Roca Fosfórica Como Materia Prima

7/25/2019 Roca Fosfrica Como Materia Prima

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Roca Fosfrica como materia prima

1. Introduccin:Se denomina roca fosfrica a las unidades litolgicas y compuestos qumicosque presentan alta concentracin de minerales fosfatados por procesosnaturales, es tambin el producto obtenido de la extraccin de una mina ydel procesamiento subsiguiente de los minerales fosfatados.

Adems del mineral fosfato principal, los depsitos de RF tambin poseenminerales accesorios e impureas llamadas !ganga !. Sedimentos o rocascon menos del "# $ %olumtricamente de fosfatos, reciben la denominacinde fosftico, pero si el porcenta&e de '()* es superior al (# $ recibe elnombre de fosforita.

+n un depsito mineral, el contenido de fosfato, se expresa como porcenta&ede pentxido de fsforo '()*-, el cual es un indicati%o de la purea delmismo. +n su estructura cristalina con frecuencia pueden detectarsepequeas cantidades de magnesio /g-, 0ierro Fe-, manganeso /n- y en

ocasiones elementos del grupo 1erio. +l fosfato natural, siempre contienepequeas cantidades de 23or F-

2. Descripcin:4as RF se di%iden en dos grupos importantes5 las que albergan menas conapatito rocas gneas y metamr6cas-, y las que acumulan las menassedimentarias llamadas fosforitas, principalmente como francolita. 4afosforita, por otra parte se de6ne como una formacin sedimentariacompuesta por diferentes minerales cuaro, glaucomita, calcita, materialesarcillosos- y fosfatos, representados fundamentalmente por 2uorapatito ominerales cercanos a l. 4os fosfatos estn representados por la %ariedadmicrocristalina denominada francolita y la criptocristalina colofanita. +lcontenido de '()* %ara de 7 a 78 $. 4as texturas de las fosforitas son%ariables, pero las de ms amplia distribucin son las concrecionarias #.#* 9* cm, a %eces "#:7* cm en cada concrecin-, granulares, bioclsticas ymasi%as microgranulares-

4as fosforitas bioclsticas se agrupan frecuentemente con las granulares enun solo grupo y oolitos, se localian conc0as y braquipodos, por e&emplo)bolus 0asta ;# $ de 1a7 '(); - y 4ingula


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Relacin 1a) ? '()*. @ebe asegurarse que el %alor de este parmetrono exceda de ".8, de lo contrario se incrementar la demanda decido y los costos de produccin ,para alcanar una solubilidad dadade la fuente de ', de lo contrario el proceso se %uel%e antieconmico .

Relacin /g) ? '()*. o debe superar el %alor de #.#((, para e%itarun incremento en la demanda de cido en el proceso de acidulacin,

adems de ser per&udicial en el proceso de produccin de AF. Relacin R()7 Al()7 B Fe()7-? '()7. +l %alor mximo debe ser

#,"#, a 6n de e%itar que se presenten contenidos altos de fsforoinsoluble , en las formas de fosfatos de aluminio y 0ierrorespecti%amente, tanto en los fosfatos como en la produccin de AF

+l contenido de Si)(, no deber ser superior a ; :"* $ para usoindustrial , aunque para termofosfatos debe procurarse un mximo de* $, para e%itar formacin excesi%a de sedimentos en el interior del0orno. Codas las RF poseen elementos qumicos peligrosos txicosque comprenden metales pesados, tales como cadmio 1d-, cromo1r- , mercurio Dg- y plomo 'b-, y elementos radioacti%os como eluranio E-, que son considerados peligrosos para la salud 0umana y

animal. 4as RF que contienen 2uoroapatitos, poseen relati%as altasconcentraciones de 23or F- , excediendo a menudo el ( : 7 por cientoen peso (*# mg F ? g '-, debiendo ser considerado este %alor comoun mximo.

4. Composicin:

. Principales Procesos Industriales:+xisten situaciones donde las RF aplicadas directamente no son efecti%as, en

estos casos es posible utiliar di%ersos procesos tecnologas paraincrementar su e6ciencia agronmica y 0acer que los productos seaneconmicamente mas atracti%os , para ello a continuacin se describirn FA), (##> - bre%emente un grupo de tecnologas que a partir del uso de laRF, permiten incrementar su +6ciencia Agronmica, es decir propiciar unmayor aporte de fsforo al desarrollo %egetati%o del culti%o , las mismas sedi%iden en tres grupos de procesos 5 'R)1+S)S GEH/I1)S 'R)1+S)SJI)4)KI1)S 'R)1+S)S FISI1)S @entro de los procesos qumicos seconsideran los relati%os a la reaccin de la RF con diferentes medios acidos,siendo los mismos5 'R)@E11I) @+ A1I@) F)SF)RI1) 'R)@E11I) @+F)SFAC)S @+ S)4EJI4I@A@ C)CA4 'R)@E11I) @+ F)SFAC)S @+S)4EJI4ILA1I) 'AR1IA4 +n los procesos biolgicos se consideran las%ariantes de5 I)1E4A1I) @+ /I1R)RKAIS/)S F)SF)S)4EJI4ILA@)R+S

