I Examen Pirometalurgia

UNIVERSIDAD NACIONAL MAY MA YOR DE SA SAN N MARCOS

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA PIROMETALURGIA I EXAMEN PARCIAL Facultad: FIGMMG Facultad: FIGMMG E.A.P: Ingeniería E.A.P: Ingeniería metalúrgica Curso: Pirometalurgia Curso: Pirometalurgia Profesor: Ing. Profesor: Ing. Daniel Lovera alumno: Ortiz alumno: Ortiz Barraza Nilton Paul código: 13166! código: 13166!

2016 "iu#a# univer$itaria

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA PIROMETALURGIA I EXAMEN PARCIAL I.-BLOQUE TEORICO (Sin Apuntes – Tiempo = 20 Minutos) 1.- ¿Explicar la r!acci"#! $ pr"c!" pir"%!&al'r(ic" %a )r!c'!#&! !%pl!a*a !# la pla#&a i#*'&rial!+ a).- PIROMETALURGIA DEL COBRE - A nivel indus!ial se !eali"a #!in$i#al%ene $&n l&s $&nve!'d&!es. C&ve!'d&! (las Ou&*u%#u  +Cu+S, O+  +Cu+O , + SO+ Cu+S , +Cu+O  Cu , SO+ /&!n& (las In$& +Cu+S, O+  +Cu+O , + SO+ Cu+S , +Cu+O  Cu , SO+ 0).- PIROMETALURGIA DEL MOLIBDENO La &1ida$i2n de un sul3u!& de %eal a 21id& & sul3a& den&%inada &sa$i2n. En el #!i%e! $as& la !ea$$i2n es4 a$&%#a5ada de la 3&!%a$i2n de SO+67) 8 se e1#!esan as9: M&S , ;.
 M& , SO+

M&S , +O+  M&SO= La %a8&! #a!e de l&s sul3u!&s #uede se! !ans3&!%ad& a sul3a&s u 21id&s #&! &sa$i2n &1idane $&n ai!e & ai!e en!i>ue$id&. A una $ie!a e%#e!au!a 6lla%a de inve!si2n)? el sul3a& 8 el 21id& esa!4n en e>uili0!i& de a$ue!d& a: M&SO=  M&O , SO+ ,;.
El "in$ #!esene $&%& %ine!ales? es3ale!ia? %a!%a'a? 3e!!ia de "in$. Es3ale!ia: @nS6s) , ;.< O+  @nO6s) , SO+ %G&!'&c( )1'1. *cal

Marmatita+ ,.-n / .0Fe2,$ / 1.'O0

 .-nO,$

/ .1 Fe0O3 / 2O0

%G&!'&c( )163. *cal Ferrita #e "inc+ Fe0O3,$ / nO,$

 nO.Fe0O3,$

%G&!'&c( )1.- *cal

,.-ac!r '# c"%!#&ari" "r! la pr"*'cci/# M'#*ial0 Pla#&a I#*'&rial!0 F'#*ici"#!0 R!ac&"r! p"r R!(i"#! $ p"r pa! "r! la &!c#"l"(a *!l C"r!. La 4ro#u 4ro#ucci cci5n 5n  e74ort e74ortac aci5n i5n #el #el co8re co8re e$t9 e$t9 tenien tenien#o #o un rol :un# :un#ame amenta ntall 4ara 4ara el crecimiento #e alguna$ economía$. ";ile como 4rinci4al 4aí$ 4ro#uctor  e74orta#or e$ un 8uen e 4or #etr9$ #el  ?cero   ?cero  el ?luminio el ?luminio.. @7i$te un im4ortante comercio mun#ial #e co8re =ue mueve uno$ 3. millone$ #e #5lare$ anuale$. 2i 8ien e$ cierto =ue la in#u$tria minera e$ relativamente 4e=ueAa en el conte7to glo8al #e to#a$ to#a$ la$ la$ activ activi#a i#a#e #e$ $ econ5 econ5mic mica$ a$>> la $itua $ituaci5 ci5n n ;acia ;acia el aAo aAo 06 06  $iguie $iguiente nte$ $ ;a cam8ia#o> cam8ia#o> otorg9n#ole al $ector minero una maor relevancia> relevancia> e$to 4rinci4almente> 4rinci4almente> 4or la irru4ci5n comercial e in#u$trial #e nueva$ economía$ #el ?$ia Pací:ico  el :ortalecimiento econ5mico #e 4aí$e$ #e @uro4a #el @$te  tam8in> tam8in> aun=ue en menor gra#o> #e ?mrica latina. 2e $a8e =ue me#iante la e74o$ici5n #e lo$ 4rinci4ale$ antece#ente$ #el merca#o #el co8re co8re mun# mun#ial ial $e 4ue# 4ue#e e a4rec a4recia iarr la im4or im4ortan tancia cia crecie creciente nte =ue =ue el co8re co8re ;a veni# veni#o o $o$tenien#o 4ara lo$ 4aí$e$ =ue re=uieren #e e$te metal 4ara $u in#u$trializaci5n> tal e$ el ca$o #e ";ina.

