<=
![endif]>
=
=
ISSN: 2600-5859 =
Vol. 3, N°1.2, p. =
92-103,
marzo, 2020 ![](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image019.png")
![](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image020.png")
Extracción y caracterización del
mucílago de la malva común (malva sylvestris) y del guarumbo (cecropia pelt=
ata)
para realizar ensayos en la formulación de espumante para la remoción de oro
nativo en la minería artesanal
Extraction and characterization of the mucilage of the common mallow
(malva sylvestris) and guarumbo (cecropia peltata) to carry out trials in t=
he
formulation of sparkling wine for the removal of native gold in artisanal
mining
Teresi=
ta
Jackelin Mejía Reinoso.[1],
Javier Ignacio Briones García.[2] &a=
mp;
Norma del Rocío Toledo Castillo.[3]
=
Recibido:05-01-2020
/ Revisado:22-01-2020 /Aceptado: 03-02-2020/ Publicado: 05-03-2020
Abstract DOI: <=
/span> https://doi.org/10.33262/concienciadigital.v3i1.2.1181
The present work is an investigation on the use of
Common Mallow (Malva Sylvestris) and Guarumbo (Cecropia Peltata) mucilage, =
for
the formulation of sparkling wine in which the removal of free gold by the
flotation method was completed. For this, the hydrophobicity of gold had to=
be
induced with surfactants such as the common detergent and with the help of =
the
viscosity given by the mucilage, the generation of a stable foam was achiev=
ed,
with a sufficient height where the mineral was concentrated, recovering 72%,
compared to 81% obtained with conventional tests.
Ke=
ywords: Mucilage, polysaccharide, gold, sparkling, flotation.
Re=
sumen
El presente trabajo es una investigación sobre la
utilización del mucílago de Malva Común (Malva Sylvestris) y del Guarumbo
(Cecropia Peltata), para la formulación de espumante en la que se terminó la
remoción de oro libre por el método de flotación. Para ello se tuvo que inducir a la
hidrofobicidad del oro con surfactantes como el detergente común y con la a=
yuda
de la viscosidad dada por el mucílago, se logró la generación de una espuma
estable, con una altura suficiente en donde se concentró el mineral,
recuperándose en un 72%, frente al 81% que se obtiene con ensayos
convencionales.
Pa=
labras
Clave: Mucílago, polisacárido, oro, espumante, flotación.
In=
troducción
Con el desarrollo de tecnologías más limpias, constantemente se está
buscando la utilización de productos, más amigables con el ambiente, que ay=
uden
paulatinamente a ir remplazando sustancias tóxicas que causan problemas
ambientales, tanto al ser humano como a su entorno. Es por eso que, en los últimos ańos, la
ciencia se ha volcado al bosque, a la selva, a conocimientos ancestrales, e=
tc.;
en búsqueda de sustancias y métodos que sean de fácil acceso, de bajo preci=
o y excelente
funcionalidad y que sobre todo que tengan un mínimo impacto en el ambiente =
y la
salud.
Este trabajo de investigación se ha centrado en buscar una alternati=
va a
la obtención de oro nativo o libre que se lava en las riberas de los ríos, =
por
parte grupo de mineros artesanales que es su mayoría son informales y
campesinos de la zona, y que en su trabajo diario amalgaman el oro con merc=
urio
o utilizan el proceso de cianuración para la recuperación del preciado meta=
l.
Contaminando el afluente que generalmente también les proveer del líquido v=
ital,
los peces, y lo más graves a sus propias familias. Pues esto es siempre un tema muy
controversial, y que generalmente no es analizado a profundidad.
Un grupo de investigadores de la Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo, junto con el apoyo de sus autoridades, ha emprendido en la búsq=
ueda
de una alternativa, en base a un método de minería como es la flotación esp=
umante,
para ello se ha partido desde el análisis de ciertos vegetales como son la
(Malva Sylvestris) y el Guarumbo (Cecropia Peltata), para obtención de un
polímero, como es el mucílago. Con=
este
producto se ha evaluado la realización de la mejor fórmula, para producir el
colector, para luego aplicar a una muestra donde se introdujo experimentalm=
ente
una cantidad conocida de oro y determinar si existe una remoción de oro.
