Recuperación integral de los barros residuales de las industrias borateras

Abstract

Grandes cantidades de efluentes que contienen compuestos de boro se originan durante los procesos de extracción de boro a partir de los minerales que lo contienen, tales como Ulexita, Colemanita, Tincal, Hidroboracita, etc. Las colas de proceso, consisten en importantes cantidades de arcillas que tienen un contenido de boro elevado, (6-10 % p/p de B2O3), en forma de sales solubles. Es una gran cantidad de boro, que no solo causa pérdidas económicas, sino también graves problemas medioambientales, por la contaminación de los suelos y aguas subterráneas, ya que el contenido de boro no puede superar las 4 - 5 ppm en suelos y las aguas conteniendo este elemento (valores superiores a 6 mg/L), usadas para riego, producen baja de producción, llegando a generar fenómenos de desertización. Una metodología atractiva para la recuperación de B2O3 es utilizar los mencionados barros residuales y someterlos a un tratamiento de extracción a fin de mitigar los problemas ambientales y la pérdida económica. Para este propósito, la extracción de B2O3 se logra por lixiviación de los barros residuales con glicerina cruda proveniente de la industria del biodiesel.Como resultado del creciente mercado del biodiesel, se produce un aumento inevitable en la oferta de este sub producto, la glicerina, que en grandes cantidades se convierte en desecho. La cantidad de glicerina que se genera es muy importante, representando aproximadamente el 10% del biodiesel producido. La depresión de precios resultante de esta sobreproducción de glicerol, debida a su relativamente baja demanda industrial representa, no obstante, una oportunidad para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Por lo que su uso es una alternativa viable de solución a la problemática actual de acumulación de la misma en las plantas productoras de biodiesel.Se plantea una nueva tecnología que purifique los barros provenientes de la industria del boro (eliminando el boro de suelos y aguas contaminadas). Obteniendo como producto; ácido bórico (con amplio campo de aplicaciones especiales; agricultura, cerámica, detergentes, vidrios, etc.) y barros (arcillas) de bajo contenido B2O3 aplicables a la elaboración de componentes de construcción livianos. Por ejemplo para evaluar su potencial uso en la fabricación de componentes constructivos y agregado a morteros de base cementicia.La extracción del boro de los barros se llevó a cabo en un reactor de tanque agitado discontinuo (RTAD) durante 4 horas bajo las condiciones; temperatura 80 °C, concentración de glicerina 0,4 M y relación sólido/líquido 1/10. La extracción de B2O3 de los barros superó el 27%.De este proceso se obtiene dos fases, una líquida y otra sólida. De la fase líquida, luego del agregado del HCl y posterior evaporación a 65 ºC y enfriamiento a 35 ºC, se extrae el ácido bórico por cristalización. Quedando como sobrenadante una solución viscosa, incolora (pH 7 y densidad de 1,21 g/cm3). Esta solución se utiliza para realizar una nueva extracción sobre los mismos barros. En esta segunda extracción se alcanza una lixiviación del 3%. Repetida la operación descripta por tercera vez, el grado de recuperación de B2O3 es menor del 1%, no justificando la realización de las mismas, previo a tomar una decisión técnica resulta necesario realizar un análisis económico.En cuanto a los materiales de construcción, los valores de resistencia en los ensayos sobre las probetas son alentadores, por lo que se continuará estudiando la formación de silicoaluminatos por el agregado de materiales, tales como perlita expandida, tobas, etc., que colaboren en la formación de estructuras tipo zeolitas con el consiguiente mejoramiento de las propiedades mecánicas. Esto supone, que se puede reducir las cantidades de cemento usadas en la elaboración de las mezclas, sin detrimento de las propiedades mecánicas y lograr una disminución en el costo final de las piezas.