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DESARROLLO DE UN PROCESO DE FABRICACION PARA OBTENER CLORURO
DE POTASIO, CLORURO DE SODIO Y CLORURO DE CALCIO, DE LAS
SALMUERAS RESIDUALES DE LA GEOTERMOELECTRICA DE CERRO PRIETO
TRABAJO PRESENTADO ANTE LA ACADEMIA DE INGENIERIA
ING. JESUS AVILA GALIN ZOCA
Octubre, 1980
OBTENC ION DE CLORURO DE POTASIO DE LAS SALMUERAS RESIDUALES DE LA
GEOTERMOELECTRICA DE CERRO PRIETO.
1.- INTRODUCCION
El cloruro de potasio es la foi-ma más usual en que se encuentra el potasio en la natura
leza, o bien, es la forma en que se beneficia, habiéndose desarrollado la industria de
este elemento alrededorde este producto. A la fecha, entre los usos que tiene, desta-
ca el empleo como fertilizante, del que en México se utiliza el 90%. En el anexo 1.0
se aprecia un esquema simplificado de los principales usos del cloruro de potasio.
El potasio, junto con el nitrógeno y el fósforo constituyen los tres elementos primarios básicos para la fertilización. Cuadro 1.1
Pocos productos obtenidos del subsuelo han tenido una distribución tan discriminatoria
como los yacimientos de potasio, de los cuales son los paises desarrollados los que han
sido beneficiados con ellos. Entre los principales productores se puede mencionar a Ca
nadá, Estados Unidos, la Unión Soviética y Alemania.
En México, el potasio se encuentra en diversas formas, todas ellas con bajo contenido,
y se han hecho distintos estudios para su aprovechamiento, sin resultados satisfactorios.
PEMEX ha hecho varias exploraciones, con las que ha tratado de encontrar hidrocarbu-
ros y han servido para loalizar yacimientos de sales potásicas siendo los siguientes, los principales:
Depósitos en Chihuahua. A 90 km aproximados de Ojinago, cerca del pueblo ha mado Cuchillo Parado y del Rro Conchos, PEMEX perforó dos pozos, encontrando en uno de ellos sales potásicas a profundidades entre 1,300 y 1,700 mefros, sien do su composidón principalmente de cama lita y silvinita.
En el otro pozo se encontró sal a menor profundidad, ya que a 360 m se obtuvo
la primera muestra, siguiendo una serie de mantos salinos intercalados con cali-zas, encontrando composiciones variables en contenido de sodio y potasio.
No se continuaron los estudios, debido a que PEMEX lo que buscaba principal-
mente, como ya se dijo, eran hidrocarburos, pero es posible que los yacimientos
sean de importancia, debido a que se localizan en las cercanras de los yacimien tos potásicos en Nuevo México que son los más grandes de Estados Unidos.
Domos de Lomas de Tancomichapan. En la parte occidental de la isla de Tonca-michapan, en la margen del Rro Chiquito y a 25 km aproximadamente de Minati tlán, Ver, se encontraron depósi tos salinos de consideración a 350 m de profun-
didad, compuestos por silvinita y carnalita con contenido de óxido de potasio hasta de 25%.
Se ha explorado solamente un órea de 5.3 km y las reservas se estiman en 5 mi-llones de toneladas de minera1 potósico, pero se cree que las reservas pueden ser mayores.
Yacimientos de Alunita. En los Estados de Chihuahua, Aguascalientes, Durango,
Morelos, puebla, Michoacón e Hidalgo, se han reportado yacimientos de aluni-
tas. En Guanajuato se distinguen dos zonas, la de Neutie y la de Romero, de
donde los 6ltimos estudios llegan a cubicar positivamente 32 millones de tonela-
das aproximadamente con ley promedio de 22.5% de alunita. En Durango se es-
tudiaron cinco óreas con un resultado de 1,141,200 ton de roca con mós de 50% de alunita.
Los yacimientos de alunita en México tienen contenidos de óxidos de potasio de 2 a 8%.
