oOZONO EN LA INDUSTRIA MINERA3

QUE ES EL OZONO ?El OZONO es una forma alotrpica del oxgeno (oxigeno enriquecido, O3); posee geometra angula. En su estado natural, se encuentra en altas capas de la atmsfera, formando un filtro que nos protege de los rayos ultravioleta, producidos por el sol.

Se produce de forma natural, por la accin de descargas elctricas durante tormentas, dejando en el aire un olor caracterstico. Por la misma razn tambin se puede identificar cerca de algunos aparatos elctricos.Es un gas ligeramente azulado, de olor penetrante, irritante, explosivo y txico incluso a muy bajas concentraciones.Es soluble a muchas sustancias, formando compuestos metaestables. En agua es 14 veces ms soluble que el oxgeno, pero la solucin formada depende principalmente de la presin, temperatura y presencia de impurezas.

El ozono es termodinmicamente inestable y de forma espontnea se descompone a oxgeno. Este proceso es promovido por la presencia de metales de transicin o de sus xidos. 3O2 2O3

La principal consecuencia de la inestabilidad del ozono es que no puede ser almacenado ni transportado por distancias que impliquen un largo periodo de tiempo, por lo tanto su produccin deber de efectuarse en el momento y en el lugar de utilizacin. El ozono es un poderoso agente oxidante, capaz de participar en muchas reacciones qumicas ya sean de origen orgnico o inorgnico. Su poder oxidante es muy superior al del oxgeno. Si bien el oxgeno se combina con todos los elementos, lo hace a temperaturas altas, mientras que el ozono reacciona con numerosas sustancias en condiciones en las que el oxgeno sera inactivo. El potencial de oxidacin del ozono es 2.076 V, siendo superior al del cloro (1.36 V), o al del perxido de hidrgeno (1.77 V).

La qumica del ozono viene regida por su naturaleza electrfila, basada en el ataque al doble enlace del carbono, en un proceso conocido como ozonlisis. Convirtiendo olefinas a aldehdos, cetonas o cidos carboxlicos.

CICLO DEL OZONO

PROPIEDADES FSICAS GENERALES DE OZONO

OZONO TECNOLOGA NUEVA?El comienzo del uso del O3 se remonta a finales del siglo XVIII.En 1906 se construy en NIZA, Francia la primer planta municipal de purificacin de agua por ozono.Los ngeles California tiene una de las plantas municipales de tratamiento de agua por ozono ms grande del mundo. Su uso en la purificacin de piscinas y spas se remonta hace 65 aos, desde 1984 todos Los Juegos Olmpicos usan ozono como purificador.

APLICACIONES GENERALES DEL OZONOLos campos de aplicacin del ozono son amplios y variados:

Potabilizacin: El ozono es usado para facilitar los procesos de filtracin y como agente desinfectante, sin generar ningn residuo. Tratamiento de aguas residuales: La presencia de compuestos orgnicos carcingenos en aguas tratadas, atribuidos a vertidos clorados de plantas de tratamiento, ha potenciado el uso en del ozono que ha visto muy aumentada su demanda. Por otro lado existen sistemas muy costosos, de mucha complejidad o que implican numerosos riesgos en la operacin. Regado y Fumigacin:El ozono posee accin fungicida, bactericida, desinfectante, vigorizante y vitalizante, esporicida, virucida y oxigenante.

Blanqueo: El impacto ambiental del uso del cloro y derivados clorados en el blanqueo de la pulpa de papel ha hecho considerar seriamente el uso de ozono. Las reacciones de blanqueo con ozono transcurren a velocidades elevadas con alta efectividad. Se ha aplicado tambin para el blanqueo de nueces, ceras, aceites y textiles.

Conservacin:El ozono puede ser utilizado para la conservacin de productos alimenticios en cmaras de fro. Aumentando considerablemente el estado y tiempo de conservacin de productos como carnes, vegetales, frutas, pescados, entre otros.

