Proceso de Fabricacion de Carburo de Calcio

7/26/2019 Proceso de Fabricacion de Carburo de Calcio

1/15

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES

ESCUELA PROFESIONAL DE QUIMICA

CURSO:

PETROQUIMICA

SEMINARIO:

CARBURO DE CALCIO, PROCESO DE OBTENCION

INTEGRANTES:

BALLADARES QUISPE, CANDIDA DIANA

TORRES ESPINOZA, MARLENY DORIS

AREQUIPA

2016


2/15

DESCRIPCION

El carburo de calcio es una sustancia slida de color grisceo que reacciona

exotrmicamente con el agua para dar cal apagada (hidrxido de calcio) y

acetileno. Son compuestos que se forman a partir de la unin entre el carbono yun elemento generalmente ms electropositivo que el carbono.

FRMULA QUMICA:a!

PROPIEDADES

El arburo de alcio industrial es un producto slido" duro" compacto" decoloracin variando de acuerdo con la pure#a" de gris marrn hasta casi el

negro$a#ulado.

%ragmentado" ofrece aspecto amorfo y cristalino. &u'micamente es formado

por un tomo de calcio y dos de carbono (a!) y es normalmente

clasificado en bandas granulomtricas estandari#adas" de acuerdo con el

uso a que se destina. as principales materias primas son la energ'a

elctrica" el calcreo y fuentes de carbono" tales como el coque de petrleo

y el carbn vegetal.

omo sustancia pura el carburo de calcio es un slido incoloro que existe

en dos variedades que son accesibles por calentamiento a * +

(modificacin tetragonal) o temperaturas superiores (modificacin c,bica).

El carburo clcico tcnico que se encuentra en el comercio suele tener una

pure#a de slo el -! . /dems hay tra#as de fosfuro de calcio" sulfuro de

calcio" ferrosilicio" nitruro de magnesio y carburo de silicio presentes en el

slido. El color pardo a veces observado se debe a peque0as cantidades

de xido de hierro.


3/15

1eacciona rpidamente con el agua" dando lugar al gas acetileno (!2!).

3unto de fusin (pasa4e al estado l'quido) superior a los !.5**6 .

3eso espec'fico7 !"!! 8g9dm:.

;o es inflamable" pero al me#clarse con el agua reacciona rpidamente

formando acetileno (!2!)" producto altamente explosivo e hidrxido de

calcio con liberacin de calor. a ecuacin qu'mica es la siguiente7

a! < !2!= > a(=2)! < !2!

CLASIFICACION

1. L! "#$%&$! '()'"!:

os carburos inicos tienen un carcter fuerte de sal y se forman sobre todo a

partir de los elementos de los grupos ? y ?? de la tabla peridica. @odos estos

elementos son muy electropositivos y el carbono tiene por lo tanto una carga

negativa.

E4emplos t'picos son el carburo de litio (i)" el carburo de berilio (Ae!)" el

carburo de magnesio (Bg!:)" el ya mencionado carburo de calcio (a!)" el

carburo de aluminio (/l:) y el carburo de hierro (%e: ) conocido como

cementita.

Estos seg,n la especie aninica presente en el slido" pueden ser diferenciados

en metanidos (derivados del metano con formalmente el ion C como el i o el

/l:)" los acetiluros (derivados del acetileno como el a!) y los alenuros con el

ion :C > !C >>!C. En contacto con agua estos carburos dan el xido o el

hidrxido del elemento y el hidrocarburo (metano" acetileno o propadieno)


4/15

correspondiente. /s' en el laboratorio son fuentes fciles de mane4ar para estos

gases que de otra manera necesitar'an una bombona a presin.

2. L! "#$%&$! "*#+)-!

os carburos covalentes se forman entre el carbono y elementos con

aproximadamente la misma electronegatividad. os e4emplos ms importantes de

este grupo son el carburo de silicio o carborundo (Si) con estructura de diamante

y una dure#a en la escala de Bohs de entre D y D"5 y el carburo de boro (A).