Lagos Salados. Los lagos salados de México tienen un contenido bajo de cloruro
de potasio en relación con otras sales, ya que yerra de 1 a 3% del total de saLs,
siendo los principales el lago de Texcoco en el Estado de México y Cuifzeo en
Michoacón; aunque no se han estudiado a fondo ¡os mantos salinos que tienen esos lagos.
Se presentan asr como principales alternativas los proyectos que desarrolla la cr0. Ex-portadora de Sal en Guerrero Negro y FERTIMEX en Cerro Prieto, objetivo de esta pl éi tica.
El empleo de sales de potasio en México ha ido creciendo a medida que el suelo ha ¡do
requirkndo de este nutriente; a la fecha se estima que solamente el 7% del total de los
suelos bajo cultivo responden a aplicaciones de potasio, sin embargo, esta cantidad que
ahora es pequeña, tiende a incremenfarse al hacerse un uso mós intensivo de las super-
ficies dedicadas a la agricultura en forma permanente, como se ve en el Cuadro 1.2.
en que se muestra el consumo aparente de cloruro de potasio y sulfato de potasio, mis-mas que han sido cubiertas únicamente con importaciones.
De acuerdo con el consumo histórico, se estima que el consumo crecer6 de 73,000 to-neladas de K20 en 1980 a 196,000 toneladas en 1990, con una tase de crecimiento
anual del 10.4%. Este crecimiento se consideró el mós adecuado, en base a la tenden
cia histórica de las ventas de cloruro de potasio, sulfato de potasio y fertilizantes corn plejos NPK que lo contienen, Cuadro 1.3.
CUAD LI
ELEMENTOS F E RTILL'ANTES
iTROENO
ELEMENTOS PRIMARIOS FOSFORO
POT/.SO
ELEMENTOS SECUNDAFOS 4LUFfE
MA.GNES!O
FIERRO
MOL IB DE NO
COERE
ELEMENTOS MENORES
MAINSANESO
BORO
ZINC
CLOR O
(VAL u
lMPOFTAClONES DE ICL y K 2504 EN MEXICO
¡2
K)
Li)
)
o
c) C)
cc
o (u Li)
2C
O ¡056
1960 - 19'GS ' 1970 ' --
AÑO
KCL
1<2
T1
1075
'-u -,
200
180–
160
140
o
o u, o
ii loo z o 1-
o '
80 -J
60
40
20
o 4—J--4--4-----1-_ 1065 1970
AÑO 1985
–4----•-f-1030 1975 1980
PROYLCCION DE LA DEMANDA DE 1<20 USADO EN KCI, K 2 904 y NP)<
2.- ANTECEDENTES
Comisión Federal de Electricidad comenzó a operar una planta geolerrnc.Lc..
Cerro Prieto, B.C.N., enet año de 1972 en donde obtiene como desecho uno
ra, que entre otras sales tiene cloruro de potasio y cuya composición se
Cuadro 2.1.
Comisión Federal de Electricidad invitó a FERTIMEX a participar en un pro)'ecn recuperar las sales de las salmueras residuales de la geotermoeléctrica. Se ve orn... recuperar de las solmuras el cloruro de potasio y el cloruro de sodio, e incluriv
su alto valo otras s. s como litio y cloruro de calcio.
La planta geL: iínoelóctrica extrae salmueras a alta temperatura y presión, los al llegara lo liperficíe generan vaporo 10 kilogramos por centrrnefro cuadrado,
niéndose salr•.ra, misma que puede gen€ mas vapor de baja presón, o envin
la laguna, en donde se almaceno actualrn. L.
Cerro Prieto esta localizado en la parte n de la penrrasula de Bola California, en
una zona desértica con un u men de llu' muy escaso, romo se indica en el cuadro 2.2, que permitió tener la i o de utilizo, la energra solar para concentrar las salmu ras hasta la concentración y posible cristalización de las sales, pues sólo en esta for-ma podra ser económicamente factible, puesto que la concentración es inferior a otras
salmueras.
