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Capítulo 9:

 Planta de extracción. Costos de operación

Los factores que afectan a los costos operativos de un proceso de extracción con disolventes se pueden agrupar en los siguientes apartados:

a.     Concentración y caudal de la alimentación (lejía). Sin duda es uno de los factores de mayor importancia en el global de los costes operativos. En la figura 25 se puede apreciar el efecto de la concentración de la alimentación en los costes operativos. En todos los casos, el aumento de la concentración en alimentación, a igualdad de caudal, alcanza un valor óptimo a partir del cual aunque aumenten las concentraciones de metales en la lejía no se produce una disminución de costo operativo. El efecto del caudal queda recogido en la figura 26, en la que también se puede ver el efecto de la capacidad de producción en los costes operativos.

a.      

caudal de alimentaciónFig. 25.- Influencia de la concentración de alimentación en los costes operativos

caudalFig. 26.- Efecto del caudal de alimentación y la capacidad de producción en los costes operativos

b.     Preparación de la alimentación (lejía).Existen muchos casos en los que es necesario realizar una preparación y ajuste de la lejía que hay que alimentar a la planta. Entre estos ajustes está la neutralización hasta un determinado pH, la adición de acomplejantes para formar con el metal un compuesto aniónico, la precipitación previa de ciertos metales y su posterior filtración, etc.

c.     Preequilibración del disolvente. En algunos sistemas el costo de preequilibración es mínimo o puede ser nulo, p.e. en la extracción del uranio de disoluciones en medio sulfato, empleando aminas terciarias, el costo del ácido sulfúrico que se emplea para la preequilibración del disolvente, antes de la extracción, es del orden de 0,10 € por Kg de U3O8 producido. Sin embargo, en el sistema TBP-HNO3 para la recuperación de zirconio, los costos de preequilibración, usando ácido nítrico, son del orden de 2,07 € por Kg de zirconio producido.

d.     Lavado de fase orgánica. En algunos sistemas es necesario lavar el extracto orgánico de las etapas de extracción (orgánica cargada), con el fin de eliminar elementos coextraidos no deseables. Este es el caso de las etapas de lavado existentes en el segundo ciclo del proceso Zincex, en el que se emplea una disolución con ligera acidez sulfúrica para eliminar de la fase orgánica el calcio coextraido en las etapas de extracción.

e.     Reextracción de la fase orgánica. Los costes de reextracción varían considerablemente de unos procesos a otros. La elección del medio de reextracción representa a menudo el mayor coste diferencial, siendo la definición final del producto a obtener. El agente de reextracción en el sistema TBP-HNO3 es el agua, por lo que el coste es muy bajo. Es el mismo caso que la reextracción del primer ciclo del proceso Zincex. Sin embargo el costo es más alto en el caso de la recuperación de uranio mediante aminas, en el que se emplea una disolución de carbono sódico que puede costar de 0,10 a 0,20 € por Kg de U3O8 producido. En el caso de emplear electrolitos agotados para reextraer, las pérdidas de ácido constituyen otro coste de operación.

f.      Regeneración de la fase orgánica. En ciertos sistemas, la fase orgánica reextraída mantiene un nivel de contaminación de un determinado elemento que no se elimina del sistema en ninguna de las etapas existentes, tendiendo a crecer a medida que va circulando la fase orgánica. Es el caso del catión férrico en el segundo ciclo del proceso Zincex; dicho catión se extrae parcialmente en las condiciones de operación de la extracción y no se elimina ni en las etapas de lavado ni en la reextracción; para evitar que aumente su concentración en la fase orgánica se trata parte del flujo orgánico con una disolución de ácido clorhídrico.

g.     Pérdidas de disolvente. Este factor es de gran importancia en todos los procesos de extracción con disolventes. Las pérdidas de disolvente pueden tener cuatro procedencias:

-       Pérdidas por solubilidad del agente de extracción.

-       Pérdidas por degradación debidas a una alta acidez o alcalinidad.

-       Pérdidas en sólidos que se formen en las etapas.

-       Pérdidas por arrastre físico del disolvente. 

h.     Mano de obra y mantenimiento. Este factor debe tener poco peso en el global de los costos operativos. Sin embargo, si el circuito está mal diseñado y se requieren operaciones manuales adicionales, el coste de mano de obra asciende notablemente.

i.       Energía.Este concepto es totalmente dependiente del tipo de equipo y diseño empleados.

j.       Tratamiento de efluentes. Si el refinado de la extracción contiene cantidades apreciables del metal a recuperar, además de producir una disminución del rendimiento de recuperación, puede requerir el ser tratado con el fin de que el efluente cumpla la reglamentación de vertidos en el área donde esté instalada la planta. Dicho tratamiento produce un costo adicional de operación.

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