Estudios Cinéticos de la Disolución de Hidroboracita en Soluciones de Acido Clorhídrico y Acido Sulfúrico

Abstract

Se realizan estudios cinéticos de la disolución de hidroboracita en soluciones de ácido clorhídrico y ácido sulfúrico en un reactor tanque agitado discontinuo de acero inoxidable, a presión atmosférica. Se investiga el efecto de la temperatura, el tamaño de partícula, la relación sólido/líquido y la concentración de ácido sobre la velocidad de disolución. Los resultados experimentales permiten observar que la velocidad de disolución aumenta con el incremento de la concentración del ácido y de la temperatura, y disminuye con el aumento del tamaño de partícula y con la relación sólido/líquido. La energía de activación aparente calculada para la disolución de hidroboracita en soluciones de ácido clorhídrico es 44.9 kJ/mol, lo cual no permite inferir cual es la etapa controlante del proceso; mientras que la energía de activación aparente calculada para la disolución de hidroboracita en soluciones de ácido sulfúrico es 14.6 kJ/mol, lo cual permite inferir que el proceso ocurre con control difusivo.

The dissolution kinetics of hydroboracite in hydrochloric acid and sulphuric acid solutions was investigated. The experiments were carried out in a steel batch reactor equipped with a mechanical stirrer, at atmospheric pressure. The effect of reaction temperature, particle size, solid/liquid ratio and acid concentration on the dissolution rate was determined. It was found that the dissolution rate increased with increasing the acid concentration and reaction temperature. However, the increase of particle size and solid/liquid ratio decreased the dissolution rate. The activation energy for the hydroboracite dissolution in hydrochloric acid was calculated as 44.9 kJ/mol, which does not permit to know the process controlling step. The activation energy for the hydroboracite dissolution in sulphuric acid was found to be 14.6 kJ/mol, which indicates that the dissolution is a diffusion controlled process.