La reciente cri$i$ :inanciera ;a evi#encia#o la im4ortancia =ue la comercializaci5n #el metal metal ;a teni# teni#o o 4ara 4ara a$egu a$egurar rar la e$ta8 e$ta8ili ili#a# #a#  evita evitarr el #e$4l #e$4lome ome #e econo economía mía$ $ emergente$ como el ca$o #e ";ile al igual =ue otro$ 4aí$e$ 4ro#uctore$ #el co8re. 2i 8ien e$ cierto =ue la in#u$tria minera e$ relativamente 4e=ueAa en el conte7to glo8al #e to#a$ to#a$ la$ la$ activ activi#a i#a#e #e$ $ econ5 econ5mic mica$ a$>> la $itua $ituaci5 ci5n n ;acia ;acia el aAo aAo 06 06  $iguie $iguiente nte$ $ ;a cam8ia#o> cam8ia#o> otorg9n#ole al $ector minero una maor relevancia> relevancia> e$to 4rinci4almente> 4rinci4almente> 4or la irru4ci5n comercial e in#u$trial #e nueva$ economía$ #el ?$ia Pací:ico  el :ortalecimiento econ5mico #e 4aí$e$ #e @uro4a #el @$te  tam8in> tam8in> aun=ue en menor gra#o> #e ?mrica latina.

2.- ¿D!criir ¿D!criir la Op!raci"#! Op!raci"#! 3ica *! T"&aci/# 4 F'#*ici/# $ F'i/# !# la O&!#ci/# *!l C"r!0 a c"%" la #'!5a &!c#"l"(a $ pr"c!" !# pir" %!&al'r(ia *!l c"r!+