+ +4 SE+4). F)SF)1)/')SCAS 4os procesos fsicos comprenden, latransformacin de la RF a altas temperaturas en presencia de productos


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fosfosolubiliadores como slice, propiciando as un aumento de lareacti%idad del mineral fosfrico. @entro de este grupo, tambin se incluye lamecla de fosfatos de diferentes solubilidades, asi como la granulacin de RFcon aufre. 'R)1+S)S GEI/I1)S 4os procesos qumicos para lasolubiliacin de las AF FA), (##> -, abarcan diferentes reacciones entre laRF y acidos inorgnicos de sntesis qumica, entre los que se destacan el AS ,

AF , acido clor0drico y acido ntrico . 4a reaccin antes referida puederealiarse en dos %ariantes, a- cuando se utilia la totalidad del acidoestequiomtico requerido para solubiliar todo el apatito contenido en la RF ,obteniendo asi un fosfato de solubiliacin total , y b- cuando se utilia unaparte de la cantidad del cido estequiometricamente requerido , paraproducir un fosfato parcialmente acidulado o solubiliado . +n los ultimosaos, se 0an lle%ado a cabo , muc0as in%estigaciones FA),"


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0emi0idrato doble etapa-, 0emi:di0idrato etapa simple- y 0emi 9 di0idrato,los procesos di0idrato y 0emi:0idrato son los principales y se describen acontinuacin. 'R)1+S) @IDI@RAC) +l proceso di0idrato posee tres etapas5reaccin, 6ltracin y concentracin. +l tamao de partcula requerido en laRF es 8# 9 ># $ menor de "*# Om , lo cual se alcana mediante el uso demolinos de bola o rodillos. 4a reaccin tiene lugar en una serie de tanques

agitados o compartimentos de un solo tanque- y el sulfato de calcio esprecipitado en forma de di0idrato a una concentracin de (8 9 7( $ '()* ytemperatura de ># 9 ;# # 1 . 4a temperatura es controlada pasando ellquido de reaccin a un enfriador de recirculacin de aire. 1erca de * tm desulfato de calcio, son producidas por cada tonelada de '()* en el producto6nal acido .4a 6ltracin inicial , es seguida por al menos dos etapas dela%ado , para maximiar la recuperacin de '()* , estas etapas de 6ltraciny de la%ado son realiadas en sistemas apoyados por condiciones de presin de %aco , preferentemente este 3ltimo. Al 6nal del proceso de la%ado, ellquido remanente es separado de la !tortaP 6ltrada de sulfato de calcio. +llicor acido se concentra , cuando se requiera una concentracin de =( 9 *#$ en el acido 6nal. +l proceso ofrece ba&as temperaturas, ele%ados tiemposde operacin, utiliacin de RF de %ariada calidad y condiciones fciles para

los procesos de parada y arrancada de planta. 'osee un alto consumo deenerga en la etapa de concentracin del AF y prdidas de = 9 8 $ de '()*,principalmente en la fase de recristaliacion del sulfato de calcio. 'R)1+S)D+/I:DI@RAC) +n este proceso la temperatura de operacin es mayor,siendo la misma de "## o1, alcanndose una concentracin en la etapa dereaccin de =# 9 *( $ de '()*, donde el sulfato de calcio es precipitado a laforma 0emi0idrato. 1omo se obser%a , este proceso ofrece un signi6cati%oa0orro de capital de in%ersin y energa , sin embargo los cristales de sulfatode calcio formados , son mas difciles de 6ltrar , a menos que se utilicenmedios para modi6car la formacin de cristales. 4as perdidas de '()* sonde 8 :"# $ y el acido 6nal contiene mayor cantidad de impureas,comparado Fig. (.# Seleccin de la /e&or alternati%a para la industrialiacinde la roca fosfrica del @pto. del Duila (< con el proceso @i0idrato. +nsentido general, la produccin de AF puede %ariar , en funcin de lascaractersticas de la RF , la concentracin 6nal del acido , y la e6cienciaglobal del proceso. +l acido fosfrico que se comercialiainternacionalmente, se concentra preferentemente a *( 9 *= $ '()* , sinembargo si el mismo ser utiliado directamente en el proceso deproduccin de fertiliantes fosfticos, se requerir de una menorconcentracin, con el a0orro correspondiente en los costos de produccin. +nla Fig. (.# se muestra el esquema de produccin de AF FA),(##>- , ensinergia con la produccin de RF'A, que se realia en el 1omple&o de /orn ,Qeneuela, el cual es muy importante tenerlo en cuenta para futurosproyectos de desarrollo de este tipo de produccin. 1omo referenciageneral , se tiene que con una RF de 7( $ de '()* y usando el acido

directamente en la produccin de fertiliantes fosfticos se requerir unconsumo de 7.7 tm ? tm '()* , un consumo de AS D(S)= al "## $- de (.;tm? tm '()*. +l agua de enfriamiento %ara de "## 9 "*# m7? tm '()* y elconsumo de agua de proceso %aria en un rango de = 9 > m7 ? tm '()*. +lconsumo de electricidad %aria de "(# 9 ";# 0. ? t '()* y el requerimientode %apor de #,* 9 (.( t?'()*. 1uando se combina la produccin de AS , conla produccin de AF , el %apor de alta presin producido en la caldera derecuperacin del proceso de AS , puede ser utiliado para producirelectricidad , y el %apor de escape de ba&a presin , se emplea en lose%aporadores al %aco, para la concentracin del AF . 4as RF contienennormalmente ( 9 = $ de 23or, sin embargo la mayor parte de este elementoes liberado a la fase gaseosa en las etapas de reaccin y e%aporacin ynormalmente se recupera para producir deri%ados del Acido Fluorsilcico,

pudiendo alcanarse (# 9 7# g de D(SiF8 al "## $ ? tm '()*. 4as plantasmodernas de AF, tienen una capacidad de produccin de 0asta "8## tm de'()* ?da, dependiendo del tipo de proceso. Jasado en los datos y criterios


