Proceso para la producción de cloruro férrico anhidro con cloro gaseoso en presencia de un reductor.

Tecnología

Esta nueva tecnología permite producir cloruro férrico (FeCl3) en forma directa a partir de concentrados de hierro como magnetita (Fe3O4) con cloro gaseoso en presencia de un reductor (carbón coque) a 700-850ºC evitando la tecnología actual de tratamiento de chatarra de hierro con ácido clorhídrico y cloro, que es más cara y compleja. La reacción del óxido (ferroso o férrico) con cloro y carbono a alta temperatura genera directamente FeCl3 que al condensarlo produce un producto sólido de pureza superior al 99%, en contraste con la tecnología actual que genera soluciones acuosas con máximo de 45% de FeCl3.

Qué problema resuelve esta capacidad

1.- _Análisis de mercado_ A nivel internacional, el mercado cloruro férrico es valorado en US$ 490 millones, con una proyección de crecimiento promedio anual de 5% entre el año 2020 y 2025. El crecimiento ha sido impulsado por las normas cada vez más estrictas, respecto al tratamiento para reducir la contaminación de aguas residuales y desechos industriales. Otro factor influyente es su aplicación en la producción de placas de circuitos impresos (PCB), en donde es ampliamente utilizado para el proceso de grabado. La economía mundial está experimentando un rápido desarrollo tecnológico, lo que aumenta aún más la demanda de PCB, que son fundamentales para fabricar circuitos electrónicos. Según las estimaciones de la industria, hay más de 2.500 fabricantes de PCB en el mercado global, y solo China continental cuenta con más de 1.200 fabricantes de PCB. Por lo tanto, considerando los factores antes mencionados, se espera que el mercado de cloruro férrico sea testigo de una alta demanda en el país durante el período de pronóstico.[1] Con el creciente desarrollo económico en el sector industrial de China, ha habido un aumento en la generación de aguas residuales. El país tiene alrededor de 3.340 plantas de tratamiento de aguas residuales, lo que representa la segunda mayor capacidad de alcantarillado. Las empresas de tratamiento de aguas residuales de China trataron más de 100 mil millones de toneladas métricas de aguas residuales durante los últimos años. Paralelamente el gobierno chino introdujo los planes de trabajo de prevención y control de la contaminación del agua y el suelo y aumentó las sanciones por violación de las normas. Bajo este contexto, cobra aún más relevancia el uso de cloruro férrico. De manera preliminar se ha estimado que el mercado de cloruro férrico en Chile es de 35.000 ton/año, mercado valorado en US$20 millones/anuales. 2.- _Análisis del problema_ El proceso tradicionalmente utilizado para producir cloruro férrico cuenta con múltiples desventajas operacionales, que aumentan el costo de producción y dificultan su manipulación y transporte. A continuación, se mencionan las más relevantes: * Su insumo principal, la chatarra fina, posee un valor de mercado elevado (US$280-300/ton). * No se puede obtener cloruro férrico con concentraciones superiores a 45%. * Este proceso considera la separación y filtrado de pulpa caliente de HCl + FeCl2 y restos de Fe3O4, lo que hace complejo el manejo del proceso y de materiales, debido a la corrosión de HCl + FeCl2. * El producto se encuentra en estado líquido, lo que dificulta su manipulación y distribución. * El proceso de producción es complejo y de un elevado valor. En el mercado nacional el precio del cloruro férrico es US$1000/ton. El estado líquido del cloruro férrico presenta múltiples problemas para su manipulación. Según la hoja de seguridad de la empresa Química del Sur, una correcta manipulación de este producto es fundamental para evitar problemas de salud en las personas. Los riesgos para la salud que se indican en la hoja de seguridad, son los siguientes: * Respirar los gases, vapores, el rocío o el pulverizado del producto provoca irritación de las vías respiratorias puede causar edema pulmonar. * En contacto con la piel y ojos genera irritación * La ingesta del producto puede causar irritación y quemaduras severas en las membranas mucosas de la boca, en esófago y estómago. * Una exposición prolongada puede provocar dermatitis. [1]

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

* El proceso produce cloruro férrico en formato sólido, lo que es una ventaja sobre los productos presentes en mercado ; pues su manipulación y transporte es menos riesgosa para la salud de los trabajadores y usuarios finales. El cloruro férrico anhidro se puede transportar en bolsas plásticas cerradas (es higroscópico), a diferencia del cloruro férrico producido por el proceso tradicional que debe ser transportado en estanques plásticos o inoxidables por su alta corrosividad. * Al utilizar fuentes de hierro más económicas, el costo de producción del cloruro férrico disminuye y se vuelve más competitivo en mercado nacional e internacional. Adicionalmente, al contar con un proceso más simple y menos riesgoso, el costo operacional del proceso es más bajo, influyendo positivamente en el precio final del cloruro férrico.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 3

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Igor Wilkomirsky Fuica Investigador / Responsable

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