6.-¿Explicar !# c'a#&" a l" R!ac&"r! pir"%!&al'r(ic" i('i!#&!7 N"ra#*a0 El T!#i!#&!0 8"#&i0 9"rcra0 Mi&'i:i0 BCSP0 8i5c!&0 C"#&"p0 ;a#$'<"5 $ *i'=ar *i'=ar l" Dia(ra%a *! Fl'=" *! *! la R!)i#!ra *! C"r! *! La Or"$a $ la *! Il"+. En el &!n& ORCRA se in8e$a a #!esi2n una %e"$la de $&n$en!ad&s 8 3undenes a un 0a5& de es$&!ia 8 %ae? #e!& se $a!a$e!i"a a%0in #&! el %&vi%ien& a $&n!a$&!!iene de las 3ases es$&!ia? %ae 8 %eal den!& del &!n& 3av&!e$iend& el e>uili0!i& de l&s #&en$iales >u9%i$&s de i%#u!e"as en el %eal 8 la es$&!ia.  El !ea$&! N&!anda 3unde? %a'$a 8 $&nvie!e a las $a!7as se$uen$ial%ene $&n $&0!e 0l9se! $&%& #!&du$& nal. La $a!7a la $&ns'u8en $&n$en!ad&s 8 3undenes #ele'"ad&s. El us& de &0e!as su%e!7idas #a!a s&#lad& de &197en& a #!esi2n? en las "&nas !es#e$'vas? #e!%ie la $&nve!si2n del %ae a $&0!e 0lan$& 8 de se a $&0!e 0l9se!? >ue es des$a!7ad& $e!$a al e1!e%& &#ues& al de $a!7a del !ea$&!. La l&n7iud del &!n& de#ende de las ne$esidades del 'e%#& de s&#lad& #a!a las $&nve!si&nes. El #!&$es& Misu0isi 3unde 8 %a'$a a l&s $&n$en!ad&s en un &!n& ini$ial? !e$u#e!a $&0!e de la es$&!ia #!&du$ida en una se7unda unidad 8 $&nvie!e el %ae a $&0!e 0l9se! en un l'%& !ea$&!. L&s #!&du$&s ine!%edi&s u8en de &!n& a &!n& a !avs de $anales !e3!a$adas. La 3usi2n !4#ida de las $a!7as se l&7!a in8e$and& l&s $&n$en!ad&s a ala vel&$idad al 0a5& de %ae 8 es$&!ia? la $&nve!si2n se e3e$a $&n la in8e$$i2n de &197en& #&! %edi& de lan"as. /ORNO FIVCET Desde su desa!!&ll&? el $i$l2n se in$&!#&!2 al &!n& FIVCET? $&%& l& %ues!a la (i7. =? #a!a #!&du$$i2n de %ae de $&0!e & de $&0!e 0l9se! 8 una es$&!ia des$a!a0le. El $&n$en!ad& se$& se $a!7a al &!n& $i$l2n? d&nde las #a!$ulas se 3unden insan4nea%ene en sus#ensi2n? el %ae!ial 3undid& se adie!e a la #a!ed del $i$l2n 8 !es0ala a una $4%a!a de la >ue #asa a un &!n& el$!i$& #&! de0aH& de una #a!ed !e3!a$a!ia sus#endida 8 en3!iada #&! a7ua en el >ue #!ed&%ina un a%0iene !edu$&! el %ae 8 la es$&!ia #!&du$id&s se #i$an ine!%iene%ene. (USION EN BAJO PROCESO VANYUFOV La es$&!ia 8 la %aa s&n $&n'nua%ene san7!ad&s desde si3&nes l&$ali"ad&s en l&s e1!e%&s &#ues&s del &!n&. El 7as #!&du$id& sale #&! una &!!e l&$ali"ada en el e$& del &!n&. La a%2s3e!a del &!n& es !edu$&!a 8 el 7as de salida #i$a%ene $&n'ene de + a K de a"u3!e ele%enal 8 $an'dades %en&!es de CO e /+ . El #&lv& !ans#&!ad& es de ?< a ;?< K de la $a!7a s2lida. El &!n& Van8u*&v a$e#a %ae!ial de asa ; K de %edad 8 a%a5&s de < %%. La l&$ali"a$i2n de las &0e!as da $&%& !esulad& en la 3&!%a$i2n ;< de una !e7i2n vi7&!&sa%ene a7iada en la $a#a su#e!i&! de la es$&!ia $&n una "&na in3e!i&! !ela'va%ene >uiea.

Diagrama de Flujo de las Refinerías de o!re o!re de "a #ro$a

Diagrama de Flujo Flujo de las Refinerías de o!re de %"#

>.- ¿E# c'a#&" a la Pir"%!&al'r(ia *!l ?i#c !xplicar l" pr"c!"7 pr"c!"7 T-L-E 4 Pr"c!" 9a!l&@ 4 Pr"c!" S:!rri&  G"r*"# 4 Pr"c!" ;iall! M"#&a(#! $ Pr"c!" A&a'ria#a !# la Exp!ri!#cia !# Ca=a%ar'illa.+ Proce$o 2;erritt Gor#on 4ara li7iviaci5n a 4re$i5n 9ci#a

Proceso Sherrit – Gordon

Proce$o ?$tauriana$

Proce$o Caeltz

II.-BLOQUE EXPERIMENTAL (Sin Apuntes & Tiempo = 20 Minutos) 1.-¿Explicar la prac&ica A#3lii *!l Car/# pr"xi%a&! !# c'a#&" a l" c3lc'l" !)!c&'a*" $ la c"#cl'i"#! '! ! arriar"#+

