tostacion de sulfuros

download tostacion de sulfuros

of 12

Embed Size (px)

Transcript of tostacion de sulfuros

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    1/12

    Laboratorio 3

    Tostación de Sulfuros3.1.Objetivo:

    Tostación

    de Sulfuros

    Secado

    de

    Universidad Nacional José Faustino

    Sánchez arrión

    Facultad! Ingeniería Química y Metalúrgica.

    ".#.$! Ingeniería Metalúrgica

    urso! Metalurgia Extractiva

    %ocente! Briseño Flores anul!o

    iclo! VII 

    &nte'rantes!

    "guayo Florecin #aby $ellen Fern%n&e' amos Flor Eli'abet(

    )au*ari +astrana ,(ristian ,orcino Morales ulan

    ()1*

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    2/12

    Eliminar impurezas como el azufre arsénico en forma de óxidos volátiles de losconcentrados mediante el proceso de tostación.

    3.(. Fun&amento te-rico:

    La tostación de minerales sulfuros es un proceso piro metalúrgico que consiste en la eliminaciónde azufre, adicionalmente eliminar los elementos como el arsénico, bismuto y otros constituyentesque se consideran perudiciales para los procesos posteriores de recuperación del metal.

    El proceso de tostación, los sulfuros se oxidan, este aspecto generalmente presentan propiedadestermodinámicas exotérmicas los cuales están representados mediante la siguiente reaccióngeneralizada!

    "e#$s% & '() *) $g%  "e*$s% & '() #*)  +++ ∆ H ro

      $-.%

    /n diagrama que rige los procesos piro metalúrgicos en general, fue propuesto por 0.0. 1ellogg

    $-%, en reconocimiento a su aporte se denominan diagramas 1ellogg, donde semuestra las áreas de predominancia de los distintos compuestos que formara elproceso piro metalúrgico en cuestión, el diagrama se observa en la 2igura -..

    2igura -.! 3iagrama de 1ellogg

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    3/12

    4or otra parte, en el diagrama de 1ellogg también puede aplicarse la regla de fases de gibbsdescrita por la siguiente ecuación!

      =′

    Donde:C 

    ′   Com ponentes en el sistema.

    φ Número de fases en el sistema

    El diagrama 1ellogg indica que la tostación se realiza para oxidación de sulfuro "e# a "e*, sinembargo si el proceso ocurriera en forma incompleta se obtendrá sulfato "e#*- como se observaen el diagrama de la figura -..

    3.3. +arte ex*erimental../. +roce&imiento:

    a0 +rimer m1to&o: 55 gr. 3e pirita de alta pureza seleccionar a un tama6o de grano +78 & 559.

    La

    muestra seleccionada introducir en una bandea de acero inoxidable,previamente registrado los pesos de la bandea y de la muestra.

    :ntroducir el anterior sistema a un ;orno $% adecuadamenteacondicionado para la medición de gases, para este aspecto considere elmanual de uso del 0orsat.

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    4/12

    :nsufl

    ar

    un caudal de aire determinado por balance de masa. >ontrolar el tiempo y remover la carga cada cierto periodo constante. Evitar que se encienda la carga. >uando ya no exista más desprendimiento de

    gases apagar el ;orno y posteriormente extraer la bandea con la calcina. 4esar la bandea y la calcina registrando como pesos finales.

    b0 #egun&o m1to&o:

    gramo de pirita de alta pureza de tama6o de grano fino, introducir a un crisolde porcelana previamente registrado el peso.

    :ntroducir

    el anterior sistema a la termo balanza, la prueba será realizado en condicionesisotérmicas a , previamente debe encenderse el computador con los

    soft?ares respectivos. #uministrar un fluo de aire de 5.7 l(min.

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    5/12

    >ontro

    lar

    la curva de pérdida de peso ;asta que se obtenga una [email protected] paralela al ee de

    las abscisas...2. E3ui*os4 materiales y reactivos: 0orno. Aandea de acero inoxidable. 2luo metro. Bermocuplas. >risol de porcelana. 4inzas. "ineral de pirita.

    3.+. 5atos a&3uiri&os>alcinación en ;orno de laboratorio! #ulfuro de zinc.

    Peso inicial .C5 gramosPeso del

    crisol

    51.23 gramos

    Crisol +

    material

    53.03

    Peso en seco 1.30 gramos

    3.,. ,%lculos y resulta&os1. Dnalizar la regla de fases de gibbs para el sistema n F # F *).

    n #$s% & ' *) $g% +G )n *$s% & ) #*) $g%Regla de fases de Gibbs:

    H I >J & ) & φ3onde!>J I >omponentes en el sistema.φ I 2ases presentes.

