Separación de Minerales

 

INTRODUCCIÓN Frecuentemente en la industria es necesario separar los componentes de una mezcla en fracciones individuales. Las fracciones pueden diferenciarse entre sí por el tamaño de las partículas, por su estado, o por su composición química.  Así, por ejemplo, un producto bruto puede purificarse purificarse por eliminación eliminación de las impurezas que lo contaminan, una mezcla de más de dos componentes, puede separarse en los componentes puros individuales, la corriente que sale de un proceso puede constar de una mezcla del producto y de material no convertido, y es preciso separar y recircular la parte no convertida a la zona de reacción para convertirla de nuevo; también una sustancia valiosa, tal como un material metálico, disperso en un material inerte, es preciso liberarlo con el fin de proceder a su beneficio y desechar el material inerte (Wenzel, 1990).

C ambio de pH debido a llos os minerales minerales El ph del suelo está influenciado por la composición y naturaleza de los cationes intercambiables, la composición y naturaleza y concentración de las sales solubles y la presencia o ausencia de yeso y carbonatos de metales alcalinos- térreos:   Abundancia en el suelo de óxidos de Fe y Al, que en medio ácido pueden

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modificar considerablemente el pH   Presencia en el suelo de ácidos fuertes como nítrico y sulfúrico

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desprendidos por la actividad microbiana   Meteorización de los minerales presentes en el medio edáfico

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  Mineralización (descomposición) de la materia orgánica que se incorpora al

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suelo.

ANTECEDENTES Se han desarrollado un gran número de métodos para realizar tales separaciones y algunas operaciones básicas se dedican a ello. En la realidad se presentan muchos problemas de separación y el ingeniero debe de elegir el método más conveniente en cada caso.  

Filtración

Es la separación de partículas sólidas contenidas en un fluido, pasándolo a través de un medio filtrante, sobre el que se depositan los sólidos. La filtración industrial va desde el simple colado hasta separaciones más complejas. El fluido puede ser un líquido o un gas; las partículas sólidas pueden ser gruesas o finas, rígidas o flexibles, redondas o alargadas, separadas o agregados. La suspensión de alimentación puede llevar una fracción elevada o muy baja 40-5% en volumen de sólidos (Wenzel, 1990). Los procesos de separación se utilizan para remover contaminantes concentrados en un suelo, para obtener fracciones relativamente limpias que pueden considerarse como suelo tratado. La separación ex situ puede realizarse por diferentes

procesos:

(i)

por

gravedad;

(ii)

física

(ambos

procesos

bien

desarrollados); y (iii) magnética, que es un proceso más novedoso aún en etapa de prueba (Van Deuren et al, 1997).

 

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Separación por gravedad

Separación se sólidos contenidos en gases y líquidos. Por ejemplo, las partículas de polvo pueden retirarse de los gases por una gran variedad de métodos. Para partículas sólidas gruesas, mayores de unas 325 micras, es útil una cámara de sedimentación por gravedad. El aparato es una gran caja, donde en uno de sus extremos entra aire cargado de polvo y por el otro sale el aire clarificado. En ausencia de corrientes de aire, las partículas sedimentan en el fondo por gravedad. Si el aire permanece en la cámara durante un período de tiempo suficiente, las partículas alcanzan el fondo de la cámara, de donde se pueden retirar posteriormente (McCabe and Smith, 1998)  

Separación física

El proceso de separación física o cribado, utiliza tamices con diferentes tamaños de malla para concentrar efectivamente los contaminantes en volúmenes menores. Se basa en el principio de que la mayoría de los contaminantes (orgánicos e inorgánicos) tiende a unirse, química o físicamente, a la fracción fina del suelo (arcillas). De esta manera, al separar las partículas finas de las gruesas (arena y grava), es posible concentrar efectivamente los contaminantes en volúmenes menores de suelo que pueden ser tratados o dispuestos. Normalmente antes de una extracción química, se utilizan algunos pasos de separación física, para clasificar el suelo en fracciones gruesas y finas. La separación física también puede mejorar la extracción electrocinética separando las partículas con metales pesados (Van Deuren et al, 1997).

