En el presente trabajo se realizan ensayos de reducción a nivel laboratorio de briquetas y pellas, las cuales
son obtenidas a partir de una mezcla de proporciones definidas de roca, sílice y coque. La reducción se lleva
a cabo en un horno eléctrico a una temperatura de 1150 ° C, utilizando argón como gas de arrastre. Los gases
producidos en este proceso (P2, CO y CO2 principalmente), son recogidos en agua, se encuentra a una
temperatura que oscila entre 45-60° C. De esta manera el fósforo que se condensa se mantiene en estado
líquido, siendo así más manejable para el posterior tratamiento.
La producción de fósforo en el mundo ha estado incrementándose en los últimos años. Más del 80% de la
producción de fósforo es transformada en ácido fosfórico o sus derivados.
El proceso comercial elemental para la obtención de fósforo, ocurre en un horno eléctrico en el cual, un
aglomerado de una mezcla de roca fosfórica, coque metalúrgico y sílice se somete a reducción. La reacción
que se da es la siguiente:
CaF2. 3Ca3 (PO4)2 + 9SiO2 + 15C 9(CaO.SiO2 1/9CaF2) + 3P2 + 15CO
Estos ensayos de reducción a nivel laboratorio de briquetas y pellas, las cuales son obtenidas a partir de una
mezcla de proporciones definidas de rocas, coque y sílice. Caracterizándola por pérdida de peso y análisis
químico mineralógico.
PARTE EXPERIMENTAL.
La roca fosfórica es sometida a los procesos de trituración, molienda y tamizado en húmedo hasta obtener
un tamaño de grano de 53µm (malla-270).Luego de tamizada la roca, este trabajo se divide en dos etapas:
a) Primera etapa: Consiste en la preparación de briquetas a partir de las mezclas de roca, coque y sílice
en diferentes proporciones, este último previamente molido y tamizado a 270 mallas, sometiéndola
a reducción en un horno eléctrico a 1150°C y variando los tiempos de reducción.
b) Segunda etapa: Se escogieron las mezclas que mejor resultados presentaron en la etapa anterior,
en este caso la roca a 270 mallas , se mezcla con el coque y la sílice en las proporciones ya definidas,
se preparan las pellas con el objeto de incrementar la superficie de contacto así como también
obtener un agregado manejable para el proceso. Se llevaron las mismas a reducción en las
condiciones óptimas determinadas anteriormente. Finalmente, tanto a las briquetas como a las pellas
se les realizó una caracterización químico- mineralógica mediante las técnicas de absorción atómica,
UV visible, MEB y XRD.
RESULTADOS EXPRIMENTALES.
Los resultados de reducción obtenidos en la primera etapa (Briquetas) indicaron que el mejor tiempo
de reducción es el de dos (2) horas siendo las mejores mezclas. Este resultado se dedujo basándose
en la fracción máxima de pérdida de peso y la cantidad de fósforo remanente en las mismas.
Por otra parte, los resultados preliminares de MEB y DRX indican que las mezclas sufrieron
transformaciones de fases dada la aparición de nuevas fases como wollastonita (CaSiO3) y cristobalita
(SiO2) Beta.
CONCLUSIONES.
Es factible la producción de fósforo gaseoso mediante la reducción en estado sólido, los mejores
resultados se obtuvieron para las mezclas en las cuales las relaciones SiO2/CaO y P2O5/C se
encuentran entre 0.8-1.2 y 2.3-2.6 F.M.P.P respectivamente.
Él ácido fosfórico es fabricado a partir de la reacción química de la roca fosfática con el ácido sulfúrico.
Es una sustancia que se comercializa generalmente en estado líquido en concentraciones comprendidas de
40-85%. En Venezuela se fabrica en empresas tales como PEQUIVEN Y TRIPOLIVEN. A nivel internacional
FOSBRASIL es considerada como una de las empresas con mayor producción de ácido fosfórico purificado.
Existen dos procesos para la obtención del ácido fosfórico (vía húmeda y vía seca), siendo el de vía
húmeda el más utilizado. Es una sustancia altamente corrosiva para la salud. Es un ácido triprótico ya que
puedo disociarse hasta tres veces en agua, tiene un uso muy importante en la agricultura, debido a que
acelera el crecimiento de las plantas, sirviendo como nutriente para los cultivos. El ácido Fosfórico no se rige
por una norma COVENIN en específico, más sin embargo éste ácido debe de cumplir los requisitos de
envasados exigidos.
BIBLIOGRAFÍA.
- Stanford Research Institute, Furnace Phosphorus and Phosphoric Acid 52 Menlo Park, California 1969.
- Jacob, KD, et al,Reduction of Tricalcium Phosphate by Carbon Ind Eng. Chem, 20, p 1204-10 1928.