Obten=
ción y
caracterización del Mucílago
El mucílago es un polisacárido natural constituido=
por
una fracción neutral compuesta por una cadena principal de β D xil=
ano
y arabinoxilano, donde las cadenas de arabinosa y galactosa están conectada=
a
la posición 2 o 3 de la cadena principal; y otra ácida constituida por una
cadena principal de α L ramnopiranosil y residuos del ácido D
galactopiranosiluronico con cadenas de fucosa y galactosa (Oomah et al., 19=
95).
Tanto la (Malva Sylvestris) como el Guarumbo (Cecropia Peltata), pos=
een
en su estructura mucílagos de alto peso molecular, que forma soluciones
viscosas cuando se disuelve en agua, convirtiéndolo en una opción viable pa=
ra
estudiarlo y aplicarlo como hidrocoloide en la formulación de agentes visco=
sos
que ayuden a mejorar las espumas, en un sistema de flotación, como el objet=
o de
remover las pequeńas escamas de oro nativo de la arenisca, que ayuden en pa=
rte
a contrarrestar la utilización de mercurio o cianuro en la obtención de oro=
en
la minería artesanal.
Obtención y recolección de las plantas
Las plantas malva (Malva Sylvestris) como el Guarumbo (Cecropia Pelt=
ata)
se recolectó dentro de las instalaciones de la Escuela Superior Politécnica=
de
Chimborazo (ESPOCH) Sede Morona Santiago, estas plantas son endémicas de la
zona, de fácil reproducción e invasivas. De las malvas se utilizó las hojas=
y
flores, se limpió, se trituró finamente y se procedió a secar; para luego p=
roceder
a la extracción del mucílago. En cuanto al guarumbo, se utilizó la corteza =
del
tallo y las raíces de plantas jóvenes, y se procedió de la misma manera que=
la
malva.
Para la extracción del mucílago se utilizó 100g de la planta en 1000=
ml
de agua ionizada.
Métodos de extracción
Las muestras fueron humectadas en el solv=
ente
de extracción (agua destilada ionizada), guardando una relación entre masa =
del
material vegetal y el volumen de agua 1:10.
Cocción: ebullición (se lleva a
ebullición y se retira del fuego la mezcla), 0.5h, 1h y 2h; para cada uno de
los ensayos se realiza a una temperatura de 95ą2oC, y se dejó en reposo =
una
hora.
Maceración: 1h, 6h, 12h y 24h a
temperatura ambiente.
Ensayo gravimétrico
Para el ensayo de la extracción del mucíl=
ago
fue la relación de mezcla en solución mucílago/etanol: 1:1 (v/v), es decir =
se
tomó alícuotas de 25ml tanto de la muestra como del etanol se agitó
vigorosamente y se dejó a que decante el mucílago, luego se filtró y se lle=
vó a
secarse en una estufa a 35 oC por 24h, para posteriormente pesar=
.
Resultados
Tabla
1
Resultados
de g/L de mucíligos de malva extraídos por cocción.
|
Malva |
|
|
Tiempo de
cocción (h) |
Masa de mucilago obtenido (g) |
|
Ebullición (0) |
4.2 |
|
0.5 |
5.6 |
|
1 |
5.8 |
|
2 |
5.8 |
Elaborado por: Grupo de Investigación
![](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image021.png")
Figura 1
Rendimiento=
del
mucílago de la malva vs tiempo de cocción.
(0 en la
abscisa x significa ebullición)
Elaborado p=
or: Grupo de Investigación
Tabla
2
Resultados de g/L de
mucílago de Guarumbo extraídos por cocción.
|
Guarumbo |
|
|
Tiempo de cocción (h) |
Masa de mucílago
obtenido(g) |
|
Ebullición (0) |
1.1 |
|
0.5 |
1.9 |
|
1 |
2 |
|
2 |
2 |
Elaborado por: Grupo de Investigación
![](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image022.png")
Figura 2
Rendimiento del mucílag=
o en
el guarumbo vs tiempo de cocción.
