Ing. de proceso horno flash

PIROMETALURGIA DEL COBRE
PRINCIPALES EQUIPOS DE FUSION
Los procesos de fusión en general se clasifican como fusión en el baño (bath smelting) y
fusión flash. En el primero grupo están aquellos en que el concentrado se funde
agregándolo o inyectándolo a un baño fundido, mientras que en el segundo el concentrado
se suspende en gas oxidante, ocurriendo fusión y conversión parcial al mismotiempo.
Además, se puede clasificar como hornos de fusión por calentamiento de la carga en
forma directa, aquellos que no funden ni en el baño ni en suspensión de gas oxidante, sino
que utilizan un combustible (como petróleo), para aportar el calor necesario para la fusión
del concentrado.
Entre las principales unidades utilizadas para la fusión y conversión de concentrados de
cobre, se puedenmencionar los siguientes equipos”.
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Hornos Reverbero (fusión por calentamiento)
Hornos de fusión por oxidación
Hornos Flash (fusión flash)
Convertidor Teniente (fusión en el baño)
Reactor Noranda (fusión en el baño)

Existen muchos otros, menos utilizados, pero que en términos generales, hacen uso de las
mismas características de los equipos anteriormente indicados. Entreellos se pueden
mencionar:
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Fusión CONTOP (fusión flash)
Hornos de Conversión Hoboken, Inspiration y Mitsubishi

A continuación se entrega una breve descripción del funcionamiento de los equipos más
importantes.

HORNO REVERBERO
El horno reverbero es un horno de fusión por calentamiento directo. Este horno usa como
fuente de calentamiento combustibles fósiles (petróleo) para fundirconcentrados y producir
mata y escoria fundida, más un tercer producto que es la generación de gases.
El gas efluente (1.250 ºC) del proceso, se genera principalmente de la combustión de
hidrocarburos con aire, pero también contiene SO2 (0,5 a 2% en volumen) proveniente de
la oxidación de parte de la carga de azufre (el azufre pirítico). Los gases arrastran polvo,
principalmente partículasfinas de concentrado (1 % de la carga). El gas del horno
reverbero representa un serio problema de contaminación porque los gases están muy
diluidos y la remoción de SO2 desde estos gases es difícil y cara, lo cual ha transformado a
este horno inadecuado desde el punto de vista ambiental en muchas partes del mundo. La

concentración diluida de SO2 en los gases de salida del reverbero esconsecuencia de que
es un proceso de fusión primaria, es decir, sólo una pequeña cantidad del S se oxida a
SO2, el cual queda fuertemente diluido en CO2, H2O y N2.

FUSION FLASH
El proceso de fusión flash, consiste esencialmente en oxidar un flujo de concentrado seco,
que contiene principalmente Cu - Fe - S, en una corriente de aire enriquecido con oxígeno
(aire con más de 21% de O2). La oxidaciónse lleva a cabo en el interior de una cámara
cilíndrica vertical, llamada torre de reacción, en donde el concentrado seco y el aire
enriquecido, son inyectados por un quemador, ubicado en la parte superior de la torre (ver
Figura 7).
A medida que la suspensión gas - sólido sale del quemador y fluye hacia abajo por la torre
de reacción, las partículas sólidas se calientan por convección desdeel gas que las rodea
y por radiación desde las paredes de la torre, hasta que alcanzan una temperatura a la
cual la reacción de oxidación de las partículas genera más calor que el que se puede
disipar al ambiente. Esta temperatura es llamada de ignición y varía entre 400 y 550 °C.
Finalmente, las partículas alcanzan una temperatura a la cual la tasa de calor generado
por la oxidación, igualaa la disipación por convección y por radiación hacia el ambiente.
Durante esta etapa las partículas se funden, convirtiéndose en pequeñas gotas. El
producto final de la torre, es principalmente, una mezcla heterogénea de sulfuros de cobre
fundido (Cu2S), sulfuros de hierro (FeS), magnetita (Fe3O4), sílice (SiO2) y ganga, los que
se separan en dos fases en la zona llamada de asentamiento o...