Análisis Inmediato Análisis rutinario para el control químico del carbón; su interpretación da una idea clara de la distribución de los productos que se obtendrían por la destilación destructiva (pirólisis) del carbón. Comprende la determinación de los parámetros: 0% % umedad ! umedad. % Ceni"as ! Ceni"as. % #aterias $olátiles $olátiles ! #aterias volátiles. volátiles. % Carbono i&o ! Carbono 'i&o (por di'erencia).00 di'erencia).00

El an4lisis de $a!02n >ue se di& en el la0&!a&!i& 3ue de dee!%ina! la $an'dad de a7ua li0!e >ue $&n'ene la %ues!a de $a!02n? es de$i! la $an'dad de u%edad ine!ene 8 a7ua de $&ns'u$i2n se eli%ina a e%#e!au!as su#e!i&!es? ade%4s de $uan'$a! las $eni"as >ue >uedan lue7& de la in$ine!a$i2n del $a!02n? #a!a dee!%ina! la $alidad en la u'li"a$i2n $&%& $&%0us'0le es#e$i$&.

L&s $4l$ul&s >ue se !eali"an es de dee!%ina! el K de /u%edad? v&l4'les 8 $eni"as? d&nde se &0uv& un #&!$enaHe de u%edad de <.+ K? #&!$enaHe de v&l4'les ;=.+ K 8 #&!$enaHe de $eni"as ==.= K. D4nd&n&s a $&n$lui! >ue el $&nenid& de susan$ias v&l4'les del $a!02n se en$uen!a #&! de0aH& de las $a!a $a!a$ $e!9 e!9s' s'$as $as de un 0uen 0uen $a!02n $a!02n l& >ue #!ese #!esen na! a!44 di$ul di$ulad ades es al en$end en$ende! e!se se 8 su $&%0us'2n se!4 li%#ia #a!a su en$endid&.

,.-¿ E# l" r!la&i5" r!la&i5" a la prac&ica "r "r! ! Ci#&ica Ci#&ica *! T"&aci/# T"&aci/# *!l P!ll!& P!ll!& *! ?#S !xplicar la M!&"*"l"(a $ la "&!#ci/# *! *a&" !xp!ri%!#&al!+ !xp!ri%!#&al!+ El e>ui#& e1#e!i%enal $&nsa #!in$i#al%ene de un &!n& $&n un $&n!&lad&! de e%#e!au!a? una 0alan"a 8 $!is&les.

@l 4roce#imiento e74erimental $e #e$arrolla $iguien#o la$ $iguiente$ 4auta$+ 1. "alentar "alentar el ;orno ;orno a a4ro7ima#amente con igual 4e$o. @n e$te in$tante con$i#erar el tiem4o inicial. . Mantenien#o Mantenien#o la tem4eratura tem4eratura en 6 &"> &"> ir $acan#o $acan#o un cri$ol cri$ol a lo$ lo$ 1'> 3> 3> '> 6  ! minuto$> ;a$ta terminar con lo$ #em9$. '. De cortar el 4ellet  o8$ervar la $ecci5n corta#a. 6. Pe$ar ca#a cri$ol cri$ol  #eterminar #eterminar la 4r#i#a 4r#i#a #e 4e$o 4e$o re$4ectiva. re$4ectiva. . e4etir el e74eriment e74erimento o a tre$ tem4eratu tem4eratura$ ra$ #i:erente$ #i:erente$ ,H". ,H".

2.-¿Explicar la prac&ica "r! la Oxi*aci/# *! S'l)'r" !# pr!!#cia *! CaO r!p!c&" a ' )'#*a%!#&" &!/ric" $ l" c3lc'l" !)!c&'a*"+ @n e$te 4roce$o> la tran$:ormaci5n #el $ul:uro al 57i#o o metal corre$4on#iente ocurre 4or me#io #e la reacci5n entre el $ul:uro  "aO ,reacci5n #irecta> en 4re$encia #e O 0  5 va4or #e agua. La reacci5n general 4ara e$te ca$o 4ue#e e$cri8ir$e+ Mo20 ,$ / 0 "aO

