Evaluación de la solubilidad de los fosfatos de la roca fosfórica a partir de tratamientos con edta y con vinazas de cacota de café inoculadas con Aspergillus niger Y Penicillium sp

Abstract

Se evaluó la solubilidad del fosfato de muestras de roca fosfórica (RF) homogenizadas, obtenidas de la mina Media Luna ubicada en Aipe (Huila), por dos vías: una química con disoluciones de EDTA-disódico y la otro biológica con vinazas de pulpa de café inoculadas con Aspergillus niger y Penicillium sp. Las muestras de RF utilizadas se analizaron previamente mediante las técnicas FT-IR, DRX y SEM-EDS para su caracterización. Los tratamientos químicos sobre muestras de RF se hicieron con disoluciones de EDTA disódico en concentraciones 0.0025, 0.010, 0.015, 0.035,0.050,𝑦 0.100 𝑀; y con tratamientos de 𝐻2𝑆𝑂4 al 40%𝑣𝑜𝑙 como parámetro de referencia. También se hizo un análisis del sistema reaccionante y del mecanismo de formación de complejos en el proceso de la solubilización de los fosfatos, para ello, experimentalmente, se hizo seguimiento de la reacción durante 24ℎ con diferentes concentraciones de EDTA, luego, conceptualmente, se modelaron las moléculas de los posibles complejos de EDTA-Ca, y la estructura cristalina de la apatita usando los programas ChemSketch 10.0 y Vesta 3.4.6, con lo cual se propuso un mecanismo de reacción para la disolución de un cristal de fluorapatita usando EDTA como ligando. Se obtuvo la mayor disolución de fosfatos con el tratamiento 0.035𝑀 de EDTA (hasta un 16.9% del fosfato solubilizado en 𝐻2𝑆𝑂4 40%𝑣/𝑣)), y se identificó que existe un rango óptimo de concentraciones de EDTA en donde se favorece la disolución de los fosfatos de RF, también se observó que las reacciones ocurren en dos zonas de velocidad, una rápida (inferior a 2 minutos) y la otra lenta progresiva (más de 2 minutos). En la vía biológica se trataron muestras de RF durante 6 semanas con vinazas de pulpa de café (Coffea arábiga) e inóculos de Aspergillus niger y Penicillium sp. Los hongos fueron obtenidos en Agar Papa Dextrosa (PDA), y aislados e identificados en Agar Extracto de Malta (MEA) de acuerdo con métodos estándar de identificación morfológica. Se encontró que el Aspergillus niger se adaptó mejor y mostró mayor crecimiento micelial en las vinazas (cuyo pH inicial fue 4.0) que el Penicillium sp. La solubilización de la RF fue efectiva con las vinazas solas, y con las inoculadas con Aspergillus niger, obteniéndose los mejores resultados al inocular el consorcio Aspergillus niger – Penicillium sp (hasta un 32.22% del fosfato soluble en 𝐻2𝑆𝑂4 40%𝑣/𝑣)). Los resultados encontrados se proponen, desde una perspectiva ambiental y de agricultura orgánica, como una alternativa a los tratamientos de acidulación convencional de la roca fosfórica con ácido sulfúrico.