Cuadro 2.3.
,A SALNÍUERA A LA SALIDA DE LOS POZOS
UA SEPARADA
t/Ii
NaCl 60.77 1.86
KC1 10.78 0.33
LiC1 0.36 0.01
CaC1 2 4.25 0.13
MgC12 0.03 0.001
SiO 2 2.94 0.09
H 2 0 3187.87 97,58
3267.00 100.00
? 1.01 g/crn3 a 20°C
6.8 Kg/cii abs; 164 °C
AS DEL LUGAR
'. / - -- -
2.Z
/ \ '\ /•_ \ \,
2 300 \ •1
2 200
140
60
20
1974
1975 1976 1977 1978
E\'APOr.AC1ON AUA L . mm
p:JJc1CN A\UAL. jrirn * iTV P ;ACiON - iiC1PF1'AC1C, rnni.
100
3.- ESTUDIO PRELIMINAR
Para determinar la viabilidad de aprovechar las sálmueras de la geotermoeléctrica de
Cerro Prieto, fue necesario hacer consideraciones teóricas que permitieran hacer un es
tudio de factibilidad preliminar para lo cual se siguieron los Siguientes pasos:
3.1.- ESTUDIO DE MERCADO
El estudio de mercado indicó que para el cloruro de potaSio existe una demanda crecien
te que llegará a ser en 1990, de 196,000 toneladas de K20 (320,000 toneladas como
producto).
Con la salmuero disponible es factible obtener 80,000 t/a, por lo que no existe ningu-.
na dificultad en colocar la producción para el consumo nacional, ya que el proyecto so
lomen te resolverá una parte del problema.
En relación al cloruro de sodio, FERTIMEX tiene un autoconsumo aproximado de 50,000
Va y se estima se puedan colocat 1 el pars en una primera etapa 50,000 1/a. Existe mercado internacional, por lo qti consideró que se podrran exportar en forma con- servadora de 50,0000 100,000 t1
Con las sales de litio se tienen problemas para su mercadeo, tanto en México como en
Estados Unidos, por lo que, a pesar de su alto valor, no se toman en cuenta en la pri-
mera etapa. En cuanto a las sales de calcio, de las cuales se pueden vender hasta 50
mil t/a en solución al 37-40% en mercado local de Estados Unidos, se considera facti ble su recuperación.
3.2.- ESTUDIO TECNICO
a).- Investigación Bibliográfica.
El primer paso que se siguió para conocer la forma de aprovechar la salmuera re-
sidual, fue la de buscar en la bibliografra, las posibilidades teóricas para proc
sor lo salmuero, de modo que se pudieran separar los componentes principales:
cloruro de potasio, cloruro de sodio y cloruro de calcio.
Se encontró poca similitud entre la composición de las salmueras, con las de mar,
las del Mar Muerto y otras aguas industrializadas (Cuadro 3.2.1). Sin embargo,
pare1 estudio bHiogrófico realizado se llegó a ¡a conclusión de que ias caract
rFsticas físico-qurmicas do la salmuero, se podrá desarrollar un proceso para la
obtención de los productos deseados.
Cuadro 3. 2. 1
COMPOSICION DE SALMUERAS EN OTROS LUGARES DEL MUNDO
MARMUERTO UTAH GREAT SALT LAKE CERROpI?JETO AGUADE MA2. /0
01 07 01
NaCI 7.1 18.00 19.09 2.31 2.633 KC1 1.0 0.80 0.92 0.41 0.073 Ca01 2 3.1 --
-- 0.16 0.111 1gC12 11.0 0.90 3.10 0.001 0.504
-- 0.20 -- -- --
Si0 2 --
-- 0.01 -- Mg Br 2 0.4 -- -- -- --
LiCI -- 0.03 -- 0.01 -- 1 2504 --
-- 2.57 -- -- CaSO4 -- 0.30 -- -- --
CaCO 3 --
-- 0.07 -- --
H ,0 77.4 79.77 74.25 97.099 96.624
El método de evaporacián solar es muy usado en las regiones áridas y semiáridas
del mundo, pero se necesita además de que llueva poco, condiciones del terre-
no impermeables y de bajo valor, puesto que se requieren áreas relativamente
grandes, para llevarlo a cabo.
