Pyro
Páginas: 57 (14190 palabras)
Publicado: 10 de abril de 2012
NOTAS DE CLASE DE LA ASIGNATURA:
PIROMETALURGIA
Oscar Jaime Restrepo Baena I.M.M. MSc., PhD
INSTITUTO DE MINERALES CIMEX FACULTAD DE MINAS ESCUELA DE MATERIALES
PROGRAMA CURRICULAR INGENIERÍA DE MINAS Y METALURGIA
PRESENTACION
El grupo de profesores del área del conocimiento en Metalurgia Extractiva del Programa Curricular Ingeniería de Minas y Metalurgia, tiene el gusto depresentar a ustedes un pequeño texto que es el resultado de la acumulación de notas de clase a través de los años, en los que han pasado cientos de nuestros queridos alumnos y los cuales han tenido la paciencia de ser nuestro discípulos y que nos han dado la alegría de verlos graduados como profesionales de la minería que a su vez han contribuido al desarrollo de Colombia. Las notas de clase no seránnuevas para nuestros exalumnos, tal vez leyéndolas recordarán momentos difíciles de su carrera universitaria, instantes llenos de esperanza de alegría y de un sentimiento de formación en ingeniería que en su momento fue un camino doloroso y difícil, pero que ha servido de base para que “Trabajo y Rectitud” los acompañe durante la vida que se inicio en la claustros de la Facultad de Minas. Estetexto no está acabado, cada vez aparecen nuevas tecnologías, nuevas interpretaciones, pero los fundamentos de la separación sólido-sólido siguen vigentes, pues las leyes de la mecánica y la termodinámica que sostienen como grandes pilares la concentración de minerales permanecen como valiosas joyas del conocimiento humano y sustentan las principales hipótesis y teorías de los fenómenos de separaciónque sigue vigentes en la actualidad Este texto disertará sobre estos fundamentos y no pretende ir más allá, con la esperanza de que nuestros exalumnos que cultiven en esta línea de trabajo sigan desarrollando y enriqueciendo el conocimiento del área. El trabajo que se presentara aquí tiene sus raíces en los profesores que han sido los pioneros a través del tiempo de la Metalurgia Extractiva en laFacultad de Minas, son ellos los ingenieros de Minas y Metalurgia Luis Alberto Meza Saucedo, Luis Emilio Sánchez Zapata, José Vicente Rincón Pino y Jairo Gómez (q.e.p.d.), los cuales fueron los forjadores del IM CIMEX y cuyo legado recibimos y humildemente administramos y la ponemos al servicio de la minería en el país.
O. J. Restrepo Medellín, Junio de 2008
INDICE
Página
1 1.1 1.2.1.2.1 2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 6 6.1 6.2 6.3 6.4 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8 8.1
Presentación del curso Introducción Principios fundamentales de la metalurgia extractiva Concepto de Metalurgia Energías de enlace y pozo de pontencial Difusión atómica-Leyes de Fick Tipos de reactores en procesos pirometalúrgicos Reacciones gas/gasReacciones gas/líquido Sistemas de vacío Sistemas de inyección Reacciones líquido/líquido Hornos de reverbero Reacciones gas/sólido Horno rotatorio Reactor instantáneo Horno Cuba Lecho fluidizado Estequimetría y balances de masa Unidades=utilización del sistema internacional SI Estequimetría Ejercicios balances de masa Problemas de aplicación Principios de Aglomeración Briquetización PeletizaciónSinterización Termodinámica de la Aglomeración Secado ¿Por qué se realiza secado? ¿Dónde está el agua? ¿Qué factores intervienen en la salida del agua? Transferencia de calor Análisis de un secadero: datos a tener en cuenta Factores para escoger secaderos Calcinación Horno cuba Laboratorio de Secado y Calcinación
9 10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.7.1
Tostación Termodinámica de la tostaciónTostación Metálicos Tostación Diferencial Tostación Clorurante Termodinámica de la tostación (2ª parte) Cinética de la tostación Estudio de la cinética en diferentes tipos de partículas Tecnología de la tostación Horno de lecho fluidizado Laboratorio de Tostación Reducción pirometalúrica de las materias primas Termodinámica de la reducción Reducción de óxidos (continuación) Reducción de óxidos...
