Procesos Piro metalúrgicos:

SECADORESMETALURGIA I

Profesor: Elías Díaz Vilches

SECADO CALCINACION TOSTACION FUSION CONVERSION REFINACION

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Es una operación que consiste en evaporar el agua contenida en el concentrado húmedo proveniente de la planta de concentración de minerales.

La humedad del concentrado es necesaria para el transporte desde la planta concentradora hasta la fundición, ya que de esta manera se evitan combustiones espontáneas del concentrado.

SECADO

Sin embargo, una vez en la fundición, es necesario extraer la humedad del concentrado. De no ser así, el agua contenida en el concentrado se evapora de manera prácticamente instantánea al inyectarse en el reactor, generando explosiones que ponen en peligro la operación, además de hacer más ineficiente el proceso de fusión desde el punto de vista energético.

El secado puede ser parcial ó total. Se denomina Secado Parcial porque los

concentrados en la salida presentan un resto de humedad.

Se denomina Secado Total o “ Secado a Muerte” cuando el concentrado de salida es con un muy bajo contenido de humedad.

Secado Total o Parcial

Las razones por las cuales es necesario secar un concentrado son las siguientes:

1. Reducir los costos de transporte.2. Mejorar el carguío y la operación de los

hornos de fusión/conversión de concentrados.

3. Mejorar el balance térmico de la operación siguiente de fusión/conversión.

Razones del Secado

Existen varios tipos de operaciones de

secado, que se clasifican según: Tipos de Equipos de Secado El método de transmisión de calor a los

sólidos húmedos Las características de manejo y las

propiedades físicas del material mojado

Clasificación de Secadores

Tipos de Equipos de Secado

1. Transportador

2. Tambor

3. Flash

4. Lecho Fluido

5. Rotatorio

6. Spray

7. Bandeja

8. Aspiración

El método de transmisión de calor a los sólidos húmedos

1. Secadores directos.

2. Secadores indirectos.

3. Secadores diversos.

Las características de manejo y las propiedades físicas del material mojado

1. Secadores discontinuos o por lote.

2. Secadores continuos.

3. Secadores que pueden aceptar alimentaciones líquidas o suspensiones.

1. Transportador : El secado se efectúa mientras se traslada el material en una cinta transportadora. 

2. Tambor : El secado se realiza en la superficie exterior de un tambor calentado internamente.

3. Flash : El secado se efectúa durante el transporte mediante una corriente turbulenta de aire caliente o gas.

4. Lecho fluido : El secado se lleva a cabo mientras el material está en suspensión en un ambiente fluidizado.

5. Rotatorio : El secado se realiza mientras el material está en movimiento dentro de un cilindro rotatorio.

6. Spray : El secado se efectúa cuando el material en forma de lechada es atomizado en un medio de aire o gas.

7. Bandeja : El secado se lleva a cabo mientras el aire o gas a baja velocidad es pasado por encima o a través del material en bandejas.

8. Aspiración : El secado se realiza a baja temperatura mientras el material está en una cámara bajo aspiración.

Descripción de los Equipos de Secado

1. Rotatorio Calor Directo Calor Indirecto Inyección de Vapor en Tubos

2. Transportador: Tornillo sin fin3. Lecho Fluidizado

Secadores más comunes

Un secador rotatorio esta formado por una carcasa cilíndrica giratoria horizontal o ligeramente inclinada hacia la salida y sostenidas por dos anillos de rodadura que funcionan sobre mecanismos de rodillos. La alimentación húmeda se introduce por un extremo del cilindro y el producto seco descarga por el otro lado. Cuando gira la carcasa, unas placas elevan los sólidos y los esparcen en el interior de la misma. Se usan generalmente para producción de alto tonelaje por su capacidad de manejar productos de considerable variación en tamaño y composición.

Secador Rotatorio

Secador Rotatorio

Secador Rotatorio

La transferencia de calor se logra por contacto directo entre los sólidos húmedos y los gases calientes. El líquido vaporizado se arrastra con el medio de desecación; es decir, con los gases calientes. Se utilizan con materiales que no son sensibles al calor ni que son afectados por el contacto directo con gases de combustión. Los materiales pueden ser secados en paralelo o en contracorriente del gas caliente. La transferencia de calor se efectúa predominantemente por convección.

Secador Rotatorio de Calor Directo

Los secadores de calor indirecto son más aplicables a materiales que son sensibles al calor y también son afectados por el contacto directo con gases de combustión. En este equipo, el material entra en contacto sólo con la superficie caliente del cilindro, que es calentada externamente con gases de combustión. El material húmedo se introduce en el cilindro rotatorio, insertado en una cámara estacionaria. Los gases de combustión calientes pasan a través del espacio anular. La transferencia de calor se realiza principalmente por conducción.

Secador Rotatorio de Calor Indirecto

Los secadores de inyección de vapor en tubos, son más aplicables a materiales sensibles al calor y a contaminación con gases.

Existen tubos calentados con vapor y organizados coaxialmente en filas a lo largo del secador. La transferencia de calor se lleva a cabo esencialmente por conducción.

Inyección de Vapor en Tubos

Es un secador continuo de calentamiento indirecto, formado esencialmente por un transportador de tornillo sin fin horizontal (o un transportador de paleta) encerrado dentro de una carcasa cilíndrica encamisada.

La alimentación que entra por un extremo se transporta lentamente a través de la zona caliente y se descarga por el otro extremo.

El vapor generado se extrae a través de conducciones colocadas en la parte superior de la carcasa.

Secador Transportador: Tornillo sin fin

El secado se lleva a cabo mientras el material está en suspensión en un ambiente fluidizado.

La fluidización convierte un lecho de partículas sólidas en una masa suspendida y expandida que posee muchas de las propiedades de un líquido

El estado de fluidización se desarrolla al hacer pasar un gas (usualmente aire) a una determinada velocidad continuamente a través de una cama con perforaciones donde se deposita el producto.

Secador de Lecho Fluidizado

El aire es calentado bien sea de forma directa o indirecta y es obligado a pasar a través del producto, fluidizándolo y removiendo humedad.

Al salir este del lecho, es dirigido a un dispositivo de recolección de polvos que usualmente es un ciclón, filtro de mangas o un lavador de gases por vía húmeda o una combinación de estos según los requerimientos.