El documento describe diferentes métodos y equipos para la lixiviación, que es el proceso de extracción de un soluto de una fase sólida mediante el uso de un líquido solvente. Explica que la lixiviación puede realizarse por percolación a través de equipos como percoladores por cargas o continuos, o dispersando la fase sólida en un líquido agitado en tanques como los Pachuca o agitados. También cubre ecuaciones para el diseño de procesos de lixiviación y aplicaciones comunes como la extracción de aceites

1. INDICE
 1 Lixiviación
o 1.1 Definición
o 1.2 Descripcióndel proceso
o 1.3 Métodosde operación
o 1.4 Ecuacionesde diseñode lalixiviación
o 1.5 Equiposde lixiviación
 1.5.1 Percoladoresporcargas
 1.5.2 Percoladorescontinuos
 1.5.2.1 Extractor tipoBollman
 1.5.2.2 Extractor tipoRotocel
 1.5.2.3 Percoladorde bandasinfín
 1.5.2.4 Extractor tipoKennedy
 1.5.3 Lixiviaciónde unadispersiónde sólido
 1.5.3.1 Tanquesagitadosporcargas
 1.5.3.2 TanquesPachuca
 1.5.4 Lixiviacióncontinuade lasdispersionesde sólidos
 1.5.4.1 El extractortipoBonottovertical de platos
 1.5.4.2 El extractortipoHildebrandtde inmersióntotal
o 1.6 Cuestionario
o 1.7 Bibliografía

2. MARCO TEORICO
EXTRACTORES
Operaciónunitariacuyafinalidadeslaseparaciónde unoomás componentescontenidosenuna
fase sólida,mediantelautilizaciónde unoomáscomponentescontenidosenunafase sólida,
mediante lautilizaciónde unafase líquidaodisolvente.El componente ocomponentesque se
transfierende lafase sólidaalalíquidarecibe el nombre de soluto,mientrasque el sólido
insolublese denominainerte.
Entre másgrande sea la superficiede contactoentre laparte sólidayel líquidoque le atraviesa
aumentalaeficienciade laextracciónypara que se dé estoes necesarioque laparte sólidase le
sometaa un pretratamiento, que normalmente esel secadoylamoliendade lamuestra.
Camposde aplicaciónde estaoperaciónbásicason,por ejemplo:
 La obtenciónde aceite de frutosoleaginosos.
 La lixiviaciónde minerales.
Los componentesde este sistemasonlossiguientes:
Soluto: Sonloscomponentesque se transfierendesde el sólidohastaenlíquidoextractor.
SólidoInerte:Parte del sistemaque esinsolubleenel solvente.
Solvente:Es laparte líquidaque entraencontacto con la parte sólidaconel finde retirar todo
compuestossoluble enella.
Un ejemplo de la vida cotidiana es la preparación de la infusión de café. En este proceso, la
sustancia aromática del café (soluto) se extrae con agua (disolvente) del café molido (material de
extracción, formado por la fase portadora sólida y el soluto)
En el caso ideal se obtiene la infusión de café (disolvente con la sustancia aromática disuelta) y en
el filtro de la cafetera queda el café molido totalmente lixiviado (fase portadora sólida).

3. El material de extracción puede estar presente también como lecho fijo, que es atravesado por el
disolvente. En otra forma de aplicación, el material de extracción percola a través del disolvente.
Existen dos tipos de extracción sólido-líquido y esto depende de la forma en que se realiza el
proceso:
Lixiviación.- Cuando retiramos un soluto diana.
Lavado.- Cuando quitamos componentes no deseados.
Como podemos observar estos procesos son muy utilizados para la purificación de algún
compuesto.
APLICACIONES PRÁCTICAS
Las aplicaciones importantes de la extracción sólido-líquido en la industrias alimenticias son:
extracción de aceites y grasas animales y vegetales, lavado de precipitados, obtención de
extractos de materias animales o vegetales, obtención de azúcar, fabricación de té y café
instantáneo, entre otras:
 Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas, como los de soja y de algodón
mediante la lixiviación con disolventes orgánicos como: éter de petróleo, hexano, etc.
 Extracción de colorantes a partir de materias sólidas por lixiviación con alcohol o soda.
 En ecología para indicar el desplazamiento hacia los ríos y mares de los desechos y
excrementos, además de otros contaminantes como pueden ser los fertilizantes; producido
por el mismo proceso indicado para el fenómeno químico.
 En geológia en el proceso de lavado de un estrato de terreno o capa geológica por el agua.
 En el tratamiento de los minerales concentrados y otros materiales que contienen metales,
la lixiviación se efectúa por medio de un proceso húmedo con ácido que disuelve los
minerales solubles y los recupera en una solución cargada de lixiviación.
 Metalurgia Extractiva: Para trabajar los minerales principalmente oxidados. Desde un
tiempo a esta parte se realiza la lixiviación de minerales sulfurados de cobre mediante
procesos de lixiviación bacteriana
 Obtención de azúcar.
 Fabricación de té y café instantáneo.
LIXIVIACION
DEFINICION
Lixiviacióneslaeliminaciónde unafracciónsoluble,enformade solución,apartirde una fase
sólidapermeablee insoluble alacual estáasociada.La separaciónimplica,normalmente,la
disoluciónselectiva,peroenel casoextremodel lavadosimple,consiste sólo enel desplazamiento
de un líquidointersticial porotro,conel que es miscible.El constituyente solublepuedesersólido
o líquidoyestar incorporado,combinadoquímicamenteoadsorbido,obienmantenido
mecánicamente,enlaestructuraporosadel material insoluble.El sólidoinsoluble puede ser
másicoy poroso.Debidoasu gran variedadde aplicacionesysuimportanciaparadiferentes
industriasantiguas,lalixiviacióntiene otrosnombres.Entre losque se encuentranenlaingeniería

