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IQ46B Operaciones de

Transferencia I

Transferencia de Masa I:

“Lixiviación”

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Lixiviación

Es una operación de transferencia de masa que

consiste en la disloución preferente de uno o más

componentes de una muestra sólida por contactocon un componente líquido.

Esta operación tiene una ran importancia en la

industria metal!rica" donde el componente de

inter#s es el metal precioso" que es retirado del

sólido mediante m#todos químicos como

$iolóicos.

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Tipos de Lixiviación:

%peración en estado no estacionario:

a& Lixiviación In 'itu.

$& Lixiviación a la Intemperie.

c& Tanques de percolado.

%peración en continuo:

a& Lixiviación durante el molido. $& Tanques aitados.

c& Lixiviación de semillas veetales.

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Lixiviación óptima

(ara que exista un proceso de o$tencióndel material óptimo" se de$en cumplir las

suuientes condiciones:). *ran área de contacto entre las fases.

+. Temperatura de contacto.

,. (ropiedades del extractante o líquido quelixivia.

-. %tros.

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Método de cálculo:

(ara realiar los cálculos de determinación de la

cantidad de material a procesar" se de$e conocer"

como $ase de cálculo" las condiciones deequili$rio para el sistema de tra$a/o.

Equili$rio: 0oncepto que se refiere a las

condiciones en las cuales una sustancia coexiste

de forma estacionaria en + o más fases de unsistema. En otras pala$ras" es la condición donde

no existe transferencia de masa entre las fases.

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efiniciones:

En todo sistema de lixiviación" coexisten

, entes principales:

). 'olvente líquido puro 1'&.

+. 'ólido li$re de material o inerte 1I&.

,. Material de inter#s" que es aquel que

realia la transferencia de masa 1M&.

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efiniciones:

'e define la concentración del sólido inerte

como:

&1 M ! masa

I masa "

+

=

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efiniciones:

Las composiciones del material de inter#s

se definen en función de la fase como

fracciones másicas en $ase li$re de sólidoinerte:

x : fracción de M en la solución.

2 : fracción de M en el sólido. Esta es la fase

que se considera en equili$rio.

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!istema de #oordenadas:

'ólido seco: 2 3).

'olvente puro: 4 3 56

x 3 5.

0

2

4

6

8

10

0,1 0,3 0,5 0,7

x,y

N

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Lixiviación en una etapa:

4omenclatura:

I: masa de inerte.

7: masa de M 8 masa de ' en el sólido a lixiviar.

E): masa de M 8 masa de ' en el sólido lixiviado.

9 5: masa de M 8 masa de ' en el líquido

disolvente.9 ): masa de M 8 masa de ' en la solución

lixiviada.

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I" 7" 47" 27

9 )" x)9 5" x5

I" E)" 4)" 2)

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alance de Inertes:

alance de soluto 1M&:

alance de disolvente 1'&:

)) " $ % " I % ==

))))55 x & ' $ x & %' % +=+

&)1&)1&)1&)1 ))))55 x & ' $ x & ' % % −+−=−+−

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alance de M 8 ':

0u2as coordenadas corresponden a:

)))5 M & $ & % =+=+

)5

)

M

B

& %

B "

M =

+

=

)

55

5

55

) M

x & % '

& %

x & % ' ' % % M

+=

+

+=

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0

1

2

3

4

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

x,y

N

4 vs 2;7

9 5

M)

E)

9)

4 vs x

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Lixiviación en varias etapas a

corriente cru(ada:

I" 7 I" E)

9 +

I" E+

9 +

9 )

9 )

9 5

I" E,

9 ,

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corriente cru(ada(ara este sistema" se de$e considerar los

mismos $alances que el caso anterior" con

la salvedad de que a<ora se tratan de variasetapas" con los respectivos flu/os de

entrada 2 salida.

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corriente cru(ada:

0

1

2

3

4

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

x,y

N

4 vs 2; 7

9 5

M)

E)

9)

M+

E+

9+

M,

E,

4 vs x

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Lixiviación en varias a etapas

en contracorriente:

) + i n

9 )" x)

I"7"47"27

E)

4)

2)

I" En"4n"

2n

9 n

xn

En=)

4n=)

2n=)

9 ,

x,

E+

4+

2+

9 +

x+

9 n8)"

xn8)

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contracorriente:alance lo$al para la solución 1'&:

El $alance de la masa de ' 8 masa de M:

Las coordenadas de M corresponden a:

M $ & & % nn =+=++ ))

M nnnn % M' ' $ x & x & %' =+=+++ ))))

)++

=

n

M & %

I "

)

))

+

++

+

+=

n

nn % M

& %

x & %' '

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contracorriente:Las ecuaciones anteriores se reordenan de

modo que:

En cualquier etapa" realiando un $alancede solución se puede o$tener:

>onde el delta representa la diferencia cteentre los flu/os del sistema.

&nn & $ & % ∆=−=− +))

&ii & $ & % ∆=−=− +))

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contracorriente:

0

1

2

3

4

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1x,y

N

4 vs 2;

7

9 n8)

M

E)

9 )

E+

9 +

En

4 vs x

∆9

9 ,

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%I"

>udas" 0onsultas" 'uerencias" etc.

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