Características del producto.
El cloruro de potasio utilizado para la agricultura tiene un mínimo de 98.6% de
pureza y se utiliza en forma de cristales de las características que se indican en
el cuadro 3.2.2, de acuerdo al anteproyecto de norma. La calidad internacio-
nal se indica en el Cuadro 3.2.3, tanto las propiedades químicas como las espe cificaciones de granulomefría.
El cloruro de sodio debe ser cristalizado con una pureza mayor de 98% de NaCI,
y en el Cuadro 3.2.4. se indican las especificaciones.
El cloruro de calcio se comercializa en solución al 37-40% y no interesa mucho las impurezas que presente.
Localización de la planta.
Cerro Prieto, en donde se encuentra la geotermoelctrica, es un lugar adecuado para la evaporación solar, pues como se indica en el Cuadro 2.2, la evapora-
ción en todo el año es mayor que la precipitación pluvial.
En el Cuadro 3.2.5 se indican las características principales de la región, la
cual además está comunicada con ferrocarril y carretera a los sistemas naciona-les de estos medios de transporte.
d)- Proceso de fabricación.
De acuerdo con la composición de la salmuera se pensó en esta etapa en dos pro
cosos básicos para su fabricación, uno por cristalización fraccionada y el otro
por cristalización total y separación por Flotación. El primer proceso lo desarro-
116 FERTIMEX (Cuadro 3.2.8) y el segundo el Instituto de Investigaciones Elc-hicos (Cuadro 3.2.9).
Los dos procesos utilizan la energía solar, para concentrar la salmuera en una la guna do evaporación.
En la fase teórica el proceso de cristalización incluía una etapa de purificación
de salmuero para eIimkar la sílice con adición de sosa, una concentración de
salmuera en evaporadores, en los que precipitará el cloruro de sodio y aprove-
chando la diferencia de solubilidad, quedará en solución el cloruro de potasio
Cuadro 3.2.2
CLORURO DE POTASiO
ANTEPROYECTO DE NORMA DE CALIDAD
ESPECIFICACIONFS M1NJMO MAXD'JO
EzO 60
FILO 1.0
Indice de acidez o basicidad o
Tarnao de particu1a
16 U.S. 8.0
- 100 U.S.. 7.0
Cuadro 3.2.3.
ESPECIfICACiONES INTERNACIONA LES DEL CLORURO DE 1>OTASIO
ANA LISIS DE MALLA (Expresado como por ciento acumulado)
- FIN O 1TÁNrIAO uu GRANULAr
Malla 'lyler
Granulo rnctría
Malla Tyler
Granulo metrfa
Malla Tyler
Granulometría
Malla Tyk•r mel 1
20 28 35 48 65 80
- 0.8 8
43 79 89
14 20 28 35. 48 65
3 28 53 75 90 97
6 8
10 14 20
1 10 40 83 97
6 8
10 14 20
1 38 76 97 99
100 93
ANALISIS QUIMICO
FflO.:: ESTANDAR GRUESO GRANu1,p
K2O equivalente 62.4 62.4 62.3 62.3 K C 1 98.8 98.8 98.6 98.6 NaC1 0.9 0.9 1.1 0.9 Ca 0.019 0.016 0.014 0.015 Mg - 0.015 . 0.014 0.014 0. 01 : Br 0.049 0.045 0.044 0. 01 SO 0. 034 0.023 0.019 0. 0.6 hisolubles 0.007 0.008 0.007 0. 00 flumcclact y vo)ti1cs 0.08 0.09 - 0.10 0. 1 Total C1 47.56 47.56 47.60 47.17 Otros 0.050 0.035 0.035 0.01(i
Densidad (lb / pi granel
Sin asentar 66 74 74 65 Asentado 68 78 76 67
Angulo de
Reposo 31-33 0 30-31° 26-28° 3'1-3
* Para uso en Suspensiones Líquidas.
