METALURIA DEL PLOMO La tostación de los minerales de plomo se puede realizar en hornos de ejes vertical semejantes a los que se usan para el cobre. Pero generalmente se
practica tostación con corriente corriente de aire, forzada usándose maquinas maquinas Dvight – Llod Llod se deja una peque!a peque!a cantidad cantidad de azufre azufre por lo que se forma forma algo algo de mata mata en el horn horno o de cuba, cuba, "#e$, "#e$, Pb$% Pb$% se atrapa atrapa casi casi todo el cobre cobre cargado como como &u'$ .(tro .(tro m)todo elimina elimina todo el * 'azufre del mineral "tostación a muerte% por ende no se forma mata durante el plomo bullón conjuntamente con los metales preciosos analiza +de plomo lo que implica que en los cálculos se asume como puro. /od Dudle ha analizado e ilustrado los cálculos de carga de plomo en los hornos de cuba. 0ientras que 1.(. hoftman" 0etallurg of Lad2 gg 345'35*% ha calculado con detalle la balance de materia energ6a de este proceso 7demás del horno de cuba para la fundición de minerales de plomo, se usa en la fusión de altura baja. 8l plomo bullón obtenido del horno de cuba debe ser re9nado para e:traer los metales preciosos. 8l desplatado del plomo que generalmente por el proceso Parles, en el cual se agraga una cantidad peque!a, de zinc al plomo fundido por la que la plata el oro se unen con el zinc ascienden a la Parte superior de la olla en forma de una costra de zinc. 7unque se ha demostrado la formación de una aleación tornar6a de plata, zinc plomo. ;ambi ;ambi)n )n se tiene el compuesto compuesto 7g<=n< 7g<=n< dos cálculos se basaran en parte parte sobre sobre esto esto hechos hechos obteni obteni)nd )ndose ose una e:act e:actitu itud d respe respetab table le del valor valor princ princip ipal al del del desp despla lata tado do,, adem además ás es nece necesa sari rio o cons consid ider erar ar los los aspe aspect ctos os genera generales les del del proc proceso eso las relacion relaciones es de estos estos no se requi requier ere e un estudi estudio o especial 8l proceso proceso de deslatado deslatado de Patti Pattison son aunque actualm actualmente ente no tienen tienen mucha apliacion, novedosos en teor6a proporción cálculos interesantes de la costra de =inc obtenido en el proceso Par>es es tratado por destilación para eliminar el =inc, mientras se somete a esto introdujo cálculos de evaporización. PROBLEMAS
*.' si un horno mecánico begde se tuestan concentrados de plomo que están compuestos de Pb$, #e$< humedad , contienen en - 3* $i(<, **$, ? @<( 8l Pb$ es o:idado o:idado completamente a Pb( $(< mientras el #e$< a #e3(4 $(< parte se mantiene como #e$ el que contiene *A- del peso de azufre de los concentrados brutos. Los gases contienen B- de $(<
CALCULAR:
*. Los - de Pb$, #e$< $i(< en los concentrados "análisis seco% <. La composición en - de material tostado 3. 8l - de e:ceso de aire usado sobre el requerido teóricamente por las reacciones de tostación 4. La composición SOLUCION:
3*C< 33.EA - de $i(<, **C< **.B de $ en los concentrados secos Porcentaje de Pb #e en los concentrados si Pb F + + 33.EA +**.B *AA /esolviendo simultáneamente ?*% "<%, Pb 5A.E? Pb$ 5A.E? : <3C
<.<-
3.? partes *AA.A
4A.<5
@<( ? : <<.4C*? .B ;otal 5E.E4 m3 Iolumen de los gases con el e:ceso de aire E.53CA.AB *<5.5 m3 8:ceso de aire usado *<5'5E.54 BE.EB n3 BE.EBC5A.5 *33 de e:ceso de aire usado &omposición de los gases (< A.<* : BE.EB
*4.<3 m3
J< 4A.<5 + A.E : BE.EB
3.E?
**.< E4.< -
$(< E.53
E.53
B.A-
@<( .B
.B
?.B-
*<5.55 m3
*AA.A -
&iertos concentrados de Plomo contiene Pb$ #e$< $i(< además ? - de @<(
8l horno se calentó con carbón que contiene - E< &, 4@, ?@<, 3@<(, *? ceniza. Los gases del horno "análisis seco% tiene 3- $(<, 3.5 &(<, *A.5 (< Despreciar la humedad del aire.
CARGA
NETAL
#e<$K(4 A.? $i(< 3.B 7l<(3 <.*
#e A.4
MATA
Pirita #e$ <5.A #e<(3 *?4.3 $i(< 43.? 7l<(3 &a( *E.B @<( 5.
