CINÉTICA DE CRISTALIZACIÓN DE MEZCLAS DE SALES DE Na2SO4-NaCl PRODUCIDAS DE SALMUERAS CON METANOL

Abstract

Salmueras marinas obtenidas como producto secundario de las plantas productoras de halita contienen aproximadamente 6 % en peso de sulfato de sodio, pero su recuperación por métodos convencionales se hace difícil debido a la presencia de otras sales. El metanol tiene la propiedad de disminuir fuertemente la solubilidad del sulfato de sodio y en menor grado la del cloruro de sodio, mientras que apenas afecta la solubilidad de las otras sales presentes. El éxito de este proceso depende de la presencia de metanol en dos operaciones principales. La primera operación consiste en “saltingout” la mezcla de sales de Na2SO4-NaCl con metanol y en la segunda operación el NaCl es lixiviado con solución fresca de metanol-agua produciendo Na2SO4 de 98 % de pureza con una eficiencia de recuperación de 94 %. Con el fin de realizar un mejor diseño y operación del proceso a nivel industrial se realizó un estudio en un cristalizador continuo a escala de laboratorio. Este fue operado exitosamente desde el arranque hasta alcanzar operación estable con el fin de establecer la cinética de cristalización de las mencionadas mezclas de sales. El estudio fue realizado a temperatura constante de 30 °C, concentración de metanol 60 % en peso, velocidad de agitación 700 rpm y concentración de la salmuera 1.240 g/ml, a cuatro tiempos de residencia: 0,35; 0,53; 0,70 y 0,88 horas. Datos de distribución de tamaño de los cristales fueron obtenidos desde el arranque hasta operación estable. Los resultados revelaron: (1) el tamaño de los cristales es solo función del tiempo de residencia, los cristales obedecen la ley delta L de Mc Cabe´s, (2) las tasa de nucleación y crecimiento de los cristales disminuyen significativamente con el aumento en el tiempo de residencia, (3) se requiere un periodo de seis tiempos de residencia para alcanzar operación estable, (4) la tasa de crecimiento de los cristales está en el orden de 80 a 176 mm por hora y (5) el aumento en el tiempo de residencia disminuye la concentración de Na2SO4 en la mezcla de sales, mientras que la concentración de NaCl aumenta.