Foto de Periódico El País

El carbón mineral de los Departamentos del Cauca y Valle del Cauca, en Colombia, posee una alta concentración de minerales y azufre, lo que genera problemas ambientales al ser utilizados como combustible en centrales generadoras de energía eléctrica. Por esta razón, algunas minas han sido cerradas pues este material  no tiene mucha salida en el mercado a pesar de su bajo precio de venta.

Juan Manuel Barraza, Ingeniero Químico y  Profesor de la Universidad del Valle, desarrolla actualmente un proyecto de investigación con el fin de brindar soluciones a los inconvenientes presentados en la utilización de los carbones de los departamentos del Cauca y Valle del Cauca como combustible.

El carbón mineral está compuesto de materia orgánica, carbono, y otros elementos como azufre y piritas. Este material, que proviene de organismos vivos fosilizados y que es utilizado como combustible, debe idealmente tener una mínima cantidad de materia mineral para evitar liberar agentes contaminantes al medio ambiente.

El principal objetivo del estudio fue separar  la materia orgánica del azufre y  elementos inorgánicos por  medio de  dos métodos físicos, gravedad y centrifugación.

En lo experimental

Inicialmente para el estudio de purificación del carbón  se le trituró  y  se separó en tres tamaños con un proceso de tamizado. Posteriormente en el método por gravitación, las partículas de carbono fueron mezcladas con una solución gelatinosa de cloruro de zinc y agua, en concentraciones desde 1.2 a 1.7 gr. / cm3. Por efecto de la gravedad, la materia mineral, que es más pesada, se va al fondo y el carbón con mínima cantidad de materia mineral  flota.

Foto de Mozley solid/liquid hydrocyclones for mineral processing

La separación ciclónica, es una tecnología más eficiente en reducción de costos y tiempo, la cual tiene el mismo principio de la centrifugadora pero permite una alimentación permanente, a la vez que por la parte superior libera el carbón y por la parte inferior la materia mineral.

Con el método de centrifugación, simplemente las mezclas de cloruro de zinc, agua y carbón,  a diferentes densidades, se colocaron en una centrifugadora por cinco minutos; de igual manera el carbón se concentra en la superficie  y  la materia mineral en el fondo.

Los carbones obtenidos por los dos métodos, fueron lavados y  secados,  para limpiarlos de la solución de cloruro de zinc, después fueron  quemados para conocer la cantidad de residuos contaminantes.
 
Los resultados obtenidos,  mostraron que el método por centrifugado presenta un mayor rendimiento tanto en la obtención de carbono libre de materia mineral, así como en la prueba de combustión. “Lo más importante a resaltar del método de centrifugado es que  sólo toma cinco minutos, a diferencia del de gravitación  que puede necesitar  hasta tres días”, explica el investigador.
 

Estos resultados son un aporte valioso para el aprovechamiento del carbón puesto que da una alternativa en la utilización de este producto para la población minera, al igual que para la industria que lo utiliza como fuente de combustión.

“El paso a seguir, dentro de este proyecto, es la utilización de una tecnología más  eficiente en reducción de costos y  tiempo, conocida como separación ciclónica, la cual tiene el mismo principio de la centrifugadora  pero  permite una alimentación permanente, a la vez que por la parte superior libera el carbón y por la parte inferior la materia mineral”, explica Juan Manuel Barraza.

Contacto: Ingeniero Químico Juan Manuel Barraza. Departamento de Procesos Químicos. Universidad del Valle. e-mail: jubarraza@mafalda.univalle.edu.co

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