{"id":193016,"date":"2015-05-15T15:19:33","date_gmt":"2015-05-15T18:19:33","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=193016"},"modified":"2015-08-05T15:25:59","modified_gmt":"2015-08-05T18:25:59","slug":"extraccion-magnetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/extraccion-magnetica\/","title":{"rendered":"Extracci\u00f3n magn\u00e9tica"},"content":{"rendered":"
\"Nanopart\u00edculas<\/a>

Nanopart\u00edculas superparamagn\u00e9ticas unidas a sales de cobre en una soluci\u00f3n acuosa son atra\u00eddas por un im\u00e1n externo al recipiente<\/p><\/div>\n

Una nueva tecnolog\u00eda para el procesamiento de minerales desarrollada en la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) podr\u00eda revolucionar la miner\u00eda, fundamentalmente la extracci\u00f3n de cobre. El proceso, denominado nanohidrometalurgia magn\u00e9tica (NHM), es 100% brasile\u00f1o y se lo considera \u201cverde\u201d, pues el impacto ambiental es m\u00ednimo comparado con otras pr\u00e1cticas del sector. La t\u00e9cnica se emplea en un medio acuoso, utilizando nanopart\u00edculas supermagn\u00e9ticas en lugar de solventes org\u00e1nicos, como el queros\u00e9n, por ejemplo, que se emplea en los procesos convencionales. El art\u00edculo que informa sobre los trabajos del grupo que condujeron al desarrollo de esta tecnolog\u00eda y que redundaron en una solicitud de patente \u2012una labor coordinada por el qu\u00edmico Henrique Toma, docente del Instituto de Qu\u00edmica de la USP (IQ-USP)\u2012, se public\u00f3 en la revista Green Chemistry<\/em>.<\/p>\n

El nuevo proceso, concebido por Ulisses Condomitti durante la elaboraci\u00f3n de su tesis doctoral realizada bajo la direcci\u00f3n de Toma y defendida en el IQ-USP, emplea la nanotecnolog\u00eda para renovar y perfeccionar un procedimiento que ya se aplica en la industria minera, la hidrometalurgia. \u201cEntre las ventajas de la nanohidrometalurgia se encuentra la posibilidad de ejecuci\u00f3n de todas las etapas en una secuencia \u00fanica, en el mismo reactor que opera en condiciones ambientales, dejando de lado el uso tradicional de la extracci\u00f3n mediante solventes org\u00e1nicos, tratamientos \u00e1cidos y etapas de concentraci\u00f3n, adem\u00e1s de disminuir la producci\u00f3n de desechos\u201d, explica Toma. \u201cLas nanopart\u00edculas captadoras de metales se regeneran en forma integral luego del procedimiento, sin ning\u00fan tratamiento adicional\u201d.<\/p>\n

El nuevo proceso desarrollado en la USP constituye una alternativa frente a la hidrometalurgia convencional, que comienza con la lixiviaci\u00f3n, un procedimiento destinado a la separaci\u00f3n de los minerales mediante el uso de \u00e1cido o, alternativamente, con bacterias, al que le sigue el tratamiento qu\u00edmico con agentes complejantes \u2012que forman compuestos\u2012 de metales. La diferencia radica en que el agente qu\u00edmico complejante y el solvente que se utiliza para la extracci\u00f3n del metal se reemplaza por nanopart\u00edculas supermagn\u00e9ticas controladas mediante un campo magn\u00e9tico que est\u00e1n elaboradas con magnetita (\u00f3xido de hierro). Se las mezcla en una soluci\u00f3n acuosa rica en sales de cobre. Luego de algunos minutos, los iones de cobre (Cu2+<\/sup>) disueltos, se unen a las nanopart\u00edculas por medio del agente complejante presente en su superficie, y se las atrae a \u00e9stas hacia la superficie de un electrodo, tambi\u00e9n sumergido, mediante el influjo de un im\u00e1n dispuesto en el exterior. De este modo, las nanopart\u00edculas con las sales de cobre quedan concentradas sobre la superficie del electrodo. A continuaci\u00f3n, se aplica una corriente el\u00e9ctrica sobre el electrodo que causa la migraci\u00f3n y la transferencia de electrones desde los iones de cobre hacia el electrodo, obteni\u00e9ndose as\u00ed el cobre met\u00e1lico (Cu).<\/p>\n

