trabajo yodo
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Ingeniería en Metalurgia
Informe de Investigación
Del Yodo
NOMBRE: Antony Gutiérrez
Brayan Charcas
Cristian Quezada
Darío Ortega
Gerald Challapa
CARRERA: Ingeniería en Metalurgia
ASIGNATURA: Introducción a la Minería y Metalurgia
PROFESOR: Patricia Pérez Muñoz
FECHA: 31 de Marzo de 2016
INDICE
Introducción…………………………………………………………………….……2 Reseña histórica……………………………………………………………….……3 Que es el yodo………………………………………………………………………4 Procesos de obtención……………………………………………………….……5 Producción anual a nivel nacional………………………………………….……8 Países productores…………………………………………………………………9 Usos del yodo ………………………………………………………………………10 Comercialización………………………………………………………………...…11 Impacto ambiental…………………………………………………………………..12 Conclusión…………………………………………………………………………...13 Discusión………………………………………………………………………….....14
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INTRODUCCION
Esta investigación hace referencia sobre el yodo, el cual se define como un elemento no
metálico, que se encuentra en pequeñas cantidades en la naturaleza.
El yodo tiene como característica, mantenerse estable en el medio ambiente y puede ser
utilizado en medicina, alimentos, desinfectantes, e industrias. Este elemento es extraído
de rocas, agua de mar, salmueras subterráneas y suelo.
Chile es el mayor productor de yodo a nivel mundial, teniendo como reserva 29.5
millones de toneladas, con un promedio de 683ppm de yodo. Contamos con la compañía
mas grande de yodo a nivel nacional siendo esta SQM.
A lo largo de este informe encontraremos los inicios del yodo en muestro país, que es el
yodo, los países exportadores, los comercios de este mineral a nivel mundial, sus
diversos usos, y profundizaremos en el proceso de producción del yodo, siendo este el
ítem mas importante.
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RESEÑA HISTORICA
En el año 1840, Hayes se basó en muestras tomadas por John H. Blake, en la ciudad de
Iquique 1837, ya que fue el primero en anunciar existencia de yodo en el caliche. En
1830 Blake realizo un estudio en el cual informo públicamente que migas de pan se
tornaban de color azul en las aguas madres de las paradas y esto delataba la existencia
de yodo.
Durante cincuenta años, entre 1815 y 1865, el yodo sólo se fabricó en Europa, siempre a
partir de algas marinas. En 1866, George Smith comenzó a extraerlo de los caliches de
Tarapacá, en la noria a partir de 1874 y por muchos años. Los descubridores más
probables del yodo en Tarapacá son el dúo inglés William Bollaert y George Smith, que
prepararon un amplio estudio en 1827, levantaron mapas y llevaron a cabo un catastro
etnográfico, geográfico y geológico de la provincia entera, a petición de las autoridades
de la zona. George Smith, inglés radicado en Iquique, fue uno de los pioneros de la
tecnología del salitre. Por su parte, William Bollaert, químico profesional, entrenado en la
Royal Society de Londres, llegó a Iquique en 1826, como superintendente de la mina
Huantajaya.
Nuestro país, es el mayor productor de yodo mundial, tiene reservas estimadas en 29,5
millones de toneladas con un promedio de 683 ppm de yodo. La mayor compañía de
yodo nacional, SQM, en 1999 produjo 8.000 toneladas, a partir de sus plantas de nitratos
de 7.85% en nitrato de sodio y 422 ppm de yodo. El total que explota anualmente son 22
millones de toneladas de caliche, materia prima para extraer el yodo. SQM produce yodo
mediante el procesamiento de soluciones de lixiviación del caliche para la obtención de
yoduro como producto intermedio en sus plantas de obtención del salitre.
Posteriormente, el yoduro es tratado en las plantas de Pedro de Valdivia y Nueva
Victoria para la obtención de yodo final. La calidad y cantidad de sus reservas de caliche
y salmueras, le aseguran a SQM el liderazgo en este mercado.
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¿QUE ES EL YODO?
Es un elemento no metálico de numero atómico 53,
que se encuentra en pequeñas cantidades en la
naturaleza. Este elemento se puede extraer de rocas,
agua de mar, salmueras subterráneas y suelo. Una de
las características que posee el yodo es que puede
mantenerse estable en el medio ambiente y es
fundamental para la vida.
