Determining the best conditions for acid leaching of dolomite

  • Lisandra Guevara-Orozco Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Química y Farmacia. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas; Santa Clara, Villa Clara, Cuba https://orcid.org/0000-0002-9940-9425
  • Néstor Ley-Chong Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Química y Farmacia. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas; Santa Clara, Villa Clara, Cuba https://orcid.org/0000-0001-5575-246X
  • Erenio González-Suárez Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Química y Farmacia. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas; Santa Clara, Villa Clara, Cuba https://orcid.org/0000-0001-5741-8959
  • Mixary Enríquez-García Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Química y Farmacia. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas; Santa Clara, Villa Clara, Cuba https://orcid.org/0000-0002-0644-1160
  • Ángel Mollineda-Trujillo Centro de Investigaciones agropecuarias (CIAP), Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Santa Clara, Villa Clara, Cuba https://orcid.org/0000-0002-5057-4411
Keywords: acid leaching; dolomite; magnesium sulfate; experimental design.

Abstract

Acid leaching of dolomite with sulfuric acid is a chemical process to obtain
magnesium sulfate, where the acid dissolves magnesium carbonate and can
precipitate calcium sulfate from calcium carbonate. Acid concentration, time,
temperature, and stirring speed are the key variables for the study of this
process. The objective of this work is to determine the optimal conditions for the
acid leaching of dolomite. A Plackett-Burman experimental design was applied
to identify the most influential variables, followed by a Box-Hunter design to find
the optimal reaction conditions. The model identified that time, stirring speed,
and the concentration-temperature-time interaction are the significant factors for
dolomite leaching, while sulfuric acid concentration and temperature can be
kept constant. The wide variation in magnesium concentration (780– 4 257
mg/L) confirms the sensitivity of the process. The model allows predicting and
optimizing the extraction, determining that the optimal conditions are 300 rpm
for 30 minutes with high acid concentration and temperature, thus maximizing
the yield.