Cuadro 3.2.4
ESPEJFICACIONES DEL CLORURO DE SODiO
GRANULOMETRIA
TAMAÑO Malla U.S. estandar - 1/4 (6.73mm) + 6 (3.36rnrn)
FINO 34-42 REGULAR 22 - 42 GRUESO 21 - 28
ANALISIS Q UIM 100
CONCEPTO Iric
NaCI. 98.00 n-irr. SO4 J2E n:., CaO s. 10 rnx.
MgO 0. 04 rnx. H2 0 2.00 mdx.
Hi' rro Huellas
* Especificaciones requeridas para producir NaOH y (l en celdas electrolfticas
Líe e
--
LOCA L ZA ClON
Pre si 6ri [a róruetrica
7t0 M.\4 lIC.
Latitud 32 ° 24%,.
L()fl' Lt:(
\V 1l5 ° O8
Altitud 8 MSNM
- VEN'i'OS 1)MNAN'iES }iU.\1i)A 1) RE LJ.T\'A
N
1
-- E
a
5
\Tel. Max 50 Krn/hr
w
( CJ1AC'ii;I< s'i i)1
P1ECIPiTACION PLUVIAL
(mm)
Diario Mensual Anual
45 58.7 137.10 Máx.
o 0 23.5 Mm.
0.2 6.5 78.1 Proi.
cuo 3.2.8
DLAGRAMA TEORICO DE BLOQUES DEL PROCESO F' MN CRSTALIZACON PARA PRODUCIR CLORURO DE POTASIO. DE LAS SALMUERAS DE CERRO PRIETO B4JA CALIFORNIA NORTE
Vcpor Açua deenfrcrnier.
S4LMUERA
CURO 3.2.9
DAGRAMA TEORtCO DE BLOQUES DEL PROCESO DE FTACON
DGR EvrPoRADOR
C14 7~~ c, '512 Noct
si:COL ECC I O N
TRANSPORTE
MO L EN
Auc
LMACENDE KC
FLOTAC
Lodos
CRISTLIZACION CENTRFUGA tLMACE DE NcCI
hasta cerca de su saturación; se pasaba después a un cristalizador de cloruro de
potaSio previa adición de un poco de agua para evitar la cristalización del cloru
ro de sodio, obteniéndose así las dos sales, que con un lavado y secado posterior,
pudieran ser de la pureza adecuada para la industria de fertiUzantes el KCI, a
industriales el NaCI. En el Cuadro 3.2.6 se muestra la solubilidad de cloruro de
potasio y cloruro de sodio como sales puras. En el Cuadro 3.2.7 se muestra el
comportamiento de las mismas sales en el sistema binario.
El Instituto de Investigaciones Eléctricos consideró que los salmueras concentro-
das en la laguna de evaporación pasarán a otra laguna, en la que cristalizará el
cloruro de sodio y las salmueras saturadas en cloruro de potasio pasarán a oto la
guna, en donde cristalizará una mezcla de cloruros de sodio y de potasio, pur-
gando las aguas madres con el cloruro de Calcio, sales de litio y otras impurezas.
La mezcla de sales de cloruro de sodio y potasio se trituran hasta un tamaño fac-
tible de separarse en forma mecánica y se pasa a celdas de flotación en donde so
separan estas dos sales con la adición de reactivos específicos, obteniéndose el
cloruro de potasio. El Instituto de Investigaciones Eléctricas no consideró la re-
cuperación de cloruro de sodio.