Chile es el mayor productor y exportador de yodo del mundo. Este elemento, que se
obtiene del caliche como subproducto del salitre, se utiliza principalmente en medicina
como desinfectante, en agricultura como complemento alimenticio, en productos
farmacéuticos como medio de contraste para rayos X, en producción de fibras sintéticas
y moléculas orgánicas, etc.
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PROCESO DE OBTENCION
El yodo se encuentra como caliche en forma de yodato de sodio, potasio o calcio. Luego
se procede a la lixiviación, donde el lixiviante es agua (el porcentaje de lixiviación que se
obtiene es de un 60% aproximado).
Existen dos procesos de lixiviación, estos son en pilas o bateas.
1.1Lixivacion en pilas
Para esta lixiviación se instalan sistemas de riego, aspersores y goteos. En donde el
agua disuelve las sales. La tasa de riego varía entre 1,2 - 1,8 L/m2 Hrs. Las sales
solubles son recolectadas en canaletas impermeables, ubicadas al costado de la bases
de las pilas. Luego son conducidos por canaletas a las piscinas decantadoras, en esta
etapa se elimina el material insoluble. Las soluciones clarificadoras de la piscina son
enviadas a la planta de yodo, donde recibe el nombre de brine. En donde el yodo está
presente como yodato de sodio. La concentración de esta solución es de 0,5 Kg/m 3 de
yodo y 70g/L de nitrato de sodio, y además de las otras sales disueltas.
1.2 Planta de yodo
Se reduce el ion yodato a yoduro, esta solución de lixiviación contiene ion yodato, el que
se reduce a yoduro, usando anhídrido sulfuroso o dióxido de azufre.
La torre de absorción se rellena con elementos que permiten un mayor tiempo de
residencia, favoreciendo el contacto entre los reactantes.
Por la parte superior se alimenta la solución Brine proveniente de la lixiviación y por la
parte inferior en contracorriente se inyecta el gas SO2.
Las torres son de fibra de vidrio o metálicas, resisten el ataque químico y temperatura.
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1.3 Obtención del anhídrido sulfuroso
El SO2 se obtiene en un horno donde se funde el azufre a una temperatura de 113°C.
para combinarlo con el aire. El anhídrido sulfuroso alimenta a las torres de absorción.
Donde circula la solución Brine proveniente de la lixiviación.
1.4 Cortadura
El yoduro producido en la torre de absorción de SO2 es llevado al estanque o reactor de
cortadura en donde se encuentra con el yodato que proviene de las piscinas de
alimentación. Produciendo yodo libre. esta reacción es la principal en el proceso de
obtención de yodo. Trabajando con un rango de PH de 1,5 a 2 (acido)
1.5 Concentración de yoduro
Se aprovechan ciertas características físico-químicas del yodo: es hidrofóbico (inmiscible
con el agua), aerófilo (tiene gran afinidad con el aire) y soluble en yoduro (permite
recuperar todo el yodo y dejarlo en condiciones estables para su manejo).
La solución que viene de la cortadura se bombea a las torres de Blow-out donde se
introduce contracorriente con aire. Al entrar en contacto ambas corrientes se produce la
transferencia del yodo desde la fase liquida acuosa hacia la fase gaseosa.
El descarte de la etapa es enviada a un estanque de descarte y luego a las piscinas de
evaporación solar y también a las pilas de lixiviación. El descarte se llama ´´agua feble´´
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1.6 Planta refinadora de yodo
la planta de refinación tiene como función, transformar el yoduro a yodo metálico,
purificarlo mediante fusión, transformarlo Flakes (laminas) o shot (esferas) y envasarlo.
El descarte de oxidación va a reacción de cortadura para acidificar a pH 1,5 a 2, el yodo
pasta se calienta en un reactor y se funde desalojando las impurezas (se purifica).
El yodo al estado líquido se envía a un laminador (yodo en láminas de dimensiones 3 a
7mm, con media de 5mm) o a un sistema de prilado (esferas de yodo de 2 a 2,5mm de
diámetro).
El yodo laminado o prilado se envasa en tambores de cartón (se llaman ´´cuñetes´´) de
50Kg con una pureza de 99,5%.
