clase 12 procesos pirometalurgicos- refinación y moldeo

Procesos Piro metalúrgicos:

REFINACIONMETALURGIA I

Profesor: Elías Díaz Vilches

SECADO CALCINACION TOSTACION FUSION CONVERSION REFINACION

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

La posterior etapa a la Conversión es refinación por métodos electroquímicos para obtener una pureza de 99,99 % de Cobre.

Los procesos de electro refinación requieren de ánodos de aspecto físico apropiado, con gran resistencia mecánica, planos y delgados.

Motivo de la Refinación a Fuego

El azufre y oxigeno residual forman grandes burbujas de durante la solidificación del cobre, que contribuyen a debilitar el ánodo y formar superficies rugosas y de espesor irregular, lo que obliga a su remoción previa a moldeo.

Mediante la Piro refinación o Refinación a Fuego se incrementa la pureza del cobre blíster obtenido de la conversión, llegando a concentraciones de 99,7 % de cobre.

Consiste en eliminar el porcentaje de Oxígeno, Azufre y parte de otras impurezas como (Arsénico, Antimonio y Bismuto).

REFINACION A FUEGO

La Refinación a Fuego se realiza según la siguiente secuencia de operación:

1. Llenado2. Oxidación3. Escoriado4. Reducción 5. Vaciado.

Etapas de Refino a Fuego

Oxidacion: Consiste en la eliminación del Azufre inyectando aire enriquecido en Oxígeno.

Escoriado: Consiste en eliminar algunas impurezas como Arsénico, Antimonio, Bismuto escorificándolas parcialmente.

Se usan fundentes como CaO y Reducción: Consiste en la inyección de un

reductor (Hidrocarburo) para eliminar el exceso de Oxígeno.

Reacciones Químicas del Proceso

Oxidación

Reducción

Reactor parecido a un Convertidor (cilíndrico, horizontal, revestido con refractarios) aunque de menor tamaño y con escasas toberas que permiten flujos bajos de aire y reductor ( Hidrocarburo)

Sus dimensiones aproximadas son de 4 – 7 m de largo y 4 - 5 m de diámetro.

Equipo de Refinación a Fuego

Los ánodos se moldean en moldes abiertos en una rueda giratoria de gran tamaño.

La rueda rota para que el molde se ubique bajo la posición de vaciado del chorro de cobre refinado.

Las ruedas de moldeo tienen entre de 20 a 30 moldes por rueda.

Rueda de Moldeo

Los ánodos son enfriados gradualmente con agua atomizada durante la rotación de la rueda.

Al final del giro y una vez retirados de la rueda, los ánodos se sumergen un estanque de agua para finalizar su enfriamiento.

Enfriamiento del Anodo

Los ánodos están formados por cuerpo y orejas .

Tienen un peso en el rango de 250 kg a 400 kg, y por lo general un área superficial de 1, de modo que el espesor es variable.

Descripción del Ánodo

Calcule el espesor de una Ánodo de Cobre de 300 kg y de 1 de área superficial.

Dato: Densidad del Ánodo del Cobre: 8.960 Kg/

Ejercicio

Procesos Piro metalúrgicos:TRATAMIENTO DE ESCORIAS

METALURGIA I

Profesor: Elías Díaz Vilches

SECADO CALCINACION TOSTACION FUSION CONVERSION REFINACION

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Aumentar la Recuperación de Cobre.

El siguiente diagrama presenta el porcentaje de Cobre en las Escorias del CT y del Horno Flash

Motivo del Proceso

La escoria limpia debería contener menos del 0,5% - 0,7 % de Cu en peso

Objetivo de la Limpieza de Escorias

Se deben principalmente a Inclusiones de mata y Cobre metálico atrapado mecánicamente

Pérdidas de Cbre en las escorias

• Vía Molienda – Flotación

• Vía Lixiviación

• Vía Piro metalúrgica

Sedimentación Externa Recirculación de Escorias Horno de Limpieza de Escorias Horno Eléctrico de Limpieza de Escorias

Métodos de Limpieza de Escoria

Es un equipo que genera Calor por paso de corriente eléctrica a través de un material resistor

( Electrodos de Carbono )

El Consumo aproximado es de 1200Kwh/Ton de escoria fundida

Horno Eléctrico de Limpieza de Escoria

Se reduce del contenido de Fe3O4 permitiendo mejorar las propiedades fisicoquímicas de la escoria optimizándose la separación y, en consecuencia, la sedimentación de las partículas de Cobre.

Así se logra la separación de las dos fases fundidas presentes: metal blanco con un contenido de cobre de 70% y escoria descartable con un contenido de cobre de alrededor de 0,70% y 30% de Hierro.

Se ocupa un Combustible sólido( coque o carbón) en el Proceso y se agita el material fundido.

Descripción del Proceso