Estudio reológico de suspensiones de sulfato de litio en 2 y 3 fases.
| dc.contributor.advisor | Gutiérrez Briones, Leopoldo | es |
| dc.contributor.author | Álvarez Sánchez, Luis Emilio | es |
| dc.date.accessioned | 2024-10-26T17:05:03Z | |
| dc.date.available | 2024-10-26T17:05:03Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Metalúrgico/a. | es |
| dc.description.abstract | Chile es uno de los principales productores de litio a nivel mundial, por lo que resulta útil contar con la mayor cantidad de estudios sobre las salmueras, fuente del litio nacional, que permitan mejorar los procesos extractivos actuales o la aplicación de nuevos procesos. Con esto en mente, se desarrolló el presente trabajo de investigación, cuyo objetivo principal fue el estudio reológico de suspensiones de sulfato de litio en dos y tres fases. Para esto, se realizaron pruebas para determinar la variación de la viscosidad de la salmuera de litio en función de la temperatura. Además, se modificó la concentración de sólidos desde 35 a 60%, en incrementos de a 5%, y el tamaño de partículas en tres rangos, con partículas menores a 45µm, mayores a 45 µm y menores a 75 µm, y mayores a 75 µm y menores a 150 µm, para evaluar su efecto en la reología de las pulpas de litio. Finalmente, se analizó el impacto en el tamaño de las burbujas y en la potencia específica provocado por la modificación de la velocidad de agitación, desde 600 a 1400 rpm en incrementos de 200 rpm, para pulpas de litio en un sistema agitado de tres componentes (salmuera, sal y aire), trabajando con concentraciones de 35, 45 y 55% de sólidos. Los resultados entregados por el estudio mostraron una relación inversa entre la viscosidad de la salmuera y la temperatura, llegando a un valor mínimo de 1,6 mPa·s a 50°C, un valor máximo de 5,9 mPa·s a 6°C y un valor de 3,5 mPa·s a temperatura ambiente (20°C). En cuanto a la pulpa de litio, se mostró un aumento en la velocidad de deformación de cizalle a medida que lo hacía el esfuerzo. Esta respuesta fue mayor frente a mayores porcentajes de sólidos, siendo interpretado como una mayor viscosidad. Igualmente, a medida que el tamaño de partícula era más fino, la pendiente del reográma aumentaba para un mismo porcentaje de sólidos, alcanzando la máxima en el rango de tamaño menor a 45 µm, indicando que la viscosidad de la pulpa era mayor mientras menor era el tamaño de las partículas sólidas. Finalmente, para las pruebas en el sistema trifásico se obtuvo que a medida que la velocidad de agitación fue en aumento, el torque fue mayor y, en consecuencia, también la potencia específica, a la vez que el tamaño de las burbujas producidas fue disminuyendo. Este comportamiento fue análogo para todos los porcentajes de sólido ocupados, y al compararlos demostró que a medida que las pulpas son más concentradas las burbujas aumentan de tamaño para una misma velocidad de agitación. Así, las burbujas más grandes se consiguieron a 600 rpm siendo las mayores para la pulpa con 55% de sólidos con un diámetro característico de 2,39 mm. | es |
| dc.description.abstract | Chile is one of the leading producers of lithium worldwide, making it valuable to have as many studies as possible on brines, the source of national lithium, to improve current extraction processes or apply new ones. With this in mind, the present research aimed to study the rheology of lithium sulfate suspensions in two and three phases. To achieve this, tests were conducted to determine the viscosity variation of lithium brine with temperature, solids concentration and particle size was modified to evaluate their effect on lithium pulp rheology. Additionally, the concentration of solids was modified from 35% to 60%, in increments of 5%, and the particle size was categorized into three ranges: particles smaller than 45 µm, larger than 45 µm but smaller than 75 µm, and larger than 75 µm but smaller than 150 µm, to evaluate their effect on the rheology of lithium slurries. Finally, the impact on bubble size and specific power resulting from changes in agitation speed, ranging from 600 to 1400 rpm in increments of 200 rpm, was analyzed for lithium slurries in a three-component agitated system (brine, salt and air), working with solid concentrations of 35, 45 and 55%. The results from the study showed an inverse relationship between the viscosity of the brine and temperature, with a minimum value of 1.6 mPa·s at 50°C, a maximum value of 5.9 mPa·s at 6°C, and a value of 3.5 mPa·s at room temperature (20°C). Regarding the lithium slurry, an increase in shear deformation rate was observed as the shear stress increased. This response was more pronounced with higher solid percentages, interpreted as increased viscosity. Similarly, as the particle size became finer, the slope of the rheogram increased for the same solid concentration, reaching the maximum in the particle size range smaller than 45 µm, indicating that the viscosity of the slurry was higher with smaller solid particle sizes. Finally, for the tests in the three-phase system, it was found that as the agitation speed increased, the torque also increased, and consequently, the specific power did as well, while the size of the produced bubbles decreased. This behavior was consistent across all solid percentages used, and comparisons showed that as the slurries became more concentrated, the bubbles increased in size at the same agitation speed. Thus, the largest bubbles were obtained at 600 rpm, with the largest bubbles observed in the slurry with 55% solids, having a characteristic diameter of 2.39 mm. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería Metalúrgica | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/5944 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Litio | es |
| dc.subject | Reología | es |
| dc.subject | Viscosidad | es |
| dc.title | Estudio reológico de suspensiones de sulfato de litio en 2 y 3 fases. | es |
| dc.type | Thesis | en |