Abstract
The dissolution kinetics of hydroboracite in hydrochloric acid and sulphuric acid solutions was investigated. The experiments were carried out in a steel batch reactor equipped with a mechanical stirrer, at atmospheric pressure. The effect of reaction temperature, particle size, solid/liquid ratio and acid concentration on the dissolution rate was determined. It was found that the dissolution rate increased with increasing the acid concentration and reaction temperature. However, the increase of particle size and solid/liquid ratio decreased the dissolution rate. The activation energy for the hydroboracite dissolution in hydrochloric acid was calculated as 44.9 kJ/mol, which does not permit to know the process controlling step. The activation energy for the hydroboracite dissolution in sulphuric acid was found to be 14.6 kJ/mol, which indicates that the dissolution is a diffusion controlled process.
Highlights
The dissolution kinetics of hydroboracite in hydrochloric acid and sulphuric acid solutions was investigated
It was found that the dissolution rate increased with increasing the acid concentration and reaction temperature
The activation energy for the hydroboracite dissolution in hydrochloric acid was calculated as 44.9 kJ/mol, which does not permit to know the process controlling step
Summary
La hidroboracita es un borato de calcio y magnesio hexahidratado (CaO.MgO.3B2O3.6H2O). Künkül et al (2003), estudiaron la disolución de ulexita en soluciones de sulfato de amonio y determinaron que, en este caso, la disolución es controlada también por mecanismos difusivos. Ellos observaron que el aumento de la temperatura favorece la velocidad de disolución del mineral, cualquiera sea el tamaño de la partícula, y que la velocidad de disolución se halla influenciada por fenómenos de transporte de masa de reactivos y/o productos. Se compara la velocidad de disolución del mineral en ambas soluciones ácidas y se investiga el efecto que tienen los principales factores (temperatura, tamaño de partícula, relación sólido/líquido y concentración de ácido) sobre la velocidad de disolución del mineral. Los experimentos fueron programados sobre la base de un diseño factorial a dos niveles, habiéndose seleccionado como factores (variables independientes) a los siguientes: T (temperatura), dp (diámetro de partícula); Ra (relación masa de sólido a volumen de líquido) y CA (concentración del ácido). Se eligió como única respuesta del sistema al grado de transformación que experimenta el reactivo sólido con respecto de la masa de B2O3, y se la definió como:
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