2. LIXIVIACION EN BATEAS
La lixiviación en batea posee un tiempo de residencia de 11 a 14 días y cuenta con una
recuperación de un 90%. sin embargo, este sistema es el menos usado debido a su baja
rentabilidad ya que para este sistema se debe contar con bateas, sistema de riego y
sistema de carga y descarga se considera un sistema poco flexible o rígido además es
necesaria una temperatura igual a 40°C mientras que en la lixiviación en pilas solo es
necesaria una temperatura ambiente.
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PRODUCCION ANUAL A NIVEL NACIONAL
En Chile de acuerdo al informe de COCHILCO, nos indica que los principales
productores nacionales poseen una capacidad instalada de 19.500 toneladas por año.
En el año 2012 esta producción del mineral no metálico alcanzo las 17.500 toneladas.
En Chile dos de las grandes empresas productoras de yodo (SQM Y COSAYACH)
poseen la capacidad de producción de 19.500 toneladas al año, lo que equivale a un
61% de la producción mundial de este mineral no metálico. En el año 2012 la producción
alcanzo 17.500 toneladas, siendo esta la más alta a nivel mundial. De acuerdo a lo
informado por COCHILCO.
Este mineral no metálico es uno de los principales productos exportable, por lo que su
precio va variando desde los doce dólares por kilogramo, en el año 2012 alcanzo los
cincuenta y dos dólares por kilo.
Se sostiene que en Chile la oferta de yodo es muy relevante a nivel mundial, debido a
las reservas del mineral y también por su modalidad de producción, siendo la de más
bajo costo a nivel mundial
El informe de COCHILCO nos indica que actualmente existe una capacidad de
producción en el país que llega alrededor de las 21.000 toneladas al año, se pronostica
que esta al final del decenio debería llegar a las 32.000 toneladas/año. Mientras SQM, el
principal productor de yodo a nivel mundial, espera aumentar a 14.000 toneladas/año su
capacidad, COSAYACH se ha visto lentamente obligada a disminuirla, por la falta de
agua existente para su procesamiento.
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PAISES PRODUCTORES
Entre los países productores de yodo se encuentran:
Estados unidos
Azerbaiyán
Chile
China
Indonesia
Japón
Rusia
Turkmenistán
Siendo Chile y Japón los mayores productores, con el 90 % del yodo mundial. Cabe
destacar que Japón ha perdido competitividad por su alto costo de producción. Es por
esto que chile ha aprovechado esta situación para ganar más terreno en el mercado
mundial.
En Chile las principales empresas productoras de yodo son SQM Y COSAYACH.
USOS DEL YODO9
El yodo es utilizado en diversos productos Industriales, medicinales, metalúrgicos y
alimenticios.
Estabilizador
Catalizador
Usos sanitarios: sanitizadores y desinfectantes.
Sal yodada (para evitar enfermedades de bocio y cretinismo)
Purificación de agua
Farmacéuticos
Radiografías
Alimentos para animales
Fotografía
Tintes y colorantes alimenticios
Ampolletas, cuarzo-yodo
Baterías, litio-yodo
Metalurgia del oro
Polímeros conductores
COMERCIALIZACIÓN
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El yodo se comercializa de dos formas, siendo estas escamas o lamina (flakes) y esferas
(prill). Estas dos formas de comercialización cumplen con las especificaciones del
mercado. Con la diferencia que la comercialización en esfera posee menos superficies
de contacto, tiene menor probabilidad de que se aglomere y así poder mantener las
propiedades de libre escurrimiento del material.
Económicamente conviene producir láminas, pero este producto al cabo de 3 a 4 meses
se aglomera, lo que dificulta su manipulación y disolución.
En la I región, los últimos diez años se han instalado cuatro empresas, las cuales han
utilizado procesos de lixiviación en pilas, para extraer yodo de los desmontes. Una de
ellas es ACF, en la zona de Lagunas y COSAYACH, en la oficina Cala-Cala.
La comercialización en nuestro país ha ido en aumento, después de la baja en 1994,
situación que duró hasta 1999. Con los proyectos de la ampliación de su planta ubicada
a 120 kilómetros al norte de Antofagasta, filial CIMIN y la nueva planta ubicada a 145
kilómetros al sur de Iquique, la Sociedad Química de Chile dispuso a partir de 1997 de
una capacidad de producción de 8.000 toneladas anuales, considerando además, las
plantas de Pedro de Valdivia y María Elena, lo que le permite abastecer cerca del 50%
de la demanda mundial de yodo y consolida su ubicación de primer productor del
mundo.