Otros usos: El ozono tambin es usado en la industria de la bebida para eliminar compuestos orgnicos que podran ocasionar problemas de gusto y olor. La industria microelectrnica tambin necesita de agua altamente purificada para lavado en distintas etapas del proceso. El ozono protege estos sistemas de la suciedad biolgica, sin causar contaminacin inica. No menos importante es el uso del ozono en el campo de la qumica orgnica, basado principalmente en la ozonlisis.

EFECTOS PRINCIPALES DE LA OZONIZACIN Eliminar oloresSi el olor es causado por sustancias orgnicas, el ozono reacciona con estas y las oxida, en una reaccin casi instantnea. No hay productos secundarios nocivos, ya que todo se convierte en agua, oxgeno y dixido de carbono. Tambin puede eliminar olores generados por productos qumicos.

Eliminar coloresOxida los colores causados por sustancias orgnicas, ya que estas son degradadas a compuestos orgnicos simples.

Destruccin de bacterias, Virus, Hongos, Esporas ParsitosSe produce por una oxidacin de la pared celular de estos microorganismos, cambiando la estructura de la clula.

Reducir DBO y DQOEl ozono oxida la DQO y DBO, por diferentes vas, tales como: Ozonizacin pre-biolgica, donde el ozono se utiliza para convertir DQO a DBO, para que las bacterias pueden digerirla, u Ozonizacin postbiolgica, donde el ozono se utiliza para pulir el agua mediante la oxidacin de la DQO ms difcil despus del tratamiento biolgico. Como tambin se puede aplicar solo la ozonizacin.

MicrofocularLa "Pre-ozonizacin", antes de las unidades de eliminacin de partculas puede mejorar significativamente la eficiencia, puede inducir una menor demanda de coagulante o permitir mayores tasas de flujo.El ozono oxida los metales pesados como el Fe y Mn de los xidos o hidrxidos metlicos, precipitndolos y luego se pueden filtrar del agua. Tambin oxida cianuro, sulfuro de hidrgeno, arsnico, entre otros.

Disminuir la TurbidezRemueve los slidos suspendidos que causan turbidez del agua, ya que el ozono cambia la naturaleza y el grado de las cargas superficiales permitiendo as la aglomeracin de las partculas. Se puede lograr una reduccin importante del los slidos disueltos totales y, por ende la conductividad.

Reducir Carga de ContaminantesPuede oxidar pesticidas, fenoles, detergentes, cidos orgnicos, hidrocarburos y metales pesados. Los iones cianuros son convertidos a cianatos y estos a CO2 y Nitrgeno, Los sulfuros y nitritos se convierten a sulfatos y nitratos, el amoniaco puede ser reducido con el ozono cuando se utilizan catalizadores.

Disminuir la Corrosin de TuberasEl pH del agua se estabiliza, el ozono tiene la propiedad de pasivar el metal, es decir, hacerlo ms resistente al ataque del medio.

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CONSUMO DE AGUA EN LA MINERIAComo se sabe, existen una disponibilidad limitada de agua dulce, la cual se ve agravada por una distribucin desigual en las superficies continentales, generando zonas de abundancia y zonas de escasez.Por dicha razn, la Industria Minera reutiliza el recurso en sus procesos y tratan los efluentes generados, debido al potencial de contaminacin del agua y su consecuente efecto en la salud humana y el Ambiente.

El agua se utiliza en los procesos de exploracin, explotacin, concentracin por flotacin, fusin y electro-refinacin, o en el proceso hidro metalrgico, el que consta de lixiviacin, extraccin por solventes y electro-obtencin. Como tambin en los campamentos para el consumo humano

Cada proceso u operacin unitaria de la minera utiliza en mayor o menor medida volmenes de agua para contribuir a la eficiencia del proceso.

