RESULTADOS OBTENIDOS:Para cada uno de los objetivos específicos, describa o resuma los resultados. Relacione las publicaciones y lomanuscritos enviados a publicación con los objetivos específicos. En la sección Anexos in<strong>cl</strong>uya informaciónadicional que considere pertinente para efectos de la evaluación.La extensión máxima de esta sección es de 5 páginas (letra tamaño 10, Anal o Verdana).El Obietivo General de este proyecto residía en implementar un proceso continuo para tratar solucionesdiluidas residuales industriales y mineras del país, de forma de poder recuperar o remover sus contenidos demetales pesados, mediante un sistema de adsorción basado en la microencapsulación de extractantes (MC)en matrices poliméricas. Dado el espacio disponible en este informe final, pasamos a resumir los principalesexperimentos y sus resultados asociados a cada uno de los Objetivos Específicos planteados originalmente.AÑO 1Correspondía estudiar la preparación de microcápsulas, caracterizarlas y realizar pruebas de adsorción consoluciones sintéticas que simulan a) un nl que contiene cromo y b) una solución residual de lixiviación de cobre.Obletivo Específico 1: Preparar MC mediante el método químico usando los monómeros estireno viodivinilbenceno y etilenqlicol-dimetil-metacrilato.Las MC fueron preparadas mediante polimerización radicalaria in situ en suspensión en un reactor de vidrioagitado mecánicamente. Se utilizaron los monómeros estireno, divinilbenceno y etilenglicol-dimetil-metacnilato,todos de bajo costo. Se empleó como iniciador de la reacción de polimerización el compuesto peróxido debenzoílo. Los extractantes a microencapsular en esta etapa del proyecto fueron los compuestos ácidosorganofosforados D2EHPA, PC-88A, el compuesto quelante LIX-860 N-IC, los compuestos básicos del tipoaminas terciarias Alamine 336, Trioctilamina (TOA) y la sal de amonio cuaternario ALIQUA-336. También seencapsularon los compuestos solvatantes Tributil-fosfato (TBP) y óxido de tni-octilfosfina (TOPO). Lametodología experimental está explicada en detalle en publicaciones y en las Memorias del primer año (Sr.Juan Canales y Sr. Felipe Pozo. Se obtuvo una buena producción de microcápsulas en casi todos los casos,excepto en la producción de MC con la oxima quelante LIX-860 N-IC, probablemente debido a que este métodoquímico obliga a calentar hasta cerca de 70°C lo que produciría un cierto grado de degradación de la oxima. Encambio, si fue posible obtener MC5 con este extractante por el método físico. De las microcápsulas obtenidaspor este método, en particular se destacaron por su rendimiento y simplicidad de síntesis las siguientes:a) Las preparadas en una matriz copolimérica de estireno (ST) y etilenglicol-dimetil-metacrilato (EGDMA) en lacual se encapsuló el extractante ácido PC-88A. La mejor formulación de ellas se logró con un copolímero de65% EGDMA y 35% ST. Se realizaron test de adsorción de Cu, Cd y Zn con la solución que simula las soluciónresidual de cobre. Detalles de resultados logrados en paper publicado en Sep.Punf Technol., 2008.b) Microcápsulas preparadas con el mismo extractante alquilfosfórico (PC-88A) pero en torno a matrices deestireno, divinilbenceno (DVB) y EGDMA. Se estudió la remoción de Zn y Cu desde soluciones sintéticas quesimulan la solución ácida de mina de cobre. En este trabajo se observó que este entrecruzante (EGDMA)presentó una mayor eficiencia que divinilbenceno. Aunque presenta una menor hidrofobicidad que el DVB, nose observaron pérdidas de extractantes desde la matriz sólida. La remoción de Zn(ll) con este extractante fuesuperior a la lograda para Cu(ll), hecho coherente con el pI-1 usado para la solución acuosa y con la actividadextractiva del compuesto alquilfosfónico. Ver detalles en Memorias señaladas y presentaciones en congreso deciencia de membranas.c) Microcápsulas preparadas mediante inmovilización de el extractante básico tni-octilamina (TOA), en matricessólidas de ST y DVB. Se probaron diferentes composiciones de estos monómeros, midiéndose en varias deellas excelentes rendimientos de síntesis de MC y de retención del extractante en las microesferas. Se removióefectivamente Cu y Zn de una solución ácida que simula un drenaje ácido de mina. Detalles en anexos relativosa presentaciones en congresos y en el manuscrito enviado a publicación a Hydrometallurgy, el cual in<strong>cl</strong>uyetambién aspectos estudiados en el segundo año.d) En Anexos (Tesis y Congresos) se detallan resultados de síntesis de MC, en base a ST y DVB, en las cualesse encapsularon los extractantes solvatantes TOPO y TBO, el ácido PC-88A y los extractantes básicosamínicos TOA, Alamine 336 y Aliquat 336, obteniéndose muy altos rendimientos de síntesis de MC5.Obietivo Específico 2: Preparar distintas MC mediante el método fisico con los polimeros poliestireno,polidivinilbenceno y poli-etilenqlicol-dimetil-metacrilato, buscando encapsular distintos extractantes.Se emplearon los mismos materiales pero ahora ya polimerizados (poliestireno, polidivinilbenceno, polietilenglicol-dimetil-metacrilatoademás de polivinil-pirrolidona y polisulfonas) y se procedió a encapsular losextractantes básicos, Alamine 336, Trioctilamina (TOA) y ALIQUA-336 que actúan mediante formación de paresiónicos e intercambiadores de aniones, lo que los hace apropiados para metales en solución que se encuentrenformando este tipo de especies, tales como cromatos, <strong>cl</strong>oro-complejos de cadmio, etc. También se prepararonMCs con el extractante quelante LIX-860 N-IC en base a polímeros de estireno y EGDMA, resultando ser lasmejores aquellas cuya composición era 35% poliestireno y 65% poli-etilenglicol-dimetil-metacrilato. Todos estoscompuestos fueron disueltos en di<strong>cl</strong>orometano conformando la fase dispersa. Detalle del método de síntesis yresultados en la Tesis del Sr. Felipe Pozo y en presentaciones a congresos relativas a este tema.
