Clases_piro_1_parte_2.pdf

Oscar Aguilera 1 semestre 2013

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UNIDAD III: FUSIÓN DE CONCENTRADOS DE COBRE























FUSION EN BAÑO •

CONVERTIDOR TENIENTE

•

REACTOR NORARDA

•

AUSMELT – ISASMELT

•

PROCESO MITSUBISHI























CONVERTIDOR CONVERTIDO R TENIENTE























CONVERTIDOR CONVERTIDO R TENIENTE El convertidor Teniente es una tecnología desarrollada en la fundición de caletones de Codelco – Chile. Esta clasificado como un proceso de fusión en el baño, con uso extensivo de oxígeno. Las potencialidades de esta tecnología están basadas en su alto nivel de fusión autógena de concentrados de cobre, una gran capacidad de conversión, y una alta y estable concentración de SO2 en los gases de salida con un bajo arrastre de material partículado.

El horno tiene forma cilindrica, de 5 m de diámetro por 22 m de largo, dispuesto en posición horizontal y revestido por ladrillos refractarios en























CONVERTIDOR TENIENTE Carga Fría

SILICE CONC.

CAMPANA SALIDA DE GASES

ALIMENTADORES

BOCA GARR-GUN AIRE

























¿CÓMO FUNCIONA UN CT? 

EL CT es cargado en forma continua concentrado de Cobre y Sílice























ESQUEMA DE UN CONVERTIDOR TENIENTE ( CT )























ESQUEMA DE UN CONVERTIDOR TENIENTE ( CT ) Alimentación húmeda:























¿CUÁLES SON LOS PRODUCTOS DE UN CT ? 

Metal Blanco : corresponde a la parte más pesada del material fundido























COMPONENTES PRINCIPALES Garr-Gun: utilizado sólo para el ingreso de fundente, carga fría y carbón coke con Garr-Gun: granulometrías entre ½ a 11/2 pulgadas.





















































































































































































































































































































































































































































ZONA DE TOBERAS























ZONA DE TOBERAS























AUSMELT - ISASMELT El horno de fusion Ausmelt o Isasmelt tiene forma cilíndrica aline lineaado vertica icalme lmente dimensiones: 3.5 m de diámetro y 12-14 m de alto























REACTOR ISASMELT O AUSMELT Aire Combustible (carboncillo, petróleo o gas)

Gases y Humos (a limpieza de gases) 25% vol, SO2.

Concentrado Carbón Fundente Material de reciclo

Reactor estacionario Lanza























OPERACIÓN ISASMELT 





El aire, oxígeno y el combustible se inyectan a través de la lanza a un baño de escoria fundida. Los materiales inyectados reaccionan con las materias materias primas produciendo una escoria y una mata de cobre. Preparación de la carga La preparación de la alimentación se limita generalmente a la mezcla de materias primas (concentrado, fundentes y carbón) con algo de agua en un mezclador o peletizador. La alimentación húmeda se transporta al horno y es alimentada por gravedad a través de una abertura ubicada en el techo de este. Lanza De Inyección La lanza está especialmente diseñada para funcionar en el ambiente agresivo

























La lanza vertical emplazada en el centro del horno rno inyecta aire, oxígeno y combustible en el baño liquido. La lanza se emplaza de manera tal que solo la punta esté sume umergid gida en el baño año de escoria líquida. La mezcla de aire, oxígeno y combustible que se s e inyecta por























OPERACIÓN ISASMELT 

Sistema De Gases De Proceso Los gases de proceso provenientes de las reacciones en el baño























OPERACIÓN ISASMELT Los Los prod produc ucto toss líqu líquid idos os del del proce proceso so de fusión ISASMELT se sangran por la parte inferior del horno a través de























PARAMETROS GENERALES 

El aire del proceso se enriquece a un contenido de 50% - 65% de oxígeno.























