Nimcix

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Proceso de extracción de uranio mediante contactores NIMCIX |
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ResumenNIMCIX es un contactor de intercambio iónico columnar, desarrollado en el Instituto Nacional de Sudáfrica entre 1970 y 1980. Su utilización es en la metalúrgica extractiva del Uranio, que se encuentra como óxidos. En las columnas NIMCIX se utilizan resinas de intercambio iónico, las cuales entre otrascaracterísticas cuentan con una alta estabilidad, trabajan a temperaturas bajas y logran concentrar el uranio en la resina en una primera etapa, alcanzando concentraciones de 25 g/L en la resina cargada. Luego se extrae el uranio de la resina en columnas de elusión, para sacar una solución cargada con Uranio que posteriormente será tratada por SX, recobrando el Uranio como yellowcake compuesto principalmentepor U3O8. |
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Introducción.
Las resinas de intercambio iónico tienen un amplio campo de aplicación, el cual va desde la química analítica pura, hasta las posibles aplicaciones en el área de la metalurgia extractiva, la cual aun está en constante desarrollo investigativo. Existen muchas aplicaciones para resinas de intercambio iónico, sin embargo aun quedan muchas posibles combinacionesposibles por descubrir e investigar.
Uno de los procesos que utiliza resinas de intercambio iónico es el de la extracción de U3O8, por medio del proceso “NIMCIX contactor” de intercambio iónico de tipo columnar, que está asociado a lixiviación y extracción por solventes. Sin embargo cabe destacar la capacidad de las resinas intercambiadoras para poder concentrar metales valiosos de concentracionesextremadamente bajas, las cuales de otra forma difícilmente podrían ser recuperadas con costos atractivos para la industria metalúrgica. De esta manera, las pérdidas de minerales valiosos y raros son extremadamente bajas utilizando estas soluciones que ocupan el concepto de intercambio iónico “IX”.
El proceso NIMCIX tiene la particularidad de funcionar continuamente, ya que constantemente serenueva o recupera la resina de intercambio y la solución entrante, sin importar de las concentraciones entrantes, la concentración en la resina permanece estable, y el proceso puede ser automatizado mediante el uso de estas columnas.
Marco teórico
El intercambio iónico es una operación de separación basada en la transferencia de materia fluido-sólido. Implica la transferencia de uno o más ionesde la fase fluida al sólido por intercambio o desplazamiento de iones de la misma carga, que se encuentran unidos por fuerzas electrostáticas a grupos funcionales superficiales. La eficacia del proceso depende del equilibrio sólido-fluido y de la velocidad de transferencia de materia. Los sólidos suelen ser de tipo polimérico, siendo los más habituales los basados en resinas sintéticas.
Unaresina de intercambio iónico puede considerarse como una estructura de cadenas hidrocarbonadas a las que se encuentran unidos de forma rígida grupos iónicos libres. Estas cadenas se encuentran unidas transversalmente formando una matriz tridimensional que proporciona rigidez a la resina y donde el grado de reticulación o entrecruzamiento determina la estructura porosa interna de la misma.
Como losiones deben difundirse en el interior de la resina para que ocurra el intercambio, la selección del grado de reticulación puede limitar la movilidad de los iones participantes.
Grafico Nº 1 perdida en recup., v/s SiO2 en resina
Montaje de columnas en planta de Sudáfrica; se reemplazan las columnas de acero inoxidable por unas de Plastico reforzado con fibras.

Las cargas de los grupos iónicosinmóviles se equilibran con las de otros iones, de signo opuesto, denominados contra-iones, que están libres y que son los que se intercambian realmente con los del electrolito disuelto. Cuando dichos iones son cationes, los cambiadores iónicos se denominan catiónicos y cuando son aniones se denominan aniónicos.
Las resinas a Utilizar son sensibles a impurezas tales como SiO2 en cantidades...