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antes referidos, un estimado preliminar conceptual para una planta de(##,### tm?ao de RF'A #:7*:#-, con AF , y considerando las cuatro minasob&etos de e%aluacin, demandaran los insumos que se presentan en la Cablao. (." . Cabla o. (." JA4A1+ @+ /AC+RIA4+S 'ARA EA '4ACA @+'R)@E11I) @+ R)1A F)SF)RI1A 'AR1IA4/+C+ A1I@E4A@A 1)1A'A1I@A@ 'ARA (##,### C/ ? AT) @+ #:7*:# @escripcin 1onsumo

tm?ao- 'roduccin tm?ao- Roca fosfrica 'arcialmente Acidulada(##,### tm?ao ". Roca Fosfrica directa para acidulacin 9 '()* 9 () -Krado Fertiliante a producir 9 '()* 9 () - 1onsumo de RF tm?ao- Cm'()* ? ao a- /edia 4una #:77:#- #:7*:# ">* $ del alimento de la planta.Cambin la asimilacin del fosfato por la planta Dignett, "


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forma se reducen los requerimientos energticos en el sistema de secado.Keneralmente , las impureas de 0ierro y de al3mina en el cido fosfrico deproceso 03medo, pro%enientes de RF con ele%ados contenidos de R()7Al()7 B Fe()7 - son precipitadas como ortofosfatos , afectando as elcontenido 6nal '()* soluble en agua y citrato de amonio, presente enocasiones en los fertiliantes fosfatados. Ena planta de produccin de /A'

I%ell, "8 el >> por ciento de'()* siendo su frmula qumica D*'7)"# , sin embargo cuando estos seelaboran por concentracin de AF de proceso 03medo , los supercidos Fig.

(.7 Seleccin de la /e&or alternati%a para la industrialiacin de la rocafosfrica del @pto. del Duila 77 correspondientes poseen normalmente uncontenido de '()* entre 8; y >8 por ciento , conforme al origen de la rocafosfrica y el tipo de e%aporador usado . 4os desarrollos recientes , incluyenla produccin de un superrido de proceso 03medo que tiene unaconcentracin de '()* de un ;7 por ciento , que sin las impureas es casiequi%alente a un material an0idro que tenga un contenido no orto de un


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de polifosfatos granulares , producidos a partir de AF de 0orno elctrico y deproceso 03medo Qer Fig. (.7 y (.=- por %arios productores. 4os productosrepresentati%os incluyen el "7:*;:#, el "8:8":# y el (":*7:#. +n este proceso,el cido superfosfrico se 0ace reaccionar continuamente con el amonacoan0idro en un recipiente agitado a presin a aproximadamente (#* o1 yentre ".8 y ( g? cm( manomtricas. +l producto fundido 2uye 0acia una

mecladora de doble cilindro , donde se granula con los 6nos reciclados aalrededor de 8* ""* o1, dependiendo del cido que se use. +l materialobtenido de la mecladora, se 0ace enfriar antes del tamiado, al rango detamao que se desee. SE'+RF)SFAC)S S+1I44) +l superfosfato sencillo, esproducido mediante la reaccin IFA," 1aS)= B #,* D() B ( DF Fig. (.=

Seleccin de la /e&or alternati%a para la industrialiacin de la roca fosfricadel @pto. del Duila 7= Cambin se produce el superfosfato doble (; 9 7( $'()*-, el cual se obtiene mediante una mecla de AF y AS, seg3n la reaccinsiguiente5 >- 71a* ')=-7F B 7D7')= B < D(S)= :::::: N 8 1a D(')=-(.D() B < 1aS)= B 7 DF 4a formacin de sulfato de calcio, en ambos procesoscubre cierta super6cie de los granos de RF, limitando su reaccin con loscidos utiliados, debido a ello el completamiento de la reaccin toma uncierto tiempo, una %e aadidas las materias primas reaccionantes, esteperiodo se conoce como !tiempo de cura del productoP. +ste tiempo de curadel producto se determina, cuando ya no es rentable econmicamenteseguir almacenando el producto, al no incrementar signi6cati%amente, losni%eles de '()* soluble en agua, respecto al contenido de '()* total. @adala acide mineral libre que presentan los superfosfatos sencillos, los mismosrequieren en algunos casos de una amoniatacin pre%ia, seg3n la reaccinsiguiente5 ;- 1a D(')=-( B D7 :::::::::::: N 1aD')= B D= 'ero cuando seproduce una sobreamoniatacin, se afecta el contenido de fsforo asimilableen el producto, seg3n la reaccin siguiente5


