Diagrama de flujo de CIL

Universidad Técnica de Oruro
Carrera de Ingeniería Metalúrgica
MET 2213 Pirometalurgia I

Operaciones de preparación de carga:

TOSTACIÓN
Parte 2

Ing. Carlos Velasco Hurtado

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1. Tostación volatilizante

Presiones de vapor
de compuestos de
arsénico, antimonio,
bismuto y plomo.

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Tostación de menas con As
Minerales de arsénico:
la arsenopirita (FeAsS),
rejalgar (AsS)
oropimente (As2S3)

Objetivo
La tostación de minerales arsenicales, tiene por objetivo eliminar al
mismo tiempo el arsénico y el azufre,

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3

Termodinámica del proceso
5
FeSO4

Fe2(SO4)3

0
FeS2 + FeAsSAs2S3

-10

FeS
-15

Fe2O3

Fe3O4

As

Diagrama de
estabilidad de fases del
sistema As-Fe-As a
450 ºC

AsO2

As2O3

-20

As2O5

Log PSO2

-5

Fe
-25
-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Log PO2

Condiciones oxidantes:

12 FeAsS + 29 O2 ↔ 4 Fe3O4 + 3 As4O6(g) + 12 SO2

Condiciones inertes o reductoras
4 FeAsS ↔ 4 FeS + As4
As4(G) + 3 O2 ↔As4O6(G).
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4

Termodinámica del proceso


Dependiendo de la concentración de oxígeno en el horno de tostación, el trióxido de
arsénico puede ser oxidado hasta pentóxido de arsénico sólido:
As2O3 + O2 ↔ As2O5(S)



Si el potencial de oxígeno alrededor de las partículas es elevado, la arsenopirita es
transformada en arseniato dehierro de acuerdo a la reacción :
FeAsS + 3 O2 → FeAsO4 + SO2



El FeAsO4 es un sólido muy estable, no poroso, que retiene al arsénico en las calcinas,
también puede ocurrir por una reacción entre la hematita y el pentóxido de arsénico.
Fe2O3 + As2O5 ↔ 2 FeAsO4



El rejalgar y oropimente, son prontamente oxidados durante la tostación a trióxido de
arsénico (o pentóxido) y dióxido deazufre.
4 AsS + 7 O2 ↔ As4O6 + 4 SO2
As2S3 + 6 O2 ↔ As4O6 + 3 SO2

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5

Practica de la remoción de As
En la industria metalúrgica, se han aplicado tres métodos para la remoción del
arsénico de las arsenopiritas:


Tostación parcialmente oxidante. Donde el mineral es tostado a baja
temperatura, (aproximadamente 450 – 500 oC) enun ambiente deficiente
en oxígeno para producir una calcina con bajo contenido de arsénico, y en
la cual el hierro está principalmente como magnetita.



Tostación oxidante completa, En este tipo de tostación, la mena se tuesta
con exceso de aire y a una temperatura más alta (aproximadamente 650
oC) que la empleada en la tostación oxidante parcial. La mayor parte del
arsénico se eliminacomo trióxido de arsénico volátil, pero se forma
también arseniato férrico. Este actúa de manera similar al sulfato ferroso,
bloqueando los poros de los óxidos de hierro y evitando que se complete
la reacción. También , los arseniatos bajan generalmente la extracción de
oro por cianuración.

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6

Tostación en dos etapas


Resulta ser una combinación de los dos anteriores, en el que en la
primera etapa, se elimina entre el 65 a 75 % del arsénico y entre el
20 al 30% de la pirita se convierte a magnetita. El arsénico es
recuperado como trióxido de arsénico. En esta etapa, se suministra
al horno entre 60 a 80% del aire estequiométrico necesario.
La segunda etapa es llevada a cabo a una temperatura más elevada(530 – 600 oC) y con un exceso de aire. (10 – 30 %). Las
eliminaciones de arsénico en la calcina final están en el orden de 90
a 95%, y la de azufre por encima del 90%.

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7

2. Tostación clorurante
Puede ser:
Tostación clorurante sin volatilización. Ej.
Cloruración de la plata en concentrados
sulfurosos.
 Tostación clorurante...