UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA METALURGICA
TITULO: “ESTUDIO DE LA DISOLUCION DE LA ULEXITA CON DIOXIDO DE AZUFRE”
POSTULANTE:
JUAN CARLOS COSTAS VARGAS
FECHA DE DEFENSA: 14 DE FEBRERO DE 2007
1.
INTRODUCCION
La historia de Bolivia esta marcada por periodos de explotación minera, pasada la fiebre del oro en la colonia, le sucedió
la plata y luego el estaño como minerales predominantes en periodos republicanos, hasta que sobrevino la crisis de esta
minería tradicional sobre la que se levanta la llamada “nueva minería”.
Esta nueva minería esta orientada a la explotación aurífera y a los polimetálicos de alta ley como si fueran los únicos
minerales alternativos en la reactivación minera. Para la expansión de la nueva minería tenemos al Litio, al Indio
Bióxido de Manganeso, el Cadmio y entre otros están los no metálicos. Nuestro país cuenta con grandes yacimientos de
minerales no metálicos como son el azufre, bórax, calizas, mármoles y otros.
La Ulexita se encuentra en apreciables cantidades en los diferentes salares del oeste Potosino, la falta de conocimiento
y/o popularización de los mismos ha sido una limitante en las estrategias mineras de reactivación.
En este sentido seria importante dirigir nuestra atención a estos yacimientos no metálicos no solo para explotarlos sino
por el contrario, para ofrecer al país una gran opción de producir compuestos de un mayor valor agregado tal el caso de
ácido bórico a partir de la ulexita (mineral de boro), puesto que la fabricación de dichos compuestos de mayor valor
agregado requieren de tecnologías relativamente simples, disponibles, de bajos costos de inversión, además se tiene la
existencia de mercados potenciales cercanos.
2.
JUSTIFICACION DEL TEMA
Actualmente el ácido bórico en Bolivia se obtiene tratando la ulexita con ácido sulfúrico, debido al alto costo en el
precio del ácido sulfúrico en Bolivia y a los problemas que conlleva su manejo (es sustancia controlada debido a que es
materia prima para la elaboración de la cocaína, ley 1008).
Utilizar el dióxido de azufre resultante del quemado de azufre nativo, parece ser una buena alternativa en la obtención
del ácido bórico en condiciones similares al producido con ácido sulfúrico.
3.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La obtención del ácido bórico a partir de ulexita y ácido sulfúrico, ocurre de acuerdo a la siguiente reacción:
Na2O  2CaO  5B2O3 16H2O( s)  3H2SO4(ac)  10H3BO3(ac)  Na2SO4(ac)  2CaSO4  2H2O( s)
Pero el ácido sulfúrico es muy caro y además es sustancia controlada por las leyes bolivianas, se propone la sustitución
del ácido sulfúrico (H2SO4) por el dióxido de azufre (SO2) el SO2 disuelto en agua genera ácido sulfuroso:
SO2g   H2O  H2SO3
Se plantea que es posible la obtención de ácido bórico con ácido sulfuroso de acuerdo a la siguiente reacción:
Na2O  2CaO  5B2O3 16H2O( s)  3H2SO3  10H3BO3  2CaSO3  0.5H2O  Na2SO3  4H2O
4.
OBJETIVOS
 El objetivo general de este trabajo es el de estudiar la disolución de la ulexita con dióxido de azufre.
Los objetivos específicos son el de estudiar el efecto de:
 La temperatura
 Tamaño de grano
 Flujo de gas
 % de SO2 en el flujo de gas
 Por ciento sólidos
Sobre el grado de disolución de la ulexita con dióxido de azufre (SO2)
5
METODOLOGIA
Para la realización de las pruebas experimentales se utilizó el mineral de ulexita procedente del salar de Kapina.
La secuencia de los pasos seguido en cada una de las pruebas fueron los siguientes:






6
Se coloco la cantidad necesaria de agua en el reactor.
Se calentó el agua en el reactor a la temperatura deseada.
Se agrego ulexita y se acciono el sistema de agitación.
Se hizo circular el dióxido de azufre mas aire en el seno de la pulpa.
Se extrajo muestras de pulpa a intervalos de tiempo determinados para su respectivo análisis químico.
Finalizada cada prueba, se filtro, obteniéndose dos productos, un queque y una solución rica en B2O3.
HIPOTESIS
“LA TENDENCIA GENERAL EN METALURGIA EXTRACTIVA, ES EL DE DISEÑAR PROCESOS
ECONÓMICOS, RÁPIDOS, SENCILLOS, PARA PODER OBTENER PRODUCTOS DE MAYOR VALOR
AGREGADO Y EN LO POSIBLE ESTOS DEBEN SER CONTINUOS”
7
CONCLUSIONES
Del trabajo se puede concluir que:






La ulexita si puede ser disuelta en un reactor agitado con SO2 gaseoso en medio acuoso
Las extracciones que se obtienen con SO2 son del 96% en cambio con H2SO4 la extracción es del 99%
El incremento de la temperatura favorece la extracción de B2O3 significativamente
Un incremento en el flujo de gas origina una extracción mas rápida de B 2O3
El incremento del % sólidos favorece gradualmente la extracción de B 2O3
El tamaño de grano no es una variable significativa en el proceso casi se obtuvieron los mismos resultados en
todos los casos.
Las mejores condiciones de operación son:





8




Temperatura
Flujo de gas
%sólidos
Con. De SO2
Tamaño de grano
80ºC
3 lt/min
25 %
15 %
-10 # Ty.
RECOMENDACIONES
Realizar pruebas continuas, las pruebas realizadas en este trabajo fueron del tipo batch es decir discontinuas.
Hacer un estudio para la generación de SO2 a partir de azufre nativo, diseño de un quemador apropiado para
propósitos industriales de gran escala.
Realizar un estudio detallado del impacto ambiental que conllevaría el utilizar el SO2 en el proceso de
obtención de ácido bórico.
Realizar un escalonamiento a escala semipiloto, y posteriormente a escala piloto, puesto que las pruebas se
realizaron solo a escala laboratorio.