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emplear, puede ser igual al presentado en la Fig. (.( Seleccin de la /e&oralternati%a para la industrialiacin de la roca fosfrica del @pto. del Duila 7*ICR)F)SFAC)S +l uso del acido ntrico, en %e del AS para producirfertiliantes a partir de la RF Sauc0elli, "#-, recibi estmulo en +uropapoco despus de 6naliada la segunda guerra mundial, cuando parecainminente una prolongada escase de aufre. 4a escase fue de duracin

limitada, pero las %enta&as de producir fertiliantes compuestos sin la ayudadel AS y? AF , 0a atrado desde entonces a los productores de %arias partesdel mundo . 4a qumica de produccin Qer Fig. (.*- del nitrofosfato escomple&a y pueden lle%arse a cabo numerosas reacciones e interaccionesconforme a los tipos y proporciones de materias primas que se usen , ascomo a las condiciones de operacin empleadas. 4a reaccin entre la RF y elacido ntrico en presencia de alg3n AF aadido, bien como materia prima oproducido in situ, puede representarse de la forma siguiente5 ""- 1a"#F(')=-8 B (# D)7 B = D7')= ::::::::: N "# 1a )7-( B "# D7')= B ( DF+n la mayora de los casos, los productos 6nales de las reacciones entre laRF y el acido ntrico , no pueden utiliarse directamente para propsitos defertiliacin, debido a la naturalea corrosi%a e 0igroscpica del nitrato decalcio formado ,por ello por regla general se realia un procedimiento

posterior para superar esta limitante, bien para eliminar el nitrato de calcio,o para con%ertirlo in situ a sustancias menos 0igroscpicas. 'osterior a lasetapas de reaccin y adicin de materias primas al proceso , se lle%a a cabola granulacin, secado , clasi6cacin 9 molienda de las fracciones gruesasdel producto , enfriamiento y acondicionamiento 6nal del producto mediantela aplicacin productos anti 9 0igroscpicos talco industrial, aceites , tierrasde diatomeas, etc, etc - 'R)@E11I) @+ F)SFAC)S @+ S)4EJI4ILA1I)'AR1IA4 4as rocas fosfricas parcialmente aciduladas RF'A- son obtenidas0aciendo reaccionar la RF con AS D(S)=- AF D7')=- en cantidadesmenores que las requeridas para producir el superfosfato triple o elsuperfosfato simple, respecti%amente. +l uso de las RF'A se 0a propagadoen europa y amrica del sur, desde que ordengren "-, inform acercade su uso. 4as RF'A pueden ofrecer un medio econmico de aumentar lae6ciencia agronmica de las fuentes locales de RF, que de otra manera noseran adecuadas para la aplicacin directa. Fig. (.* Seleccin de la /e&oralternati%a para la industrialiacin de la roca fosfrica del @pto. del Duila 78'or esta ran, una gran cantidad de estudios 0an sido y contin3an siendorealiados a ni%el internacional Dammond et al ,"


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de la RF cayendo como una cortina lquida. +l ob&eti%o 6nal, siempre sersolubiliar la mxima cantidad de RF para un ni%el dado de acido utiliado.4a experiencia 0a demostrado que los ni%eles ms e6cientes de acidulacin,que producen el mximo de ' soluble por cantidad de acido utiliada, %arandel 7# al 8# por ciento. A estos ni%eles, los cidos atacan la apatita de lafosforita, pero tienen poco efecto sobre los minerales gangas duros, tales

como los silicatos. 4os principales compuestos fosfatados en las RF'A son elfosfato monocalcico soluble en agua, el fosfato dicalcico, soluble en 1A y lafraccin de la RF que no reacciona con el acido, de poca solubilidad delenta solubilidad. +l comportamiento agronmico de las RF'A, al igual quecomo se seal para las RF de aplicacin directa, %ara con5 +l grado deacidulacin. 4as propiedades qumicas del suelo, especialmente el pD delsuelo y retencin absorcin- de fsforo. +l sistema de culti%o. Seleccin dela /e&or alternati%a para la industrialiacin de la roca fosfrica del @pto. delDuila 7> +n general los factores que aumentan la e6ciencia agronmicarelati%a de las RF'A son una alta reacti%idad, tamao 6no de las partculasde la RF, el pD acido del suelo, un ele%ado contenido de materia orgnica enel suelo, un largo ciclo de crecimiento del culti%o y la rotacin de culti%os. 4aRF'A, es tambin probablemente ms %enta&osa que los fertiliantes

fosfatados solubles en agua @A', /A' y SFC- en aquellos casos donde lalixi%iacin de los fosfatos puede ser un problema como en los suelosarenosos Jolland et al, "


