Producción de plomo utilizando concentrados minerales
Páginas: 7 (1737 palabras)
Publicado: 15 de marzo de 2011
PRODUCCIÓN DE PLOMO UTILIZANDO CONCENTRADOS MINERALES
LA METALURGIA DEL PLOMO DE PRIMERA FUSIÓN
El mayor problema medioambiental en la producción de plomo a partir de mineral o de fuentes primarias es la emisión de SO2 al oxidarse los concentrados sulfurados de galena en las bandas de sinterización o en los hornos de reducción y fusión.
La galena es la especie mineralógica, o compuestomineralógico, más frecuente en los yacimientos naturales. La galena pura tiene un 86,6% de Pb y un 13,4% de S. El contenido de Pb en la roca es normalmente inferior al 10%, al estar la galena diseminada.
La galena (PbS) en los materiales naturales suele estar asociada a la blenda (ZnS), o esfalerita, con un contenido de 62,1% de Zn y de 32,9% de S. Es frecuente encontrar conjuntamente la galenay la blenda en los yacimientos.
Hay que distinguir el mineral arrancado del yacimiento, que tiene la composición química de la roca mineralizada, y el compuesto mineralógico portador del plomo de esta roca, que se encuentra en forma de granos de la superficie mineral pura, en este caso galena, que hay que separar en forma de concentrado para aprovechar el Pb metalúrgicamente.
A veces seutiliza indistintamente la expresión mineral para la roca mineralizada y para la galena pura.
Los procesos de concentración pueden producir concentrados globales donde se encuentran separadas conjuntamente la blenda y la galena, o se pueden conseguir concentrados diferenciales de galena con bajo contenido de Zn y concentrados diferenciales de blenda con bajo contenido de Pb.
Los óxidosproducidos en la tostación de los concentrados tienen un contenido en plomo determinado por el contenido de galena en el concentrado:
PbS + O2 → PbO + SO2
(Yamazaki and Kurikami. Zinc and Lead. 1995. Edited for The Mining and Materials Processing Institute of Japan).
La formación de PbO supone un aumento del contenido en Pb respecto a la galena, así el PbO puro, tiene un contenido de Pb de 92,8%.Otros compuestos mineralógicos de Pb menos frecuentes que la galena son la cerusita pura (PbCO3) que tiene un 77,5% de Pb, y la anglesita pura (PbSO4) que tiene un 72,1% de Pb).
Las especies mineralógicas puras denominadas menas se encuentran en los yacimientos muy dispersas con contenidos en peso de Pb y Zn muy bajos en la roca del yacimiento. Mediante tratamientos de fragmentación yseparación (por flotación, gravimetrías y/o otros) de las especies mineralógicas constitutivas de la mena, de interés económico, se obtienen concentrados de las especies minerales portadoras de Pb y Zn de interés comercial, galena y blenda. Prácticamente la mayor parte de la materia prima mineral usada en la industria metalúrgica está constituida por estos concentrados. Por otro lado, se obtiene otrafracción rica en las especies mineralógicas de la ganga que no contienen Pb y/o Zn. Las rocas de los yacimientos tienen contenidos tan bajos en Pb que hacen imposible su uso directo.
En el caso que nos ocupa, el mineral fundamental denominado galena (PbS) lleva S, así como la blenda o esfalerita (ZnS). Para obtener el Pb metálico es necesario separarlo químicamente del S formando SO2.
Elóxido de Pb, el carbonato de Pb y el PbSO4 también se encuentran en la naturaleza pero tienen escaso interés comercial, ya que las concentraciones son bajas.
Consideremos el caso de una planta de sinterización de concentrados de plomo, previamente obtenidos a partir de minerales naturales por técnicas de concentración, en los que predomina la galena.
Es frecuente que en las bandas desinterización se carguen diversos concentrados conjuntamente con otros materiales fundentes.
En este caso concreto se han cargado tres concentrados minerales, un retorno oxidado y material escorificante, según se indica en la tabla siguiente:
PESO (t) Pb (%) Zn (%)
CONCENTRADO 1
CONCENTRADO 2
MINERAL OXIDADO
CONCENTRADO 3
ESCORIFICANTES 3.084
3.511
1.606
93
2.810 64,5...
