Blanqueo de caolines de la Unión Antioquia usando métodos hidro-electrometalúrgicos

Abstract

El blanqueo de caolines es un proceso de disolución selectiva de minerales de hierro adheridos a la superficie del mineral de caolinita. Este proceso inicia con el acondicionamiento del pH de un sistema de pulpa mineral generando condiciones de estabilidad termodinámica en estado acuoso de minerales de hierro como hematita (Fe2O3), goethita (FeO (OH)) y su especie iónica estequiometria (Fe3+) y termina con la adición de un agente reductor fuerte que promueve la formación de iones ferroso (Fe2+) en un proceso de oxido-reducción acoplado ubicando así, el proceso de global es un escenario de estudio hidro-electrometalúrgico. La eficiencia en el proceso de blanqueo es susceptible a las características fisicoquímicas del caolín, impurezas minerales e iónicas así como a variables operacionales como el porcentaje de sólidos y la distribución de tamaño promedio (DTP) de las partícula en suspensión, el tiempo del proceso, la concentración del agente reductor y la temperatura, esta gran variabilidad operacional hace que dicho proceso sea difícil de controlar, viéndose influenciado en el alto consumo de reactivos y un bajo desempeño. En una primera aproximación al estudio de las variables termodinámicas (Eh y pH) del proceso de blanqueo de caolines, el estudio que aquí se describe desarrollado en el Instituto de Minerales CIMEX de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín- evalúa, la influencia de tres variables en su eficiencia. Se estudió a nivel de laboratorio el blanqueo de cuatro muestras de caolín procedentes del municipio de la Unión en el departamento de Antioquia (Colombia) considerando como variables principal, el porcentaje del agente reductor involucrado (Ditionito de sodio, Na2S2O4), el tiempo de proceso y tipo de arcilla. El potencial electroquímico (Eth) y el pH del sistema fue evaluado con el equipo Ion Meter/pH 692 marca Metrohm, el porcentaje de extracción de hierro medida al final de cada ensayo por Espectrofotometría de Absorción Atómica y el índice de blancura calculado por colorimetría. La variación del potencial electroquímico (Eth) del sistema, el cambio de la relación Fe2+/Fe3+ con el aumento de la concentración del agente reductor, así como la variación del índice de blancura W (%Whiteness) con el tiempo de procesamiento son una primera aproximación al entendimiento de la fenomenología del blanqueo de Caolines. / Abstract: The kaolin whitening is a process of iron selective mineral dissolution adhered to the surface of the caolinita mineral. This process initiates with the preparation of the pH of a mineral pulp system generating thermodynamic stability conditions in watery state of iron minerals like hematite (Fe2O3), goethita (FeO (OH)) and its ionic species stoichiometry (Fe3+) and it finishes hard with the addition of a reducing agent who promotes the ferrous ion formation (Fe2+) in a connected process of oxide-reduction thus locating, the process of global is a study scene seaplane-electrometallurgical. The efficiency in the whitening process is susceptible to the physico-chemical of kaolin, mineral impurities and ionic characteristics as well as to operational variables like the percentage of solids and the distribution of so large average (DTP) of the particle in suspension, the time of the process, the concentration of the reducing agent and the temperature, this great operational variability causes that this process is difficult to control, seeing itself influenced in the high consumption of reagents and a low performance. In one first approach to the study of the thermodynamic variables (Eh and pH) of the process of kaolin whitening, the study that describe-developed here in the Mineral Institute CIMEX of the Universidad Nacional de Colombia soothes Medellínevaluates, the influence of three variables in its efficiency. The whitening of four kaolin samples studied concerning laboratory coming from the municipality of the Union in the department of Antioch (Colombia) considering like variables main, the percentage of the involved reducing agent (Ditionito of sodium, Na2S2O4), the time of process and type of clay. The electrochemical potential (Eth) and the pH of the system were evaluated with the equipment Ion To put pH 692 marks Metrohm, the percentage of iron extraction measured at the end of each test by Espectrofotometría de Absorción Atomics and the index of whiteness calculated by Colorimetry. The variation of the electrochemical potential (Eth) of the system, the change of the Fe2+/Fe3+ relation with the increase of the concentration of the reducing agent, as well as the variation of the whiteness index W (%Whiteness) with time of processing is one first approach to the understanding of the phenomenology of the Kaolin whitening.