Membranas Líquidas
Dinámicas
La extracción mediante membranas líquidas es un proceso de transferencia de masa directo y selectivo del compuesto objetivo en un sistema trifásico líquido, que se desplaza desde la solución alimenticia a través de la membrana líquida hacia la solución receptora.
EL proceso...
De forma simplificada, la extracción por membranas líquidas (ML) puede describirse como un proceso en el que la extracción del compuesto objetivo (COb) hacia la fase orgánica y su posterior reextracción hacia la fase acuosa ocurren de manera simultánea. El espesor de la fase orgánica varía desde décimas de milímetro hasta un rango de 2,2 mm, mientras que la relación de volúmenes entre la fase acuosa y la orgánica oscila entre 900:1 y 1700:1. Las membranas líquidas no absorben el COb, sino que lo transportan selectivamente y a alta velocidad desde la solución alimenticia (SA) a la solución receptora (SR).
La imagen muestra el esquema de transformación del proceso de extracción por solvente al proceso de extracción por membranas líquidas.
El transporte activo de iones permite la concentración directa y selectiva de un compuesto objetivo (COb) y su transformación según la composición iónica en un solo paso. En la extracción por membranas líquidas, es común lograr concentraciones 1000 veces mayores gracias a la energía química latente (EQL) en la solución alimenticia o receptora.
Este proceso, que sigue el principio de Le Châtelier, se asemeja a una reacción pseudoquímica y facilita la transformación del COb. Por ejemplo, la extracción de cobre produce cristales de sulfato de cobre (II) pentahidratado, mientras que la extracción de cloruro de litio de salmueras genera carbonato de litio.
La diferencia...
Las fotos muestran los sistemas industriales utilizados en la extracción por solvente (ES) y la extracción por membranas líquidas (EML). En los sistemas de ES, se emplea maquinaria con recipientes de metal o de hormigón armado, mientras que los procesos de EML se basan en equipos especializados de membranas.
El proceso EML no genera emulsiones, lo cual es clave para la extracción directa de litio de la salmuera, ya que evita su contaminación con la fase orgánica. Esto permite que la salmuera pueda reintegrarse al salar sin problemas.
Ventajas de la extracción por Membranas Líquidas frente a la extracción por Solvente:
-
Transforma instantáneamente el compuesto objetivo (COb) según la composición iónica.
-
No contamina las fases acuosas con emulsiones.
-
Logra una alta concentración de sales (50 veces o más).
-
Es rentable incluso en soluciones diluidas.
-
Permite ciclos de agua cerrados.
-
No tiene restricciones por densidad de líquidos.
-
Reduce significativamente el uso de líquidos orgánicos.
-
Elimina pérdidas de líquidos orgánicos.
-
Utiliza sistemas modulares preensamblados.
-
CAPEX y OPEX más bajos.
-
Menor impacto ambiental.
-
Ayuda a reducir tensiones sociales en áreas mineras.