(0 en la abscisa x
significa ebullición)
Tabla
3
Resultado
tiempo de maceración
|
Malva |
|
|
Tiempo de maceración (h) |
Masa de mucilago obte=
nido
(g) |
|
1 |
2.2 |
|
6 |
2.6 |
|
12 |
3.8 |
|
24 |
5.2 |
Elaborado por: Grupo de Investigación.
![](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image023.png")
Figura 3
Rendimiento del mucílag=
o de
la malva vs tiempo de maceración.
(0 en la abscisa x
significa ebullición)
Elaborado por: Grupo de Investigación
Tabla
4
Resultados
de g/L de mucíligos de guarumbo extraídos por maceración.
|
Guarumbo |
|
|
Tiempo de maceración (h) |
Masa de mucílago obte=
nido
(g) |
|
1 |
0.6 |
|
6 |
1.1 |
|
12 |
1.7 |
|
24 |
1.9 |
Elaborado por: Grupo de Investigación
<=
span
style=3D'font-family:"Arial",sans-serif;color:black;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-bidi-font-style:italic'>
<=
span
style=3D'font-family:"Arial",sans-serif;color:black;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-bidi-font-style:italic'>
<=
span
style=3D'font-family:"Arial",sans-serif;color:black;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-bidi-font-style:italic'>
![](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image024.png")
Figura 4
Rendimiento del mucílago
del guarumbo vs tiempo de maceración.
(0 en la abscisa x
significa ebullición)
Elaborado por: Grupo de Investigación
=
=
Formulaciones espumantes
La espuma es un coloide en donde un gas
generalmente aire se encuentra atrapado en un sistema líquido. Las espumas
generalmente cuentan con una pequeńísima cantidad de líquido conformando las
paredes de las burbujas conocidas como lamelas y, por ser un sistema
coloidal, cuenta con una alta viscosidad. Para generar una formulación
espumante, es necesario contar al menos dos componentes principales: un
tensoactivo capaz de generar las lamelas, y un agente viscosificante (mucíl=
ago)
que ayudará a evitar que la lamela drene.
Para nuestra investigación, es importante
analizar la cantidad de espuma que puede generar el colector, este componen=
te
fue analizado por medio de la altura de espuma.
Esta es de gran impacto en la selectividad del proceso de flotación.=
Laskowski,
J.S. y Melo, F. (2005). No existe =
una
regla general para la determinación de la altura de espuma. Yianatos, J.B.,
Bergh (1994), pero como parámetro de operación, en una columna de flotación=
se
usan alturas que varían entre 1 a 2 𝑚, mientras que, en escala piloto,
estos valores se sitúan entre 0,2 y 1,0 𝑚.
<=
span
style=3D'font-size:12.0pt;line-height:150%;mso-ansi-language:ES-EC'>Metodol=
ogía
Se utilizó una solución base de 500ml de agua
ionizada en el cual se adiciona 0.5g de detergente común. De esta solución base se tomó 10ml para=
luego
ir ańadiendo diferentes % de peso de los dos tipos de mucílagos extraídos y=
se
incorporó una corriente de aire, para generar espuma. Posteriormente se procedió a medir la a=
ltura
de espuma generada en cada uno de los ensayos.
