604722226-Pirometalurgia-Del-Cobre-1.pptx

metalurgia del Cu

1. Pirometalurgia del cobre FACULTAD TECNOLOGÍCA

2. I ntroducción Cuando hablamos de pirometalurgia, se nos viene a la mente un proceso que se genera a través del calor. Su objetivo es transformar el cobre contenido en los concentrados o minerales de fundición en cobre metálico.

3. Metalurgia del cobre Los minerales sulfurados son difícilmente solubles en soluciones ácidas, no obstante a altas temperaturas pierden su estabilidad y pueden ser oxidados por vía seca. Los productos obtenidos son ánodos que posteriormente son refinados para obtener cátodos. Las temperaturas de trabajo están sobre los 950°C

4. Pirometalurgia Es la técnica tradicional de extracción de metales desde minerales de cobre sulfurados por medio de calor. Para incrementar progresivamente la ley o contenido de cobre del material sometido a fundición, el proceso Pirometalúrgico considera 3 fases: Fusión Conversión Refinación

5. Pirometalurgia

6. Descripción del Proceso

7. Etapas Preparatorias Recepción y manejo de materias primas e insumos El concentrado se almacena en las canchas desde donde se obtienen muestras que son sometidas a análisis de laboratorio. Se considera el almacenamiento de fundentes y otros insumos. Secado La humedad del concentrado baja desde 6% a 8% a niveles que van entre 0,2% a 0,3%. Los equipos circulan vapor a temperaturas de 180°C, por un serpentín que permite la transferencia de calor.

8. Tostación Calcinación Secado Sinterización También se consideran como proceso de tostación Etapas Preparatorias

9. Tostación La reacción principal es gas–sólido , generando el primer cambio en la naturaleza química del concentrado Se debe controlar la alimentación de oxígeno, para evitar la formación de hematita en esta etapa, ya que reacciona con el fierro y no puede ser eliminado. Las altas temperaturas (sobre 700°C), fomentan la eliminación de arsénico como As 4 O 6, pero se debe cuidar que no se aglomere el concentrado y comience un proceso de pelletización . Etapas Preparatorias

10. Tostación Etapas Preparatorias

11. Tostación Oxidación parcial de los sulfuros del concentrado y de la eliminación de azufre en forma de SO 2 Las reacciones son sólidos-gaseosas, a temperatuas entre 500°C y 800°C. La principal reacción es: 2Cu 2 S + 3O 2  2Cu 2 O + 2SO 2 S 2 + 2O 2  2SO 2 2SO 2 + O 2  2SO 3 Principalmente se usa un horno Flash o de Lecho fluidizado Etapas Preparatorias

12. Reactores usados en la Tostación Hornos de pisos múltiples

13. Hornos de lecho fluidizado Reactores usados en la Tostación

14. Fusión En esta etapa, el concentrado obtenido es expuesto a altísimas temperaturas para ser fundido y así separar el cobre de otros minerales e impurezas.

15. Fusión En esta etapa se elimina principalmente azufre y hierro mediante oxidación en estado fundido a temperaturas entre 1200°C y 1400°C. El azufre se transforma en gas SO2 El baño conformado por minerales de cobre, hierro y arena de sílice, se funden Se separan por densidad El producto es eje, mata o metal blanco con alrededor de 62 a 76% en cobre. Las escorias son llevadas a hornos de limpieza Los gases extraídos son enviados a planta de tratamiento de gases.

16. Fusi ón Reacciones del proceso: Concentrado + Fundentes + energía Mata + Escorias + Gases Donde: Mata: Cu 2 O y FeS principalemente Escoria: FeO , Fe 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO , MgO , Cu 2 O Gases: O 2 , SO 2 , CO 2 , H 2 , H 2 O, otros

17. Fusión Principales reacciones: CuFeS 2 (s )  Cu 2 S (l) + FeS (l) + ½ S 2 (g) Cu 2 S (l ) + O 2  Cu 2 O (l) Fe 2 O 3 (s ) + FeS (l )  FeO (l) + SO 2(g) FeO (l) + O 2  Fe 3 O 4 (l) FeO (l) + SiO 2 ( l )  FeO .SiO 2 (l)

18. Horno Flash