Kaolin Bleaching by Leaching Using Phosphoric Acid Solutions

Román A. Hernández Hernández,¹* Felipe Legorreta García,¹ Leticia E. Hernández Cruz,¹ Arnoldo Bedolla Jacuinde²

¹ Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales. Carretera Pachuca-Tulancingo, Km 4.5 s/n, Mineral de la Reforma, Hgo., México, C.P. 42184. *angelitofox3@hotmail.com

² Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Instituto de Investigaciones Metalúrgicas. Av. Francisco J. Mujica S/N Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán, México, C.P. 58000.

Abstract

This paper presents a study of kaolin ore bleaching from the municipality of Agua Blanca of Iturbide, Hidalgo, México. This process was carried out using solutions of phosphoric acid as the leaching reagent for the iron dissolution process. It is well known that iron oxide is the major contaminant of clay minerals and silicate used in industry. These contents should be decreased, usually by 0.1%, to achieve a required whiteness index of 90% (ISO) or higher. The whitening improves its economic value, making it possible to use it as a high-quality raw material in industries such as ceramics and paper. For this purpose, we examined the effect of parameters such as the concentration of the leaching reagent (0.10 M, 0.50 M, 1 M, and 3 M), temperature (298-373 K), and pH level (1, 2 and 3). The experimental results showed that the studied variables have a great influence over the ability to obtain an iron dissolution percentage of more than 98% after 2 hours and 373 K.

Key words: Leaching, Phosphoric acid, Kaolin, Iron.

Resumen

En este trabajo se presenta un estudio para el blanqueo de mineral de caolín del municipio de Agua Blanca de Iturbide, Hidalgo (México), que se llevó a cabo utilizando soluciones de ácido fosfórico como reactivo de lixiviación para el proceso de disolución de hierro. Se sabe que el óxido de hierro es el principal contaminante de minerales arcillosos y silicatos utilizados en la industria. Estos contenidos se deben disminuir, por lo general 0.1% para alcanzar un índice de blancura requerida de 90% (ISO) o superior. Su blanqueamiento mejora el valor económico que le da la posibilidad de ser utilizados como materia prima de alta calidad en industrias como la cerámica y papel. Por esta razón hemos estudiado el efecto de los parámetros tales como concentración del reactivo de lixiviación (0.10 M, 0.50 M, 1 M y 3 M), temperatura (25 a 100 °C) y el pH (1, 2 y 3). Los resultados experimentales mostraron que las variables estudiadas tienen gran influencia en la obtención del porcentaje de disolución de hierro de más de 98% después de 2 h y temperatura de 100 °C.

Palabras clave: Lixiviación, Ácido fosfórico, Caolín, Hierro.

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