3.3.- ESTUDIO FINANCIERO
Se consideró solamente al proceso de cristalización, utilizando rendimientos de mate-
rias primas y consumo de fluídos auxiliares, se consideraron ventas de cloruro de pota-
sio nacionales y cloruro de sodio internacionales para diferentes tasas ¡nternas de retor
no como se indica enel Cuadro 3.2.11, determinándose que la inversión máxima nece
sana para el proyecto en forma preliminar, se calculá que era conveniente continuar
con los estudios para producir las sales de potasio a partir de las salmueras, pues ¡a TIR
aconsejable se obtenía con un rango de inversión de 250 millones de pesos en que se
cubría con la estimación hecha. La estimación teórica realizada se muestra en forma
desglosada en el Cuadro 3.2.10 y ascendía a 131 millónes de pesos.
o TLMPETR.ATUR,'. 0 C
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- -
700
Cuadro
GRÁFICA DE LA TASA iNTERNA DE RETORNO VS ACTIVO FiJO
80
75 1
1. - Con ventas de MCi y traspiso gratuito
de salmuera.
2.- Con ventas de KCl y NaC1 y un costo -
dc salinuera de 0.5 s/n. -. Con ventas de KC1 y NaCI un costo
de sairnuera de 1.00 $/m
- Con ventas de KCI y traspaso to de s ¿ilrnue i-a.
5.- Con ventas de KC1y un costo de sal-
muera de 0.5 $/n
40
3 5
25
20
15
5
1 -.
70
65
60
5
50
4
- 0 100 200 300 .100 500
1VE3ION 1 ACTIVO F1 1 0 (1iflnc d
COSTO DIRECTO_DE LA PLANTA IMPREV1S].'OS ( i0
ACTIVO FIJO
ACTIVO CIRCULANTE
INVERSION TOTAL
92,• 181
Cuadro 3.2. 10
INVERSION ESTIMADA EN MILES DE PESOS.
CONCEPTo
TERRENO EVAPORADOR SOLAR EQUIPO PRINCIPAL TUBERIA Y SERVICIOS
COSTO 171SICO DE IJ PLANTA
SERVICIOS DE INCENIFRIA
11,000 14, 500 23, 150 53,631
76, 781
15,400
4.-
4.1.-
TRABAJO DE LABORATORI
Tanto FERTIMEX como el Instituto de Investigaciones Eléctricas verificaron los proce-
sos en estudio, a escala de laboratorio. El proceso de cristalización se comprobó expe rimentalmentu en el laboratorio de FERTIMEX, habiéndose hecho los siguientes traba-
¡ os:
SELECC ION Y COMPRO BAC ION DE METO DOS ANALITICOS
Se seleccionaron y comprobaron los métodos analrticos para deteTminar los siguientes
componentes:
METODO ANALITICO
Espectofotometría de flama Volumétrico, con solución de nitrato de plata
Volumétrico, con solución de permanganato
de potasio Complejometría con negro de eriocromo T Fotométrico, formación de ozúl de molibdeno
Volumétrico, por titulación con sosa de un
ácido complejo de boro
Con flamómetro Por sequedad Con picnómetro
Con po tenciómetro
COMPON ENTES
Sodio y potasio Cloruros
Calcio
Magnesio Sílice disuelta
Boro
Litio Sólidos totales y disueltos
Densidad
ph
4.2.-
4.3.-
ELIMINAC ION DE SILICE DISUELTA
Después de una amplia investigación bibliográfica se probaron procesos comunes para
su eliminación, usando sulfato férrico y sosa cáustica para precipitarlo dentro del
dróxido férrico formado.
Se probó también la p recipitación con compuestos de magnesio. Se hicieron pruebas
de precipitación en vra ácida y alcalina; el mejor resultado se obtuvo con una preci-
pitación alcalina, utilizando sosa cáustica.
CRISTALIZAC ION DEL CLORURO DE SODIO
Se determinaron las curvas de agua evaporada contra sal disuelta, comprobando que
el punto en que empieza la cristalización de sol es a un 65% del agua evaporada,
siendo conveniente que continúe hasta cerca de la saturación de KCI.
