Calcinacion

PROGRAMA DE FORMACION REGULAR
DEPARTAMENTO QUIMICA Y METALURGIA

Curso : Procesos Metalúrgicos I

¿ Por qué la pirometalurgia tiene varios procesos unitarios ?
Procesos Pirometalúrgicos

Secado y Calcinación Tostación
Fusión Conversión Reducción Afino al fuego Destilación Procesos continuos

Secado – Calcinación – Tostación
Acondicionar químicamente los compuestos minerales(incluido la ganga) , contenidos en el concentrado, para facilitar y/o hacer posible técnica y económicamente , la extracción de los metales

SECADO
Es la operación de eliminación parcial ó total del agua contenida, como humedad, en el mineral. Conceptualmente, el secado térmico de un concentrado no es una operación unitaria pirometalúrgica propiamente tal, debido a que no se persigue unatransformación química del concentrado. La eliminación del agua de un mineral se realiza por evaporación y consiste esencialmente en aumentar la presión de vapor del agua que contiene sobre la presión opuesta de vapor del agua del medio ambiente
H2O (l) ---- > H2O (g) ΔH298= 10.5 Kcal

pH2O VH2O  paire Vaire

Secado ¿Por que se realiza el secado?
• Para permitir la utilización satisfactoria delproducto final.

•
• • • •

Conservar el producto durante el almacenamiento y transporte.
Facilitar la manipulación en el tratamiento posterior. Reducir los costos de transporte. Aumentar la capacidad de otros aparatos o instalaciones en el proceso. Aumentar el valor de los desperdicios

y subproductos

Se encuentra libre o ligada químicamente, agua de poros, agua de red cristalina.Secado
¿Que factores intervienen en la salida del agua?
• • • • • • • • Tamaño y forma de las partículas. Contenido de humedad, temperatura, presión de vapor de la roca – mineral Características de la roca – mineral Tamaño de los espacios libres entre partículas. Presión de vapor de la atmósfera. Temperatura, humedad relativa del aire. Velocidad del aire. Necesidades del material. o o o o • Periodosde secado: Velocidad de secado (w) Contenido de humedad (x) Tiempo de secado (t)

El secado no es un proceso parejo y no lo controla un solo mecanismo.

Secado

Fig. Tiempo de secado vs. Contenido de humedad

Fig Contenido de humedad vs. Velocidad de secado

Fig Tiempo de secado vs. Velocidad de secado

Secado
TIPOS DE HORNOS PARA SECADO

Secador de bandeja Secador RotatorioSecador de lecho fluidizado

PLANTA DE SECADO RIO TINTO

CALCINACIÓN
La calcinación es el proceso de calentar una sustancia a temperatura elevada, pero por debajo de su punto de fusión, para provocar la descomposición térmica en su constitución física o química, transición de fase o remoción de fracciones volátiles.
• Eliminar agua enlazada químicamente 2 Al(OH)3 ------- > Al2O3 + 3 H2O •Eliminar dióxido de carbono FeCO3 ------- > FeO + CO2

MECANISMO DE CALCINACION

Calcinación
Descomposición de algunos compuestos

Fig. Presión de descomposición (logarítmica) de varios carbonatos e hidratos en función del inverso de la temperatura

Calcinación
ES UN PROCESO ENDOTERMICO.
Es más endotérmico que el secado
CaCO3 ------- > CaO + CO2 Δ H298= 42.5 Kcal

• El calor debesuministrarse a una termperatura elevada. • La velocidad de calcinación está controlada por el suministro de calor necesario por conducción a través de la capa de caliza calcinada.

Calcinación
¿Que variables intervienen en la calcinación?
• • • • Tamaño de la partícula mineral, Factores propios de la partícula: química, mineralogía, estructura, pureza La temperatura, velocidad de reacción y ladifusión. Factores propios de los gases : presión parcial y concentración

Calcinación

Calcinación
Problema : Se somete a calcinación una carga de mineral rocoso con una humedad de 2% y contiene 90% de CaCO3, 5% MgCO3 y el balance material inerte , obteniéndose un rendimiento en el proceso del 92%. Calcular :

a. Peso y composición del sólido final.
b. Volumen de los gases húmedos...