Química de la Extracción por Solventes: Reactivos Esenciales y su Función

Modificadores en Extracción por Solventes

La función principal de los modificadores es optimizar la separación de fases, mejorando la coalescencia (disminución de arrastre) y aumentando la solubilidad del complejo metálico. También contribuyen a reducir la degradación del orgánico.

Ejemplos comunes: Oximas, alcoholes de cadena larga, fenoles y ésteres.

Estos compuestos actúan de dos maneras principales:

• Aumentan la solubilidad del extractante en el diluyente, lo que incrementa la eficiencia de la extracción.
• Modifican la tensión superficial, disminuyendo así las pérdidas por absorción entre las fases. Esto facilita una mejor separación y reduce las pérdidas por arrastre de la fase orgánica con la fase acuosa.

Sin embargo, es importante considerar que los modificadores pueden aumentar la viscosidad de la fase orgánica, lo que podría promover la formación de borras. Además, pueden incrementar la degradación y/o disminuir la selectividad de la extracción de Cu/Fe.

Diluyentes en Extracción por Solventes

Los diluyentes se emplean para reducir la viscosidad de la fase orgánica, permitiendo que fluya fácilmente, y para disminuir la concentración excesiva del extractante orgánico activo. Son el componente de la fase orgánica presente en mayor proporción.

Generalmente, son hidrocarburos o una mezcla de ellos (como el queroseno).

Requisitos clave para un diluyente eficaz:

1. Ser capaz de disolver el extractante y mantenerlo en solución.
2. Tener baja viscosidad y densidad.
3. Poseer estabilidad química.
4. Presentar baja solubilidad en la fase acuosa.
5. Poseer un alto punto de inflamación, baja toxicidad y baja evaporación.

El diluyente óptimo será aquel que beneficie la transferencia del elemento de interés y la estabilidad de la fase orgánica.

Agentes Orgánicos en Extracción por Solventes

En la Solución de Lixiviación Preñada (PLS), el metal se encuentra en forma de catión. El agente orgánico debe poseer un peso molecular suficientemente grande como para ser inmiscible con el medio acuoso del PLS.

Clasificación de Reactivos Orgánicos

Los reactivos orgánicos se pueden clasificar en varias categorías:

• Ácido Orgánico
• Quelante
• Formación de Par Iónico
• Extracción Neutra o Solvatante
• Sustitución del Ligante

1. Ácidos Orgánicos

Los ácidos orgánicos presentan menor selectividad que los extractantes quelantes y pueden promover la formación de emulsiones estables con soluciones alcalinas. Operan basándose en la transferencia de un ion hidrógeno. Poseen una cinética de extracción muy rápida y tienen la capacidad de funcionar en combinación y sinergia con otros extractantes.

2. Quelantes

Los quelantes son los extractantes con mayor éxito comercial en la extracción de soluciones de lixiviación de cobre. El término "quelante" significa "atenazar", refiriéndose a la capacidad del extractante orgánico de "atar" o unirse a un ion metálico.

Existen dos clases principales de quelantes:

1. Cetoxima: Caracterizada por una fuerza extractiva moderada, óptima en rangos de pH entre 1.6 y 1.8.
2. Aldoxima: Posee una poderosa fuerza extractiva, efectiva a pH más bajos (<).

Características de la Cetoxima

• Buen comportamiento físico, con pocos problemas en la separación de fases.
• Moderada capacidad de extracción de cobre.
• Buena estabilidad química, con lenta degradación a lo largo del tiempo.
• Bajas pérdidas por arrastre en el refino.