Estas sustancias suelen ser muy duras debidas a los enlaces covalentes formados

en las tres dimensiones. Se utili#an por e4emplo como materiales abrasivos o

como recubrimientos en pie#as que tienen que resistir abrasiones mecnicas. El

carburo de silicio se utili#a tambin como soporte para catali#adores debido a su

alta resistencia y buena conductividad trmica.

. L! "#$%&$! /-+'"!

Estos carburos se forman con metales de transicin como el olframio o el titanio.

/ menudo no tienen una estequiometr'a definida. Esto se debe a que el carbono

ocupa posiciones libres tetradricas en la estructura del metal. as sustancias

formadas se caracteri#an por su elevada resistencia mecnica y trmica (puntos

de fusin t'picamente del orden de unos :*** a *** 6) y se utili#an en la

elaboracin de utensilios de cermica y de maquinaria.

CARACTERSTICAS DE PELIGROSIDAD

El arburo de alcio se lo considera una sustancia peligrosa por la tendencia a

reaccionar fcilmente con el agua formando el gas acetileno.

En caso de incendio no debe utili#arse el agua como medio de extincin.


5/15

El grado mayor de peligrosidad est representado por el contacto con la humedad"

es por ello que se debe tomar especial precaucin en el tratamiento de

almacenado y transporte" por lo que se lo envasa en bidones de hierro

previamente secados" tapados hermticamente y acompa0ados de soldaduras.

CONSUMO DE ENERGA

as altas temperaturas necesarias para la produccin de carburo (mayores a

!.5**6 ) se producen exclusivamente por medio de la corriente elctrica.

a elevada temperatura que se requiere para la obtencin del carburo se obtiene

por la resistencia que opone el fundido (cal < coque) al paso de la corriente.

os hornos modernos tienen una potencia de *.*** 8F.

El consumo de corriente de una fbrica de carburo es seme4ante al de una gran

ciudad es por ello que se instalan siempre donde haya fuentes baratas de energ'a

elctrica.

CALIDAD

a calidad del carburo fabricado se refiere siempre a la cantidad en litros de

acetileno que suministra al reaccionar con agua G 8g. de carburo. Estos litros se

miden h,medos" a G56 y HI* mm de mercurio.

MATERIAS PRIMAS:

' "#+"' 3C#O4:se obtiene a partir del carbonato de calcio

(a=:) que se encuentra en las rocas sedimentarias ricas en este mineral que

se han ido depositando en el transcurso del tiempo sobre terrenos" riveras" lagos y

ocanos. Su produccin es en gran escala" contndose para ello hornos de cal"


6/15

tambin llamados caleras. Estos son construidos en forma verticalJ la cali#a se

a0ade por la parte superior y la cal u xido de calcio por la parte inferior. os

quemadores estn dispuestos alrededor de la base del horno" para someter toda

la carga de cali#a al calor de los productos de la combustin" producindose la

siguiente

1eaccin7 a=: < alor $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ a= < =! !G***

cal

C5& 3"#$%()4:se obtiene a partir de la hulla" siendo ste un materialvegetal fsil desarrollado durante el per'odo carbon'fero quedando enterrado ba4o

el agua y en yacimientos trreos" protegindolo as' de futuras putrefacciones.

Si a la hulla se la calienta en ausencia de aire" por e4emplo mediante una

destilacin seca" se desprenden varios productos voltiles" como por e4emplo gas

de hulla" amon'aco" benceno" etc" con un residuo compuesto principalmente por

carbono libre llamado coque.


7/15


8/15

FABRICACIN

El carburo de calcio se fabrica en horno elctrico a una temperatura

aproximadamente de !.5**6 " a partir de la cal viva y el coque7

a= < : > !a < =!

a materia prima debe cumplir con ciertas exigencias especiales como7

a cal viva debe contener ms del D* de xido de calcio.

oque no debe tener ms de - a G* de ceni#as.