ESCORIA
GASES
$i(< A.5 $i(< 3.* 7l<(3 <.*
&(< A.<
#e 3. #e *<3.A $i(< 43.? ( 55.3 7l<(3 *E.3 &a( *E.B #e$ *5.*
@<( 5.
&oque "**?% & *AA.* $ A.E @<( E.4 $i(< .? 7ire " 45B% 8 35A.<
$i(< .?
& *AA.* @ A.E @<( E.4 J 35A.3< ( 4.B
4B<.3
B5B.B
;otal *.5E4
&omposición de la mataG Pb$ *A.B : <3C
*<.< Mg
&u<$ A.A* : B<*
B.<
=n$ A.A? : B<*C3
*B.?
B.A 3.* ?.5
#e$ *
5.A
4E.A
#e *
3A.<
*5.
#e3(4 *.< : <3
4*.E
*AA.A -
&omposición de la escoria $i(<
*3. Mg
3A.* -
&ao *. + 4*. + *E.B
E.4
*E.<
#eo *5?. : E
*E?.B
3?.B
Pb( <.E : <<3C
<.
A.B
=n( <<.4 : ?*CB5
B.A
0g( **.? + *.?
*3.B
<.
7l<(< *. + <.* + *E.3
<*.3 4B<.? Mg
4.B *AA.A
Paso de o:6geno a combinarse con el & del coque *5E.B Mg "segNn el balance de materia% *AA.* : *BC*< *33.5 Mg de o:igeno requerido por el &( formado <33.B Mg de &( sobrando *5E.B – *33.5 <4.* Mg de o:6geno para transformar algo de &( a &(< &( o:idado a &(< <4.* :
&(< *A*.* : <<.4C44
*34.* m3
5*.5
*A.5
@< A.E : <<.4C<
EE.?
*.B
@<(
*B.B
3.4
*3.3 : <<.4C*?
@< 35*.< : <<.4C
4A.< m3
5E.< *AA.A
12.- un
horno de cuba fundió por d6a una carga que contiene *55 tons de mineral sinterizado, *3 de caliza, 55 de pirita, 3 deshechos de re9ner6a
Desechos de &aliza /e9ner6a -
8scoria pirita -
de
&oque -
<5 5
< A ?
*A
E< 5
A
7suma que la mata contiene todo el azufre además el sinter contiene ?A oz de 7g ton. 8l que pasa al Pb bullón con su totalidad que dos tercios del &u ingresan a la mata un tercio al Pb bullón La escoria contiene *A parftes de #e( E partes de $i(<. 0ientras los gases contienen *.5 partes de &( * parte de &(< Calcular:
*.' el balance de materia completo del horno <.' la composición en - de cada uno de los productos 3.' el - de & del coque que es quemado en las toberas asumiendo que el Ade este forma &( el *A - &(< Solución:
$inter " *55.AAA% Pb$
Pb$(4 .3AA Pb B.353 $ ?<
( *.B5
Pb( 45.4AA Pb 4A.
( 3.**4
&u<$ *.55A &u 4*3 ?
#e E.5E<
#e( *B.EEA
$i(< 34.*AA
$i( 34.*AA
&a( .3AA
&ao .3AA
(
"*3.AAA% $i(< B5A
$io< B5A
&a&(3 *<.35A
&a( B.*B &(<
Pirita" 53.AAA% &u<$ *.ABA
&u
&u 5BB $ <*<
#e<(3
4E.EAA
$i(< 4.<4A
#eo 4<.3A
( 4.EEA
$i(< 4.<4A
&oque "
$i(< <.?AA
$i(< <.?AA & <5.
& <5.
7ire "*3*.3
J *AA.AAA
J *AA.?BA
( 3A.AAA
( 3A.45? ;otal 3??.3
E5.4*4
*E.?5
*EE.34
&u en el plomo bullón *
$ en la carga
E4.E*? Mg
?.B -
&u
BB
A.
7g
3?B
A.5
E5.?AA
*AA.A
&omposición de la mataG Pb
5.B55 Mg
&u
*.3<
E.?
#e
E.5E<
4<.4
$
3.<4A
<.3
*E.?5
*AA.AA
&omposición de la escoriaG $io<
4*.EA
35.5
#e(
5.EAA
5A.E
&a(
*B.<*B
*B.?
**E.EAB
*AA.A
&omposición de los gasesG &(
<*.*4B : <<.4C*B
<.??4 m.
&(<
*.<3
*5.3
J<
*A4.?BA : <<.4C
?A.B??