4. químicaestánla extracción,laextracciónde sólido-líquido,lapercolación,lainfusión,el lavadoy
la decantaciónporsedimentación.
Ecuacionesde diseñode la lixiviación
y = Cs/ (As+Cs) x = C1 / (A1 + C1)
Sean:
A= solvente
B= sólidopuroinsoluble,librede soluto ysolvente
C= soluto
x= fracciónenpeso(o enmasa) en lafase líquida
y= fracciónen peso(oenmasa) enla fase sólida
Cs: solutoque se encuentraenlafase sólida,yaseaque esté presente enlaestructuradel sólidoo
disueltoenel líquidoasociado
As:solvente asociadoalafase sólida
C1: solutodisueltoenlafase líquida
A1: solvente,enlafase líquida
De acuerdocon el conceptode equilibriodefinidoparalaoperaciónde lixiviación,se cumpleque:
yeq= xeq
la ecuaciónanteriorrepresentauna rectade pendiente m=1enel diagramax vsy. La cantidadde
líquidoremanente que quedaasociadoaunsólidolixiviadodepende de variosfactores;entreellos
se destacanla densidad,laviscosidaddel fluidoylatensiónsuperficial.Enlasoperaciones de
variasetapasse puedenpresentarque lacantidadde líquidoretenidoopermanente sealamisma
a la salidade cada etapa.En este caso el balance de materialesse facilitapuestoque lascurvaso
líneasde operaciónseránsiempre rectasenlosdiagramasx vs y.
Equiposde lixiviación
Se clasificanendoscategorías principalessegúnel tipode contacto:
1.-Los que realizanlalixiviaciónporpercolación.
2.-Aquellosenque laspartículassólidasse dispersanenunlíquidoy,posteriormente,se separan
de él.
Por percolaciónexistendostipos
Percoladorespor cargas
Se trata de un gran tanque circularo rectangularde fondofalso.Lossólidosque se vana lixiviarse
dejancaer al tanque hasta unaprofundidaduniforme.Se rocíancon undisolvente hastaque su

5. contenidode solutose reduce hastaunmínimoy a continuaciónse excavan.El flujoen
contracorriente del disolvente atravésde unaserie de tanqueseshabitual,entrandonuevo
disolvente al tanque que contiene el materialmásagotado.Algunostanquesfuncionanapresión,
para contenerdisolventesvolátilesoincrementarel índice de percolación.Unaserie de tanquesa
presiónque funcionanconflujode disolvente encontracorriente se denominabateríade difusión.
Percoladorescontinuos
Los sólidosgruesosse lixivian,también,mediante lapercolaciónenequiposde lechomóvil,
incluyendoclasificadoresbasculantesde plataformasencillaomúltiple,equiposde contacto
mediante cestosytransportadoreshorizontalesde bandas.
Estos son:
-ExtractortipoBollman
-ExtractortipoRotocel
-Percoladorde bandasinfín
-ExtractortipoKennedy
Extractor tipo Bollman
Este tipode extractoresmuy peculiar,yaque cuandotrabajamoscon sólidosresultamuydifícil
operarde formacontinua,sinembargoeste tipode extractorlopermite.Esunaunidadelevadora
de cestas diseñadaparamanejarde 2.000 a 20.000 kg/hde sólidosdesmenuzables.Loscubetos
(cestas) conel fondoperforadose colocanenuna bandacon movimientosinfín.Lossólidossecos,
alimentadosaloscestosque descienden,se rocíancon disolventeparcialmenteenriquecido.Al
elevarse,loscestos,enlaotrasecciónde launidad,lossólidosse rocíancon disolventepuroen
contracorriente.Lossólidosagotadosse descargande loscestos,enlaparte superiorde launidad,
a un transportadorde palas;y el disolventeenriquecidose impulsadesdeel fondode launidad.

