ECNOLOGÍA AUSMELT : : “T ECNOLOGÍA
P ROCESAMIENTO DEL ROCESAMIENTO DEL P LOMO Y LOMO Y Z INC INC Integrantes:
Matos Romaní, Wendilay Wendilay Gamonal lizarbe Rony Aquino Delzo Roger Obregon Torres Roly Sullca Ramoz David Borquez Cuellar Johan Romero Toribio Gerald
OBJETIVOS Estudiar la Tecnología Ausmelt y su importancia en el impacto ambiental. Conocer y difundir la Tecnología Ausmelt como un proceso alternativo para el tratamiento tr atamiento pirometalúrgico de concentrado de plomo y zinc. Diferenciar las ventajas al usar la Tecnología Ausmelt y el procedimiento convencional.
INTRODUCCIÓN Evolución de la pirometalurgia del Pb-Zn De los hornos de calentamiento el mas usado fue el horno reverbero . Estos hornos están de caída debido a su ineficiencia térmica, alto consumo de energía y combustibles, sumando a los altos niveles de emisión Horno Reverbero
Estos factores determinaron que en la actualidad hayan sido reemplazados por hornos de fusión en baños o de fusión en llama. Horno de Fusión Flash Outokumpu
Figura 2. horno Outukumpu
Fusión en Baño – Reactor Noranda
Figura 3. Reactor Noranda
Fusión en Baño – horno de fusión f usión Ausmelt
Figura 5. horno ausmelt
Figura 4. horno ausmelt
LA TECNOLOGÍA AUSMELT Usa una lanza sumergida no consumible que inyecta aire, oxígeno y combustible directamente en el baño para promover reacciones rápidas.
Produce metales no ferrosos, incluyendo el cobre, plomo, estaño, zinc, el níquel y los productos ferrosos a partir de concentrados, materiales secundarios y residuos, escorias, etc.
Horno Ausmelt Es extremadamente eficiente porque la disolución de alimentación del material, la transferencia de energía y la reacción de combustión primaria tienen lugar en la capa de escoria.
En el Horno Ausmelt, funde y reduce el concentrado de plomo junto con fundentes y recirculantes en un mismo horno
HORNO AUSMELT Produce directamente el bullion de plomo (1100°C), pero paralelamente una escoria rica (40-50% Pb)
finalmente puede ser nuevamente retratada en un horno fuming separado para recuperar especialmente el zinc de esta escoria, dando una escoria final de 0.5% de plomo
Debe ser retratada en una segunda etapa del mismo horno (1250 °C), con una escoria intermedia de 5% de plomo. Figura 5. horno ausmelt
COMPARACIÓN TECNOLOGÍA CONTINUA Y BATH
PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO el plomo y producción de la mina de zinc no ha sido capaz de igualar el crecimiento de la demanda, como se observa
Figura 6. Demandas mundiales de plomo y zinc
EJECUCIÓN Y CONTROL DEL PROYECTO Premisas del diseño Se utilizará gas natural como carburante para la lanza del Ausmelt.
•
Se utilizará carbón vegetal como reductor para la operación. •
Todos los servicios (aire comprimido, agua, gas natural) estarán disponibles en una calidad y cantidad suficiente como para operar la fundición bajo estándares aceptables •
Todos los polvos serán colectados en el sistema de manejo de gas y reciclados al horno Ausmelt. •
Figura 7. Concentrados Pb
EJECUCIÓN Y CONTROL DEL PROYECTO Esquema del Proceso
Requerimientos
se dispondrá de una Planta que produzca 16,000 toneladas anuales de plomo crudo adecuado para su posterior refinación. 1. Logra una elevada recuperación directa de plomo a metal, hasta un total de 98%. 2. Alcanza un excelente desempeño ambiental al asegurar bajos niveles de polvo y emisiones volátiles. 3. Escoria con un bajo contenido de plomo y zinc adecuado para ser desechado o vendido.
ETAPAS DEL PROCESO AUSMELT 2. Reducción: Al término de cada etapa de fusión, el baño de escoria es reducido con carbón en trozos por 40 minutos para bajar el nivel de plomo en la escoria a aproximadamente entre 4 y 3 %. Durante el curso de la primera reducción, la temperatura de la escoria se eleva a 1100 ºC.
1. Fusión: Una mezcla de concentrados primarios y secundarios de plomo, son fundidos a una temperatura de 1150 ºC. Para Para lograr un nivel de plomo en la escoria de aproximadamente 15 %.
Etapas 3. Volatilización: Luego del vaciado del metal producido en la primera reducción, se continúa con la siguiente etapa de reducción. Se prosigue con la alimentación de carbón reductor y el nivel de plomo en la escoria se reduce en a menos de 1 % .Durante esta etapa la temperatura se eleva a 1250 ºC
4. Reciclado de Polvos: Tanto los polvos de las etapas de Fundición y Reducción (primaria y secundaria) serán combinados y devueltos como material de reciclado. La cantidad de los polvos dependerá del contenido de sulfuro del concentrado.
Tabla . Relación de reciclados de polvos
TIPOS DE PROCESOS QUE INVOLUCRAN A LA TECNOLOGÍA AUSMELT 1. Proceso por lotes con tres etapas Proceso tipo Batch
2. Proceso de campaña con dos hornos hornos Ausmelt.
Fig. Diagrama de flujo del proceso para el proyecto de Intertrust
PRINCIPIO TERMODINÁMICO
En el siguiente gráfico observamos que la recuperación de plomo aumenta cuando disminuye la presión parcial del oxígeno
VENTAJAS DE USAR LA TECNOLOGÍA AUSMELT Mayor porcentaje de recuperación. Menor tiempo de operación. Menor emanación de gases contaminantes y polvos químicos. No necesita gran número de personal para la supervisión y manipulación de las operaciones. Se pueden tratar minerales de baja ley y material secundario como: chatarras de plomo, mineral de baja ley, restos de baterías. Bajo costo de operación.
COMPARACIÓN CON OTROS MÉTODOS Relación con el medio ambiente Costo de capital
Disponibilidad de planta Operación
Ausmelt Buena
Kivcet Buena
Barato en cuanto al horno en sí mismo (más simple, sin elementos de enfriamiento) Pobre, vida de los refractarios (12 meses), lanza que cambia. Batch, algunos problemas en la planta ácida, cambio de la lanza.
Más costoso como horno en cuanto a la preparación de la carga. Buena, larga vida de los refractarios Completamente continuo.
PLANTA RESIDUOS DE PLOMO
Permite tratar baterías en desuso y con ello contribuye a la conservación del medio ambiente con el reciclaje del plomo que hay en estas baterías.
CONCLUSIONES El desarrollo de la Tecnología Ausmelt ha contribuido en los avances de tratamientos pirometalúgicos. La tecnología Ausmelt Ausmelt ha optimizado de alguna manera los procesos metalúrgicos, ya que ha reducido el tiempo de operación y ha elevado los porcentajes de recuperación. La Tecnología Ausmelt es un ejemplo de la aplicación de minería responsable en el desarrollo sostenible de un país. Contribuye a la conservación del medio ambiente.