Esc Superior Tec

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE
INGENIERÍA

INGENIARITZA GOI ESKOLA
TEKNIKOA

Bilbao

Bilbo

Departamento de Ingeniería
Química y del Medo Ambiente

Ingeniaritza Kimikoaren eta
Ingurumenarena Saila

TESIS DOCTORAL

“DESARROLLO DE PROCESOS HIDROMETALÚRGICOS PARA
LA FABRICACIÓN DE COMPUESTOS DE ZINC A PARTIR DE
ÓXIDO WAELZ”

Memoria que para optar al grado de Doctor
IngenieroQuímico presenta:

D. Diego Herrero Villalibre

Director de la Tesis:

D. Pedro Luis Arias Ergueta

Bilbao, 2010

ISBN: 978-84-694-1449-1

ETS Ingeniería de Bilbao (UPV-EHU)

AGRADECIMIENTOS

TESIS DOCTORAL. Diego Herrero Villalibre. 2010

AGRADECIMIENTOS

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TESIS DOCTORAL. Diego Herrero Villalibre. 2010

AGRADECIMIENTOS

ETS Ingenieríade Bilbao (UPV-EHU)

AGRADECIMIENTOS

AGRADECIMIENTOS

Me gustaría expresar mi más sincero agradecimiento a todas aquellas personas y entidades
que, de una manera u otra, han colaborado en la realización de esta Tesis Doctoral. Quiero
destacar el apoyo recibido en todo momento por el grupo de investigación SUPREN de la ETS
de Ingeniería de Bilbao, así como de todo el Departamento deIngeniería Química y del Medio
Ambiente, y, muy especialmente, a mi Director de Tesis: Pedro Luis Arias Ergueta por su
continua disposición y colaboración.

Deseo destacar la ayuda recibida, tanto técnica como humana, por parte de la empresa Befesa
Zinc- ASER S. A. y agradecer especialmente a D. Iker Dañobeitia y a D. Jesús Prado sus consejos
y colaboración en el desarrollo de las investigacionesen las que se basa la presente Tesis
Doctoral.

Además, me gustaría agradecer a todos mis compañeros, especialmente a Gaizka, Iñaki, Sergio
y Nerea, que hicieron que la Ingeniería Química fuera más amena.

Por supuesto, agradecer a mi aita, mi ama, Saioa, mis aitites y demás familia todo el apoyo y el
interés mostrado en cada momento. Y sobre todo: gracias Eva por hacerme ver un rayo de solen los momentos en los que el cielo estaba cubierto, por tu comprensión y apoyo incondicional.

Muchas gracias a todos, una parte de esta Tesis es también vuestra.

TESIS DOCTORAL. Diego Herrero Villalibre. 2010

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ÍNDICE GENERAL

TESISDOCTORAL. Diego Herrero Villalibre. 2010

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ÍNDICE GENERAL

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ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE GENERAL

CAPÍTULO I: JUSTIFICACIÓN DE LA TESIS

1. INTRODUCCIÓN

1

1.1 EL ZINC

2

1.1.1

Propiedades del zinc

2

1.1.2

Formas en las que se encuentrael zinc en la naturaleza

5

1.1.3

Evolución histórica de los métodos de producción de zinc

5

1.1.4

Tipos de aleaciones y mercado del zinc metálico

7

1.2 PRINCIPALES COMPUESTOS DE ZINC

12

1.2.1

Óxido de zinc

12

1.2.2

Sulfatos de zinc

14

1.2.3

Cloruro de zinc

14

1.2.4

Fluoruro de zinc

15

2. OBJETIVOS Y JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN15

2.1 EL ZINC Y EL ACERO. RECICLADO DE ZINC

15

2.1.1

Descripción básica de una acería eléctrica

15

2.1.2

La relación del zinc con la industria siderúrgica

18

2.1.3

Los polvos de acería

20

2.1.4

Situación de la industria siderúrgica en el País Vasco

21

2.1.5

Consideraciones ambientales de los polvos de acería

22

2.2 JUSTIFICACIÓN DE LAINVESTIGACIÓN

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23

I

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ÍNDICE GENERAL

CAPÍTULO II: ESTADO DE LA TECNOLOGÍA

1. MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE ZINC PRIMARIO

25

1.1 EXTRACCIÓN DE MINERALES

25

1.2 CONCENTRACIÓN DE LOS MINERALES DE ZINC

25

1.3 ETAPA DE TOSTACIÓN

26

1.4 RECUPERACIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO

26

1.5...