B*.3
*3A.45 m3
<<.
*AA.A
& consumido por el o:6geno del aireG 3A.4B? : <4C3< : A.A
1.- 8n
el horno de cuba del problema anterior, la temperatura en & de Pb Ouente es de BAA de la mata, *cal por >ilogramo de $i(< Despreciar el calor de la carga aire ingresante. &alcularG el balance t)rmico del horno de cuba $oluciónG & a &( <*.34B : *
& a &(< <5.
4B.433 : *.*5* 3.B55 : *AE
#ormación del &u<$ #ormación de #e$
53.444.3?3 5*.A?5
*.3< : *4
E.5E< : 4*4
3.*34.?A?
#ormación de la escoria
4*.EA : *BA
&alor total disponible
*EE.
Descomposición del Pb$ <4.*B4 : *AE
B.B?B.4AA
<.5?5.54?
Descomposición del Pb$(4
B.353 : *.A54
Descomposición del #e<(3
54.AA5 : *.EEE
Descomposición del &a&(3
B.*B : EE5
&alor total absorbido en la descomposición
*A.*<.35? 5.BB.??5 5.35.AA *<*.***.?B5 Mcal
&alor de la mata *AE.5EA
*E.?5"
&alor en la escoria 55BB4.E54
**E.EAB "
&alor sensible de la gases "v)ase abajo%
*<.?34.E54
&alor periodo por radiación etc." por diferencia%
*.544.3?5
&alor total distribuido
**E.
&alor sensible del plomo bullón a BAA & Pb E4'E*?C*B.4 + A.A33 " BAA – 3
3.33.5*A Mcal
&u B?B "A.A< + A.AAA*< : BAA % BAA
4*.55*.
7g
*3.?3*
*.A53.?A3 Mcal &alor sensible de los gases a 3AA & &( **A.5E< "A.3A< + A.AAA<< : 3AA% 3AA *A.<3B.E55 &(< *.<3"A.4AB + A.AAAA : 3AA% 3AA <.5?E.? ;otal
*<.?<4.E53 Mcal
!.- n
horno de cuba de *AA tons cortas de carga d6a que contiene *4 - Pb
3.' 7 que temperatura de los gases calentando el plomo plata cargado deber6a perderse como vapor SOLUCION:
*
Iapor del plomo a 45A & P <.*AC*.AA : E.*45
P A.AAAAA54 m
Plomo periodo como vaporG
Presión de vapor de la plata a 45A & P *3.
P E.43 : *A'**
Peso de plata perdido como vapor " *4.5?3% E.45 : *A'** C EBA'E.43 : *A – ** : *.A.A* *.?E : *A'E pies3 : *A3 : *4.53 *.A : *A'B oz Iolumen de los gases de la zona de fusión a EBA mmG &( *?.?AA : 35C*<< 533.AA pies J< <C<* : 5.?AAC< *.A*<.?3 C *.55*.33 pies 7 las condiciones de esta zona *"55*.33 : EBACE?5% *.5A*.?B pies3 Presión del vapor del plomo a *3AA & P *.4AAC*.3E3 : E.445
p 4A.AB
Iolumen de Pb volatilizado en la zona de fusión a EBA mm *.AABCE?5 – 4.AAB : **3A*.?B E.EA4 pies 3 E?5CEBA E.5E pies3
E.5E :
E.5EC A.*4 :
p A.B*5 mm
Iolumen de la plata volatilizada en la zona de fusión a EBA mm A.AB*5CE?5 – A.AB*5 : *.5A*.?B **E.B pies3 : E?5 CEBA *<*.5 pies3 *<*.5 : *A?C35 3B.B lb de plata equivalente a este volumen Plata presente en la carga
M *.<* &
Plata en l pie3 de gases *E?C*.A.A* A.AAAA3 lb A.AAA3* pies3 Presión parcial del vapor de plata A.AAA3* : EBA A.<35B mm Log A.<35B
*3.
; *.4 > *.<
1".- &iertas
concentrado de plomo tienen el siguiente análisisG
Pb E< #e 5 $ *4 $i(< 5&a( 3.3 ;odo el Pb esta como Pb$, el #e como #e$ el &a( como &a&(3. $e desea tratar este mineral por el m)todo tostación reacción. Las reacciones de la etapa de tostación son además de la descomposición del &a&(3
< Pb$ + 3H<
*.' 8l análisis apro:imado de los concentrados <.' 8l peso del mineral al terminar la etapa de tostación , son análisis apro:imado, por *.AAA partes del centrado original 3.' el - del $ original que es eliminado como $(< en la carga de tostación , el del Pb$ original que permanece sin reaccionar