Resultados
=
Tabla
5
Resultado de las pruebas de estabilidad de espuma
|
<=
b>TIPO DE MUCÍLAGO |
<=
b>MUCÍLAGO (% peso) |
<=
b>ESPUMA (cm) |
<=
b>PH |
|
BLANCO |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>0.00 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>10 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>7.8 |
|
GUARUMBO |
0.25 |
12 |
7.8 |
|
GUARUMBO |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>0.50 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>35 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>8 |
|
GUARUMBO |
0.75 |
42 |
8 |
|
GUARUMBO |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>1.00 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>48 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>8.4 |
|
MALVA |
0.25 |
20 |
7.7 |
|
MALVA |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>0.50 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>35 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>7.9 |
|
MALVA |
0.75 |
53 |
8.4 |
|
MALVA |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>1.00 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>60 |
<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-fareast-font=
-family:
"Times New Roman";color:black;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-languag=
e:
#580A'>8.4 |
Elaborado por: Grupo de Investigación
=
Ensayos=
de
flotación
La
flotación, es un proceso fisicoquímico que consiste en separar partículas
"hidrófobas" (repelentes o sin afinidad química con el agua) de
partícula "hidrofílicas"(afines químicamente con el agua), asisti=
da
con inyección de burbujas de aire. Bustamante (2008). Este proceso es uno de
los más importantes para la recuperación de oro y metales valiosos. Su
principal restricción es recuperar partículas de material grueso (intervalo=
de
400 250 μm). =
La forma de la partícula juega un papel importante=
en
la recuperación de oro libre por medio de la flotación espumante, generalme=
nte
en los ríos se encuentra oro en forma de pequeńas escamas. Esta forma aplanada desarrolla una mayo=
r área
superficial y pueden interactuar de manera más eficiente con el colector y =
la
adsorción podría ser mucho más rápida comparada con pepitas pequeńas o
partículas redondeadas, por lo que este factor tiene importancia en la flot=
ación
según Chyssoulis et al. L. Chryssoulis S. (2003). Por lo tanto, los factores
que pueden afectar la flotabilidad del oro libre. C. J. van Oss. (2007), A.=
J.
Teague (1999), son: el tamańo, la forma y la composición de la partícula, j=
unto
con la presencia de contaminantes superficiales, el tipo de colector y la g=
eometría
de las celdas.
Hay minerales que son hidrófobos por naturaleza co=
mo
(talco, azufre, molibdenita, grafito), pero la gran mayoría, entre los que =
se
encuentra el oro, son hidrófilos, se humectan en el medio acuoso, al establ=
ecer
enlaces superficiales con los grupos iónicos, lo que se conoce como adsorci=
ón
de agua o humectación S. Castro and J. A. García. (2003). Para que estas partículas de oro se vue=
lvan
hidrófobas es necesario adicionar una sustancia tensoactiva que generen la
reducción de la tensión superficial de la interface sólido-líquido y permit=
a la
adsorción espontánea de burbujas de aire para que el sistema partícula-burb=
ujas
ascienda hasta la superficie, en la industria minera se obtiene la hidrofob=
icidad
del oro cuando se somete a la acción de los tiocolectores como xantatos
disueltos en la solución acuosa.
Otro factor importante que hay que tomar en cuenta=
es
el tamańo de la partícula que tiene un gran efecto sobre la recuperación de=
oro
mediante flotación debido a su alta densidad. La flotación es efectiva para
partículas de oro en el intervalo de 20-200 micrones. Para tamańos más fino=
s la
selectividad del oro decrece debido a la flotación de minerales ganga. Para
tamańos de partícula más gruesos la flotación debe realizarse con altas
densidades de la mezcla (35% sólidos) dado que esto reduce el tamańo de
partícula de la sedimentación. Castro S.J, (2003).
En esta
investigación se procedió hacer una serie de formulaciones para la flotación
espumante directa como alternativa para el uso de mercurio, en la recuperac=
ión
de oro nativo en afluentes de agua dulce. Para los ensayos pertinente se
intentó imitar a una celda tipo flash., en la que se hicieron los análisi=
s pertinentes.
Ensayo y resultados
Se construyó una celda con características tipo flash., de 60cm de alto, el
volumen utilizado en la celda fue de 500 ml del espumante (500ml de agua
ionizada, 0.5g de detergente y 7.5g de mucílago de malva), se introdujo una
muestra previamente pesada de oro de aluvión con una granulometría en el or=
den
de 20 a 200 micras (6g). Se procedió a introducir una corriente de aire por=
en
un tiempo de 20 minutos, generando espuma abundante.
