PROCESO DE TOSTACION

1

OBJETIVO
PRODUCIR UNA CALCINA APTA PARA SER TRATADA
VIA PIROMETALURGIA O HIDROMETALURGIA

PROCEDIMIENTO
ALIMENTACIÓN A UN REACTOR OPERANDO BAJO
CONDICIONES QUE ASEGUREN LA REMOCIÓN, VIA FASE GAS,
DE LOS ELEMENTOS O COMPUESTOS EN CONSIDERACION

La tostación es un equilibrio sólido-gas. e.i., un mineral se pone en contacto con un gas a
una temperatura determinada, para provocar uncambio químico definitivo en él, el
producto es un sólido denominado calcina.

ETAPAS DE PROCESO
ETAPA I
Descomposición de Especies Mineralógicas
1.1 Enargita: Cu3AsS4  3/2 Cu2S +1/2 As2S3 + ½ S2
1.2 Pirita:
FeS2  FeS + ½ S2
1.3 Zinc:
ZnS  Zn + ½ S2
Etc.

ETAPA II
Oxidación de Productos de la Descomposición de
Especies Mineralógicas
1.1 En base a azufre:
As2S3:
FeS:
MoS2As2S3 + 2 O2  As2O3 + ½ SO2
FeS + 3/2 O2  ½ Fe2SO4 + ½ SO2
2MoS2 + 7O2 

2MoO3 + 4SO2

MoS2 + 6MoO3  7MoO2 + 2SO2
2MoO2 + O2  2MoO3
Tostación en aire; T entre 500 y 650 °C

Tostación de Galena

2 PbS + 3O2  2PbO + 2SO2
PbS + 2O2  PbSO4

1.2 En base a otros:
* Zn:
Zn + ½ O2  ZnO

No confundir
Tostación con
Calcinación…….

Tostación

2Cu2S + 3O2  2 Cu2O + 2SO2

Calcinación



CaCO3 + Q  CaO + CO2

H = -775,8 kJ

H = 178,2 kJ

Dependiendo del gas alimentado al tostador se puede obtener
distintos productos tales como óxidos, sulfatos, oxi-sulfatos,
cloruros y eventual-mente un metal.
Dada la alta presión de vapor de algunas impurezas como el As y
Sb, éstas se pueden eliminar, al menos parcialmente, por
volatilización de susóxidos.

8

Tostación oxidante permite la obtención de óxidos a partir de sulfuros y/o
sulfatos:

Cu2S + 3/2O2  Cu2O + SO2

2CuSO4  Cu2O + 2SO2 + 3/2O2
2CuFeS2 + 13/2O2  2CuO + Fe2O3 + 4SO2
Tostación clorurante permite obtener cloruros u óxidos desde sulfuros
o metales:

Cu2O + 2HCl(gas)  2CuCl + H2O(gas)

Tostación sulfatante permite oxidar parcialmente un sulfuro a sulfato. Lacalcina lixivia y se sigue la ruta hidrometalúrgica

Cu2S + SO2  3O2 + 2CuSO4
2CuS + 7/2O2  CuO*CuSO4 + SO2
2CuFeS2 + 4O2  CuSO4 + FeSO4 + SO2

Tostación reductora: un óxido se reduce a metal en una atmósfera con un
reductor gaseoso como CO, H2, etc.

Cu2O + CO  2Cu + CO2

10

Condiciones fundamentales para tostación
Condiciones química: están relacionadas a la atmósfera deltostador, es decir, la fase gaseosas y a la necesidad o no de
combustible adicional. Con la presencia de minerales sulfurados,
el proceso de tostación puede llegare a ser completamente
autógeno (ignición de sulfuros).

Condiciones térmicas: se relacionan a la búsqueda de la
temperatura ideal de tostación, que favorezca el proceso y evite
que la carga se sinterice o se funda. Para losconcentrados de
cobre, la temperatura del proceso de tostación varía entre 600 y
750°C.
11

Considere el siguiente análisis mineralógico de un concentrado sulfurado de cobre
20 % calcopirita
25 % calcosina
30 % pirita
gangas
Calcular ley de cobre del concentrado
Cuanto oxígeno requiere el sistema si realiza una tostación a muerte del sulfuros
presentes

Termodinámica de la tostación
En latostación oxidante o sulfatante de un mineral sulfurado (sistema M-O-S) se puede
distinguir varias reacciones base :
en fase gaseosa
y entre la fase gaseosa y fase sólida que componen la carga del tostador.
Fase gaseosa: se encuentran normalmente SO2, O2 y cantidades no significativas de SO3
y S2; con los equilibrios:
S2 + 2O2 2SO2
2SO2 + O2 2SO3

ΔH = -722, kJ
ΔH = -197,9, kJEllingham
200

100
0
-100

0

500

1000

DG

-200
S2/SO2

-300

SO2/SO3

-400
-500
-600
-700
-800

T, K

1500

ΔG -679,9 kJ
ΔG -141,9 kJ

Las condiciones termodinámicas necesarias para que se pueda
obtener, un óxido, sulfato o un oxisulfato metálico, se ilustran a
través de la s reacciones de equilibrio del sistema ternario Me-SO.
Según la regla de las fases,...