LA METALURGIA DEL PLOMO DE PRIMERA FUSIÓN
El mayor problema medioambiental en la producción de plomo a partir de mineral o de fuentes primarias es la emisión de SO2 al oxidarse los concentrados sulfurados de galena en las bandas de sinterización o en los hornos de reducción y fusión.
La galena es la especie mineralógica, o compuestomineralógico, más frecuente en los yacimientos naturales. La galena pura tiene un 86,6% de Pb y un 13,4% de S. El contenido de Pb en la roca es normalmente inferior al 10%, al estar la galena diseminada.
La galena (PbS) en los materiales naturales suele estar asociada a la blenda (ZnS), o esfalerita, con un contenido de 62,1% de Zn y de 32,9% de S. Es frecuente encontrar conjuntamente la galenay la blenda en los yacimientos.
Hay que distinguir el mineral arrancado del yacimiento, que tiene la composición química de la roca mineralizada, y el compuesto mineralógico portador del plomo de esta roca, que se encuentra en forma de granos de la superficie mineral pura, en este caso galena, que hay que separar en forma de concentrado para aprovechar el Pb metalúrgicamente.
A veces seutiliza indistintamente la expresión mineral para la roca mineralizada y para la galena pura.
Los procesos de concentración pueden producir concentrados globales donde se encuentran separadas conjuntamente la blenda y la galena, o se pueden conseguir concentrados diferenciales de galena con bajo contenido de Zn y concentrados diferenciales de blenda con bajo contenido de Pb.
Los óxidosproducidos en la tostación de los concentrados tienen un contenido en plomo determinado por el contenido de galena en el concentrado:
PbS + O2 → PbO + SO2
(Yamazaki and Kurikami. Zinc and Lead. 1995. Edited for The Mining and Materials Processing Institute of Japan).
La formación de PbO supone un aumento del contenido en Pb respecto a la galena, así el PbO puro, tiene un contenido de Pb de 92,8%.Otros compuestos mineralógicos de Pb menos frecuentes que la galena son la cerusita pura (PbCO3) que tiene un 77,5% de Pb, y la anglesita pura (PbSO4) que tiene un 72,1% de Pb).
Las especies mineralógicas puras denominadas menas se encuentran en los yacimientos muy dispersas con contenidos en peso de Pb y Zn muy bajos en la roca del yacimiento. Mediante tratamientos de fragmentación yseparación (por flotación, gravimetrías y/o otros) de las especies mineralógicas constitutivas de la mena, de interés económico, se obtienen concentrados de las especies minerales portadoras de Pb y Zn de interés comercial, galena y blenda. Prácticamente la mayor parte de la materia prima mineral usada en la industria metalúrgica está constituida por estos concentrados. Por otro lado, se obtiene otrafracción rica en las especies mineralógicas de la ganga que no contienen Pb y/o Zn. Las rocas de los yacimientos tienen contenidos tan bajos en Pb que hacen imposible su uso directo.
En el caso que nos ocupa, el mineral fundamental denominado galena (PbS) lleva S, así como la blenda o esfalerita (ZnS). Para obtener el Pb metálico es necesario separarlo químicamente del S formando SO2.
Elóxido de Pb, el carbonato de Pb y el PbSO4 también se encuentran en la naturaleza pero tienen escaso interés comercial, ya que las concentraciones son bajas.
Consideremos el caso de una planta de sinterización de concentrados de plomo, previamente obtenidos a partir de minerales naturales por técnicas de concentración, en los que predomina la galena.
Es frecuente que en las bandas desinterización se carguen diversos concentrados conjuntamente con otros materiales fundentes.
En este caso concreto se han cargado tres concentrados minerales, un retorno oxidado y material escorificante, según se indica en la tabla siguiente:
PESO (t) Pb (%) Zn (%)
CONCENTRADO 1
CONCENTRADO 2
MINERAL OXIDADO
CONCENTRADO 3
ESCORIFICANTES 3.084
3.511
1.606
93
2.810 64,5...
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