6. Extractor tipoBollman
Extractor tipo Rotocel
Está formadopor compartimentosenformade sectoresanulares,conpisospermeablesal líquido
que giranalrededorde uneje central.Loscompartimentospasande formasucesivaporel punto
de alimentación,porunconjuntode rociadoresde disolvente,unasecciónde drenajeyunade
descarga(donde el fondotiene unaaberturaparadescargar lossólidosextraídos).Lazonade
descargaes contiguaal sector o zonade alimentación.Laextracciónencontracorriente se logra
con la alimentaciónde disolvente fresco,únicamente enel últimocompartimentoanteriorala
descarga,y lavandolossólidosencadacompartimentoconel efluente recirculadoque procede
del compartimentosiguiente.

7. Extractor tipoRotocel
Percolador de banda sinfín
Es similaral Rotocel,perolaalimentación,lapulverización de disolvente,el drenaje ylospuntos
de descarga sonlinealesenvezde circulares.
Algunosejemplossonel extractordel tipoSmetde banda(sincompartimentos) yel de tipoLurgi
de banda con bastidores(concompartimentos).
(FALTA GRAFICO)
Extractor tipo Kennedy
En este equipo,el disolventefluyeporgravedadde cámara a cámara, encontracorriente conel
movimientode lossólidos.Estácompuestoporunaserie lineal de cámarashorizontalesatravés
de las cualesse desplazan,ensucesión,lossólidos alixiviarpormediode unimpulsor,de
velocidadlenta.Existe laposibilidadde efectuardrenajesentre lasetapascuandoel impulsor
provocala elevaciónde lossólidosporencimadel nivelde líquidoantesde vaciarlosenla
siguiente cámara.IMAGEN
Aquellosenque laspartículassólidasse dispersanenunlíquidoy,posteriormente,se separande
él.En éstaúltimacategoría,se dandos tipos:
• Lixiviaciónde unadispersiónde sólido.
• Lixiviacióncontinuade lasdispersionesde sólidos
Lixiviaciónde una dispersiónde sólido
Dentrode este tipoexplicaremosvariosequipostalescomo:
Tanques agitados por cargas
Estos tanquessonagitadosmediante impulsorescoaxiales(turbinas,paletasohélices) que se
utilizanhabitualmente paraladisoluciónpor cargasde sólidosenlíquidos.Laprincipal funcióndel
agitadoresproporcionardisolventenoagotadoa laspartículas de material durante el períodoque
se encuentranenel tanque ycircular suavementelossólidosatravésdel fondodel tanque o
suspenderlossimplemente porencimadel fondo.Despuésde producidalalixiviaciónse pueden
separarlos sólidosmediante el asentamientoyladecantación,ocon filtrosexternos,centrífugaso
espesadores.
FALTA GRAFICO
Tanques Pachuca (Tanques con agitación neumáticao por aire comprimido)
La lixiviación conagitacióna presiónatmosférica es el procedimiento masutilizadoaescala
industrial.Laagitación se realizabienutilizandomediomecánicos obien a travésde medio
neumáticosconinyecciónde aire.

8. Esta últimaposibilidadse realizaaescala comercial enlosdenominadosTANQUESPACHUCA en
loscualesse establece unacirculaciónascendente- descendentede lapulpaloque facilitala
reacciónde lixiviación.
DEFINICION
Estos reactoressontanques cilíndricosverticales, confondocónico,provisto ensuinterior de una
tuberia central abierta en sus extremos, conectada a un suministro de aire o inyector de aire que
penetra a través de dicho tubo central.
De esta manera,la densidadde lamezcla en el interiordel tuboes inferiorala que se tienenenel
exteriordel mismo,loque provocaLa lixiviacióndinámica,de manerageneral,puede realizarsede
forma discontinua o en reactores con flujo continúo.
En laparte cónicade labase se encuentran tambiénunoschorrosadicionalesde aire paradesalojar
cualquier material que sedimente.
Las dimensionesmediasde estos reactoresrondan los 13 m de altura con diámetros de entre 5 a
7m. El ángulo del cono inferior es de unos 60°.
Fig. Diagrama esquemático de un tanque-reactor Pachuca con agitación neumática.
FUNCIONAMIENTO:
 El Pachuca no es realmente un reactor de mezcla perfecto sino más bien un sistema de
recirculación.
 El material que entre por el tubo central,forzado por el movimiento ascendente del aire,
rebosa por la parte superior y retorna al fondo del reactor en forma cíclica.

