Procesos de fundicion

Proceso de Fundición: del mineral al cobre puro El concentrado de cobre seco con una concentración del 31 % de cobre, se somete a procesos de pirometalurgia en hornos a grandes temperaturas, mediante los cuales el cobre del concentrado es transformado en cobre metálico y se separa de los otros minerales como fierro (Fe), azufre (S), sílice (Si) y otros.

El proceso de fundición se realiza enetapas que son:Recepción y muestreo.
Fusión.
Conversión.
Pirorrefinación.Primera etapa: Recepción y muestreo

¿Cuál es el objetivo? Como normalmente se trabaja con concentrados de diferentes procedencias, es necesario hacer un muestreo de ellos y clasificarlos de acuerdo con la concentración de cobre, hierro, azufre, sílice y porcentaje de humedad que tengan.¿Cómo se hace?

El concentradoproveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas a análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre, hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. El contenido máximo de humedad es de 8%, ya que con valores superiores, el concentrado se comporta como barro difícil de manipular yexige más energía para la fusión.

De acuerdo con los resultados de los contenidos de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
Segunda etapa: Proceso de fusión

¿Cuál es el objetivo?

El objetivo de la fusión es lograr el cambio de estado que permite que el concentrado pase de estadosólido a estado líquido para que el cobre se separe de los otros elementos que componen el concentrado.

¿Qué ocurre en la fusión?

En la fusión el concentrado de cobre es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedandolos más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.Tradicionalmente la fusión puede realizarse de dos maneras, utilizando dos tipos de hornos: el horno de reverbero para la fusión tradicional y el convertidor modificado Teniente (CMT) que realiza enuna sola operación la fusión y la conversión. En las divisiones de Codelco no se utiliza el horno de reverbero, sino que solo se realiza el proceso de fusión-conversión, utilizando el convertidor midificado Teniente. Convertidor modificado Teniente: sistema de fusión - conversión
El concentrado sufre un proceso de fusión. Se separa el eje de la escoria. |
El convertidor Teniente, desarrollado ypatentado por la División El Teniente de Codelco, es un horno basculante, formado por un cilindro metálico de 5 m de diámetro por 22 m de largo, dispuesto en posición horizontal y revestido por ladrillos refractarios en su interior. Este horno está montado sobre un sistema de cremalleras que le permiten oscilar. ¿Cómo funciona?
El convertidor Teniente es cargado en forma continua con concentradode cobre y sílice (cuarzo) por una abertura ubicada en su parte superior. La sílice tiene por objeto captar el hierro contenido en los minerales sulfurados fundidos y concentrarlo en la parte más liviana de la mezcla fundida.
En el proceso de fusión conversión se separa la escoria del metal blanco, la fase más pesada y que contiene 70 a 75 % de cobre. |
El convertidor Teniente tiene un sistemade cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados...