Aprovechamiento de un LG-MgO para la obtención de carbonato básico de Mg de alta pureza

Abstract

Los carbonatos básicos de magnesio, cuya fórmula general es xMgO·yCO2·zH2O, se sintetizan por hidrólisis alcalina del correspondiente carbonato de magnesio. Los carbonatos básicos de magnesio se han empleado recientemente como carga ignífuga en matrices poliméricas, mejorando notablemente el comportamiento de éstas en caso de incendio. Por otro lado, se han utilizado también como materiales para la captación y almacenamiento de CO2 a partir de MgO, reduciendo las emisiones de estos gases contaminantes. El presente trabajo de investigación se emmarca en un proyecto de colaboración con la empresa Magnesitas Navarras S.A., cuya principal actividad industrial se centra en la obtención de óxido de magnesio, de distinta reactividad y pureza, mediante la calcinación de magnesita natural. Durante este proceso se estima que las emisiones generadas tienen un contenido de CO2 de aproximadamente un 33% (v/v). Asimismo, se generan diferentes subproductos, entre los que se encuentra el denominado cáustica reactiva (CR), el cual se considera, debido a su composición como un óxido de magnesio de bajo contenido (Low-Grade MgO). La empresa dispone de una planta piloto para la obtención de carbonatos básicos de magnesio, fruto de la colaboración con el mismo grupo de investigación, diseñada para la carbonatación de otros subproductos de magnesio y a partir de CO2 puro. Como continuación de la línea de investigación, el presente proyecto final de carrera se centrará en el estudio a escala de laboratorio de la carbonatación del subproducto mayoritario CR mediante la utilización de CO2 al 33% (v/v). La finalidad del proyecto es optimizar un proceso ya existente, haciéndolo más sostenible y respetuoso con el medio ambiente, a la vez que se obtiene un producto comercial de elevada pureza ampliamente utilizado en diferentes sectores industriales. Para ello, se ha realizado un diseño de experimentos (DoE) que ha de permitir optimizar las condiciones del proceso de lixiviación del magnesio contenido en el subproducto CR y utilizando un flujo gaseoso de CO2 al 33% (v/v). Fruto de los resultados obtenidos en el estudio, la empresa podrá realizar los correspondientes ajustes en su planta piloto y aprovechar los gases liberados durante el proceso de combustión (CO2 33%) de la magnesita natural. Así, podrá proceder a la correspondiente reducción de emisiones de CO2 y reaprovechar un subproducto industrial para obtener finalmente un carbonato básico de magnesio de elevada pureza, ampliando la gama de productos comerciales y el nicho de mercado, a la vez que se potencian criterios de sostenibilidad y respeto medioambiental.