@ericamente para la produccin de una tonelada de carburo de -* a -! se

requiere GI** 8Fh J pero en la prctica se necesitan :*** KFh los hornosmodernos tiene una potencia de **** 8F lo que significa que consumen por

hora dicha cantidad de energ'a el consumo de corriente de una fbrica de

carburo seme4ante a la de una gran ciudad" se instalan siempre en donde hay

fuentes baratas de energ'a elctrica.

os dos materiales se utili#an del tama0o de un pu0o" por lo que es necesario

hacer una trituracin y a continuacin un tami#ado.

Se los me#cla en un bun8er en la relacin de G** partes de cal $ I5 de coque y se

lo conduce al horno mediante tubos de distribucin.

Se usa un horno que es recipiente de acero de forma cil'ndrica" recubierto en su

interior de material refractario y provisto de circuito de refrigeracin. a cubierta

superior puede separarse para facilitar la carga" y est atravesada por :

electrodos de carbn (trifsico) y constan de electrodos regulables en la que en

su interior contienen una masa" recargable proveniente de una me#cladora$

amasadora" compuesta de brea y antracita gratifi#ada (tratada con vapor)" que por

el paso de la corriente" endurece" obtenindose un electrodo de buena

conductividad" se cierra " se hacen saltar potentes altos voltaicos entre el material

y los electrodos " alcan#ando temperaturas de hasta unos :-**6 " se cargan con

ausencia de aire y en forma automtica.


9/15

a elevada temperatura que se requiere para la produccin se carburo se obtiene

a la merced de la resistencia que se opone al paso de la corriente del fundido de

cal y carburo.

os gases residuales" producto de la fabricacin" se los trata mediante

purificadores (extraen polvos)" emplendolo como gas de caldeo LcalienteL para

s'ntesis qu'mica.


10/15

El carburo fabricado se sangra en estado l'quido a vagonetas o a grandes crisoles

para que solidifique al enfriar.

El carburo de calcio obtenido es destinado como materia prima para la fabricacin

de ciertos productos a nivel industrial.

En el diagrama siguiente se sinteti#a el procedimiento de fabricacin del carburo a

partir de las materias primas empleadas hasta llegar al producto final

MTODO INDUSTRIAL DE OBTENCIN DEL CARBURO DE CALCIO


11/15


12/15

1 Complejo Electroqumico de Guardo (Palencia) que basaba su produccin encarburo clcico entre 1943 19!"#

APLICACIONES

1. G)$#"'() A"-'+)

Bientras el arburo de alcio es en ocasiones utili#ado como material de proceso

directamente" su mayor uso es obtenido cuando sus piedras reaccionan con agua

produciendo gas /cetileno. El rendimiento requerido es de :** lts por Kg." el

tama0o del grano comercial depende del reactor en el cual va a ser utili#ado. El

/cetileno" debido a que su combinacin con =x'geno desarrolla llamas que

superan los ::**+ (I***+%)" es utili#ado para corte y soldadura en la industria

metalmecnica. Esta temperatura alcan#ada por el Mas /cetileno es superior a la

obtenida por la combustin de cualquier hidrocarburo gaseoso.

El /cetileno" debido a que su combinacin con =x'geno desarrolla llamas que

superan los ::**+ (I***+%)" es utili#ado para corte y soldadura en la industria


13/15

metalmecnica. Esta temperatura alcan#ada por el Mas /cetileno es superior a la

obtenida por la combustin de cualquier hidrocarburo gaseoso..

2. D!&+7&$#"'()

El arburo de alcio es un poderoso y efectivo agente reductor. En el campo

metal,rgico es agregado al arabio l'quido para remover las impure#as de /#ufre

antes del proceso final en la acer'a. En las modernas operaciones de acer'a" la

necesidad por aceros de ba4o /#ufre ha hecho que la utili#acin del arburo de

alcio sea incrementada como desulfurante del arrabio del alto horno.

El material en polvo utili#ado para esta aplicacin es producido por una molienda

especial. El arburo de alcio finamente molido puede ser me#clado luego en

funcin de las necesidades y especificaciones de los lientes.

a adicin en la metalurgia secundaria tiene efecto en la desulfuracin del acero.