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transparente m%ilM a una concentracin de ;*$ es un lquido %iscosotransparente incoloro o ligeramente amarillentoM y a una concentracin del"##$ es un slido 0igroscpico e inestable, formado por cristalesortorrmbico s. o tiene olor. Su punto de ebullicin es igual a ("7 Y1 y supunto de fusin de =(.7* Y1. Su densidad espec6ca es de ".;>=" g?cm7 a(* Y1 y su pD de ".*. +s muy soluble en agua caliente *=; g?"## m4-. Su

presin de %apor es igual a = 'a #.#(;* torr- a (# Y1. Su pD es de ".*.Forma tres tipos de sales5 fosfatos primarios, dibsicos y tribsicos. Act3acomo un agente quelante. 1orroe a los metales ferrosos y a sus aleaciones.Reacciona con los metales para formar 0idrgeno gaseoso in2amable. Sedescompone a temperaturas por deba&o de su punto de ebullicin y alcontacto con alco0oles, alde0dos, cianuros, cetonas, fenoles, steres,sulfuros, mercaptanos y compuestos orgnicos 0alogenados. 1uando sequema forma %apores txicos de xidos de fsforo. b- 1rear soluciones parasatisfacer la necesidad. 4as rocas fosfricas 0an sido ampliamente utiliadaspara la produccin de abonos inorgnicos y aditi%os en la fabricacin dealimentos en la nutricin animal. Se 0an realiado di%ersos estudios para lautiliacin directa de la roca fosfrica en el enriquecimiento de suelos y se0an desarrollado tecnologas para el bene6cio de esta. 'ara la produccin del

cido fosfrico es necesario tener en cuenta las condiciones y caractersticasque debe tener la roca fosfrica para poder ser usada. 4a roca fosfricatriturada debe ser bene6ciada por %a 03meda con cido clor0drico y debecontar con * etapas principales. a. Adecuacin de la roca fosfrica quecomprende las operaciones de reduccin de tamao y tamiado. b.)btencin de cido fosfrico mediante la digestin de la roca fosfrica concido clor0drico. c. eutraliacin del cido fosfrico con 0idrxido de calciopara la obtencin del fosfato biclcico. d. Separacin de los productos dereaccin en procesos de 6ltrado, e. Adecuacin de los productos del procesofosfato biclcico y cloruro de calcio en procesos de cristaliacin y secado.+xisten dos maneras principales para la fabricacin del cido fosfrico5 QaSeca Formacin del cido a partir de fsforo elemental- y Qa D3medaDemi0idratado y @i0idratado-(. a. Qa Seca5 1ompuesta de tres principales pasos. 1ombustin delFosforo. Didratacin del '()* resultante. Recoleccin de los 0umos 'recipitador electrosttico- b. Qa D3meda5 R0one 'oulene5 consta de "reactor con agitador central y con baZes, existe una adicin de D(S)= endi%ersos puntos a tra%s de dispersin. o posee sistema de recirculacin. 'rayon5 consta de un 3nico reactor di%idido en tres diferentes secciones.1onsta con %arios agitadores en cada seccin y la adicin de D(S)=normalmente se realia en las ( primeras secciones. Siape5 se recomiendapara rocas de alto contenido de carbonatos donde se utilia la emisin de1)( como medio de agitacin y conduccin de 2uido. 1onsiste en un reactorcon un cilindro interno donde se adiciona el D(S)=, acido de reciclo y laroca. 'ara esta industria se escoge la produccin de cido fosfrico por %a

03meda. (. R+1)4+11IW @+ @AC)S K++RA4+S )JC+1IW @+ X1I@)F)SFWRI1) QHA D[/+@A Veso Demi0idratado5 4a molcula de yeso estformada por \ molcula de agua. S)=1a(B \ D() Veso @i0idratado5 4amolcula de yeso est formada por ( molculas de agua. S)=1a( B ( D()

Reacciones Gumicas del 'roceso Krfico ". 'roceso de produccin conreacciones @escripcin del proceso7. 'reparacin de la roca fosfrica5 Ena %e que se extrae el mineral y seconcentra, es necesario pul%eriarlo para poder 0acerlo reaccionar con elcido sulf3rico, la molienda se realia en un molino de bolas. Formacin delcido fosfrico5 Ena %e pul%eriada la roca fosfrica se agrega al reactoragitado y tambin se alimenta cido sulf3rico, lle%ndose a cabo la siguientereaccin5 1a7')=-( B 7D(S)= B 8D() 71aS)=. (D() B (D7')= +tapas5". Fosfato /onoclcico. 1a7')=-( B =D7')= 71aD(')=-( (. 4odo de

reaccin. 71aD(')=-( B 7D(S)=B 8D( 71aS)=(D() B 8D7')=+liminacin del yeso5 'ara separar el cido fosfrico disuelto en el agua y elsulfato de calcio con dos molculas de 0idratacin o yeso 1aS)= . (D() s--


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se 6ltra , con lo que se separa en forma slida el yeso y el cido fosfricopasa disuelto en agua. )btencin de cido fosfrico concentrado5 'araeliminar el agua, el cido diluido se pasa a una columna de destilacin,donde por diferencias de punto de ebullicin se separa el agua, quedando elcido fosfrico listo para almacenarse. 1ondiciones para las operaciones/olienda Reactor " Reactor ( Reactor 7 Filtrado 're Cratamiento @ecantacin

