La lixiviación es un proceso fisicoquímico que se utiliza en la industria minera para extraer minerales valiosos, como el oro y plata de las rocas. Este proceso se da de forma natural, cuando las rocas se disuelven con agua, y las rocas se quedan con una proporción más baja de los minerales que tenían originalmente. En el sector minero, el proceso de lixiviación se lleva a cabo in situ para obtener desde metales preciosos como oro y plata con el uso de productos químicos como el cianuro o el ozono. Los metales radiactivos como el uranio se obtienen con un proceso conocido como lixiviación ácida. La elección del método de lixiviación depende del metal a obtener, además de la viabilidad ambiental y ecológica del producto químico. En la lixiviación, el producto químico es muy importante. Se utiliza un líquido para disolver o eliminar una sustancia determinada del material sólido, o de la roca.

1. LIXIVIACIÓN

7. • LIXIVIACIÓN EN LECHOS MÓVILES
• Estos procesos son útiles en la extracción de aceite a partir de
las semillas de vegetales como ser: soya, algodón
• Los disolventes utilizados son productos derivados del petróleo:
éter, benceno, hexano
• TIPOS DE LIXIVIACIÓN
• Lixiviación en una sola etapa
• Lixiviación en múltiples etapas
• La lixiviación en múltiples etapas puede ser en corriente directa
o en contracorriente

8. • RELACIONES DE EQUILIBRIO EN LA LIXIVIACIÓN
• Para analizar una lixiviación en una sola etapa y en etapas a
contracorriente, se requiere de una ecuación de línea de
operación o relación de balance de materia y las relaciones de
equilibrio entre ambas corrientes.
• Se supone que el sólido libre de soluto es insoluble, si hay
suficiente disolvente presente para que todo el soluto del sólido
de entrada pueda disolverse en el líquido, en general existirá
suficiente tiempo para que esto ocurra.

9. •

10. •

11. •CONTACTO EN UNA SOLA ETAPA
• Se trata de una operación discontinua que consiste en poner en
contacto íntimo toda la alimentación con todo el disolvente a
emplear, separando después la disolución formada por el sólido
inerte con la disolución retenida.
• Balance de materia: F₀ + D₀ = E₁ + R₁ = M
• Balance respecto del soluto: F₀ x₀ + D₀ y₀ = E₁ x₁ + R₁ y₁ = Mxm

12. • PROBLEMA 1
• En la lixiviación en una sola etapa de aceite de soya extraído
de escamas de soya con hexano, 100 kg de soya que
contienen 20% de aceite en peso se tratan con 100 kg de
hexano. El valor de N para la corriente inferior de suspensión
es constante e igual a 1,5 Kg de solido insoluble/ kg de
solución retenida. Calcule las cantidades y las composiciones
de la corriente del flujo superior e inferior que salen de la
etapa.

14. • PROBLEMA 2
• Una suspensión de soya en escamas que pesa un total de 100
kg contiene 75 kg de sólidos inertes y 25 kg de solución con
10% en peso de aceite y 90% en peso de disolvente hexano. La
suspensión entra en contacto con 100 kg de hexano puro en
una sola etapa, de manera que el valor de N para el flujo inferior
de salida es de 1,5 kg de sólidos insolubles/ kg de solución
retenida. Calcule la cantidad y la composición del flujo inferior y
superior que sale de la etapa

16. • PROBLEMA 3
• 500 kgr de un mineral de Cu de composición
• 12% S04Cu
• 3% H20
• 85% Inerte
• Se somete a una extracción con 3000 kgr de H20 en un contacto
sencillo. La cantidad de disolución retenida por los sólidos es de
0,8 kgr(S+D)/kg de inerte. Calcular
• A) Las composiciones y cantidades del flujo superior o extracto y
del flujo inferior o refinado
• B) El % de Cu extraído

17. LIXIVIACIÓN EN CONTACTO
MÚLTIPLE EN CONTRACORRIENTE
•Constituye el método de extracción sólido líquido
más empleado en la práctica industrial, el flujo
inferior o refinado se va empobreciendo en soluto
desde la última hasta la primera etapa, mientras
que el flujo superior o extracto se va
concentrando en soluto de la primera hasta la
última etapa.
•Otros métodos de cálculo son el de Baker,
McCabe Smith y otros

19. • PROBLEMA
• Se van a lixiviar escamas de soya que contienen 22% de aceite
en peso por un proceso a contracorriente y de etapas múltiples
hasta reducir el contenido de aceite a 0.8 kg de aceite/100kg de
sólido inerte, usando hexano puro. Se emplean 1000 kg de
hexano por cada 1000 kg de soya. Diversos experimentos
muestran la retención de solución con los sólidos en el flujo
inferior, donde N es Kg Inerte/kg sol retenida y Ya es la fracción
en peso del aceite en solución
• Calcular los flujos, composiciones y el número de etapas
necesarias
N (kg I /kg sol) Ya (kg s / kg sol)
1,73 0
1,52 0,20
1,43 0,30

23. PROBLEMA (CONTROL 2)
• Un mineral que contiene 12% en peso de una sal soluble, 6%
en peso de agua y el resto material inerte, se somete a un
proceso de lixiviación en una sola etapa, empleando una
solución ácida como disolvente . Al sistema entran como
alimentación 500Kg/hr de mineral y 400 kg/hr de disolvente.
• Calcular las composiciones y flujos del extracto y del
refinado,calcular el % de soluto recuperado, si la cantidad de
solución retenida en el refinado es igual a 0.4 kg/ kg de inerte.

24. •PROBLEMA 4
• Se ha de proyectar una instalación en múltiples etapa con
funcionamiento en contracorriente para tratar 500kg/hr de un
producto pulvurulento de composición 20% en peso de aceite, 3%
en peso de benceno y 77% de materia inerte. Como disolvente se
va utilizar 400 kg de disolvente benceno con un 2% en peso de
aceite y en el extracto ha de separarse el 90% del aceite
contenido en la alimentación, es decir los sólidos lixiviados deben
contener 10 kg de aceite.
• De las experiencias realizadas en laboratorio se ha encontrado
que la cantidad de líquido retenido por los sólidos de pende de la
concentración, de acuerdo a la siguiente tabla

25. A) Calcular la concentración del extracto y del refinado b) los
flujos del extracto y del refinado c) el número de etapas teóricas
CONCEN. Kg aceite/kg solución Soluc.retenida, kg/kg inerte N, kg Inerte/kg soluc
0.0 0.40 2,5
0.1 0.41 2,439
0.2 0.42 2,38
0.3 0.43 2,325
0.4 0.45 2,22
0.5 0.47 2,127
0.6 0.49 2,04
0.7 0.52 1,92

29. PROBLEMA 1
• Se desea extraer el aceite de una harina oleaginosa mediante
benceno, utilizando un sistema de extracción continua en
contracorriente.El sistema tiene que tratar 1000 kg/hr de harina
(basados sobre el sólido totalmente agotado). La harina no tratada
contiene 400 kg de aceite y 25 kg de benceno. El disolvente fresco
es una mezcla de 10 kg de aceite y 655 kg de benceno. Los sólidos
agotados han de contener solamente 60 kg de aceite sin extraer.
Experimentos llevados a cabo en condiciones idénticas a las del
sistema de extracción que se proyecta indican que la solución
retenida depende de la concentración de la solución, según se
muestra en la tabla. A) Calcular la concentración del extracto y del
refinado B) calcular los flujos del extracto y del refinado
• C) determinar el número de etapas

34. • PROBLEMA # 9

36. RESOLUCIÓN DE SEGUNDO EXAMEN
PARCIAL