e IRA420, las cuales son de tipo alcalina fuerte y fueron acondicionadas con una solución de NaOH. Ambas resinas se sometieron a distintas pruebas en las que se cuantificaron factores como la carga máxima de sulfato que pueden retener, la velocidad de intercambio iónico, la eficiencia de descarga para diferentes concentraciones de agente re-extractante y el comportamiento de las resinas en un test cíclico de carga-descarga. De las isotermas de extracción se puede deducir que con ambas resinas es posible llegar a extraer prácticamente el 100% del sulfato, tanto para 1000 como para 2000 mg/L de sulfato en el medio acuoso. También se deduce de la isoterma obtenida con 2000 mg/L, que el aumento de pH producido por la reacción de intercambio iónico afectaría negativamente al proceso de carga. En el proceso de intercambio, la resina transfiere iones OH- al acuoso, lo que hace subir el pH. La carga máxima de la resina IRA400 fue de 267 g/L cuando se contactó con una solución con 1000 mg/L de sulfato, y superior a 400 g/L para 2000 mg/L de sulfato. Para la resina IRA-420, la carga máxima fue de 228 g/L para 1000 mg/L de sulfato, y superior a 400 g/L para 2000 mg/L. La cinética de extracción es favorable, en tiempos menores a 5 minutos porque se alcanza aproximadamente el 80% del equilibrio, lo cual da una posibilidad a tratar grandes volúmenes de agua sin tener que recurrir a enormes equipos de reacción. Para la regeneración de la resina y re-extraer el sulfato en las pruebas con 1000 ppm, se requiere de una concentración de hidróxido de sodio de 2 M con ambas resinas. Para una concentración de 2000 ppm de sulfato, la resina IRA-400 logra la máxima re-extracción con una concentración de NaOH de 4 M, mientras que con la resina IRA-420, se requeriría una concentración de NaOH igual o mayor que 5 M. En la prueba de 5 ciclos de carga y descarga, para la resina IRA-400 con agua de 2000 ppm de sulfato, se pudo comprobar que la carga efectiva de intercambio iónico fluctúa entre 35 y 65 g/L de sulfato, mientras que para la resina IRA420 fue de 30 a 40 g/L de sulfato utilizando una concentración de 3 M de NaOH para la re-extracción.
Description: Ingeniero Civil Metalúrgico Universidad de Concepción 2019
URI: http://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/347
metadata.dc.identifier.other: 241404
Appears in Collections:Ingeniería Metalúrgica Tesis - Pregrado

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