pirometalurgia

PIROMETALURGIA
PROCESO DE FUNDICIÓN DE COBRE
RECEPCIÓN Y MUESTREO.
FUSIÓN.
CONVERSIÓN.
REFINACIÓN A FUEGO.

RECEPCIÓN Y MUESTREO: Como normalmente se trabaja con concentrados de diferentes procedencias, el concentrado proveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas a análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre,hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. De acuerdo con los resultados de los concentrados de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
FUSIÓN: El objetivo de la fusión es lograr el cambio de estado que permite que el concentrado pase delestado sólido al estado líquido para que el cobre se separe según el peso, quedando los más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. Es sometido a altas temperaturas (1200ºC).
Las dos soluciones de interés en la fusión de cobre son: la mata y la escoria.
MATA O EJE: Es básicamente una solución de sulfuros de cobre yfierro presentes en proporciones muy variables, en la cual se disuelven otros sulfuros metálicos presentes originalmente en la mena como son el sulfuro de níquel, el sulfuro de cobalto, de bismuto, de plomo y de zinc. En esta solución de la familia de los sulfuros se disuelven además seleniuros y telururos tanto de cobre como de los metales nobles, arseniuros, antimoniuros, sulfoarseniuros de cobre, yla casi totalidad de los metales nobles que acompañan a los minerales de cobre. Finalmente, pueden también encontrarse en la mata disueltas pequeñas cantidades de oxígeno y trazas de óxidos, tales como Al2O3 y SiO2.
ESCORIA: Las escorias obtenidas en la fusión de concentrados tienen composiciones que varían apreciablemente de una fundición a otra según la naturaleza de los minerales, de losconcentrados, de los fundentes, de las condiciones de operación, y de otros factores diversos. Los óxidos fundamentales son CaO, SiO2, Al2O3 y los óxidos de fierro FeO y Fe3O4. Ocasionalmente suben los niveles de MgO y Cr2O3, y normalmente aparecen suspensiones de sulfuros y gases atrapados.
PROCESO DE CONVERSIÓN: Mediante el proceso de conversión se tratan los productos obtenidos en la fusión, paraobtener cobre de alta pureza. El convertidor es un reactor líquido-gas destinado a eliminar mediante reacción con el oxígeno del aire, el azufre y el fierro que acompañan al cobre en la mata. Debido a la espontaneidad de las reacciones el proceso ocurre en forma autógena sin requerirse empleo de combustible adicional.
LAS ETAPAS DE SOPLADO EN EL CONVERTIDOR: En la primera etapa la mata se soplapara generar metal blanco. Esta etapa se conoce como primer soplado, soplado de mata, o bien soplado a metal blanco. La segunda etapa se conoce como segundo soplado, soplado de metal blanco, o bien soplado a cobre. Como el cobre bruto que se produce al solidificar da origen a muchas irregularidades en la superficie debido a la efervescencia que origina el SO2 al enfriarse el cobre, se le dio elnombre de cobre “blister”.
Primera Etapa: “Etapa de soplado a escoria”
Eliminación de todo el Fe del FeS como FeO en la escoria.
Eliminación del S del FeS como SO2 en gas.
Esta etapa termina cuando el contenido de FeS en el baño metálico es menor a 1%
Alimentación: Mata (fundida) – Fundente ácido (sólido) – Carga fría – Aire.
Productos: Escoria fayalitica (FeSiO3) – gases – metal blanco.Segunda Etapa: “Etapa de soplado a cobre”
Eliminación del S del Cu2S como SO2 en gas
Alimentación: Metal blanco – Aire.
Productos: Cobre blister – gases.
REFINACIÓN A FUEGO DE COBRE: La técnica de oxidación-reducción utilizada en la refinación a fuego es básicamente un método que aprovecha la selectividad que presentan ciertas impurezas contenidas en el cobre líquido, para oxidarse. Debido a...