Lixiviación

 La lixiviación es un proceso en el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que produce una separación de los componentes originales del sólido.

Por ejemplo: El azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente. En el campo minero es conocido como un proceso hidrometalúrgico.

Utiliza para referirse al lavado que se le realiza a una sustancia que ha sido pulverizada con el objetivo de poder extraer todas sus partes que son solubles. Es un mecanismo con el cual se debe de tener extremo cuidado, pues produce el envenenamiento por los componentes del cianuro y la gran cantidad de agua que se utiliza.

La lixiviación consiste en un proceso hidrometalúrgico por medio del cual se logra provocar la disolución de un elemento determinado desde el mineral que lo contiene para que luego pueda llegar a ser recuperado en etapas posteriores por medio del electrólisis.

Existen dos tipos de lixiviación que son los siguientes:

Lixiviación Natural.

Este tipo es el que produce el desplazamiento de sustancias solubles o dispersables y es un proceso muy característico de climas húmedos. El proceso produce que las partes superiores del suelo pierdan compuestos nutritivos, ya que son arrastrados por el agua ocasionando que los suelos se vuelvan más ácidos, y en algunos casos produciendo toxicidad. Debido a este tipo de lixiviación natural se producen grandes pérdidas de fertilizantes y de compuesto nutritivos.

Lixiviación Química Minera.

Es un proceso por medio del cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, por medio de la utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos se pueden llegar a difundir desde el sólido a la fase líquida, lo que ocasiona una separación de los componentes originales que tiene el sólido.

Proceso de lixiviación.

Primero, el solvente entra en contacto con la matriz sólida. Un solvente es generalmente un líquido que funciona para disolver una sustancia o soluto. Un soluto es la sustancia que se disuelve por un solvente. Por lo tanto, el solvente sería el líquido y el soluto sería la sustancia que desea extraer de la matriz sólida. Nuevamente, refiriéndose a nuestro ejemplo de té, el soluto sería su té verde extraído, mientras que el disolvente sería el agua caliente.

Esquemas

Partes principales del equipo

Se trata de un gran tanque circular o rectangular de fondo falso. Los sólidos que se van a lixiviar se dejan caer al tanque hasta una profundidad uniforme. Se rocían con un disolvente hasta que su contenido de soluto se reduce hasta un mínimo y a continuación se excavan.

Primero, el solvente entra en contacto con la matriz sólida. Un solvente es generalmente un líquido que funciona para disolver una sustancia o soluto. Un soluto es la sustancia que se disuelve por un solvente. Por lo tanto, el solvente sería el líquido y el soluto sería la sustancia que desea extraer de la matriz sólida. Nuevamente, refiriéndose a nuestro ejemplo de té, el soluto sería su té verde extraído, mientras que el disolvente sería el agua caliente.

Cuantas etapas

Disolución de los solutos en la fase líquida. Separación del sólido inerte (fase portadora). Recuperación del disolvente (solamente si es económicamente viable). Lavado del sólido inerte para recuperar mayor cantidad de soluto.

Clasificación de la Lixiviación en Operaciones Unitarias

Lixiviación por Percolación

La lixiviación por percolación es usada para describir técnicas en la que la solución lixiviante se percola hacia arriba o hacia abajo a través del mineral que se ha triturado y se ha colocado en tanques. Los tanques se encuentran distribuidos de tal manera que un sistema de contracorriente es empleado, además estos equipos se encuentran provistos de un falso fondo cubierto con un medio filtrante. Los nuevos sólidos son agregados al último tanque y el agente lixiviante al primero bombeándose sucesivamente de un tanque a otro hasta alcanzar el ultimo tanque, el ciclo de lixiviación puede variar de 2-14 días y la extracción del metal puede ser tan alta como 80% para minerales oxidados de cobre. Este proceso es apropiado para minerales porosos y arenosos y es inaplicable a minerales que tienden a compactarse en masas impermeables. El método se usa también para lixiviar menas de oro, plata, uranio y vanadio.

Lixiviación por Agitación

Consiste en introducir un agente lixiviante junto con el material en un medio de agitación, donde los sólidos se encuentran en suspensión con el agente lixiviante. Para la aplicación se requiere que el mineral esté finamente molido, por esto se elabora solamente a minerales frescos de leyes altas, debido a que por su contenido se justifica una molienda húmeda, a cambio de una mayor recuperación y menor tiempo de proceso, o también a concentrados o calcinas de tostación. Este sistema de lixiviación se ha aplicado para recuperar cobre, oro y cobalto. Los equipos de lixiviación por agitación son: tanques agitados abiertos o en autoclaves a presión.