En este caso el tipo de producto a utili#ar no debe ser polvo. En el caso de la

fabricacin de fundiciones de 2ierro d,ctil" el 2ierro l'quido debe ser desulfurado

antes del tratamiento de inoculacin.

. D!'#"'()

En el ,ltimo periodo de desarrollo en la tecnolog'a de la metalurgia secundaria" el

uso del arburo de alcio se ha visto incrementado" utili#ado por los especialistas

para la remocin (reduccin) de xidos de 2ierro y Banganeso de la escoria

volcados en la cuchara durante el sangrado del acero. Sin tratarse" estos xidos

pueden interferir con la operacin de refinado del acero. El gran poder reductor del

arburo de alcio ha me4orado la desoxidacin del acero cuando es adicionado

en el sangrado" pudindose lograr grandes beneficios en el consumo de

%erroaleciones y /luminio.

8. I)&!-$'# Q&9/'"#


14/15

El arburo de alcio tambin es materia prima en la industria qu'mica como por

e4emplo en la obtencin de 3N" fertili#antes" explosivos" plsticos" productos

medicinales" etc

. L/;#$#!

/ntiguamente" a principios del siglo O?O" aparecieron las lmparas que

funcionaban a gas y que a su ve# tendr'an mucha repercusin en el alumbrado

p,blico. El carburo se produc'a casi exclusivamente para la iluminacin. Sin

embargo" las lmparas de carburo se siguen utili#ando ampliamente en la pi#arra"

cobre y minas de esta0o" donde el metano no es un peligro grave" pero la mayor'a

de las lmparas de mineros han sido reempla#adas por lmparas elctricas.

mparas de carburo todav'a se utili#an para la miner'a en algunos pa'ses menos

ricos" por e4emplo" en las minas de plata cerca de 3otos'" Aolivia. mparas de

carburo tambin estn siendo utili#ados por algunos espelelogos que exploran

cuevas y otras #onas subterrneas" a pesar de que estn siendo reempla#ados

cada ve# ms en este uso por las luces de EP.

mparas de carburo tambin se utili#aron ampliamente como los faros de los

automviles tempranos" motocicletas y bicicletas" pero han sido sustituidos en su

totalidad por lmparas elctricas.

6. O-$! &!!

En la maduracin de la fruta" carburo de calcio se utili#a a veces como fuente de

gas de acetileno" que es un agente de maduracin similar a la de etileno.El

carburo de calcio se utili#a en ca0ones de 4uguete" tales como el Aig$Aang"

annon" as' como en los ca0ones de bamb,.

El carburo de calcio" 4unto con fosfuro de calcio" se utili#a en" bengalas de se0ales

navales de encendido automtico flotantes" tales como los producidos por la

/sociacin de 3roteccin de la Nida Barina de 2olmes.


15/15

2oy es utili#ado para la produccin de cianamida de calcio" en abonos" herbicidas

y como materia prima para la produccin cianuros" dicianamidas y melamina"

elementos empleados para la fabricacin de resinas artificiales

B'%+'GHG

http799.epec.com.ar9molet9carburoRcalcio.html

http799docsetools.com9articulos$utiles9articleRG*:GI.html

http799.andinagroup.com9eacc9es9productos.html

Btodos dela ?ndustria &u'mica G $%rit# @egeder y udig Bayer

http799tecno$trenesmirobriga.eebly.com9obtencioacuten$de$hierro$y$

fabricacioacuten$del$acero.html
http://www.epec.com.ar/molet/carburo_calcio.htmlhttp://docsetools.com/articulos-utiles/article_103416.htmlhttp://www.andinagroup.com/eacc/es/productos.htmlhttp://docsetools.com/articulos-utiles/article_103416.htmlhttp://www.andinagroup.com/eacc/es/productos.htmlhttp://www.epec.com.ar/molet/carburo_calcio.html

Proceso de Fabricacion de Carburo de Calcio

Documents

Transcript of Proceso de Fabricacion de Carburo de Calcio