Altura total 70 m





















































































































































































































































































































































































































































Diagrama de potenciales de O2 y S2 de la conversión Permiten la localización de áreas de estabilidad de un determinado participante

1300 ºC

La laguna de inmiscibilidad del binario CuCu2S aparece como una línea vertical que separa el área de predominancia del Cu y del Cu2S. La laguna de inmiscibilidad del binario CuCu2O es la línea horizontal que separa las áreas de predominancia del Cu y del Cu 2O. El Cu2O y el Cu2S son completamente miscibles  no hay separación de fases en la región región líqui líquida da (por (por cual la la recta recta es irreal)  región del oxisulfuro líquido L

líne líne

de sep

ión ió n de fas























CONVERSIÓN BATCH























CONVERTIDOR PEIRCE-SMITH ORÍGENES •1909 Peirce-Smith Revestimiento de un cilíndro con sílice DIMENSIONES •Diámetro 4,5 m























SÍLICE

LEY Cu ollas de EJE FLASH Metal Blanco (Cu, Fe, S)

62% 74%

SO SO2 ,, N N 22 2

ETAPA DE SOPLADO A COBRE ESCORIA























Convertidor Peirce Smith

La mata se carga por una abertura y se inyecta aire al interior de la mata por unas toberas a lo lo largo del reactor. Además, de alimentar la mata y el escorificante (en intervalos), se retira las fases condensadas escoria y blister. En la alimentación y vaciado de productos, el reactor se gira sobre su eje mediante unas bandas de rotación, rotación, hacia delante Durante el soplado la posición de la boca es hacia arriba y bajo una campana de humos (extrae el gas y polvo).

Típicamente tienen 4 m φ por 9 m de largo. Son de una carcasa de acero de 4-5

























CONVERTIDOR CONVERTIDO R HOBOKEN Formado por 3 zonas principales:























CONVERTIDOR CONVERTIDO R HOBOKEN























CARGUÍO DE UN CONVERTIDOS PS























VISTA VIST A GENERAL CONVERTIDORES























PROCESOS DE CONVERSIÓN CONTINUA El proceso Outokumpu (Flash Converting)























































































































































































































































































































































































































































PROCESO MITSUBISHI

0.1-0.8% S























CONVERTIDOR MITSUBISHI



la operación requiere de un estricto control en línea de flujos y composiciones (dada su interrelación)     

Alimentación –Matta liquida Aire Enriquecido 30-35%O2 Escoria Calcio-Ferritica Blister - 0,6-0,9% S Cu en escoria 14-16%























COMPARACIÓN DE CONVERTIDORES CONTINUOS Proceso

Noranda

Mitsubishi

Flash

líquida

líquida

sólida

Capacidad probada, t/h

42

54

68

Factor de operación, %

~ 85

~ 90*

~ 80

semi-blister

blister, S 0,6-0,9%

blister, S 0,2%

fayalítica

ferrítica

ferrítica

sí

sí

no

Mata alimentada

Producto Escoria Reciclado de ánodos























CONVERSIÓN CONTINUA ISACONVERT























CONVERSIÓN CONTINUA ISACONVERT



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Alimentación - Mata granulada con 55-70% Cu Y humedad 2.0wt% Gas oxidante - 50% O2 Escoria - SiO2-FeOx-CaO (5-20%) ; % SiO2<3% peso Relación de Fe/CaO 2,3-2,5. Cu en escoria 15-20% Blister - 0,2-0,6% S Gas de salida - 20-25% SO2 Cantidad de polvo generado aprox 1-2% de de la materia materia prima.

























ISACONVERT: COMENTARIOS 

Con alimentación de mata sólida, el horno de fusión primaria y el convertidor pueden operar independientemente el uno del otro.























¿DESAPARECERÁ EL CONVERTIDOR PS? 

El PS es un reactor intenso, flexible con capacidad para procesar materiales secundarios.























EJERCICIO Un convertidor CPS después de completada la etapa de soplado a escoria, queda cargado con 350 toneladas de metal blanco (75% Cu y especies únicas presentes: Cu 2S y FeS). Finalizada la siguiente etapa de soplado a cobre con aire (21% O 2) se obtiene un cobre blister de 99% Cu y 1% S. Si el 100% del Fe en el metal blanco pasa

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