4.4.- CRISTALIZACION DEL CLORURO DE POTASIO
Se hicieron una serie de pruebas para encontrar las condkiones adecuadas de cristali-
zación de KCI, el cual se obtuvo bajando la temperatura a40.
Las conclusiones del trabajo experimental fueron:
Es factible obtener cloruro de potasio de las salmueras de Cerro Prieto con cali-
dad apto para la agricultura y cloruro de sodo para la industria.
Se puede eliminar la srlice en medio alcalino con sosa con un 90% de eficiencia.
Las mejores condiciones para precipitar cloruro de sodio y cloruro de potasio son
a 95°C y cerca de la saturación del cloruro de potasio el primero, con enfria-
miento posterior a 40°C sin necesidad de agregar agua para prever la precipita-
ción del cloruro de sodio, ya que ésta no se lleva a cabo en esas condiciones.
Por su parte, el Instituto de Investigaciones Eléctrkas hizo pruebas a nivel de labora-
torio, comprobando que era factible separar por flotación el KCI del NaCI.
Con la información obtenida se elaboró el Cuadro 4.1, en donde se indican los proce-sos de cristalización, de flotación y un tercero por extracción, últimamenie empleado
en lugar del de flotación, en el proyecto que se construye en Jordania, para obtener
KCI de las aguas del Mar Muerto.
(PROCESO DE LA c.r.E.
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5.- TRABAJO EN PLANTA PILOTO
Con la información obtenida, se diseñó una planta piloto, con objeto de obtener la in
formación necesaria para hacer la ingeniería básica para una planta industrial usando
el proceso de cristalización. -
En virtud de que el tamaño de planta mínimo, que utlizara equipos de tamaño comer-
cial, escalables para una planta industrial, resultó ser de un alto costo, se decidió con
tratar con compañías que tenían instalaciones adecuadas para llevar a cabo los trabajos
que se iban a realizar en la planta piloto, en los cuales participará personal de Fertili
zantes Mexicanos y poder así desarrollar la tecnología.
5.1.- PRUEBAS EN PLANTA PILOTO PARA EL PROCESO
Se hizo el diseño de experimentación para hacer los estudios en planta piloto, de las
cuatro alternativas que se indican en el Cuadro 5.4 y los cuales incluyen un evapora-
dor en donde se concentran las salmueras hasta saturación en cloruro de sodio y a con
tinuación:
5.1.1.- Cristalización fraccionada del cloruro de sodio ye! cloruro de potasio en evaporado--
res mecánicos.
5.1 .2.- Cristalización parcial del cloruro de sodio en evaporador solar y cristalización fraccio
nada de cloruro de sodioy cloruro de potasio de la salmuera que se obtiene.
5.1.3.- Cristalización parcial del cloruro de sodio en evaporador solar y cristalización de sil-
vinita por evaporación solar presentándose dos alternativas para su separación:
Flotación
Extracción
Se plane6 la investigación para obtener como mínmo la Siguiente información:
Rendimiento de materias primas.
Consumo de vapor, energía eléctrica y combustible por tonelada de cloruro de
potasio obtenido.
Necesidades de mano de obra para la planta industrial.
Constantes de diseño para equipo a escala industrial.
Necesidades de instrumentación.
-
Selección de materiales de construcción para el equipo y tuberías de la planta
industrial.
CLO
ARREGLO GENERAL DE LAGUNS YPLANT.AS
SA L MCE RA
SATURACION Ell NcCI
LAGUNA -
SATURÁCtON EN KCI
LAGUNA - 2
PRECIPITACON DE S 1 LVII NTA
L A G U N A -3
NcCI 293,000 t/o
UERA
SAL
SLVNTA
PROCESO DE
PROCESO DE
PROCESO DE SEPAR
PROCESO DE SE PAR.