PIROMETALURGIA
Oscar Jaime Restrepo Baena I.M.M. MSc., PhD
INSTITUTO DE MINERALES CIMEX FACULTAD DE MINAS ESCUELA DE MATERIALES
PROGRAMA CURRICULAR INGENIERÍA DE MINAS Y METALURGIA
PRESENTACION
El grupo de profesores del área del conocimiento en Metalurgia Extractiva del Programa Curricular Ingeniería de Minas y Metalurgia, tiene el gusto depresentar a ustedes un pequeño texto que es el resultado de la acumulación de notas de clase a través de los años, en los que han pasado cientos de nuestros queridos alumnos y los cuales han tenido la paciencia de ser nuestro discípulos y que nos han dado la alegría de verlos graduados como profesionales de la minería que a su vez han contribuido al desarrollo de Colombia. Las notas de clase no seránnuevas para nuestros exalumnos, tal vez leyéndolas recordarán momentos difíciles de su carrera universitaria, instantes llenos de esperanza de alegría y de un sentimiento de formación en ingeniería que en su momento fue un camino doloroso y difícil, pero que ha servido de base para que “Trabajo y Rectitud” los acompañe durante la vida que se inicio en la claustros de la Facultad de Minas. Estetexto no está acabado, cada vez aparecen nuevas tecnologías, nuevas interpretaciones, pero los fundamentos de la separación sólido-sólido siguen vigentes, pues las leyes de la mecánica y la termodinámica que sostienen como grandes pilares la concentración de minerales permanecen como valiosas joyas del conocimiento humano y sustentan las principales hipótesis y teorías de los fenómenos de separaciónque sigue vigentes en la actualidad Este texto disertará sobre estos fundamentos y no pretende ir más allá, con la esperanza de que nuestros exalumnos que cultiven en esta línea de trabajo sigan desarrollando y enriqueciendo el conocimiento del área. El trabajo que se presentara aquí tiene sus raíces en los profesores que han sido los pioneros a través del tiempo de la Metalurgia Extractiva en laFacultad de Minas, son ellos los ingenieros de Minas y Metalurgia Luis Alberto Meza Saucedo, Luis Emilio Sánchez Zapata, José Vicente Rincón Pino y Jairo Gómez (q.e.p.d.), los cuales fueron los forjadores del IM CIMEX y cuyo legado recibimos y humildemente administramos y la ponemos al servicio de la minería en el país.
O. J. Restrepo Medellín, Junio de 2008
INDICE
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1 1.1 1.2.1.2.1 2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 6 6.1 6.2 6.3 6.4 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8 8.1
Presentación del curso Introducción Principios fundamentales de la metalurgia extractiva Concepto de Metalurgia Energías de enlace y pozo de pontencial Difusión atómica-Leyes de Fick Tipos de reactores en procesos pirometalúrgicos Reacciones gas/gasReacciones gas/líquido Sistemas de vacío Sistemas de inyección Reacciones líquido/líquido Hornos de reverbero Reacciones gas/sólido Horno rotatorio Reactor instantáneo Horno Cuba Lecho fluidizado Estequimetría y balances de masa Unidades=utilización del sistema internacional SI Estequimetría Ejercicios balances de masa Problemas de aplicación Principios de Aglomeración Briquetización PeletizaciónSinterización Termodinámica de la Aglomeración Secado ¿Por qué se realiza secado? ¿Dónde está el agua? ¿Qué factores intervienen en la salida del agua? Transferencia de calor Análisis de un secadero: datos a tener en cuenta Factores para escoger secaderos Calcinación Horno cuba Laboratorio de Secado y Calcinación
9 10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.7.1
Tostación Termodinámica de la tostaciónTostación Metálicos Tostación Diferencial Tostación Clorurante Termodinámica de la tostación (2ª parte) Cinética de la tostación Estudio de la cinética en diferentes tipos de partículas Tecnología de la tostación Horno de lecho fluidizado Laboratorio de Tostación Reducción pirometalúrica de las materias primas Termodinámica de la reducción Reducción de óxidos (continuación) Reducción de óxidos...
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