Aspectos cinéticos y estructurales en la disolución ácida de la caolinita

Abstract

La reacción entre arcilla y ácido sulfúrico puede considerarse como un proceso simple, con producción de (SO4)3Al2 y liberación de sílice insoluble. Desde el punto de vista del proceso, los rendimientos dependerán de variables operativas como son: concentración del ácido, temperatura, tiempo de reacción, tamaño de partícula, estructura cristalina, etc. Un factor importante en las limitaciones económicas de este tipo de proceso reside en la activación térmica de los minerales antes de la extracción. Una alternativa válida consiste en activar en forma mecánica el mineral, para favorecer la disolución del mismo. Además la extracción puede acelerarse considerablemente si ésta se realiza a temperaturas por encima del punto de ebullición del sistema en reacción. La activación mecánica de la caolinita ha sido estudiada desde el punto de vista del aumento del rendimiento de la alúmina extraíble por disolución ácida a presión atmosférica. Sin embargo no se han realizado estudios profundos con respecto a los cambios de las propiedades fisicoquímicas y estructurales que sufre el mineral durante el tratamiento mecánico. Por otra parte, no existen abundantes antecedentes referidos a la extracción ácida sobre arcilla y caolines a temperaturas por encima del punto de ebullición de la suspensión. Creemos necesario entonces, intensificar los estudios sobre estos aspectos poco dilucidados, y de singular importancia, sin embargo, desde el punto de vista tecnológico. En razón de ello se proyectó estudiar la extracción ácida de alúmina de una caolinita a temperaturas de 130-170°C y estableciendo paralelamente la influencia de la activación mecánica en la velocidad de extracción, en relación al deterioro estructural sufrido por el mineral. El estudio de carácter básico, no contempla, en esta etapa, aspectos tecnológicos del proceso. Está dirigido a evaluar los fenómenos que ocurren en el mineral por tratamiento mecánico y su posterior comportamiento en la rea£ ción química de disolución. Los objetivos pueden resumirse en Tos siguientes puntos: a) Evaluar las variaciones en las propiedades fisicoquímicas y texturales que provoca el tratamiento mecánico sobre la caolinita. b) Caracterizar y cuantificar el deterioro estructural de este mineral, cuando es tratado mecánicamente. c) Determinar la cinética y mecanismo de la disolución ácida en el rango de temperaturas de -130-170°C. d) Establecer una relación entre los parámetros cinéticos obtenidos y el deterioro estructural del mineral.