Utilización de ácido clorhídrico (HCl) para la solubilización de la magnetita.

En el presente anejo se pretende realizar una justificación técnica del uso del ácido clorhídrico,

como disolvente de la magnetita durante la fase ácida de la maniobra de limpieza química.

La magnetita

La magnetita con formulación química Fe2+Fe3+2O4, es un oxido del hierro (con valencia II y III)

cuyo nombre químico común es Oxido de hierro. Generalmente se presenta en estructuras de

cristales octaédricos con masas densas y frágiles.

Sus principales propiedades físicas vienen definidas:

Color: Negro.

Raya: Negra.

Brillo: Metálico.

Dureza: 5 a 6.5

Densidad: 5.2 g/cm3

Óptica: Opaco, de color gris e isótropo.

Además la magnetita se caracteriza también por su fuerte capacidad magnética.

La magnetita se forma en los paneles evaporadores de las calderas debido a las altas Presiones

y Temperaturas que existen en su interior. De éste modo se produce una película fina de

magnetita que con el paso del tiempo va aumentando su espesor. Dicha película, confiere al

haz tubular de la caldera cierto grado de protección frente a la corrosión, produciendo que los

distintos agentes ácidos y alcalinos presentes no puedan hidrolizar el acero y propiciar fallas en

el material.

Al mismo tiempo, el aumento de este espesor produce un efecto no deseado en el

funcionamiento de la caldera, puesto que minimiza el coeficiente de transferencia de calor por

conducción en los paneles. Obteniendo eficiencias más bajas en nuestra caldera.

Disolución de la magnetita

Durante la vida útil de una caldera, dicha acumulación de magnetita puede producir pérdidas

sustanciales en el rendimiento de la misma, así que deben realizarse periódicamente limpiezas

químicas de las incrustaciones, magnetita incluida. Para llevarlo a cabo, existen múltiples

productos químicos, que durante la fase ácida disuelven los depósitos de magnetita. Entre

ellos, es conocida la mayor efectividad de disolución de los ácidos de origen mineral, como el

ácido clorhídrico, el ácido sulfámico, ácido fosfórico, entre otros. En el caso de los aceros al

carbono, el más utilizado por su potencia de disolución de sales y óxidos es el ácido

clorhídrico. En el caso concreto de la magnetita, estos óxidos son disueltos del siguiente modo:

Como se puede apreciar en las reacciones del tratamiento químico mediante ácido clorhídrico,

obtenemos sales de cloruro, mucho más fáciles de disolver y consecuentemente extraer de los

haces tubulares de la caldera.

Por todas las razones expuestas en éste anejo, el producto químico óptimo para realizar la

disolución de la magnetita en los paneles evaporadores de la caldera de Repsol petróleo de

Tarragona 436-F-1 es el ácido clorhídrico.

Tratamiento químico para la formación de la magnetita.

Como ya se ha introducido, la magnetita es un compuesto muy estable a altas temperaturas.

Precisamente por éste motivo, se realizan tratamientos químicos en las calderas industriales

que persiguen formar en el interior de los tubos capas continuas y homogéneas de magnetita,

con el fin de proteger el material de la caldera sin afectar al rendimiento térmico de la caldera.

Este tratamiento se suele realizar sobretodo en las calderas nuevas tras una limpieza

preoperacional, aunque es muy recomendable hacerlo siempre después de cualquier limpieza

química completa de una caldera.

El principio de actuación en la formación de una capa avanzada y homogénea de magnetita se

basa en el tratamiento químico en medio alcalino utilizando Hidracina.