References

1. GARCÍA, M.I. Química: su importancia en la humanidad. Con-Ciencia Boletín
Científico De La Escuela Preparatoria No. 3 2024, 11 (22). 8–12. [Consultado
13 julio 2025]. ISSN 2007-7653. https://doi.org/10.29057/prepa3.v11i22.12642
2. ROJAS, A., GARLOBO. C.L., SALAZAR I.P., TRUJILLO, N.M.E. Factores
que inciden en la lixiviación del magnesio en soluciones carbonato-amoniacales
(I). Tecnología Química. [en línea]. 2006, 26 (2). 70-75. [Consultado 15 julio
2025].
ISSN:
2224-6185.
Disponible
en:
https://www.redalyc.org/pdf/4455/445543750009.pdf
3. ROJAS-VARGAS, A., TRUJILLO-NIEVES, M.E., SALAZAR-INFANTE, Y.,
CHAPMAN-GONZALEZ, L. Lixiviación del magnesio en solución carbonato
amoniacal. Tecnología Química [en línea]. 2020, 40 (1). 169-182 [Consultado
15
julio
2025].
ISSN:
2224-6185.
Disponible
en:
http://scielo.sld.cu/pdf/rtq/v40n1/2224-6185-rtq-40-01-169.pdf
4. FERNÁNDEZ-LEIVA, R., SERRANO-CASTILLO, J., LEY-CHONG, N.,
GONZÁLEZ-SUÁREZ, E., GUEVARA-OROZCO, L. Evaluar la factibilidad
económica de una planta multipropósito para la producción de sulfatos.
Tecnología Química [en línea]. 2022, 42 (3). 474-486. [Consultado 7 agosto
2025].
ISSN:
2224-6185.
Disponible
en:
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2224
61852022000300474&lng=es&nrm=iso&tlng=es
5. XU, J., QIN, S., ZHENG, C., SUN, H., YANG, B., LIU, S., QIU, G.,
NORTHWOOD, DO., WATERS, KE., HAO, M. Study on Column Leaching
Behavior of Low-Grade High Calcium and Magnesium Copper Ore. Minerals.
2024, 14 (8). 822. Disponible en: https://doi.org/10.3390/min14080822
6. FERNÁNDEZ LEIVA, R. Diseño de una Planta Multipropósito de sulfatos en
la provincia de Villa Clara. Trabajo de diploma para graduarse de Ingeniero
Químico.Universidad central “Marta Abreu” de Las Villas.Santa Clara, 2020.
Disponible en: https://dspace.uclv.edu.cu/entities/publication/642880b2-1b6d
4e20-9c70-ce3bcfee27b3
7. LOMBANA, L.M., SAAVEDRA., A.D., CORREA, F., Variables influyentes en
el proceso de lixiviación para la recuperación de metales contenidos en lodos
galvánicos. Revista Semilleros: Formación Investigativa [en línea]. 2018, 4 (1).
Disponible https://repository.uamerica.edu.co/server/api/core/bitstreams/b7da6210-9dac
42f6-ab2c-85e4b73693ca/content
8. RASHAD, M., BAIOUMY, H. Chemical processing of dolomite associated
with the phosphorites for production of magnesium sulfate heptahydrate.
European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection. 2005,
5 (2). 174-183 [Consultado 15 julio 2025]. ISSN: 1303-0868.
9. GARCÍA PINEDA, V. Diseño de una planta de producción de MgSO4·7H2O
mediante cristalización. Trabajo de diploma para graduarse de Ingeniero
Químico. Universidad de Sevilla, 2021. Disponible en: https://hdl.handle.net/11441/126959
10. LINARES, L. Aspectos fundamentales necesarios para la elaboración del
Proyecto de Ingeniería Básica de la demanda de dolomita para vidrios Mariel.
Empresa Geominera del Centro, Villa Clara, 2022.
11. CHÁVEZ GAMARRA, R. Evaluation Of Variables Through the Plackett
Burman Design in The Flotation Process of Copper Sulphide Minerals from The
San Rafael De Belén Deposit. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar
[en línea]. 2024, 7(6), 5945–5954 [consultado el 15 de agosto de 2025]. ISSN
2707-2215. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/9481784.pdf
12. RUIZ-GONZÁLEZ, A., GUERRA-BUSTILLO, C. W., MOREJÓN-MENA, Y.,
MACHADO-AGUIAR, M. Metodología de Superficie de Respuesta como
alternativa en la búsqueda de condiciones óptimas. Revista Ciencia
Universitaria [en línea]. 2018, 15 (1) [consultado el 15 de agosto de 2025].
ISSN: 2954-4769. Disponible en: https://revistas.unah.edu.cu/index.php/cu/article/view/989
13. ALVITES, R., CERNA, J. Optimización del proceso productivo de sulfato de
magnesio heptahidratado mediante el diseño e implementación de una planta
piloto de producción de fertilizantes solubles. Trabajo de diploma para
graduarse de Ingeniero Químico. Universidad Nacional de Trujillo, 2013.
Disponible en: https://dspace.unitru.edu.pe/server/api/core/bitstreams/43131bfd-148a-4fb3
8d3a-37914db01e6c/content
14. PLACKETT, R.L., BURMAN, J.P. The Design of Optimum Multifactorial
Experiments. Biometrika [en línea]. 1946, 33 (4). 305-325 [consultado el 15 de agosto
de 2025]. ISSN:00063444. Disponible en: https://doi.org/10.2307/2332195
15. AUCAPIÑA ESPINOSA, R.S., Sacoto Aguilera, N.D. Aplicación de diseño
experimental y métodos multicriterio para optimización de cervezas elaboradas
a partir de trigo y cebada que se cultivan en la provincia del Cañar. Trabajo de
grado Universidad del Azuay, 2025. Disponible https://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/15966/1/21481.pdf
Published
2026-01-19
How to Cite
Guevara-Orozco, L., Ley-Chong, N., González-Suárez, E., Enríquez-García, M., & Mollineda-Trujillo, Ángel. (2026). Determining the best conditions for acid leaching of dolomite. Chemical Technology, 46, 20-31. Retrieved from https://tecnologiaquimica.uo.edu.cu/index.php/tq/article/view/5499
Section
Artículos