9.  La agitación se lleva acabo pasando aire a través de la suspensión: las burbujas de aire
asciendenatravésdel tubo, provocando la circulación vertical del contenido del tanque.
 Antes de descargar el aire en la superficie del líquido, el aire en el interior provoca una
importante circulación,conunsustancial flujode lamezclaque,posteriormente,desciende
por la parte interior del recipiente.
 Evidentementeel tiempode cadaciclodepende de lascondicionesdel diseño del reactor.
 A travésde una boquillaintroducidaenaguase hace pasar un caudal de aire,se observala
formación de un rosario de burbujas cuyo diámetro es función tanto del diámetro de la
burbuja como el del caudal del gas.
 Se alcanza un valor crítico del Reynold de la boquilla a partir del cual el diámetro de la
burbuja pasa hacer independiente del diámetro de dicha boquilla.
 Así paravaloresReynoldsuperioresa10,000, se alcanzaundiámetro deburbuja,constante,
de 4,5 mm.
Figura - Equipo de Lixiviación dinámica por agitación neumática
APLICACION
En la minería:Los mineralesde oro,uranioy otros metalesse lixivianconfrecuenciaporcargas en
grandes recipientes agitados, mediante aire (tanques Pachuca). Por ejemplo en Zambia, para
recuperar cobre y cobalto de antiguos relaves de flotación.
En la industria:
Lixiviacióncontinua de las dispersionesde sólidos

10. Dentrode este tipoexplicaremosvariosequipostalescomo:
El extractor tipo Bonotto vertical de platos
Consiste enunacolumnadivididaencompartimentoscilíndricosmediante ladisposiciónde platos
horizontalesespaciadosadistanciasiguales.Cadaplatotiene unaaberturaradial (rendija)
colocadaa 180° con respectoa lasaberturasde losplatossituadosinmediatamenteporencimay
por debajoyque se limpianmediante unraspadorradial giratorio.Alternativamente,losplatos
puedenmontarse sobre uneje coaxial yrotarsobre palasestacionarias.Lossólidoscaencomouna
cortinaen el disolvente que fluye haciaarribaporla torre.Los sólidossonretiradosporel fondo
del equipomediante untornillosinfínyuncompactador.
Extractor tipoBonottovertical de platos
El extractor tipo Hildebrandtde inmersióntotal
En este equipo,Lasuperficiehelicoidal se perfora,paraque el disolvente puedaatravesarlahélice
encontracorriente.Lostornillossinfínestándiseñadosde modoque permitanlacompactaciónde
lossólidosdurante supasopor la unidad.Existenciertasposibilidadesde que se produzcan
pérdidasde disolventeyunflujoexcesivode alimentación,porloque el funcionamientomás
adecuadoestálimitadoasólidosligerosypermeables.

11. Cuestionario
1- ¿En qué consiste la lixiviación?
La lixiviaciónesunprocesoporel cual se extrae unoo variossolutosde unsólido,mediantela
utilizaciónde un solvente líquido.Ambasfasesentranencontactoíntimoy el solutoolos solutos
se separanante lapresenciadel solvente,loque produce unaseparaciónde loscomponentes
originalesdel sólido
2- ¿Hay alguna manera de realizarlixiviaciónde manera continua?
Cuandose trabaja con sólidosesmuydifícil operarde formacontinua,sinembargo,el extractor
de tipoBollmanlopermite.Loscubetos(cestas) conel fondoperforadose colocanenunabanda
con movimientosinfín.Lossólidossecos,alimentadosa loscestosque descienden,se rocíancon
disolvente parcialmenteenriquecido.Al elevarse,loscestos,enlaotrasecciónde la unidad,los
sólidosse rocían con disolvente puroencontracorriente.Lossólidosagotadosse descargande los
cestos,enla parte superiorde launidad,a untransportadorde palas;y el disolvente enriquecido
se impulsadesde el fondode launidad.
3- ¿Qué aspectosdebemosteneren cuenta antesde comenzar el proceso de la lixiviación?
Antesde comenzareste procesodebemostener encuentael nogenerarimpactosnegativosal
medioambiente yal mismotiempolograrque este procesoseaeficiente
4- Al extraer de un yacimientocierto material,¿podríamos comenzar su ixiviación
instantáneamente?

12. Lo más probable esque éste materiaextraídoantesde serlixiviadopase porunatrituradorapara
así poderobtenerpedazosde roca muchomás pequeñosde losque teníamosal principio,conel
finde que el procesode separaciondel mineral valiososeamáseficiente yrápido.
CONCLUSIONES
Bibliografía
- Introducciónala ingenieríaquímica.Editorial síntesis.
- Manual del ingenieroquímico.RobertPerry
- Fundamentosde laingenieríaVol.II.Coulson-Richardson
- Operacionesunitariaseningenieríaquímica.Mc Graw Hill.
- Cursode químicatécnica.Ed. Reverté S.A.