 

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Separación magnética

Es utilizada para extraer partículas ligeramente magnéticas y radiactivas de matrices como agua, suelo o aire. El proceso opera pasando el fluido contaminado o lodo a través de un volumen que contiene algún material con matriz magnética, como fibra de acero. Los tipos de separación de minerales son ilustrados a continuación:

 

METODOLOGÍA

 

REACTIVOS Y EQUIPOS UTILIZADOS

RE ACTI VO S Tierra

 MA TE R IA L E S Y EQUIPOS

PORQUE PORQU E S E USAR ON ES OS EQUIPO EQUIPOS S

Balanza analítica

Se pesaba la tierra y lo que se separó de ella

Tiras de pH

Medir el pH de las soluciones de agua con la tierra

Vasos de precipitado Piseta (Agua

Se mezclo la tierra con agua destilada

Destilada) Matraz Erlenmeyer Papel filtro

Se uso para filtrar y depositar el agua

Embudo Pipeta Pasteur Microscopio Porta objetos

Se tomo una gota para colocarla en el porta objetos y observar la tierra en el microscopio

Varilla de Vidrio

Agitar la tierra en el agua

Vidrio de reloj

Pesar la tierra

Espátula

Agarrar tierra

 

RESULTADOS Para la obtener la una fracción original, se tuvieron que separar piedras y objetos grandes, los pesos de dichos elementos son mostrados a continuación:

Descripción

Peso (g )

Piedras pequeñas

124.4

Piedras grandes

69.8

Basura

9

Tierra limpia

276.8

muestra

5

Total

485

El pH mesurado de los tres tipos de fracción después de ser disueltas en agua destilada, es mostrado a continuación:

Fracción

pH

Original

6

Gruesa

6

Fina

5

De acuerdo con los resultados obtenidos para el pH del suelo, no se presentan variaciones importantes o notorias en las diferentes muestras de tierra ya que en la tierra original y la fracción fina se obtuvo el mismo pH de 6 y en la fracción gruesa hubo un cambio más notorio, esto debido a que las muestras de tierra tienen concentraciones de diferentes elementos del mismo suelo que al estar presentes, modifican la variable medida.

 

  La muestra tomada de la fracción fina para ser observada al microscopio, es la siguiente:

En la ilustración anterior se observan diversas formas de distintos tamaños, el color pardo es predominante. Se atribuyó que el mineral estaba en la fracción más fina, por tanto, en algunas partes de la muestra pueden observarse estructuras cristalinas que pudieran ser caracterizadas como mineral. La estructuras de mayor tamaño pudiera deberse a arena o arcilla.

OBSERVACIONES Los resultados de pH mostraron poco cambio entre sí, mostrando uno menor en la fracción fina en donde se atribuye que está el mineral y la presencia de este podría provocar el cambio de dicho potencial. Sin embargo, se cree por otro lado, que el poco cambio entre los resultados, pudiera deberse a que la muestra de suelo proporcionada era suelo virgen, es decir, que no estaba alterado o no tenía mineral agregado intencionalmente para su posterior observación y podía ser utilizada como control.

 

BIBLIOGRAFÍA Foust, Wenzel, Principios de Operaciones Unitarias, John Wiley and Sons, 1990. Chapman D. H., y Pratt P. F. 1979. “Método de análisis para suelos, plantas y agua”.5ta., edición. Editorial Trillas, México.   López F. J., y López M. J. 1978. “El diagnóstico del suelos y plantas”. Método de  

campo y laboratorio. 4ta edición. Editorial mundi-prensa. España. Van Deuren, J.; Wang, Z. y Ledbetter, J. 1997. Remediation Technologies Screening Matrix and Reference Guide. 3ª Ed. Technology Innovation Office, EPA. http://www.epa.gov/tio/ remed.htm.