Avance III Caracterización de Escorias de Fundición de Cobre

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    Caracterizacin de escorias de fundicin de cobre

    Avance IIIObjetivos (1/2 min)

    Presupuesto actualizado (1 min)

    !perimento (1" min #)

    Insumos ($ min)

    Concentrado (1/2 min)

    Tubos de slice (1 min )

    CaO (1 min ) (YO)Las actuales tendencias del tratamiento de cobre se enfocan en desarrollar

    procesos continuos y escorias uidas capaces de disolver y atrapar menor

    cantidad de cobre. Dentro de ella estn las escorias de tipo olivina, que se

    encuentran en el sistema trifsico CaO-FeO-SiO. !stas presentan una menor

    viscosidad con respecto a las escorias de tipo fayal"tica# y, tienen la propiedad

    de atrapar qu"micamente al$unos contaminantes como %s, Sn# siendo posible

    estabili&arlos reduciendo as" la contaminaci'n. ()*

    La adici'n de '+ido de calcio disminuye la viscosidad de la escoria debido a

    que este es un o+ido bsico, que rompe la red que posee un o+ido acido como

    la SiO, la cual corresponde a un tetraedro, constituido por cuatro tomos de

    o+"$eno rodeando a un tomo de silicio. (*

    !n base a lo anterior, se desea reali&ar una comparaci'n con respecto al efecto

    que produce una composici'n de CaO baa y alta, en trminos de los

    comnmente utili&ados. %s", se tienen las concentraciones de CaO que a

    continuaci'n se presentan/

    %abla 1& Concentracin de CaO

    Condici

    n

    '

    CaO

    A 0 1

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    % partir de esto, es necesario conocer el dia$rama de fases del sistema CaO-

    FeO-SiO que se presenta en la Fi$ura ), ya con l se puede ase$urar la

    presencia de la fase deseada (olivino* a la temperatura de trabao que se

    presenta posteriormente. La composici'n en la que se encuentra la &ona de

    estabilidad de la olivina puede variar entre 1-234 de CaO, 5-6)4 de SiO y

    3-704 de FeO en sus combinaciones adecuadas.

    i*ura 1& +ia*rama ternario para el sistema CaOeO,-iO2

    Gases (1/2 min)

    Condiciones de operacin ($ min)

    Presin de oxigeno (1 min)

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    Temeratura (1 min)% partir del dia$rama del sistema CaO-FeO-SiO y de las concentraciones de

    CaO mencionadas, se puede establecer la temperatura de operaci'n a la cual

    se conse$uir la fase olivino deseada. Como se puede ver en la Fi$ura la fase

    olivino se forma a temperaturas cercanas a ))11 89C:, por lo que se trabaara

    con la temperatura m+ima del ;orno, que corresponde a )11 89C:, con el

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    %abla 2& .asa de CaO aadida

    'Ca

    O

    .asa CaO

    0*

    1,270123 ),0111 8$:

    2. %ustar presi'n de o+"$eno.6. Fundir la muestra durante 21 min apro+imadamente ;asta obtener la

    separaci'n de fases entre el ee y la escoria.0. !nfriar la muestra se$n corresponda.5. !+traer la muestra.7. =reparar la muestra para anlisis.

    !l resumen del trabao en laboratorio se muestra a continuaci'n/

    %abla "& Condiciones e!perimentales

    Par4metros constantes

    .asa de

    concentrado 0*

    7,0

    %emperatura 05C )11

    Presin O2 0atm )1>-3

    Par4metros variables

    !perimento 4

    CaO

    !nfriamient

    o1 0 ?emple

    2 0 @ormali&ad

    o" 0 Aecocido

    $ 0 ?emple

    1 ?emple

    6 1 @ormali&ad

    o7 1 Aecocido

    8 1 ?emple

    !s importante mencionar que, para la preparaci'n de las muestras a anali&ar,

    se repetirn dos e+perimentos, que corresponden al nmero 6 y 3.

    An4lisis posteriores ($ min)

    Dentro de los anlisis que se desarrollaran en este estudio se encuentran/

    #n$lisis %umico (1 min)

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    #n$lisis or di"raccin de ra&os ' (2 min)!l fen'meno de difracci'n ocurre cuando una onda se encuentra con una serie

    de obstculos separados re$ularmente, que dispersan la onda y estn

    separados por distancias comparables en ma$nitud a la lon$itud de onda. La

    difracci'n es tambin la consecuencia de relaciones entre fases espec"

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    el valor d;les funci'n de los "ndices de iller (;, y l*# y los parmetros de red

    o lon$itud de la arista de la celdilla unidad (a*. =ara estructuras cristalinas est

    dado por/ (6*

    dhkl=

    a

    h2+k

    2+l

    2

    La ley de ra$$ no es una condici'n su

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    La tcnica de difracci'n ms comn utili&a una muestra pulveri&ada o

    policristalina consistente en muc;as part"culas diminutas y orientadas al a&ar.

    (6*

    !n la si$uiente fuente de ra9os :? ->muestra?C>detector? O>eje de *iro de la muestra 9 del detector< ($)

    !n este se coloca una muestra S, en forma de lmina plana, de modo que $ire

    alrededor de un ee O, perpendicular al plano del papel. Se $enera un ;a&

    monocromtico de rayos B en el punto ? y se detectan las intensidades de los

    ;aces difractados con el contador C, el cual se instala en un lu$ar en el quepueda $irar en torno al ee O, y la posici'n an$ular, en funci'n de E, se

    determina mediante una escala $raduada. Hna rotaci'n E de la muestra

    representa un $iro E del contador, lo que ase$ura el mantenimiento de los

    n$ulos incidente y difractado. %dems, en el trayecto del ;a& se incorporan

    calibradores para delimitarlo y focali&arlo. (6*

    !l resultado de este tipo de anlisis corresponde a un espectro de difracci'n

    como el que se muestra en la Fi$ura 0,en donde los picos de alta intensidad

    aparecen cuando al$n conunto de planos cristalo$r

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    i*ura & spectro de difraccin del plomo pulverizado< ($)

    Hna de las principales aplicaciones de la difractometr"a de rayos B es la

    determinaci'n de estructuras cristalinas. !l tamaMo y la $eometr"a de la celda

    unitaria se deducen de las posiciones an$ulares de los picos de difracci'n, y la

    disposici'n de los tomos en la celda se deduce de la intensidad relativa de

    estos picos. Otras aplicaciones de rayos B incluyen el anlisis qu"mico

    cualitativo y cuantitativo, la determinaci'n del tamaMo de $rano y las tensionesresiduales. (6*

    #n$lisis microscoio electrnico (1 min)

    @eferencias). u*ueo? uan osB Cabrera

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