Minerales de cinc.

Minerales sulfurados: Blenda (ZnS) Blenda amarilla: Contenido en Zn muy elevado. Blenda negra: Contenido en Zn variable (30-60%). Impurezas de Cd, Fe, Mn, Pb, As y Sb. Contenido en Ag escaso. Blenda mixta (blenda + galena): Calcinación a la salida de la mina. Contenido en plomo elevado (5-15%). Acompañadas a menudo de piritas de hierro y cobre. Contenido en Ag variable.

Minerales carbonatados y silicatados: (ZnCO3): contenido hasta 50% de Zn. Impurezas de Fe, Mn, Ca, Mg, Pb, Si, As, Sb y Cu.Otros minerales:ZnMnO.Fe2O3.4ZnS.ZnO.

Etapas del proceso. Tostación. Lixiviación. Purificación Tratamiento del residuo de

lixiviación. Electrolisis

PROCESO ELECTROLITICO DE OBTENCION DEL CINC

ETAPAS DEL PROCESO

Almacenamientode concentrados

Tostación

Planta LixiviaciónPlanta de Acido Sulfúrico

Planta Purificación

Planta Electrolítica

Planta Fusión y Moldeo

Embalaje y Despacho

Planta de Polvo de Zinc

Pulpa de Jarosita

Planta de Cadmio

CalcinaGas SO2

Cemento Cu - Co

La tostación del concentrado se realiza en hornos, cuyas capacidades de tostación son 300, 400, y 850 toneladas diarias de concentrados.

 En esta fase, el concentrado se tuesta con aire, formándose óxido de zinc (ZnO), denominado calcine, y dióxido de azufre gaseoso (SO2), que posteriormente se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4).

Tostación.

Los gases salientes primero pasan a travez de una caldera para producir vapor, esta caldera es especialmente diseñada para tratar los gases conteniendo polvos ; donde una gran cantidad de polvo de calcina de zinc es removida y la temperatura decrece a 300ºC Los gases pasan hacia ciertos ciclones y a un precipitador electrostáticas antes de pasar a la purificación en las torres de lavado

El gas exento de calcine es tratado en torres de lavado para eliminar los componentes que puedan interferir en la producción de ácido sulfúrico. Igualmente se elimina el agua que pudiera ser arrastrada con la corriente gaseosa en los denominados precipitadotes electrostáticos de gas de húmedo. Seguidamente el gas se envía a las plantas de ácido sulfúrico

PRODUCTOS Y SUB-PRODUCTOS

PRODUCTOS: PROD. 2001 ZINC , CALIDAD 99.99% 121,400 TM ALEACIONES Al/Pb CALIDAD 22,780 TM ACIDO SULFURICO , CALIDAD GRADO B 98.3% 223,440 TM CADMIO DE ALTA PUREZA 99.97% 319 TM

SUB-PRODUCTOS CEMENTO DE Cu-Co , 56% de Cu 1,829 TM CONCENTRADO DE PLATA, 413 oz/TC 1,351 TM

El objetivo es la transformación del ZnS en ZnO y ZnSO4 que son más solubles en ácido sulfúrico diluido:

2ZnS + 3O2 2SO2 + 2ZnOZnS + 2O2 ZnSO4En el caso del hierro la tostación conduce a la formación de

sales férricas más insolubles en ácido sulfúrico diluido que las ferrosas:

2FeS + 3O2 2SO2 + 2FeO4FeO + O2 2Fe2O3

CuOSOOSCu

CdOSOOCdS

OFeSOFeS

222

2

32222

2

0

Lixiviación

El zinc y los otros metales contenidos en la calcine se disuelven en ácido sulfúrico diluido, en dos etapas de lixiviación: lixiviación neutra y lixiviación ácida.

lixiviación neutra se disuelve la mayor parte de la calcine, excepto

las ferritas de zinc (óxido de hierro y zinc) en ella contenidas. Mediante la utilización de esperadores se separan los sólidos no disueltos de la disolución de sulfato de zinc. La disolución clarificada se envía a la etapa de purificación, mientras que los sólidos no disueltos se someten a la etapa de lixiviación ácida.

lixiviación ácida

se realiza a una temperatura próxima a la de ebullición. De esta forma, se disuelven todos los metales excepto los que forman compuestos insolubles en medio sulfúrico, como el plomo, calcio y sílice. La disolución así obtenida se somete a un proceso de hidrólisis, tras el que se forma un sulfato básico de hierro insoluble llamado jarosita, que en unión de los metales no disueltos en esta segunda etapa constituyen el residuo final del proceso. Este residuo, después de una decantación en esperadores y posterior filtración, es enviado por bombeo a la balsa de residuos.

Purificación

La disolución de sulfato de zinc procedentes de la etapa de lixiviación neutra se trata mediante un proceso continuo para eliminar otros metales disueltos, como el cobre, el cadmio o el cobalto, agregando polvo de zinc , que se recuperan como subproductos. Una vez realizada la filtración, la disolución de sulfato de zinc se enfría y se bombea al tanque de almacenamiento de electrolito

Precipitación en Frió ( 1,5 g/L) de polvo de zinc

)()( 22 sCuZnCusZn

)()( 22 sCdZnCdsZn

En Caliente, a 90ºC, precipitándose Co y Ge mediante adición

de polvo de cinc en presencia de Sb

Electrólisis En esta fase del proceso, se produce

el paso de una corriente eléctrica a través de la disolución purificada de sulfato de zinc, originándose el zinc metálico puro, que se deposita sobre laminas de zinc

En el ánodo se libera oxigeno de acuerdo a las siguientes reacciones.

CATODO : ZnSO4 -------------- Zn + ( SO4 )2- ANODO : H2O ---------- O2 + H+

Reacciones secundaras en el ánodo

Pb++ PbO2 ; Mn++ MnO2Finalmente se produce la formación del ácido por

combinación del Ion sulfato de la reacción catódica con los iones hidrogeno de la reacción anódica según la siguiente reacción.

H+ + ( SO4 )2- H2SO4Este ácido sirve como sustancia lixiviarte para

disolver mayor cantidad de Zinc en la lixiviación, según la siguiente reacción:

ZnO + H2SO4 H2O + ZnSO4

Fusión

Las láminas de zinc producidas por electrólisis son fundidas en hornos de inducción eléctrica. Una vez fundido el zinc, se envía a las maquinas de colada con el objeto de producir las diversas formas comerciales de lingote que requiere el mercado.

En el mismo departamento existen varios hornos en los que el zinc se combina con otros metales para producir aleaciones para fundición ,Los distintos lingotes que se producen, tanto de zinc como de las distintas aleaciones, se pesan y empaquetan de forma automática.

Todos los hornos se encuentran conectados a un sistema de depuración de gases para eliminar el polvo que éstos contienen antes de emitirse a la atmósfera.