lixiviacion ti

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA. BOGOTÁ (COLOMBIA). VOLUMEN 22, No. 1 DE 1993

ESTUDIO EXPERIMENTAL PARA LA OBTENCIÓN
DE DIÓXIDO DE TITANIO A PARTIR DE ILMENITA
VIA ACIDO C L O R H Í D R I C O

Pedro Hernández*, Andrés Hurtado, Luis Peñaloza, Jacqueline Romero.
*Departamentos de Química y de Ingeniería Química, Universidad Nacional de
Colombia, A.A. 14490. Santafé de Bogotá, Colombia.Keywords: Tilanium Dioxide, Ilmeiúte.

RESUMEN
Una ilmenita colombiana con un tamaño de partícula que pasa malla 100, se lixivió
con soluciones de ácido clorhídrico cuyas concentraciones oscilaron entre 17% y el
41% (p/v), en relaciones estequiométricas de 1.0 a 2.5 veces, temperaturas entre
75°C y l O r C y tiempos de 1 a 5 horas. La mezcla resultante se filtró obteniéndose
un licor quecontenía entre 70% y 80% del TiO^ presente en la ilmenita, el cual se
hidrolizó térmicamente. El producto final fue obtenido por calcinación a 900°C y
posee un contenido de TiO^ mayor del 97%.

ABSTRACT
A Colombian ilmenite with a particle size less than 100 mesh was leached with (17
to 41 % (w/v) hydrochloric acid and solutions in stoichiometric ratios from 1.0 to 2.5
times, temperatures between75°C and 10TC, and from 1 to 5 hours. The resulting
mixture was filtered to obtain a liquoiu- that contained between 70% to 80% of TiO^
present in the ilmenite, which was thermally hydrolysed. The final product was
obtained by means of calcination to 900°C, with a content ofTiO^ greater than 97%.

INTRODUCCIÓN
La producción industrial de dióxido de titanio se realiza a nivel mimdialutilizando
básicamente dos procesos: uno de ellos emplea ácido sulfúrico e ilmenita como
materias primas (vía sulfato), el otro cloro gaseoso y mineral de rutilo (vía clomro)
(5,7,12,15).

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, BOGOTÁ (COLOMBU), VOLUMEN 22, No. 1 DE 1903

A pesar de que Colombia posee varios yacimientos primarios y secundarios de
minerales de titanio (11, 13,19), no existe producciónnacional de TiO, y por ende
se importa todo lo que se consume. A nivel nacional se ha realizado sólo un estudio
de facübiUdad técnico-económico por la vía sulfato (7).
El presente artículo muestra las condiciones óptimas de laboratorio para obtener
TiOj a partir de una ilmetúta nacional por la vía del ácido clorhidrico. Vía que no se
ha probado a gran escala, pero puede ser una ventajosaaltematíva respecto a los
viejos procesos por: (i) la posibilidad de regenerar el ácido, ocasionando un menor
impacto ambiental, (ii) la disponibilidad de materias primas y (iii) la relativa
simplicidad del proceso (2, 6, 8, 18).

MATERIALES Y MÉTODOS
La ilmenita procedente de la región del Vaupés posee un contenido de 44.65% de
TiOj, 21.28 % de FeO y 24.1 % de Fe^Oj. El ácido clorhídricoutilizado, de producción
nacional, es de grado industrial con ima concentración del 41.09% (p/v).
El proceso optimizado involucra las siguientes etapas: (i) preparación de la muestra,
(ii) lixiviación, (iii) filtración, (iv) hidrólisis y (v) calcinación, tal como se describen
en el diagrama de flujo (figura 1).
En todos los ensayos se analizó el porcentaje de ütatuo solubilizado o precipitado,utilizando para esta determinación el método del Reductor de Jones y se le expresó
como porcentaje de TiO^ (3, 10, 14).

LIXIVIACIÓN
A partir de la bibliografía se obtuvo alguna información sobre las variables de la
lixiviación: cantidad de ácido, exceso de ácido, temperaturas de operación y tiempo
de operación. A estas variables se les aplicó el método Estadístico de Yates (1),
obteniéndose asílos valores medios con los cuales se desarrollaron los ensayos
preliminares de lixiviación.
La investigación se inició a partir de estos ensayos preliminares y una vez analizados
los resultados obtenidos, se procedió a utilizar el método de Optimización
Multivariable Simplex para mejorar cada vez más los resultados.
Para calcular la cantidad estequiométrica de ácido necesaria para...