Estudio e implementación de un sistema de extracción de Cr (VI) en continuo en columnas empacadas con microcápsulas con Aliquat 336

Abstract

El cromo hexavalente se encuentra entre los contaminantes inorgánicos más peligrosos. Se obtiene como material de desecho en diversos procesos industriales tales como el encurtido de cuero, industria textil y galvanoplastia. Presenta características toxicas para el medioambiente y potencialmente cancerígenas para el ser humano. Por estas razones resulta de suma importancia retirar este metal pesado desde los diversos residuos industriales líquidos antes de liberarlos al medioambiente. Una metodología que ha sido estudiada en diversos países en los últimos años es la microencapsulación de extractantes (MECx). Los mismos compuestos orgánicos que son utilizados en procesos de extracción en minería son inmovilizados en un soporte polimérico esférico y poroso. El procedimiento de elaboración de este soporte involucra su síntesis vía polimerización in-situ, que consiste en una reacción en suspensión con el extractante presente en la fase orgánica, quedando inmovilizado en la red polimérica durante la formación de las microcápsulas. El uso de esta metodología de extracción presenta varias ventajas frente a la extracción por solventes convencional, entre las que se destacan: mayor estabilidad del medio de extracción, facilidad de operación, mayor área superficial y fácil separación de fases. En esta Memoria de Título se estudiaron las condiciones hidrodinámicas óptimas para la utilización de columnas rellenas con microcápsulas con Aliquat 336 como extractante orgánico inmovilizado en ellas. Además, se estudió la extracción y retroextracción de cromo (VI) desde soluciones acuosas ácidas utilizando estas columnas. Los resultados hidrodinámicos muestran que con un relleno del 50% del volumen total de la columna se puede realizar el proceso de extracción y retroextracción de forma óptima. Por otro lado, se observan altas capacidades de extracción para las tres columnas y altos valores de recuperación del metal desde las microcápsulas, especialmente para la columna de mayor relación largo/diámetro, que presenta los mayores valores de porcentaje de remoción. Sin embargo, existe pérdida de la capacidad al aumentar el número de ciclos de extracción/retroextracción, lo que se debe a la pérdida del extractante desde las microcápsulas por arrastre mecánico luego de la etapa de retroextracción. SUMMARY “Study and implementation of a continuous extraction system of Cr(VI) using columns packed with microcapsules containing Aliquat 336” Hexavalent chromium is one of the most dangerous inorganic pollutants. It is obtained as waste material in various industrial processes such as tannery, textile and electroplating. It is environmentally toxic and potentially carcinogenic to humans. For this reasons it is important to remove this heavy metal from the various industrial liquid waste before releasing to the environment. One of the methods that have been studied worldwide in recent years is the microencapsulation of extractants (MCEx). The same organic compounds that are used in mining extraction processes are detained in a spherical and porous polymer support. The elaboration process of this support involves its synthesis via in-situ polymerization, which consists on a suspension reaction where the extractant is present in the organic phase, being immobilized in the polymer network during the formation of the microcapsules. Using this method of extraction has several advantages over conventional solvent extraction, such as: greater stability of the extraction medium, ease of operation, larger surface area and easy separation of phases. In this Thesis the optimum hydrodynamic conditions for the use of columns filled with microcapsules with organic Aliquat 336 as immobilized extractant was studied. The extraction of chromium (VI) from acidic solutions and its recuperation from the microcapsules using these columns was also studied. Hydrodynamic study show that with a 50% of the total volume of the column filled with microcapsules the extraction and recuperation process became optimally. On the other hand, there are high extraction capabilities for all three columns and high values of metal recovery from microcapsules, especially for the highest ratio length/diameter column, which has the highest removal percentage values. However, there is a decrease in the extraction capabilities with increasing the number of extraction/recuperation cycles. This is due to the loss of extractant from microcapsules by mechanical drag after recuperation step.