APLICACIONES DE OZONO EN LA MINERALos principales usos del ozono en la Industria Minera en la actualidad son los siguientes:

Sistemas de oxidacin qumica, para el pre-tratamiento, tratamiento y post-tratamiento de RILes, con fines de cumplimiento de normativa, recuperacin de aguas para proceso, regado, etc. Para efluentes de espesadores de cobre por ejemplo;

Como agente oxidante en el Tratamiento de Barros Andicos;

Sistema de Oxidacin para neutralizacin de arseniato de cobre, frrico y clcico;

Sistemas de oxidacin avanzada ozono/H2O2, ozono/radiacin UV, ozono / radiacin ultravioleta / H2O2;

Sistemas de Oxidacin Qumica u Oxidacin Avanzada para la eliminacin o regeneracin de cianuro;

Aplicacin del ozono para la recuperacin selectiva de metales. Lixiviacin para la recuperacin de Cu, Ni, aleaciones Cu/Ni, Ag, Au, Pd, Rh, Pt, Hg, Fe, Pb, Mo y As.

Esta recuperacin se fundamentan en las siguientes reacciones:

O2 + 4 H+ + 4 e- 2 H2OO3 + 2 H+ + 2 e- O2 + H2O2 M2+ + 2 H2O 2 M + 4 H+ + O22 M2+ + 2 H2 2 M + 4 H+

ALGUNOS EJEMPLOS Lixiviacin de CobreLa lixiviacin del Cu con O2/O3 presenta un incremento considerable en la velocidad de extraccin, comparada con la lixiviacin con H2SO4 u O2, lo que por supuesto se ve reflejado en la concentracin de Cu.

Lixiviacin de PlataLa lixiviacin de la plata con O2/H2SO4 es extremadamente lenta y casi inapreciable, en cambio con O3/O2/H2SO4 ocurre a velocidades ~ 105 veces superiores.

Lixiviacin de OroLa lixiviacin del oro con ozono en medio HCl es muy efectiva, se necesitan concentraciones bajas de cloruros, es decir, el medio no ser muy corrosivo.

Lixiviacin del platinoEn la lixiviacin del platino con ozono las velocidades de lixiviacin son muy bajas, el platino, al igual que el rodio, puede considerarse inerte durante la lixiviacin con ozono.

EJ. LIXIVIACIN DE ORO Y PLATA El proceso para la recuperacin selectiva de Au y Ag, consiste en tres etapas consecutivas de lixiviacin:

Etapa de lixiviacin con O2/H2SO4, cuyo objetivo es la lixiviacin de metales comunes (Cu, Ni, etc.), as como una pre-oxidacin del slido para evitar el consumo innecesario de ozono en etapas posteriores;

Lixiviacin con O3/O2/H+, para la recuperacin selectiva de la plata;

Lixiviacin con O3/O2/H+ en un medio diluido de Cl-, para la recuperacin selectiva del oro.

Las principales caractersticas del proceso son las siguientes: Las tres etapas del proceso pueden realizarse a temperatura ambiente, a presin normal o a una moderada sobre-presin. La cintica est controlada bsicamente por transferencia de masa. El principal subproducto de las etapas 2 y 3 es oxgeno que puede recircularse a la etapa 1 del proceso. La recuperacin de los metales lixiviados por electrlisis o reduccin con H2, regenera el cido consumido.

Ventajas y Beneficios del uso de OzonoLas ventajas del la utilizacin de ozono son: El ozono es generando por medio de la electrizacin del oxgeno, por lo que no se necesita aadir insumos qumicos. Adems no deja residuos txicos;

Ataca todo los tipos de contaminante (biolgico, orgnico, micro organismo) y la accin no depende de la calidad del agua a tratar;

Tiempo de presencia corto y no presencia residual, por lo que no es necesario de desonizar, como en el caso del cloro u otro agente oxidante;

El ozono microfocula y precipita algunos elementos, por lo que permite la recuperacin de ciertas sustancias, y en otros casos permite disminuir el consumo de coagulante y floculante;

Produce una estabilizacin de pH en niveles cercanos a la neutralidad;

Bajo consumo energtico, Fcil manejo y manipulacin.

GENERADOR DE OZONOGENERADOR DE OZONO, CONCENTRADOR DE OXIGENO Y SISTEMA DE PROTECCIN