Estudio del proceso de obtención de amonoalunita a partir de caolín para su transofmación en alúmina Público Deposited
En la actualidad, virtualmente todo el Aluminio en el mundo es producido a partir de la Bauxita, mediante la combinación de los procesos de Bayer y de Hall-Heroult. La Bauxita es un mineral de elevado contenido de Aluminio, que a la fecha todavía es de bajo precio y del cual se tienen yacimientos en diversas regiones de la tierra. Sin embargo, los costos de transportación e importación y el inevitable agotamiento de las reservas mundiales, ha orillado desde hace varias décadas a la búsqueda de materias primas alternativas. Nuestro país, no obstante que no cuenta con yacimientos de Bauxita, posee importantes yacimientos de minerales de baja ley en Aluminio, del tipo de Aluminosilicatos y especialmente del grupo del Caolín. En este sentido, el presente estudio trata de establecer las bases para la caracterización de un proceso de obtención de Alúmina a partir de Caolín, partiendo del pretratamiento térmico del mineral, seguido por la lixiviación ácida del Aluminio, posterior formación del análogo amoniacal de la Alunita (Amonoalunita) en reactor a presión, para finalmente obtener Alúmina por descomposición térmica. La parte experimental inició con la caracterización fisicoquímica del Caolín, y continuó con el estudio sobre el pretratamiento térmico del mineral en términos de la pérdida de peso y la cristalinidad de la red del Aluminosilicato. Tomando como referencia una impureza de sílice se definió un parámetro empírico de cristalinidad el cual guarda relación con la pérdida de peso hasta en un 75%; este porcentaje coincide con el de los oxhidrilos más expuestos presentes en la celda unitaria del Caolín y su pérdida es responsable de la destrucción de la red cristalina en la dirección del eje cristalográfico c. Posteriormente, se realizaron ensayos para tratar de caracterizar la relación que guarda el pretratamiento térmico con la lixiviación del Aluminio mediante ácido sulfúrico; y se observó que hasta el momento en que se da el colapso de la red cristalina, la lixiviación de Aluminio está relacionada a la pérdida de cristalinidad y a la de peso. Se identificó una transformación que precede a la de deshidroxilación restante (25%), en la cual se presentan las condiciones más favorables para la extracción del Aluminio. Cuando inicia la pérdida de peso restante, al parecer también inicia una transformación responsable de disminuir las tasas de extracción. A partir de soluciones amoniacales de sulfato de Aluminio se sintetizó la Amonoalunita en un reactor a presión. Se identificó que la reacción no muestra dependencia con la tasa de agitación y es extremadamente rápida, con tiempos de residencia del orden de 15 min. Asimismo, se identificó que el producto obtenido es susceptible de descomposición hidrotérmica ácida, la cual se favorece a medida que se incrementa la temperatura y/o la presión del sistema. Se aplicaron técnicas analíticas para la caracterización del producto en las cuales se identificó la similitud con algunos minerales de la familia de la Alunita; y finalmente se realizaron ensayos de termogravimetría sobre la descomposición térmica de Amonoalunita a Alúmina, observándose en estos últimos que el mineral obtenido contiene dos moléculas de agua de hidratación y que sólo es posible distinguir la transformación a Alumbre; puesto que la transformación hasta Alúmina se da en una sola etapa.
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