UNIVERSIDAD SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INGENIERÍA METALÚRGICA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA Proceso Mitsubisi
AUTORES! E"#i$ B%t%&&%$os 'u%()$
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A&0%ro Fer$%$"o Fer$%$"o Soto M%1or2% M%1or2% ** **34*3 34*3 Crisber Eri5so$ Fue$tes Bor"% *++,+6 DOCENTE! M2t7 I$27 Pe"ro CAMERO 'ERMO8A CUSCO 9 PERÚ ,+*3
'ISTORIA El proceso Mitsubishi fue el primer proceso de producción continua de cobre Blíster, es un proceso a baño fundido que combina fusión, limpieza de escorias y conversión en una operación continua gracias a tres hornos interconectados. Este proceso fue el primer proceso de producción continua de cobre Blíster. u primera operación comercial aparece en el año !"#$ en la fundición de %aoshima, en &apón. 'osteriormente, en !"(!, la compañía )alcon bridge *tda. +nstaló una nueva planta en idd -ree ubicada en -anad/ que actualmente se encuentra fuera de operación. umadas a ellas se encuentran las fundiciones de 0nsan, situada en -orea del ur, la fundición de 1resi localizada en +ndonesia y 'ort embla ubicada en 2ustralia. *a 3abla 4 resume información relevante de los proyectos asociados al proceso Mitsubishi.
PROCESO MITSUBIS'I Este proceso consta de un horno de fusión 56orno , melting7, el cual es alimentado de concentrado seco, sílice y material de reciclo, en donde se o8ida el hierro y el azufre mediante lanzas dispuestas verticalmente sobre el baño para producir una mata líquida con apro8imadamente un 9(: de cobre en equilibrio con una escoria fayalítica y una fase gaseosa compuesta principalmente de 0; y polvos en suspensión. 2mbas fases condensadas son sangradas y llevadas, mediante un sistema de canaletas, al horno de limpieza de escorias 56orno -*, -leaning7 que permite separar, en un ambiente reductor ba
grafito, la mata de una escoria que contiene del orden de =.# a =.": en peso de -u. *a mata fluye continuamente hacia el horno de conversión 56orno -, -onverting7, en el cual se inyecta aire enriquecido con o8ígeno mediante lanzas verticales en con
s de sifón a hornos de retención a la espera de ser alimentado a los hornos de refinación. *a escoria resultante del horno de conversión posee alrededor de un !$: en peso de -u y es granallada para luego ser recirculada al horno de fusión o utilizada como carga fría durante la conversión. *os esquemas del proceso Mitsubishi se presentan en las )iguras ( y ".
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'ara asegurar una alta recuperación de cobre, la etapa de fusión es menos o8idante, mientras que para asegurar la remoción de todo el hierro y azufre la etapa de conversión es m/s o8idante. Esta distinción en el poderde o8idación de las reacciones hacen que cada etapa se realice en hornos separados.El proceso Mitsubishi es entonces un sistema continuo compuesto por tres hornos? un horno de fusión 5 )urnace7 seguido de un horno de limpiezade escoria 5-* )urnace7 y finalmente un horno de conversión 5- )urnace7. El traspaso al horno de /nodos tambi>n es continuo y finalmente unaetapa de moldeo de /nodos se usa para producir /nodos de cobre.En la conversión se introduce un fundente de caliza. 5escoria ferriticas7 la de escoria de conversión, es enfriada y granulada con agua y reciclada al horno de fusión.
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REACCIONES QUÍMICAS DEL PROCESO MITSUBIS'I *as reacciones en el horno de fundición Mitsubishi son químicamente 5pero no fisicamente7 similares a las de un horno de fundición instant/nea 0utoumpu, es decir que los concentrados son o8idados y fundidos para formar mata de alto grado. E8isten, sin embargo dos diferencias significativas?