Percoladores por cargas

Gran tanque circular o rectangular de fondo falso. Los sólidos que se van a lixiviar se dejan caer al tanque hasta una profundidad uniforme. Se rocían con un disolvente hasta que su contenido de soluto se reduce hasta un mínimo y a continuación se excavan. El flujo en contracorriente del disolvente a través de una serie de tanques es habitual, entrando nuevo disolvente al tanque que contiene el material más agotado. Algunos tanques funcionan a presión, para contener disolventes volátiles o incrementar el índice de percolación. Una serie de tanques a presión que funcionan con flujo de disolvente en contracorriente se denomina batería de difusión.

Percolador continúo

Los sólidos gruesos se lixivian, también, mediante la percolación en equipos de lecho móvil, incluyendo clasificadores basculantes de plataforma sencilla o múltiple, equipos de contacto mediante cestos y transportadores horizontales de bandas.

Extractor tipo Bollman.

Este tipo de extractor es muy peculiar, ya que cuando se trabaja con sólidos resulta muy difícil operar de forma continua, sin embargo, este tipo de extractor lo permite. Consta de un elevador de cangilones que está encerrado en una cámara vertical. Los cangilones perforados se cargan con el sólido en la parte superior y a medida que van descendiendo se rocían con una disolución de “miscela intermedia”. En esta zona sólido y disolución descienden en corrientes paralelas.

Extractor tipo Rotocel.

Está formado por compartimientos en forma anulares, con pisos permeables al líquido que giran alrededor de un eje central. Los compartimientos pasan de forma sucesiva por el punto de alimentación, por un conjunto de rociadores de disolvente, una sección de drenaje y una de descarga.

Extractor tipo Kennedy.

En este equipo, el disolvente fluye por gravedad de cámara a cámara, en contracorriente con el movimiento de los sólidos. Está compuesto por una serie lineal de cámaras horizontales a través de las cuales se desplazan, en sucesión, los sólidos a lixiviar por medio de un impulsador, de velocidad lenta.

Lixiviado por inmersión.

En este equipo la superficie helicoidal se separa para que el disolvente pueda atravesar la hélice en contra corriente. Los tornillos sin fin están diseñados de modo que permitan la compactación de los sólidos durante su paso por la unidad

Aplicaciones de Lixiviación en Operaciones Unitarias

- Extracción de azúcar de la caña o remolacha.

- Fabricación de café y té solubles (instantáneos).

- Extracción de aceites de semillas oleaginosas.

Extracción de componentes, tales como:

- Pigmentos, aceites esenciales

- Pectina, gomas (carregenina, goma guar, gomaxantano).

- Vitaminas, colágeno (obtención de gelatina).

Extracción de componentes no deseados.

- Cafeína, lactosa, colesterol, grasa.

- Lavado de alimentos.

Ecología

Indica el desplazamiento hacia los ríos y mares de los desechos y excrementos, además de otros contaminantes como pueden ser los fertilizantes.

Geología

En la ciencia geológica se entiende como lixiviación al proceso de lavado de un estrato de terreno o capa geológica por el agua.

Agricultura

En sistemas de riego, cuando este se hace con aguas con un importante contenido salino, se dosifica una cantidad mayor de agua que es estrictamente necesaria para las plantas, a fin de que, al percolar esta agua hacia los drenes, evite la acumulación de sales en el terreno, lo que podría ser negativo para las plantas. Esta cantidad adicional de agua se le denomina agua de lixiviado.

Otras aplicaciones

También se le puede decir lixiviación al tratamiento de los minerales concentrados y otros materiales que contienen metales, la lixiviación se efectúa por medio de un proceso húmedo con ácido que disuelve los minerales solubles y los recupera en una solución cargada de lixiviación. De uso práctico en la minería mediante la cianuración del oro y otros minerales.

Metalurgia

Para trabajar los minerales principalmente oxidados. Desde un tiempo a esta parte se realiza la lixiviación de minerales sulfurados de cobre mediante procesos de lixiviación bacteriana.

 

Conclusión

A lo largo de este trabajo dedicado a la investigación sobre el proceso de “LIXIVIACIÓN” pudimos obtener diferentes puntos del tema:

 

·         Como proceso de lixiviación comprendimos que éste proceso tiene como función el separar sustancias o materiales a través de distintos procesos, pero con el mismo fin, separar materiales solubles e insolubles, ¿qué quiere decir esto? sustancias que se disuelven o no.

·         Entendimos que existen diferentes métodos para separar los materiales, los más relevantes para nosotros fueron: el proceso natural, el proceso por pilas y el proceso por electro obtención.

·         También nos dimos cuenta que el proceso de lixiviación lo vemos (aunque no explícitamente) en los elementos con los que convivimos día con día, por ejemplo, para obtener el azúcar se tuvo que haber realizado un proceso de lixiviación si ésta azúcar provenía de la caña, o la sal, si esta proviene del mar.