En cuanto al precio promedio del yodo, fue de US$ 10.418,7 toneladas, durante el
periodo 1991-1997. Esta cifra generó ingresos por divisas al país que ascendieron a los
US$140,2 millones. Mientras que en 1998, los ingresos fueron superiores a los
US$183,793 millones por concepto de exportación de yodo; en yoduro alcanzaron los
US$ 6,147 millones y por yodatos US$ 5.7 millones.
IMPACTO AMBIENTAL
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El impacto ambiental que produce el yodo, es que puede ser muy radioactivo. Debido a
que los isotopos radioactivos se forman de manera natural durante reacciones químicas
en la atmosfera. Los isotopos radioactivos del yodo tienen una vida corta por ende se
transforman rápidamente en compuestos estables de yodo.
Sin embargo, hay una forma radioactiva del yodo que tiene una vida media de millones
de años y que es seriamente perjudicial para el medio ambiente. Este isótopo entra en el
aire desde las plantas de energía nuclear, donde se forma durante el procesamiento del
uranio y el plutonio. Los accidentes en las plantas nucleares han provocado la emisión
de grandes cantidades de yodo radioactivo al aire.
Impacto ambiental generado por la Minera Cosayach: Suprema paraliza extracción de Agua
Fallo dice que la empresa causó un grave daño ambiental al extraer agua sin permiso.
La Tercera Sala de la Corte Suprema condenó a la empresa minera Cosayach por el
daño ambiental provocado por la extracción ilegal de aguas subterráneas en la Pampa
del Tamarugal, y se ordenó al yacimiento paralizar la extracción de las aguas en los 35
pozos ubicados en el acuífero y que fueron identificados por la Dirección General de
Aguas.
El fallo ordena a la minera además de paralizar la extracción de las aguas en los 35
pozos- retirar todas las instalaciones para extraer, conducir y almacenar dichas aguas, y
cegar los pozos de captación que carecen de derechos de aprovechamiento de aguas.
El fallo de la Corte Suprema determina que la compañía Cosayach causó un grave daño
al medioambiente al extraer sin los permisos legales respectivos, aguas desde 35 pozos
en la zona, desestimando que la extracción del líquido corresponda a las denominadas
"aguas del minero", provenientes de 3 concesiones otorgadas a la empresa. Agregan
que la cuenca de la Pampa del Tamarugal "es un ecosistema de especial fragilidad".
CONCLUSIÓN
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El yodo es un elemento químico no metálico además es un recurso natural no renovable.
El cual posee un gran campo de aplicación, se estima que un 58% del yodo se destina a
aplicaciones asociadas a la salud y un 11% a tecnología como por ejemplo pantallas
LCD.
Cabe destacar que chile cuenta con una de las reservas mundiales más grandes de
yodo con 1,8 millones de toneladas de yodo, sin embargo, Japón lidera con 5 millones
de toneladas las cuales se encuentran depositadas en salmueras.
La oferta chilena de yodo es muy relevante para el mercado internacional, no solo en su
magnitud, sino porque su modalidad de producción es la de más bajo costo a nivel
mundial, y es la mas ágil a la hora de responder a las variaciones de demanda. Siendo
SQM el principal productor de yodo con 12.000 ton/año seguido por COSAYACH con
una producción de 7.500 ton/año.
DISCUSIÓN
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Al desarrollar el informe, como grupo nos pudimos interiorizar más en la importancia del
yodo como elemento químico, desde sus inicios en nuestro país.
Nos interiorizamos en el proceso de obtención el cual, pasa por varias etapas para llegar
a la obtención de dicho elemento. Vemos que en el proceso de obtención existen 2 tipos
para su extracción los cuales son las pilas y bateas.
También por medio de este nos dimos cuenta de que nuestro país es unos de los
principales productores de yodo, llevando el liderazgo mundial con Japón.
Como grupo pudimos notar que este trabajo nos será muy importante a futuro ya que en
nuestro país y en el norte contamos con 2 importantes empresas como SQM y
COSAYACH.
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