Xantatos 263a57

XANTATOS 1. DEFINICION: Los XANTATOS son compuestos orgánicos obtenidos en reactores por reacción de bisulfuro de carbono, alcohol y un álcali; estos compuestos se caracterizan por liberar un olor a azufre y son utilizados en muchas industrias, siendo su principal aplicación en la industria minera como colector para la flotación de minerales sulfurados, esto es se adhieren a la superficie de los minerales y por acción del aire logran flotar y concentrar variedades de especies minerales bajo condiciones controladas de pH y otros agentes químicos. Estos compuestos se distribuyen durante su uso en el material colectado o concentrado, descomponiéndose en fase gaseosa a la atmósfera y disuelto en los drenajes llegando a los cuerpos receptores, especialmente a los ríos. Estos compuestos se manifiestan porque forman espumas que flotan, el producto comercial presenta un color que puede variar desde blanco a amarillo profundo sin variaciones en su poder colector, son completamente solubles en agua, y pueden causar toxicidad en la fauna acuática en niveles de 0.1 mg/L y en la salud humana, por lo cual es necesario su evaluación analítica como parte de un programa de prevención ó contingencia. Los xantatos utilizados como reactivos de flotación, son sales de xantatos de sodio ó potasio (ó ácido ditiocarbónico) y son hechos comercialmente de alcoholes conteniendo de 2 a 6 átomos de carbono. Los xantatos son ampliamente utilizados como excelentes promotores para todos los minerales de sulfuro. En ausencia de agentes modificadores son esencialmente no selectivos en su acción. Generalmente a medida que el carbono de cadena larga crece, se hace más potente, pero menos selectivos. Por eso el etil xantato es el xantato más débil y el más selectivo; y el amil y exil xantatos son los más potentes y colectores menos selectivos. En conjunto con un agente sulfurizante, tal como el sulfuro de sodio ó hidrosulfuro de sodio son buenos promotores en la flotación de minerales oxidados de plomo y cobre. Por esta aplicación, el xantato isopropílico y el xantato amílico son los más frecuentemente utilizados.

2. PROPIEDADES GENERALES

PROPIEDADES

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COLOR: de amarillo hasta anaranjado TEXTURA: granular OLOR:caracteristico,debido a la existencia de una ínfima cantidad de mercaptanos



SOLUBILIDAD: muy solubles en agua

3. REACCIONES Formula química general de los xantatos:

Donde Me= Na+, K+, H+ y R= es el grupo o radical hidrocarburo (HASTA 6 ATOMOS) que puede ser variado para controlar su potencia y selectividad.

La reacción de formación del xantato a partir de un alcohol por ejemplo el etanol es:

C2H5OH + KOH + CS2

C2H5OCS2K

El producto es llamado etil-xantato de potasio. En otros métodos para obtener estos mismos productos se sustituye el KOH por sodio, potasio o hidróxido de sodio. Las disoluciones acuosas de los xantatos se hidrolizan formando los ácidos xantogenicos donde M es ion sodio o ion potasio.

ROCS2N + H2O

ROCS2H + MOH

El acido xantogenico puede descomponerse espontáneamente formando el alcohol de partida y bisulfuro de carbono.

ROCS2H

ROH + CS2

En solución acuosa la hidrólisis de los xantatos aumenta con la reducción del pH del medio la elevación de la temperatura y la disminución de la concentración se ha investigado por P.I JOMILEV que la velocidad de la descomposición de la disolución acuosa del butilxantato potásico con la elevación de la temperatura de 10 a 40ºC aumenta 30 veces. En medios ácidos la velocidad de descomposición de los xantatos depende también de la longitud del radical hidrocarbonado de este modo en la disolución de acido clorhídrico 0.1 F ocurre la descomposición completa del etil xantato potásico en 5-10 min y la de propilxantato en 20-30 min. Las soluciones acuosas de xantatos en medios alcalinos son bastante estables pudiendo durar varios días sin aparente descomposición sin embargo al ser excesivo el álcali los xantatos se descomponen creando una serie de productos.

Los xantatos tienen la propiedad de ser agentes reductores de manera que pueden ser fácilmente oxidados por aire, yodo, persulfato etc. De acuerdo a la siguiente reacción

4. XANTATOS MAS UTILIZADOS:

5. INFLUENCIA DEL OXIGENO EN LA FLOTACION CON XANTATO: 



También se ha demostrado que el mineral sulfuro no se une a los aniones del colector sin la acción previa del oxigeno donde el mecanismo de adsorción es el intercambio iónico entre el colector y el producto de oxidación pero un exceso de oxigeno es también perjudicial. Plaquín a determinado lo siguiente:  En ausencia de oxigeno las superficies frescas de los sulfuros se mojan es decir adsorben agua.  El oxigeno ayuda a la deshidratación de la superficie del mineral facilitando así la penetración de las moléculas de colector estableciendo el siguiente orden primero se adsorbe el oxigeno y luego el colector  La cantidad requerida para la flotación completa con xantatos se incrementa en el siguiente orden: galena,pirita,esfalerita,calcopirita,pirrotita.  La larga exposición con oxigeno (envejecimiento) impide la adsorción de los xantatos.

6. TOXICIDAD Los xantatos son tóxicos la concentración limite itida de xantato en las aguas residuales es de 0,01 ppm 7. USOS El uso de los xantatos de metales alcalinos es el de colectores de flotación de metales sulfurados los xantatos también se usan en la industria del celofán y del rayón estos compuestos tienen otros usos a menor escala entre otros pueden citarse en la vulcanización de hules como herbicida, lubricantes, fungicidas, y en procesos analíticos.