Se fue recogiendo la espuma donde se encontraba el
concentrado del mineral precioso y luego se procedió a pesar. Se realizaron
cinco repeticiones, con un rendimiento promedio del 72 % frente al tratamie=
nto
convencional donde se tiene una recuperación de hasta el 81%.
Conclusiones
Estas dos p=
lantas
son endémicas de la Amazonía encontrándose en cualquier lugar, siendo muy f=
ácil
su recolección.
Para la
extracción del mucílago: para la malva, la técnica de cocción por una hora =
con
un reposo de media hora, fue la más óptima, ya que tiene un rendimiento del
5.8% y para el guarumbo igualmente fue la técnica de cocción por una hora c=
on
un reposo de media hora, con un rendimiento del 2.0%. Se determinó por lo tanto que la malva
contiene más mucílago que el guarumbo.
Para l=
as
pruebas de formulación del espumante se utilizó el mucílago de las dos plan=
tas
por separado.
El
mucílago de la malva es más fácil extraer ya que este compuesto se encuentr=
a en
prácticamente toda la planta. En el
gurumbo la extracción del mucílago de las hojas es casi imposible determinar
por estos métodos empleaos por lo que se descartó y solo se utilizó para el
análisis las cortezas de los tallos y raíces.
El
mucílago en general, incrementó la viscosidad provocando una mejor formació=
n de
espuma, provocando una mejor estabilidad.
Se obs=
ervó
que conforme se aumenta el mucílago en la solución de detergente, mejores
resultados se obtuvieron en la formulación del espumante, siendo el más ópt=
imo
el de la malva con un porcentaje en peso del 1.00%.
Tambié=
n se
observó que en la muestra se incrementaba el pH, obteniendo hasta un pH de =
8.4
con el 1.00% del mucílago de la malva, aunque con el guarumbo igualmente se
obtuvo ese mismo pH.
Para la
formulación del agente espumante se utilizó el mucílago de la malva con el
1.00% en peso, porque dio una altura de espuma estable de 50cm con los 10ml=
.
Se
descartó el mucílago del guarumbo, primeramente, porque es más difícil su
extracción y la altura provocada por su espuma fue superado por el mucílago=
de
la malva.
La flotación espumante se puede definir
brevemente como un proceso de concentración que aprovecha las diferencias en
las propiedades físico-químicas superficiales de las partículas minerales.<=
span
style=3D'color:black;mso-bidi-font-style:italic'>
Se obs=
erva
que esta formulación si remueve el oro, siembre y cundo este esté en forma
libre y con una geometría de escamas.
Se log=
ró
una eficiencia del 72%, pero si se tecnifica más posiblemente este rendimie=
nto
subo.
El mét=
odo
de flotación directa es una buena alternativa para la recuperación de oro q=
ue
podría sustituir al proceso de amalgamación tradicional.
=
Recomendaciones
Analiz=
ar
otras técnicas, para mejor la obtención del mucílago.
Para
realizar el proceso de flotación espumante, es necesario garantizar la
hidrofobicidad de las partículas a flotar, que le permite la adherencia de =
la
partícula a la burbuja.
Utiliz=
ar
el mucílago con sulfuros como: la piritas, calcopiritas, galena y esfalerit=
a,
para garantizar la hidrofobicidad natural de las partículas de oro, y el
proceso de flotación sea más óptimo.
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![3Deditorial1.png](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image025.jpg")
PARA CITAR EL ARTÍCULO
INDEXADO
Mejía Reinoso, T. J.,
Briones García, J. I., & Toledo Castillo, N. del R. (2020). Extracción y
caracterización del mucílago de la malva común (malva sylvestris) y del
guarumbo (cecropia peltata) para realizar ensayos en la formulación de
espumante para la remoción de oro nativo en la minería artesanal. Concie=
nciaDigital,
3(1.2), 92-103.
![3Deditorial1.png](3D"PUBLICACION7VOL3.NO.1.2._archivos/image026.jpg")
El
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