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    6/12

    H I ) & ) & )H I 7

    2. >alcular la formación de #*) considerando compuestos puros.)n #$s% & ' *) $g% +G )n *$s% & ) #*) $g%

    gZnS=1.8g ,nZnS=0.018moles

    0.018 n #$s% & 5.5)< *) $g% +G 0.018 n *$s% & 0.018  #*) $g%Compuesto puro :

    nZnS=0.018∗(32.064+32 )=0.57 g d e S O2

    3. Kraficar la pérdida de peso en función del tiempo, de esta grafica obtenga unaecuación cinética, para el segundo método experimental.

    4. ealizar la comparación de pérdida de peso de los dos métodos experimentales conlos datos teóricos.

    nZnS=0.018∗(32.064+32 )=0.57 g d e S O2

     Peroen la practica

    ginicial Zns=1.8 g

    gfinalZnO=1.3 g

    g d e S O2=ginicial Zns−g finalZnO=1.8−1.5=0.5 g

    El valor real no difiere muc;o con el teorico, pero si trabamos con cantidades grandes,pues si variaria muc;o a la ;ora de calcularlo.

    3.6. ,onclusiones y ecomen&aciones #e debe tomar en cuenta el tiempo de calcinación. Mo se trabaó con varios tama6os de grano pero considerando la cinética de reacción de las

    [email protected], las [email protected] deben ser de tama6o uniforme.

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    7/12

    #[email protected] interesante ;aber ;ec;o un análisis [email protected] de la muestra resultante, para tenerdatos más precisos de lo ocurrido en el laboratorio y además ver el efecto de las impurezasen la muestra.

    Es importante realizar las lecturas en la balanza de manera veloz una vez la muestra ;ayasalido del ;orno, porque la ;umedad del ambiente incrementa el peso de la muestraintroduciendo un error en los cálculos siguientes.

    3.-. ,uestionario  E!li"#e con #n e$em!lo %metal&rgico' a "#e se refiere !ro!iedades endot(rmicas )

    eot(rmicas.

      RE*CC,- E-,/ERC*:

    #e denomina reaccin endot(rmica a cualquier reacción [email protected] que absorbe [email protected]

    #i ;ablamos de [email protected] $0%, una reaccin endot(rmica es aquella que tiene un incremento de

    [email protected] o N0 positivo. Es decir, la [email protected] que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.Las reacciones endotérmicas y especialmente las relacionadas con el [email protected] impulsaron unapróspera industria de generación de ;ielo a principios del siglo O:O. Dctualmente el [email protected] se genera con electricidad en máquinas [email protected]

      RE*CC,- E,/ERC*:

    #e denomina reaccin eot(rmica a cualquier reacción [email protected] que desprenda [email protected], ya sea como luzo calor, o lo que es lo mismo! con una variación negativa de la [email protected] es decir! +N0. Elprefio eo significa Q;acia fueraR. 4or lo tanto se entiende que las reacciones exotérmicas [email protected] >onsiderando que D, A, > y 3 representen sustancias genéricas, el esquema general de unareacción exotérmica se puede escribir de la siguiente manera!

    * + → C + + calor

    *curre principalmente en las reacciones de oxidación. >uando estas son intensas pueden generar fuego.#i dos átomos de ;idrógeno reaccionan entre [email protected] e integran una molécula, el proceso es exotérmico.

    0 & 0 I 0)

    N0 I +5- Scal(mol

    #on cambios exotérmicos las transiciones de gas a [email protected] $condensación% y de [email protected] a sólido$solidificación%.

    /n eemplo de reacción exotérmica es la combustión.

    La reacción contraria, que consume [email protected], se denomina reacción endotérmica.

      era necesario agregar carbn al !roceso de tostacin *rg#mente s# res!#esta.

    https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Amon%C3%ADacohttps://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XIXhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%ADo_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%ADo_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas_frigor%C3%ADficashttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Variaci%C3%B3n_de_la_entalp%C3%ADa_est%C3%A1ndar_de_formaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)https://es.wikipedia.org/wiki/Solidificaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Amon%C3%ADacohttps://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XIXhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%ADo_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%ADo_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas_frigor%C3%ADficashttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Variaci%C3%B3n_de_la_entalp%C3%ADa_est%C3%A1ndar_de_formaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)https://es.wikipedia.org/wiki/Solidificaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    8/12

    #@, porque la [email protected] de los procesos piro metalúrgicos requieren aporte de [email protected] [email protected] la proporciona generalmente la reacción exotérmica de alguna variedad de carbón,como el coque, o la [email protected] eléctrica.

      E!li"#e detalladamente el f#ncionamiento del 7orno de tostacin de !isos.

    8,R-, E P,:

    Los ;ornos de piso están dise6ados para tener una o más cámaras de cocción permitiendo

    que se puedan ;ornear grandes volúmenes de productos. >ada cámara tiene un piso$superficie% sobre el cual está cocinada la comida. Dlgunos ;ornos de piso usan un ladrillorefractario para la superficie de cocción. El calor se crea a través de los elementos oquemadores localizados en la parte superior e inferior de la cámara. El componente de lacámara, piso, paredes y tec;o absorben el calor y lo irradian de nuevo, logrando unatemperatura de cocción uniforme./i!os de 7ornos de !iso:

    Los ;ornos de piso vienen en tres variedadesP ciclo térmico, tubo de vapor y aceite térmico.

