Pirometalurgia.
Hoy analizaremos a profundo en que consiste el proceso piro de la metalurgia.
La pirometalurgia es una rama de la metalurgia extractiva en la que se emplean procesos para obtención y refino o refinación de metales utilizando calor, como en el caso de la fundición.
Fundición:
Es la técnica más antigua para extracción de metales. Permite obtener metales a partir de sus menas, directamente o después de concentradas, por medio de calor. Se trata principalmente de extraer –>del mineral–> el metal, mediante separación –de la ganga– del mineral y purificación de los metales. El rango de temperaturas suele superar los 950 °C.
Para mantener la temperatura a la que el proceso se lleva a cabo, la mayoría de los procesos pirometalúrgicos requiere aporte de energía. Esta energía la proporciona generalmente la reacción exotérmica de alguna variedad de carbón, como el coque, o la energía eléctrica. Según sea el proceso, se añade un agente reductor, que puede ser el combustible. Cuando la reacción exotérmica del material de partida es suficiente para mantener la temperatura del proceso (es decir, sin adición de combustible o de electricidad), se dice que el proceso es autógeno.
La pirometalurgia se emplea mucho porque es más rápida y puede procesar grandes cantidades de mineral. Los demerita una desventaja ambiental: son altamente contaminantes, pues emiten SO2 (anhídrido sulfuroso) y CO2 (anhídrido carbónico).
Secado:
Mediante el proceso de secado se elimina la humedad del material, que aporta agua no unida químicamente: el agua de cristalización. En general, para secar los sólidos húmedos se les trata con los gases calientes resultantes de la combustión de combustibles fósiles. En el proceso de secado, la cantidad de calor necesaria es igual a la del calor requerido para evaporar la humedad del material sólido.
En este proceso el agua normalmente se evapora a 100 °C. Altas temperaturas pueden causar daños en el material sólido, por lo cual normalmente el proceso se desarrolla a 105 °C. Sin embargo, en algunos casos se debe aumentar la temperatura hasta 120 °C.
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(Planta Piloto)
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Los procesos de calcinación se llevan a cabo en diversidad de hornos; entre ellos, los rotatorios y los de lecho fluidizado.
Tostado:
En el proceso de tostado la temperatura provoca reacciones químicas gas-sólido.
La aplicación típica del proceso de tostación consiste en oxidación de minerales de sulfuros metálicos. Estos sulfuros se calientan en presencia de aire a una temperatura que permite que el oxígeno (O2) del aire reaccione con los sulfuros y generen dióxido de azufre (anhídrido sulfuroso): SO2, gaseoso, y óxidos de metal sólido. A menudo al producto sólido del tostado se le denomina "calcinado".
Si las condiciones de temperatura y de aire son tales que el sulfuro se oxida completamente, al proceso se le conoce como "tostado muerto". A veces, como en el caso de pretratamiento para la alimentación de fundición a horno de reverbero o eléctrico, el proceso de tostación se realiza con una cantidad menor de oxígeno que la necesaria para oxidar completamente el mineral. Debido a que sólo en parte se ha retirado el azufre, en este caso se le denomina "tostado parcial".
Fusión:
La fundición implica reacciones térmicas en los que al menos un producto es una fase fundida.
Generalmente la temperatura de reacción requerida se obtiene mediante carbón, o sus derivados. Se produce monóxido de carbono (CO), que es un poderoso agente reductor. Este agente reduce el oxígeno del óxido metálico y origina CO2 y el metal elemental.
Puede necesitarse añadir otros materiales como fundentes. Impurezas tales como compuestos de silicio reaccionan con este material y generan escoria. A ésta se le puede eliminar fácilmente por flotación.
Minerales de carbonatos también se funden con carbón, pero a veces necesitan ser previamente calcinados.
Video: Planta virtual de cobre
Fin.
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