Estudio de la reacción de cloración del mineral muscovita con Cl2 y CaCl2

Abstract

En la búsqueda de técnicas alternativas para la producción de cloruro de potasio (KCl), se evaluaron cloraciones del mineral muscovita con cloro gaseoso (Cl2) y cloruro de calcio (CaCl2) mediante estudios termodinámicos y experimentales. Las composiciones de equilibrio de estos sistemas de reacción se calcularon utilizando el método de minimización de energía libre mediante el software HSC en el rango de temperatura entre 25 y 1000 °C. A partir de estos datos, se realizaron cloraciones pirometalúrgicas isotérmicas de la muscovita con Cl2 y CaCl2 en atmósferas de cloro/nitrógeno y nitrógeno, respectivamente. Los reactivos los residuos de estas calcinaciones se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX) y fluorescencia de rayos X (FRX). La cloración con CaCl2 y bajo condiciones de temperatura y tiempo de reacción específicos fue posible la obtención de los productos: KCl, CaAl2Si2O8 y Al2SiO5, lo cual concordó con el estudio termodinámico realizado. Por otro lado, las fases presentes en el residuo post cloración con Cl2 no coincidieron con las predicciones termodinámicas. Se alcanzaron conversiones del K2O presente en la muscovita a KCl superiores al 90 % utilizando CaCl2 y de hasta un 50 % usando Cl2.