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a7 El horno de fundición Mitsubishi produce una mata de alto grado m/s alto 59@: -u7 que la mayoría de los hornos de suspensión 0utoumpu 5@@: -u7. b7 El horno de fundición Mitsubishi trata escorias de horno de conversión sólidas y recicladas 5!@: -u7 para fundirlas y lograr asentamiento parcial de cobre. Ana característica m/s significativa del sistema Mitsubishi es que la mata y escoria se e8traen ctrico de asentamiento el cual tambi>n se usa 5con adiciones de coque, )e, o )e;7 para que se asiente el cobre contenido en la escoria. *as reacciones en el horno de asentamiento Mitsubishi son similares a las de los hornos de asentamiento de escoria comunes. *as reacciones en el horno de conversión del sistema Mitsubishi son químicamente similares a aquellas de los hornos de fabricación de cobre de una sola etapa. *a mata se o8ida continuamente para producir cobre blíster y escoria 5m/s magnetita7 y continuamente se suministran sulfuros de hierro y cobre. En el caso Mitsubishi, la fuente de sulfuros nuevos es la mata líquida proveniente de los hornos de fundición y asentamiento y no de los concentrados reci>n cargados. Ana diferencia mayor entre las condiciones en el horno de conversión Mitsubishi y la de los reactores de una etapa es la composición de la escoria. *a del horno de conversión Mitsubishi es b/sica 5es decir, poco o nada de i0; se agrega7 mientras que las escorias de los reactores de una sola etapa contienen ;= a 4@: de i0;. *as principales consecuencias de usar una escoria sin sílice 5patente canadiense "@$#==, !"#$7 son?
El contenido de azufre en el cobre blister es ba
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Cirtualmente, todo el producto de ó8ido de hierro es magnetita, pero la escoria es moderadamente fluida debido a las temperaturas de fusión
relativamente ba
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pesar
de
sus
composiciones
completamente
diferentes,
las
concentraciones de cobre en las escorias del horno de conversión Mitsubishi 5!= a!@: de -u7 son bastante similares a las composiciones de las escorias del proceso de una etapa 5( a !;: de -u en las zonas de reacción7. El uso de una escoria b/sica en el horno Mitsubishi tiene dos principales venta
El cobre blíster requiere relativamente poca refinación t>rmica debido a
su contenido de azufre ba
*a escoria del horno de conversión Mitsubishi solidifica en forma granulada con chorros de agua y se recircula por medio de un sistema transportador de cangilones para recuperar el cobre. *a pr/ctica de cargar escoria sólida fría al horno de fundición representa un gasto e8cesivo de energía y, por esta razón, es importante mantener a un mínimo la recirculación de escoria.
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IMPURE8AS EN EL COBRE BLISTER DEL PROCESO MITSUBIS'I :SU8U;I < S'IBASA;I= */->? e han publicado los niveles de 2ntimonio, 2rs>nico y Bismuto en el cobre blíster Mitsubishi 55EM7 !"#;7 pero se han analizado en t>rminos de las proporciones retenidas desde la alimentación original hasta el lugar de fundición. E8iste la posibilidad de que la retención de 2s , b y Bi en el cobre del proceso Mitsubishi pueda ser alta debido al contacto continuo entre la mata y el metal dentro del horno de conversión . 'or esta razón se debe poner especial cuidado con la electro refinación del cobre Mitsubishi y , como en el proceso %oranda, podría ser que el proceso Mitsubishi no fuera el apropiado para el tratamiento de concentrados impuros7.
PRODUCCI@N < DEMANDAS DE COMBUSTIBLE En la tabla !!.@ se proporcionan los detalles de producción para una planta Mitsubishi comercial. e señala que la productividad es de @ toneladas de carga por metro cuadrado de /rea en planta 5total de los tres hornos7 la cual es un poco m/s ba
enriquecimiento con o8ígeno en los hornos de fundición y conversión se incrementara por arriba de los niveles comunes de 49 y ;9:. El proceso Mitsubishi a escala industrial es operado batodo de control es similar al sistema de control de fundición instant/nea descrito en la sección (.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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