Memoria para optar al título de Químico / En esta Memoria de Título se estudió la recuperación de cobre y zinc desde soluciones
acuosas ácidas similares a las encontradas en drenajes ácidos de mina y aguas residuales
industriales, mediante las metodologías de membranas liquidas emulsificadas (MLE) y
mediante microencapsulación de extractantes (MC).
Respecto al uso de las MLE, el estudio fue definido en función de las variables que afectan la
recuperación y/o remoción de los metales presentes en las soluciones a tratar mediante MLE,
en un sistema extractor discontinuo del tipo Tanque Agitado Batch (TAB) que funciona con
formación de la doble emulsión. Se estudió el efecto de las variables químicas que afectan el
proceso, siendo posible indicar que el aumento de la concentración de los extractante en la
fase orgánica favorece el equilibrio y la velocidad de extracción del metal de interés. El
aumento del pH de la fase acuosa de alimentación benefició la reacción de extracción entre los
metales y los extractantes transportadores y la fuerza ácida de la solución de stripping
(concentración del H2SO4) presentó una gran importancia, al generar una gran diferencia de
concentración de los protones a ambos lados de la membrana, activando el transporte del
metal y permitiendo la ruptura del complejo en la interfase de retroextracción. Se determinó
que se requiere de un contenido mínimo del tensoactivo en la solución orgánica para
estabilizar la membrana, hecho que fue cuantificado mediante la determinación de valores de
constante de ruptura de las emulsiones KR.
Respecto a la metodología de encapsulación de extractantes, se estudió la microencapsulación
del extractante alquilfosforado PC-88A con el propósito de estudiar la remoción de Cu y Zn.
Se probaron diferentes proporciones de monomeros – divinilbenceno y estireno – en la
conformación de la matriz polimérica. Se determinó la cantidad de extractante retenido en las
microcapsulas y se verificó la capacidad hidrometalúrgica de las microcapsulas mediante
experimentos de equilibrio de adsorción en “batch”. La extracción de Zn(II) con el extractante
fosfónico resultó ser superior a la medida para Cu(II).
En base a los resultados experimentales obtenidos y su discusión, se puede indicar que ambas
metodologías estudiadas (MLE y MC) son muy promisorias y atractivas, siendo
particularmente eficientes en el tratamiento de remoción de metales pesados desde soluciones
diluidas de origen industrial y minero / It is studied the recovery of copper and zinc from aqueous acid solutions that simulate acid
mine drainages and industrial residual waters by both emulsion liquid membranes (ELM) and
microencapsulation of extractans (MC).
With respect to the use of ELM technology, the aim was to determine the variables that affect
the recovery and removal of metals present in the solutions to be treated, by using a stirred
tank-type emulsion liquid membrane contactor that operates in batch in which the double
emulsion is formed. It was studied the influence of chemical variables that affect the
extraction process, being possible to indicate that the increasing of extractant content in the
organic phase favored the extraction equilibrium and kinetics of metals. The increase of feed
aqueous phase pH favored the extraction chemical reaction between the metals and the carrier
extractants. The acidity strength of stripping solution (H2SO4 concentration) presented a great
importance by generating a big hydrogen-ion concentration gradient at both side of membrane
which activate the metal transport and letting the rupture of the metal-extractant complex at
the back-extraction interface. It was determined that is required a minimum amount of
surfactant compound at the organic solution to stabilize the membrane which was confirmed
by measuring values for the emulsion breakdown constant, KR.
With respect to the use of MC technology, it was studied the microencapsulation of the
alkylphosphonic extractant, PC-88A, with the purpose to investigate the removal of Cu and
Zn. It were testes different monomer proportions – divinylbenzene and styrene –to conform
the polimeric matrix. It was measured the extractant amount held in the microcapsules and
was verified the hydrometallurgic capacity of them by carrying out adsorption equilibrium
runs in a batch system. The extraction of Zn(II) with the phosphonic extractant was higher
than those of Cu(II).
From the experimental results and their discussion, it can indicate that both methodologies
(ELM and MC) are very promising techniques, specially efficient in the treatment of heavy
metals removal from dilute solutions originated in industrial and mining works
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/105490 |
| Date | January 2006 |
| Creators | Araneda Beas, Claudio Javier |
| Contributors | Valenzuela Lozano, Fernando, Sapag Hagar, Jaime, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química |
| Publisher | Universidad de Chile, Programa Cybertesis |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Araneda Beas, Claudio Javier |
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