lixiviacion y extraccion

5/9/2018 lixiviacion y extraccion - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/lixiviacion-y-extraccion 1/6

158

13. LIXIVIACIÓN Y EXTRACCIÓN

Ambas operaciones se refieren a la separación de un componente a partir de un sólido o

un líquido por medio de un solvente (líquido).

13.1 LixiviaciónTambién llamada extracción sólido – líquido, se utiliza para disolver materia soluble a

partir de su mezcla con un sólido insoluble.

13.1.1 Lixiviación por percolación a través de un lecho estacionario de sólidos.

Se realiza en un tanque con un fondo perforado que permite soportar el sólido y dejar

escurrir el solvente. Los sólidos se cargan en el tanque, se rocían con el solvente hasta

reducir su contenido de soluto hasta un valor económicamente nulo y luego se vacían.

En algunos casos la velocidad de disolución es tan rápida que basta con un paso del

solvente a través del material, pero es más frecuente usar un flujo en contracorriente del

solvente a través de una batería de tanques, llamada batería de extracción.

En algunos casos el solvente es volátil y es preciso usar recipientes cerrados a presión.

También se requiere presión para forzar el paso del solvente a través del lecho en el

caso de sólidos poco permeables. Una serie de estos tanques de presión operados con

flujo de solvente en contracorriente se llama batería de difusión.

13.1.2 Lixiviación continua en contracorriente

La lixiviación continua en contracorriente se obtiene con varios espesadores de

gravedad conectados en serie.

En cada unidad el sólido procedente de la etapa anterior se mezcla con el líquido

proveniente de la unidad siguiente y la mezcla se deja sedimentar. El sólido se pasa

entonces a la unidad siguiente y el líquido a la unidad anterior. A medida que el líquido

fluye de una a otra unidad se enriquece en el soluto, mientras que el sólido al fluir entre

los estanques se empobrece en el soluto.

El sólido descargado desde un extremo del sistema está agotado mientras que la

solución que sale por el otro extremo está concentrada en el soluto.

La eficiencia de la extracción depende de la cantidad de solvente y del número de

unidades.Para las unidades individuales puede elegirse cualquier tipo de mezclador y



159

sedimentador. La mezcla se produce en la zona superior de los tanques, que actúan

como lixiviadores A; los rastrillos B desplazan los sólidos hacia la descarga y las

bombas de lodos C trasladan la suspensión de un tanque a otro.

Se denomina flujo superior o extracto a la solución del solvente que progresivamente

se concentra en el soluto, y se llama flujo inferior o refinado al sólido inerte

acompañado de la solución retenida.

13.1.3 Cálculo del número de etapas para conseguir cierta separación

El método de Mc Cabe – Smith permite este cálculo en función de las concentraciones

de las soluciones. Si es constante la relación solución retenida/sólido inerte se tiene la

ecuación

( )

( ) ( )[ ] f nn

f nn

y y x x

y x y xn

−−

−−

=−

−

−

11

11

/ log

/ log1

donde

n = número de etapas ideales

f y = composición de la alimentación

1 x = composición del refinado en la primera etapa

n x = composición del refinado en la última etapa

1−n y = composición del extracto de la penúltima etapa

13.2 Extracción

En general llamada extracción líquido – líquido, se usa para separar dos líquidos

miscibles utilizando un solvente que preferentemente disuelve a uno de ellos.

Esta operación se usa cuando la separación por destilación es ineficaz o muy difícil.

Casos de este tipo se dan con mezclas de temperaturas cercanas de ebullición, o

sustancias que no pueden soportar la temperatura de destilación, aún operando a vacío.

13.2.1 Equipo de extracción



160

Es fundamental asegurar un buen contacto entre las fases para permitir la transferencia

de materia y luego separa las fases. En la extracción, las dos fases tienen densidades

comparables, de modo que la mezcla y separación es más difícil que en el caso de una

fase líquida y otra gaseosa. Con frecuencia las fases son difíciles de mezclar y todavía

más difíciles de separar, por lo cual en muchos extractores la energía de mezcla y

separación se comunica mecánicamente.

El equipo de extracción puede operar en forma batch (por cargas) o en forma continua.

Una cierta cantidad de alimentación puede mezclarse con una cantidad determinada de

solvente en un tanque agitado y después se dejan decantar las fases y se separan.

El extracto es la capa de solvente más el soluto extraído y el refinado es la capa de la

que se ha separado el soluto.

El extracto puede ser más o menos denso que el refinado, de forma que el extracto

puede salir a veces por la parte superior del equipo y otras por el fondo.

Para procesar cantidades relativamente grandes conviene una operación en flujo

continuo. La mayor parte de los equipos de extracción son continuos con sucesivas

etapas de contacto.

Entre los principales equipos se mencionan las torres rellenas, las torres de platos

perforados, y las torres agitadas.



161

Plato perforado: A, criba o plato; B, perforaciones; C, tubo de descenso al plato inferior;

D, tubo de descenso desde el plato superior.

Planta de lixiviación en contracorriente: A, lixiviador; B, rastrillo; C, bomba de lodos.



162

13.2.2 Características de los equipos de extracción

Tipo

Capacidad delíquido de las

corrientescombinadas,pie3 /pie2-h

HTU+,pies

Eficacia

del platoo etapa

%

Espaciado

entre platoso etapas,

pulg

Aplicaciones típicas

Mezclador

sedimentador

Columnas depulverización

Columna de

relleno

Columna de

platosperforados

Columna deplacas

Torre agitada

50 – 250

20 – 150

10 –200

60 – 105

50 - 100

10 – 20

5 – 20

1 – 20

4 – 6

1 - 2

75 – 100

6 – 24

5 - 10

80 - 100

30 – 70

4 - 6

12 - 24

Procesos Duo-Sol para

aceites lubricantes

Extracción de sal conamoníaco a partir desosa cáustica

Recuperación de fenol

Proceso de furfural para

aceites lubricantes

Recuperación de ácidoacético

Productos orgánicos yfarmacéuticos



163

Torres de extracción agitadas: (a) unidad de discos rotatorios; (b) extractor de York-

Scheibel

Documents

lixiviacion y extraccion