    El proceso de la forma en que se calienta la cámara principal de cocción ;ace la diferenciaentre las tres. >ada tipo de ;orno de piso crea el calor de manera diferente. Bodos estáncompuestos de cámaras que se calientan en la parte superior e inferior de cada piso decámara.

    0ornos ciclo térmicos!

    Los ;ornos de piso ciclo térmicos usan un método tradicional y vieo de calentar la cámarade ;ornear, el aire. La producción de calor es [email protected] usando aire por medio de paneles o

    tubos localizados en la parte superior o inferior de la cámara. Este tipo de ;orno tiene unafunción donde el aire circula y se recicla por medio de un ventilador de convección que seencuentra en la parte posterior del ;orno. Estos ;ornos de piso necesitan ser pre+calentados a una temperatura de ;ornear necesaria más alta debido a la pérdida de calorcuando se abren las puertas del ;orno.

    0ornos con tubos de vapor!

    En un ;orno con tubo de vapor, los paneles de la parte superior e inferior del piso sonparcialmente llenados con agua. Tsta es calentada a medida que se mueve a través de lacámara de combustión en la parte inferior del ;orno. Dtrapada en los tubos, el agua seconvierte en vapor a medida que se calienta. El calor es liberado cuando el vapor se mueve através del ;orno, calentando la cámara. El agua se recicla a través del ;orno, cambiando devapor a agua. Este ;orno de piso produce una costra en los productos ;orneados de maneramás rápida que en un ;orno de piso ciclo térmico. Los ;ornos con tubo de vapor producenuna temperatura más consistente.

    0ornos con aceite térmico!

    Los ;ornos de piso con aceite térmico consisten de dos piezas, el ;orno y un calentadorseparado. El aceite es calentado en la caldera y utilizado para calentar el ;orno en un

    https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Coque

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    9/12

    formato de tubo similar a los del ;orno con tubo de vapor. Los ;ornos de piso con aceitetérmico reciclan el aceite después de que ;an calentado la cámara, ;aciéndolo volver ;astala caldera para que sea recalentado. /na caldera puede calentar más de un ;orno queproporciona mayor eficiencia de combustión. Las calderas requieren de bombas y controlespara el correcto funcionamiento. Los ;ornos de aceite térmico necesitan un granmantenimiento y conocimiento para usarlo adecuadamente. 4ueden requerir una persona que

    repare en el lugar para garantizar que funcionen suavemente en instalaciones más grandes.

     

    9n mineral de cobre contiene 20 C#2; 40 5 C ) 15 8.

    Calc#lar:a' ?os m3 de aire #sado !or tonelada de mineral.

    b' El !eso del mineral tostado.

    c' El @ol#men de gases en la c7imenea.

    d' ?os gramos de 82, en la c7imenea !or m3 de gas.

    #olución!

    3etermine el C  x H  y

     y=2 x+2

     PM = x∗12+ y∗1=14 x+2

    85 de C =md e C 

     PM 

      ∗100

    0.85∗ PM =12 x

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    10/12

    esolviendo  x=16.66≈17

    Entonces la fórmula del combustible será C 17 H 36

    eacciones presentes en el ;orno

    % >u)# &)*)   →  )>u* & #*)

    )% )2e#) & ()*)  →  2e)*' & -#*)

    '% >

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    11/12

      =nS O2+n H 

    2O(g)+n C O2

      =(1.26+6.66 ) ! molesdeS O2+(3.744+5.56 ) ! molesde H 

    2O( g)+3.534! moles deC O2

      =7.92 ! molesde SO2+9.304 ! moles de H 

    2O( g )+3.534 ! moles deC O2

    1! mol=22.4m3

      =464.9492 m3

    d%   g H 2O( g)=9.304 !mol∗18 g

    1!mol  =167472g d e H  

    2O(g)

     $elacion

    g H 2

    O( g)/m3 gas=

      167472

    464.9792=360.17 g H 

    2O (g )/m3 gas

  • 8/18/2019 tostacion de sulfuros

    12/12

    .6.Bibliogra!ía

    ;ttp!((???.monografias.com(trabaosU'(principios+tostacion+concentrados+zinc(principios+tostacion+concentrados+zinc).s;tml

    ;ttp!((oc?.unican.es(ensenanzas+tecnicas(metalurgia+y+siderurgia(materiales(Aloque

    V)5).pdf

    ;ttps!((es.?iSipedia.org(?iSi(eacciV>'VA'nWexotV>'VDUrmica

    ;ttp!((???.e;o?enespanol.com(;orno+piso+sobreW