Al cabo de unos cinco minutos despu\u00e9s de la aplicaci\u00f3n de la corriente el\u00e9ctrica, las nanopart\u00edculas liberan pr\u00e1cticamente todo el metal que estaba unido a ellas. \u201cLa electrodeposici\u00f3n proporciona cobre con una pureza del 99,99%\u201d, dice Toma. \u201cLas nanopart\u00edculas, a su vez, quedan liberadas para un uso ulterior\u201d. Seg\u00fan Toma, el experimento realizado en laboratorio se mostr\u00f3 ventajoso en comparaci\u00f3n con el proceso tradicional de hidrometalurgia debido a su econom\u00eda de tiempo. Con la nanotecnolog\u00eda, la obtenci\u00f3n de cobre met\u00e1lico se logra en algunos minutos, mientras que en el proceso industrial actual demanda siete d\u00edas.<\/p>\n

Otra ventaja radica en que todo el proceso puede realizarse en un mismo recipiente (observe la infograf\u00eda<\/a><\/em>). Las nanopart\u00edculas resultan atra\u00eddas hacia las placas met\u00e1licas de los electrodos de cobre, y la electrodeposici\u00f3n se produce en forma localizada. No hay necesidad de transportarlo hasta otro reactor, tal como ocurre en la hidrometalurgia convencional. Esto se traduce en una reducci\u00f3n de costos, simplificaci\u00f3n del proceso y mayor racionalidad. \u201cLa nanohidrometalurgia magn\u00e9tica tambi\u00e9n genera menor cantidad de desechos\u201d, dice Toma. \u201cIncluso existe la posibilidad de automatizarla, empleando reactores de dimensiones menores\u201d. De acuerdo con el investigador, la nueva t\u00e9cnica tambi\u00e9n es aplicable a varios metales estrat\u00e9gicos, lo que incluye tambi\u00e9n el procesamiento de las denominadas tierras raras, un trabajo que se est\u00e1 desarrollando en el IQ-USP. El pr\u00f3ximo paso del grupo consiste en transferir la tecnolog\u00eda a alguna empresa. Toma comenta que ya hay dos que se han mostrado interesadas: 3M y Cara\u00edbas, la \u00fanica minera en Brasil que produce cobre met\u00e1lico, aunque insuficiente para el mercado interno.<\/p>\n

Toma enumera otros argumentos tendientes a demostrar la importancia de la nueva nanotecnolog\u00eda, comenzando por la relevancia del cobre \u2012el principal metal por producirse\u2012, fundamental en sectores tales como la construcci\u00f3n civil, la industria el\u00e9ctrica, la de m\u00e1quinas, la de transporte y la electr\u00f3nica. En el caso espec\u00edfico de Brasil, si bien el pa\u00eds posee abundancia en minerales, no es \u00e9se el caso del cobre. \u201cEl due\u00f1o de las mayores reservas mundiales de este elemento es Chile, con un 38% del total\u201d, informa Toma. \u201cBrasil ostenta alrededor del 1,5% y el pa\u00eds no posee minerales con abundancia de ese elemento. El que existe es de bajo contenido, alrededor del 4% al 5%; as\u00ed y todo, es adecuado para utilizarlo con la nueva tecnolog\u00eda\u201d. En el mundo, sostiene el qu\u00edmico, la extracci\u00f3n del cobre \u2012e incluso de otros metales\u2012 enfrenta actualmente algunos problemas. Entre ellos, el agotamiento gradual de los minerales con alto tenor, as\u00ed como el aumento de los impactos ambientales, causados tanto por la extracci\u00f3n como por su procesamiento.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nQu\u00edmica supramolecular y nanotecnolog\u00eda (n\u00ba 2013\/ 24725-4<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Henrique Toma\u00a0(USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$\u00a0940.870,28 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nToma, H. E. Magnetic nanohydrometallurgy: a nanotechnological approach to elemental sustainability.<\/a> Green Chemistry.<\/strong> Publicado online<\/em> el 12 de febrero de 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nuevo proceso se vale de nanopart\u00edculas en la captura y producci\u00f3n de metales","protected":false},"author":20,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[328],"coauthors":[112],"class_list":["post-193016","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/193016","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/20"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=193016"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/193016\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=193016"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=193016"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=193016"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=193016"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}