+%aporador Xcido Fosfrico=. a. Cratamiento Gumico Cemperatura5 8(]1 Acide Sulf3rica libre5 7#:7* g?4 b. +%aporacin 'resin y temperatura del %apor saturado5 "7#psi y ";#]1 Cemperatura del cido en el cono5 >8:;# ]1 Cemperatura en el intercambiador5 "##:""# ]1 'resin de Qaco5 >8:;( mmDg Cemperatura agua fra5 7#:7( ]1 Cemperatura agua caliente5 =#:=(]1 c-Requerimientos legales @ecreto 4ey "< de (#"(5 establece los parmetrospara la expedicin del certi6cado de carencia para el mane&o de sustanciasqumicas. Seala el registro electrnico de los mo%imientos de sustanciasMelimina la planilla de transporte, establece la prrroga automtica porreno%acin oportuna. 'rotocolo para el control y %igilancia de lacontaminacin atmosfrica generada por fuentes fi&as. )ctubre de (#"# 4as sustancias qumicas y el tr6co de estupefacientes. @ireccin acional

de +stupefacientes. @ecreto "8#< del 7" de &ulio de (##(, !mane&o ytransporte terrestre automotor de mercancas peligrosas por carreteraP.

4ey ** de ">, sobre la seguridad en la utiliacin de los productosqumicos en el traba&o, adoptados por la >>^ reunin de la 1onferenciaKeneral de la )IC, Kinebra, "


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de las importaciones de cido fosfrico anuales son5 " C)+4A@A` "### K.4as importaciones en el ao (#"" fueron de "#=.* Con, en el ao (#"( de*8.* Con y en el ao (#"7 de 7.;(( Con. 4as exportaciones anuales son5>. " C)+4A@A` "### K. 4as exportaciones en el ao (#"" fueron de (".*Con, en el ao (#"( de =.( Con y en el ao (#"7 de "".= Con. 4a mayoraplicacin del cido fosfrico es en los fertiliantes, por lo cual %amos a

estudiar sus importaciones, en ilogramos. " C)+4A@A` "### K. 4asimportaciones en el ao (#"" fueron de #,##* Con, en el ao (#"( de # Con yen el ao (#"7 de (.**= Con. +n cuanto a las exportaciones de fertiliantesfueron5;. " C)+4A@A` "### K. 4as exportaciones en el ao (#"" fueron de 7,8 Con y en el ao (#"7 de *7,( Con. Ceniendo encuenta que el mercado de los fertiliantes tiene altas proyecciones porque seexporta ms de lo que se importa, y que para su produccin es necesario elcido fosfrico proponemos una capacidad de planta de 8## Con?ao. 7.R+1)4+11IW @+ @AC)S C1I1)S +S'+1HFI1)S a- /ateria prima +nJoyac 0ay buenos yacimientos de roca fosfrica, mineral cuya magnitud,localiacin y caractersticas se sealan a continuacin" 5 Curmequ5Dace un tiempo se descubrieron y se comenaron a explotar las minas

llamadas !4a 1asca&eraP y !SotaP a 8 por carretera de Qentaquemada 9Curmequ. Keolgicamente el rea de concesin est comprendida entra lascoordenadas ""#8.="; , ""#8."(8 , ""#;.#=# + y ""#>.$ promedio en Cota y("$ en las otras reas. Soat5 Al sur de la poblacin, en las %eredas de'ortogalete y Uabonera se encuentran yacimientos fosfticos. 4os estratos secomponen de mantos de liditas calcreas y calias fosfticas. +stos 3ltimostienen de (# a 7# cm de espesor con contenido de "8$ de '()* y dosmillones de toneladas de reser%as. Su explotacin se di6culta porque debe0acerse en con&unto y la separacin de las calias fosfticas resulta costosa.+n otro sitio de la %ereda 'ortugalete se encuentra otro yacimiento fosfticopero el contenido de '()* no alcana al ($. )tros yacimientos dedepartamento se encuentran en5 Joa%ita @e tamao reducido-M 'a del Ro0asta la parte ba&a de Soat manifestaciones-M Joa%ita: 4a E%ita:Kuacamayas al oeste, regin del ro e%ado de +l +spino- con contenido%ariable del '()* en parte explotable al ta&o abierto y con di6cultades para

la separacin de las capas fosfticas. Socot ladera del pramo de 'isba,dos yacimientos con espesor de 7 metros y #.= a


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porcenta&e de '()*. 1aracteriacin de la roca fosfrica 4a roca fosfrica esla materia prima para la obtencin de fertiliantes, como el cido fosfrico,es un fertiliante natural, que presenta una adecuada relacin de precios porunidad de nutriente ero de menor concentracin y ms lenta solubilidad quelos fertiliantes industriales. @eterminacin $masa- Qalor 1alcio 7.(- 7`(.(h"#:"7 p7`"(.>-

"(. +stos %alores indican que el primer DB se desprende con facilidad a un apD cido a pD`(." la mitad del D7')= se 0a disociado para formar D(')=: -, lo que quiere decir que el D7')= es un cido moderadamente fuerte. +l