CR STA L ZAC O N
CRSTAL!ZACI0N
POR EXTRACCON
POR FLOTACION
ALTERNATIVA -1
ALT E R NAT VA-2
ALTEATVA- 3
ALTERNATR'A- 4
410,000 CO»CO 96,000 5e,500 60,000 35,000
60,000 35,000 t/ct.cCi t/a KCL ?/a.tCL ?/a.XCL t/e. NoC. T/c.KCL
t/c.NcCL t/Q.KCI
0
CristaUzación de cloruro de sodio en evaporadores mecónicos hasta saturación de
cloruro de potasio a 120cC.
Crstalización de silvinita (NaCl-KCI) en evaporadores mecónicos.
Disolución en caliente de cloruro de potasio con salmuero saturada en cloruro de
sodio y obtencón de cloruro de sodio en suspensión, que al ser centrifugada y la
vada, se obtiene de calidad industrial (99% NaCI).
Cristalización del cloruro de potasio y lavado posterior para tenerlo de calidad
industrial.
Concentración en vaso solar de las salmueras de purga hasta llegar a una concen
tración de 37-40% de cloruro de calcio.
h).- Se determinan consumos de salmuero, energra eléctrica, vapor y agua suficientcs
para estimar los costos de producción.
¡)..- La inversión estimada ¡nicialmente en 131 millones de pesos subió a 1,080 millo
nes de pesos, desgiozados en la fornia siguiente:
Evaporador solar
Vasos de cristalización
Planta de proceso
Seriicios, obra civil y otros
6.-. CONCLUSIONES
6.1.- Se ha podido desarrollar un proceso de fabrcacón para obtener cloruro de potasio del
que no se dispone en México, aprovechando las salmueras residuales de la Geofermo-
eléctrica de Cerro Prieto, que de no utilizarse constituyen un problema de contamino
ción.
6.2.- Se tiene la ingenierra básica para llevar a cabo el proyecto y se está en condiciones
de hacer la ingenierra de detalle y construir las instalaciones industriales, todo lo cual
se ha hecho empleando técnicos mexicanos y algunas instalaciones de planta piloto de
Estados Unidos.
6.3.- Se ha hecho la ruta crrtica que se indica en el Cuadro 6.3, en donde se ve la posibi-
lidad de arrancar la planta industrial a finales de 1982.
Cristalización de cloruro de sodio en evaporadores mecónicos hasta saturación de
cloruro de potasio a 120C.
Cristalización de silvinita (NaCI-KCI) en evaporadores mecónicos.
Disolución en caliente de cloruro de potasio con salmuera saturada en cloruro de
sodio y obtención de cloruro de sodio en suspensión, que al ser centrifugada y la
vada, se obtiene de calidad indusfrial (99% NaCI).
Cristalización del cloruro de potasio y lavado posterior para tenerlo de calidad
industrial.
Concentración en vaso solar de las salmueras de purga hasta llegar a una concen
tración de 37-40% de cloruro de calcio.
Se determinan consunios de salmuero, energra eléctrica, vapor y agua uficientes
para estimar los costos de producción.
La inversión estimada inicialmenie en 131 millones de pesos subió a 1,080 millo nes de pesos, desgiozodos en la forma siguiente:
Evaporador solar
Vasos de cristalización
Planta de proceso
Servicios, obra civil y otros
6.- CONCLUSIONES
6.1.- Se ha podido desarrollar un proceso de fabricación para obtener cloruro de potasio del
que no se dispone en México, aprovechando las salmueras residuales de la Geotormo-
eléctrica de Cerro Prieto, que de no ufilizarse constituyen un problema de contamino ción.
6.2.- Se tiene la ¡ngenierra bósica para llevar a cabo el proyecto y se estó en condiciones
de hacer la ingenierra de detalle y construir las instalaciones industriales, todo lo cual
se ha hecho empleando técnicos mexicanos y algunas instalaciones de planta piloto de Estados Unidos.
6.3.- Se ha hecho la ruta crrtica que se indica en el Cuadro 6.3, en donde se ve la posibi-
lidad de arrancar la planta industrial a finales de 1982.
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