extractantes, diluyentes y modificadores

1.1.1.1. Extractantes
El extractante es el componente activo de la fase orgánica que interactúa químicamente con el metal, responsable de las reacciones de extracción y reextracción. En la Hidrometalurgia del cobre, los extractantes orgánicos utilizados, son compuestos pertenecientes a la química del carbono, llamados Oximas. Las cuales extraen el cobre y otros metales catiónicos por unmecanismo de “quelación”, en otras palabras, el extractante fija químicamente el metal por dos lados como con una especie de tenazas. Es así que se forma un complejo organometálico, soluble en la fase orgánica, separando los elementos que no son de interés e impurezas, las cuales quedan solubles en la fase acuosa o refino [1].
Existen dos clases de Oximas comerciales que están formadas por la estructurabásica que se muestra en la Figura 2.6., las cuales se diferencian en su estructura química y propiedades; se denominan salicil-aldoximas (Aldoximas), a las que sustituyen el radical A por un Hidrógeno, y además tienen una gran fuerza extractiva, y cetoximas a las que poseen un CH3 o un C6H5 en el radical A, eso sí, estas no tienen la misma fuerza para extraer que las aldoximas, por lo tanto seconsidera que tienen una baja fuerza extractiva. Ambas pueden sustituir el radical R por un radical nonil o dodecil. Además existen las mezclas entre las oximas anteriores, cetoxima/aldoxima, las cuales se utilizan las mejores propiedades de ambas, produciendo un efecto de sinergia. Estas mezclas pueden abarcar rangos de extracción moderadamente fuertes, dependiendo de la relacióncetoxima/aldoxima. [1]

Figura 2. Estructura química general de una molécula de Oxima utilizada comercialmente en la recuperación de cobre (Fuente: COGNIS).
Las primeras oximas utilizadas comercialmente fueron las cetoximas (LIX 64), ya que presentaban propiedades excelentes de extracción y descarga, además trabajaban de manera adecuada con soluciones de lixiviación a temperaturas intermedias y con un rango depH entre 1.7 y 1.8, teniendo una buena estabilidad química bajo estas condiciones en las que las aldoximas se degradan rápidamente, por ejemplo con las soluciones de lixiviación que contienen cloruros y nitratos. Pero las cetoximas no poseían gran fuerza de extracción de cobre desde soluciones más frías, con alto contenido de cobre y con un pH menor. Es así que se desarrollaron las aldoximas,para poder superar los problemas de extracción de las cetoximas. En efecto, como las aldoximas poseen un alta fuerza extractiva, al utilizarla de forma individual el cobre no puede descargarse de manera satisfactoria en un electrolito que tiene características normales. Como resultado, la transferencia neta de cobre de un reactivo extractante como la aldoxima es baja. Por esta razón en planta seutiliza una combinación de aldoxima con cetoxima o aldoxima con algún modificador de equilibrio, ya que el comportamiento combinado de reactivos supera las expectativas de uno individual. [1]
Cabe destacar que el uso de modificadores de equilibrio, tiene algunas limitaciones como lo es la degradación del reactivo orgánico, aumentos en la generación de crud en los circuitos de SX, o bien contaminacióndel electrolito por el excesivos arrastres de una fase en otra. Si bien en los circuitos de SX, solo se ha reportado que la degradación del reactivo es aproximadamente un 10% de la reposición de este. Pero en algunas plantas la degradación puede ser mayor debido al modificador utilizado, la temperatura, la cantidad de ácido del electrolito de avance, entre otras. Favorablemente, las pérdidas dereactivo degrado son muy bajas, si la planta se encuentra operando de manera eficiente.
En la Hidrometalurgia, los reactivos extractantes orgánicos deben contar con una buena combinación de características que se detallan a continuación para que el proceso sea lo más exitoso posible [1]:
Extraer el cobre con una máxima selectividad desde soluciones impuras.
Debe cargar y descargar el metal...