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p de la segunda disociacin >.(- es el ms prximo al pD del medio internoy por lo tanto, es esta segunda disociacin la que tiene ligar re%ersiblementeen el medio interno y la que posee accin amortiguadora. +l tercer DB sedisocia en medio muy alcalino pD`"(.>- c- Jalance de materia 'ara obtenerla cantidad de cada corriente en el proceso se considera como base declculo, la cantidad de " toneladas?batc0 de D7')=, para un proceso por

lotes. Jalance para el reactor5 4as principales reacciones, que se producenen esta etapa del proceso se muestran a continuacin, y se establecen encantidades estequiomtricas requeridas, las cuales son5 @igestin5 1a"#F(')=-8B "=D7')=` "#1a D(')=-( B (DF 'eso "## gr Reaccin Fe()7 B (D7')= ` (Fe')= B 7D()'eso "8# g "* gr ` #,#"#*,*8-B 8x:7#;,(*-: :7(8(,( B "#x:"< jY j8# mAltura ` (,""( m /aterial de construccin5 teniendo en cuenta, latemperatura de reaccin, el efecto de la corrosin y la presin de operacin,que corresponde a la presin atmosfrica, para lo cual se debe utiliar acero

inoxidable AISI 7"8 4. +ste material resulta ser adecuado">. puesto que la corrosin que se presenta en la produccin de cidofosfrico, es del tipo generaliada e intergranular, y este resulta ser elelemento ms positi%o para in0ibir la corrosin, por su contenido de cromo.Adems el reactor puede ser re%estido con 6bra de %idrio con resinaanticida. +l reactor contar, con cuatro de2ectores, cuya anc0ura es igual al"#$ del dimetro total. Cipo de cabea5 el tipo de cabea o tapas delreactor, ms adecuado, resulta ser de tipo elipsoidal, puesto que, la formade este tipo de cabea, es de menor costo, por ser la altura de la cabea,solo del dimetro. 'rofundidad de la cabea ` #,== m +&e mayor de laelipse ` \ dimetro del reactor ` #,;; Xrea de la elipse ` x #,==m x#,;;m ` ",(( m( Agitador5 la seleccin adecuada, del agitador para elreactor de produccin de cido fosfrico, tiene alta importancia, para

conseguir un buen funcionamiento del mismo y alcanar 0omogeneidad enla reaccin. +l diseo para este tipo de reactores, depende de las fases delos 2uidos, en este caso slido:lquido, a ser meclados. 'ara reactores de


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menos de ",; metros de dimetro, se debe utiliar, como me&or alternati%ausar un agitador de 0lice 2u&o axial-. Intercambiador de calor5 se usa parala entrada del reactor como medio de calentamientoM se escogi de tubos ycoraa con funcionamiento en contra2u&o, para que el rea de transferenciade calor sea ms pequeo que en un arreglo en paralelo. 4a temperatura desalida del 2uido de ser%icio de


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)JRA @IR+1CA AEA4 (8(.">8.### /A) @+ )JRA I@IR+1CA: )/IAA@/IISCRACIQA [/+R ) 1ARK) S A 'R)Q+ +R I@+CIFI1A1I W @+41ARK) SA4ARI) JXSI1) /+SEA4 'R+SCA1I) +S S)1IA4+S SEJSI@I )CRAS' )RC+ C)CA4 /+SEA4 " coordinador de calidad ".;##.###78.### " analista de calidad ;##.### ="8.### >(.### ".(;;.### " coordinador de logstica ".(##.### 8(=.### >(.###

".;##.### 78=.### >(.### "."78.### * C)CA4*.(##.### (.>#=.### (;;.### ;."##.### Canque de

Almacenamiento ">####.### Adems de estos aspectos, es importantetener en cuenta los ser%icios adicionales de los cuales se cuenta en losprocesos de produccin, la mano de obre y los componente de la totalidadde la planta, se reali el estudio con una %isin de * aos de produccin,arro&ando as los siguientes resultados5 @+S1RI'1I W AT) " AT) ( AT) 7AT) = AT) * Ser%icio de Agua y alcantarilla do 8.7>(.>8>,# # 8.7>(.>8>,# #8.7>(.>8>,# # 8.7>(.>8>,# # 8.7>(.>8>,# # Ser%icio de Kas 8;8.**8,##8;8.**8,## 8;8.**8,## 8;8.**8,## 8;8.**8,## Ser%icio de +nerga"".;##.###, ## "".;##.###, ## "".;##.###, ## "".;##.###, ## "".;##.###,##(7. Ser%icio de Internet 8##.###,## 8##.###,## 8##.###,## 8##.###,##8##.###,## Ser%icio de Celefona Fi&a 8##.###,## 8##.###,## 8##.###,##8##.###,## 8##.###,## Impuestos ,*; : (>>>.

