Practica 1 Fecha de entrega: 07 octubre de 2016 1)
En la fundición noranda, Quebec, la carga diaria promedio para un horno de reverbero en 1933 consistió en 1094 toneladas cortas de calcinado, 59 toneladas de polvo (mayormente del aparato de cottrell), y 650 toneladas del convertidor de escoria liquida. Los análisis parciales de estos y la escoria de reverbero son las siguientes: Calcinado Polvo cottrell Escoria de Escoria de (%) (%) convertidor reverbero (%) (%) Cu 4.05 9.94 4.40 0.27 Fe 36.20 35.00 47.70 36.40 S 13.00 7.60 -------------1.10 SiO2 26.30 15.9 25.00 37.90 Se produjo una mata de bajo grado, promediando 15.2%Cu; 57.6%Fe; 22.5%S. El horno fue calentado con polvo de carbón en cantidad del 8.9% del calcinado. Este carbón contenía 78%C. los gases del horno analizaron 17%CO2 y nada de CO. Se asume que no hubo pérdidas de SiO2, Fe ni Cu en los gases. Preguntas
1. 2. 3. 4. 5.
Las toneladas de la escoria del reverbero producidas. Las toneladas de mata, calculadas a partir del contenido de Cu y a partir del contenido de Fe. Un balance de cargas del horno con respecto al Cu, Fe, S y SiO2. El porcentaje de eliminación del S en el horno. El contenido de SO2 en los gases del horno, en porcentaje.
2)
Una carga de 25 toneladas métricas de una mata de cobre de 48% se convirtió en cobre blíster mediante el soplado en un convertidor provi sto de revestimiento acido. El fundente empleado tenía 8% de cobre, 16% de hierro, 8% de azufre y 60% de SiO2, produciendo una escoria que contenía 28% deSiO2, 63%FeO y 4% de CuO. Una vez que se separó la primera escoria, se añadió una carga de mata igual al FeS oxidado en la primera carga. Se supone que todo el hierro de la carga que no está presente en forma de calcopirita lo está en la de Fe2O3. El cobre blíster producido contenia 98% de cobre y 0,5% de azufre. El aire se inyecta a la velocidad de 125 m3 por minuto. Se pide lo siguiente: 1. Peso total, en kilos, del fundente empleado y de la escoria obtenida. 2. Peso, en kilos, del cobre blíster formado. 3. Número de metros cúbicos de viento empleados. 4. Tiempo, en minutos, invertido en: a) primer periodo de escorificación; b) segundo periodo de escorificación; c) periodo de formación de blíster. En un horno flash se procesa un concentrado calcopiritico con oxigeno puro y sílice como fundente, alimentados a una temperatura de 25 oC la mata producida tiene una ley de 52% Cu y esta formada por FeS y Cu2S, la escoria compuesta por 70% FeO y 30% de SiO2, encontrándose ambos a 1227 oC. los gases de salida, principalmente SO2, salen a 1427 oC se asume que las reacciones que ocurren son:
3)
Para la reacción 1 se conoce:
A su vez, el de la reacción 2 es de -112,271 cal/mol de FeO y el de la reacción 3 de 8.200 cal/mol de SiO2. El calor para calentar desde 25 C a 1227 C el Cu2S, el FeS y la fayalita 2FeO*SiO2 son de 30.048; 35.330 y 77.430 cal/mol, respectivamente. El calor necesario para calentar SO2 desde 25 a 1427 o C es de 18.646 cal/mol. Calcular basándose en 1000 kg. De concentrado: 1. 2. 3. 4)
La masa de mata y escoria generada Volumen de gases generados y O 2 estequiometrico requerido. Las pérdidas de calor para que el proceso sea autógeno.
En la conversión del metal blanco Cu2S a cobre blíster, se realiza el soplado con aire para oxidar el sulfuro a SO 2, si el soplado es por debajo del cobre líquido. Que % de azufre disuelto se o puede esperar al final del soplado a una T=1200 C. el aire es usado como oxidante y PSO2=0.2 atm, durante la etapa final del soplado la cantidad de oxigeno es 0,18% Datos para resolver el problema.
1. 2. 3.
4. 5.
Preguntas teóricas Explique el proceso de matificacion de cobr e (materias primas, temperatura, reacciones químicas, tipos de hornos) Explique el proceso de fusión instantánea (flash) Explique el proceso de conversión de matas de cobr e y las etapas de soplado (reacciones químicas, temperatura, aditivos que se añade y diagrama de equilibrio de fases cobreazufre) Explique el proceso Mitsubishi, noranda. Explique la refinación térmica y electrorefinacion de cobre.
Dr. Ing. Juan León
Unv. Tacachiri Chocamani jaime