 ( MoO0 ,$ / 0 "a2

,$

,$

 ?$í> el azu:re azu:re #el mineral mineral $ul:ura#o $ul:ura#o =ue#a :i a> una una 8alan 8alanza za>> e=ui e=ui4o 4o 4ara 4ara reali realiza zarr 4elle 4ellet$> t$> cri$o cri$ole le$> $> e=ui e=ui4o 4o #e 4rotecci5n 4ara re$i$tir el calor> tenaza$. @l 4roce#imiento e74erimental $e #e$arrolla $iguien#o la$ $iguiente$ 4auta$+ 1.) "alentar el ;orno a '.16g> '.3g> '.0g. 3.) Luego 4e$amo$  mue$tra$ #e "aO #e 3.--g ca#a una a4ro7ima#amente. 21 20 23 2 3.!0g> 3.-0g> 3.--g> 3.!g .) Luego #e 4e$ar am8a$ mue$tra$ 4roce#emo$ a mezclar 4or or#en. '.) ealizamo$ la :a8ricaci5n #e 4ellet$ con la$ mue$tra$ en e$a relaci5n. 6.) Pe$amo$ lo$ cri$ole$+ "1 "0 "3 " 0g> 01g> 01'g> 010g .) Luego o8tuvimo$ lo$ 4e$o$ #e cri$ol / 4ellet+ C1 C0 C3 C 0-.!0-g> 01-.-36> 003.!1g> 00.!0g -.) @l 4e$o #el 4ellet re$4ectivo :ue+ D1 D0 D3 D -.!0-g> -.-36g> -.!1g> -.!0g !.) na vez li$to$ lo$ cri$ole$ con el 4ellet> lo intro#ucimo$ a la mu:la con una tem4eratura #e -H". 1.) Luego #e e$4erar el tiem4o #e8i#o> retiramo$ lo$ cri$ole$ conteni#o$ #e mue$tra  #e 010g> 016g> 01g 10.) @l 4e$o #el 4ellet re#uci#o.

-.!11g> -.-0g> -.!g> -.--g

6.-¿a 6.-¿ ac! c!rr '# c" c"%! %!#& #&ar ari" i" " "r r! ! la pr pr3c 3c&i &ica ca Ci Ci# #&i &ica ca *! la R! R!ac acci ci/# /# Car"&r%ica *! la M"li*!#i&a !# c'a#&" a l" pr"c!*i%i!#&" !('i*" $ la c"#cl'i"#! arria*a+ Hacer un comentario sobre la práctica de cinética de la reacción carbotermica de la molibdenita en cuanto a los procedimientos seguidos y las conclusiones arribadas?

La reducción carbotérmica de sulfuros metálicos en presencia de Ca0 (poderoso receptor de azufre) es factible desde el punto de vista de la termodinámica y cinética !or lo tanto" esta técnica de reducción tiene un gran potencia# de uso para la producción de metales a partir de sulfuros" eliminando la contaminación ambiental con gases tó$icos como es el %&' La temperatura uega un papel importante en la reducción directa de sulfuros metálicos n aumento en la temperatura incrementa drásticamente la velocidad de reducción *l uso de una cantidad de Ca0 mayor al este+ueométrico no incide mayormente en la velocidad de reducción de los sulfuros analizados mientras +ue el uso de carbón en e$ceso es necesario para tener una cinética rápida *l conocimiento actual sobre la reducción de sulfuros metálicos se basa en estudios enfocados principalmente a estudiar la factibilidad de producción de metales por esta v,a !or lo tanto" es evidente +ue son necesarios estudios adicionales enfocados al problema de separación del metal de la escoria sólida en cada caso particular de sulfuro metálico !-&.CC/1 .* 2*34L 5asado en los resultados de laboratorio se puede plantear un diagrama de fluos general para la reducción carbotérmica de sulfuros en presencia de Ca&*l es+uema conceptual de tratamiento de concentrados de sulfuros metálicos involucra6 La aglomeración (pelletización) de mezcla de los concentrados sulfurados y Ca&7 La reducción de los aglomerados con carbón (co8e) a temperaturas moderadas 900: ;;000C La temperatura va a depender del concentrado metálico en particular7 %eparación del metal reducido de la escoria sólida compuesta por Ca% y Ca& no reaccionado por gravimetr,a" flotación" o métodos +u,micos y -efinación del metal separado