"87,7" c- /ercado +n la industria son muy pocas las industrias dedicadas ala fabricacin de sales fosfatadas, las cuales tienen bastante demanda en elsector agrcola y alimenticio de animales. @e este modo, al no contar con


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industrias que suplan las necesidades de sales fosfatadas en el pas se 0acenecesaria la importacin de estas, desconociendo que 1olombia cuenta congrandes yacimientos de roca fosfrica de buena calidad, y empresasdedicadas a la fabricacin de cidos, fuentes de calcio y sobre todo lastecnologas desarrolladas para la fabricacin de dic0os productos. 4aproduccin de cido fosfrico a partir de roca fosfrica es de gran

importancia dado que 1erca del ># $ de la produccin mundial defertiliantes fosfricos IFA,".>"#.### C)CA4 A1CIQ) FIU) >#*.(>#.### C)CA4 A1CIQ) >#*.(>#.### *.CAJ4A @+ +GEI')S @+ 'R)1+S)S )peracin Enitaria +quipo 1aracterstica1antidad ; In%estigacin de fertiliantes. Eni%ersidad acional de San/artn. Juenos Aires, Argentina.(>. /olienda /olino /olino de bolas " Reaccin Reactor Reactor por lotes, detanque agitado " 4a%ador de gases Cipo Qenturi " @osi6cadores 7@ecantacin @ecantador 1nico 'RFQ " Filtracin Filtro @e prensa "

+%aporacin +%aporador " Almacenamiento Canques de almacenamientoAcero y acero al carbono 7 /antenimiento 1aldera 'irotubular " Jombas * 8.1)/+R1IA4ILA1IW a- Qentas5 Ceniendo en cuenta que los clientes


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principales para la compra del cido fosfrico son las empresas o industriasdedicada a la produccin de fertiliantes como los de tipo ', se realiaraun traba&o de acompaamiento y asesora tcnica teniendo en cuenta unprocedimiento que desarrollaramos nosotros como industria. +n primerlugar se debe tener pleno conocimiento de cada una de las empresas que sededican a la produccin de fertiliantes y que puedan llegar a requerir de

nuestro producto para su proceso de produccin R+1)4+11IW @+ @AC)S+1)W/I1)S E/+RA4 1-. Se debe contar con un departamento que sededique a realiar las llamadas par as ofrecer el producto y adems de esoque pueda llegar a establecer acuerdos de citas o %isitas a las plantas deproduccin. +l equipo tcnico se debe dirigir a las plantas de los posiblescompradores y dar de manera detallada una asesora sobre el producto quese est ofreciendo, sus caractersticas principales y la garanta de que elproducto que %an a comprar es completamente con6able y de alta calidad.

@espus de llegar a un acuerdo de compra, el departamento encargadode los despac0os debe encargarse de realiar y dar seguimiento a lasremisiones y los carros que %an a transportar el producto. b- 1ondiciones deen%o del producto +n primer lugar se debe tener conocimiento a cerca delas condiciones de almacenamiento de materias primas y producto

terminado y de esta manera se puede llegar a decir que5 /anipulacin yalmacenamiento de la Roca Fosfrica5 4a roca fosfrica que es adquirida notiene ning3n mane&o especial o alg3n riesgo inminente en el proceso dealmacenamiento, transado y produccin, de esta manera la roca fosfricapuede ser almacenada a en una bodega cubierta pero sin ninguna otracaracterstica en especial.(;. /anipulacin y almacenamiento del Xcido Sulf3rico5 Se debemantener el cido en reas limpias, bien %entiladas, de pisos resistentes ybuen drena&e. Se debe mantener ale&ado de la lu solar directa y mantenerpor deba&o de 7(]1. Almacenar en reas resistentes a la corrosin, ale&adasde metales, cloratos y carburos. 4os recipientes sern de %idrio o plstico. /anipulacin y almacenamiento del Xcido Fosfrico5 se debe mantener en unrecipiente cerrado, en un lugar fresco, seco %entilado, le&os de fuentes decalor, 0umedad, incompatibilidades y de lu solar directa. 1omo el cidocorrosi%o al acero de ba&a resistencia, se debe almacenar forrado en cauc0oo acero inoxidable diseado para cido fosfrico. o se debe la%ar elrecipiente y usarlo para otros propsitos. 1uando el diluido, el cido debe sersiempre aadido lentamente al agua y en pequeas cantidades. unca sedebe usar agua caliente y nunca se debe aadir al cido. 'ara lascondiciones de en%o del producto se deben tener en cuenta aspectossencillos pero de importancia como lo puede ser5 +l carro que llegue a cargarel cido debe ser re%isado minuciosamente en cada una de sus seccioneslos siguientes aspectos sern re%isados por la persona encargada elcargue-5 +n primer lugar el tanque debe estar completamente libre desuciedad o impureas, el material del tanque debe ser en acero. +l tanque

del carro, no debe tener ning3n tipo de fugas en alguna de sus partes. @ebe tener los sellos de las tapas completamente 0abilitados para sucorrecto uso. +n el momento del cargue se debe acordonar la ona en la cualse encuentra estacionado el carro y debe estar 3nicamente la persona que0a sido designada para la labor del cargue, esta persona debe tener todossus elementos de proteccin personal. 1asco de seguridad. Jotas dielctricas. Kafas de seguridad. )%erol tipo piloto. Arns +n caso de 0acer el cargue en alturas-. Kuantes de cuero. @espus de realiar elcargue se procede a pesar el carro y a poner los sellos de seguridad en lastapas, estos sellos deben llegar donde el destinatario tal y como salieron dela planta, es decir, no pueden ser abiertos en ning3n momento durante elrecorrido. Se proceder a corroborar la informacin de la remisin y delmismo modo 0acer la entrega de los papeles para el despac0o5 Remisin.

Factura de %enta. Do&a de seguridad. Fic0a tcnica. Car&eta de emergencia.


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Roca Fosfórica Como Materia Prima

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