oCIEl trabajo con el Ril contenedor de Cr(Vl) in<strong>cl</strong>uyó el estudio de la especiación en solución acuosa de este metalen función del pH, determinándose que en función de la acidez de la solución acuosa y su concentración enella, predominan especies aniónicas tipo Cr0 42 , HCr0 4 , Cr2072 . A un pH de 2,0, se logró extraer hasta el 99%del Cr(Vl) presente en una solución cuyo contenido inicial era aproximadamente 100 mgIL. El complejo extraídopresentó una estequiometría 1 :1 metal:extractante.Objetivo Especifico 3: Caracterjzar física y morfológicamente las MC obtenidas.La diferentes microcápsulas se caracterizaron mediante Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) en un equipoJEOL, JSM 6380LV la cual permitió, determinar que la estructura de ellas eran esféricas y de superficie porosay rugosa. El diámetro de poro, la fracción vacía de cada poro y el área superficial se determinó medianteanálisis por adsorción de gases (BET) con un equipo porosímetro Micromeritics ASP 2010. El tamaño de lasmicrocápsulas se determinó con un equipo Mastersizer 2000 observándose tamaños de MC en un rango entre40 a 200 micrones las cuales en general presentaron una distribución de tamaños normales y estrecha y de unabuena dispersidad entre ellas. Imágenes SEM de las MC y análisis de porosimetría se pueden observar en laspublicaciones científicas y en el capítulo de libro publicado y Memorias.Objetivo Especif. 4: Determinar la cantidad de extractante adsorbido en las MC y estudiar su retención.La cantidad de extractante retenido en las MC se efectuó mediante titulación potenciométrica consoluciones de ácido per<strong>cl</strong>órico para las MC con extractantes básicos (aminas y sales de amonio cuaternario) ycon soluciones de NaOH para extractantes ácidos (los fosforados y la oxima quelante). El contenido de losextractantes solvatantes TBP y TOPO se realizó mediante espectrofotometría-Uy en un equipo Unicam UV-3.Este tipo de análisis se realizó previo a cada prueba de adsorción y de reci<strong>cl</strong>o de las MC, una vez ocurrida ladesorción. No se detectó pérdida de extractantes desde las matrices poliméricas in<strong>cl</strong>uso después de variosmeses. Detalle de estos resultados se presentan en los diferentes anexos de este informe.Objetivo Especifico 5: Realizar pruebas preliminares de adsorción metalúrgica en las MC empleandosoluciones sintéticas de laboratorio que simulan las soluciones reales a tratar.Se efectuaron experimentos de adsorción de los metales empleando soluciones puras preparadas enlaboratorio. Las pruebas se efectuaron a 30°C en reactores batch por contacto de masas variables de lasdiferentes MC con las soluciones que simulan el nl de cromo y la residual de la lixiviación de cobre contenedorade Cu, Zn y Cd. Se estudió el efecto de varias variables (contenido de metal, fuerza jónica y pH de la soluciónacuosa, tiempo de proceso, proporción masa MC/volumen solución acuosa) sobre el grado de adsorción de losmetales en las MC. El contenido de los metáles en las fases acuosas se realizó mediante espectrofotometría deabsorción atómica en un equipo Perkin Elmer 3110. Detalles de resultados en anexos. De la solución quesimula la solución residual de lixiviación de minerales, Cu(ll) fue extraído en forma eficiente con MC cargadascon el extractante oxímico LIX-860 N-lC a campos ácidos fuertes (pH