III.-BLOQUE III.-BLOQU E ANALITICO  on Apuntes – Tiempo = '0 minutos Pr"l!%a N 1

E# la F'#*ici/# !l M!&al R"="0 ! )'#*!# *iaria%!#&! 2. &"# *! c"#c!#&ra*" *! c"r! %!*ia#&! '# r!ac&"r &ip" N"ra#*a. Si ! "&i!#!# %!#'al%!#&! ,H. &"# *! c"r! c"%" MB !# '# r!ac&"r '! &i!#! '#a r!c'p!raci/# *!l JHK $ '#a *ip"#iili*a* *iaria *! J>K. ¿C'3l !r3 la c"#c!#&raci/# c"#c!#&rac i/# *!l c"#c!#&ra* c"#c!#&ra*"" *! c"r! &ra&a*" *iaria%!#&!+ S"l'ci/#7 Da&"

2 &"# c"#c C' 4*a

,H &% *!l %!&al la#c"  ,H &% C'S ,H &% C'S4%! X

JHK

1K

X ,6>2. &% C'S4%! A:"ra c"#i*!ra#*" la *ip"#iili*a* *!l J>K ,6>2.  

J>K 1K

 ,JJ>1., &% C'S4 %!  JJ.6 &% C'S4*a C'S4*a A:"raa r! A:"r r!pr pr! !!# !#&a &a*" *" !# p" p"rc rc!# !#&a &a=! =! la c" c"#c #c! !#& #&ra raci ci/# /# *! C' C'S S !# !l c"#c!#&ra*" i#icial *! C"r! 'l)'r" *! c"r!  'l)'r"  (a#(a 2 &% C"#c. JJ.6 &% C'S

1K @

? 22., K *! C'S !# !l c"#c!#&ra*" *! c"r! al i#ici". Pr"l!%a N , El a#3lii '%ic" *! '# c"#c!#&ra*" a)rica#" ! !l i('i!#&!7 - 6K p!" C' - ,K p!" F! - 22K p!" A@')r! - HK p!" Slic! S! a! '! !l c"#c!#&ra*" !&3 c"%p'!&" c"%p'!&" "la%!#&! *! C',S0 F!S, $ SiO,. ¿C'3l ! la %aa *! ca*a '#" *! l" %i#!ral! '! c"%p"#! !&! c"#c!#&ra*"+ @l an9li$i$ =uímico #e un concentra#o a:ricano e$ el $iguiente+ ) J 4e$o "u ) 0J 4e$o Fe ) 33J 4e$o ?zu:re ) J 4e$o 2ílice

2e $a8e =ue el concentra#o e$t9 com4ue$to $olamente #e "u02> Fe20  2iO0. K"u9l e$ la ma$a #e ca#a uno #e lo$ minerale$ =ue com4one e$te concentra#o Ba$e 1gr  gr"u ( gr 

grFe ( 0gr 

gr2i ( gr 

otal #e $uma no$ #a 1-gr> lo cual re$ulta lo$ gr #e O

0

1-gr  1gr ( -grO 0

Pr"l!%a N 2 E# !l pr"c!" *! )'i/# *! c"#c!#&ra*" *! c"r! ! &i!#! '# c"#c!#&ra*" c"# ,K *! F! $ 2>K *! C'. Si la ra@/# F!4Si", ! i('al a 106 $ /l" ! *!!# a(r!(ar !x&ra , &"#4*a *! SiO,0 p'! !l c"#c!#&ra*" $a &ra! '#a ca#&i*a* *! )'#*!#&!. Calc'l! !l K *! SiO, '! &ra! !l c"#c!#&ra*" *! c"r!0 i ! )'#*!# 1. &"# 4*a+ P"rc!#&a=! *! F!

.,

P"rc!#&a=! *! C'

.2>

 SiO, a(r!(a*" , &"#4*a SiO, !# c"#c!#&ra*" 61H. SiO, &"&al

H>.

P"r l" &a#&" !l c"#c!#&ra*" &ra! 61H. &"#!la*a *! SiO,.