WO2019113719A1 - Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de oxidos - Google Patents

Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de oxidos Download PDF

Info

Publication number
WO2019113719A1
WO2019113719A1 PCT/CL2018/050123 CL2018050123W WO2019113719A1 WO 2019113719 A1 WO2019113719 A1 WO 2019113719A1 CL 2018050123 W CL2018050123 W CL 2018050123W WO 2019113719 A1 WO2019113719 A1 WO 2019113719A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oxide
copper
slag
agglomerated product
mixture
Prior art date
Application number
PCT/CL2018/050123
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Luis Alberto PEREZ ALVARADO
Aldo Iván LABRA VARGAS
Original Assignee
Inx Process Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inx Process Spa filed Critical Inx Process Spa
Publication of WO2019113719A1 publication Critical patent/WO2019113719A1/es

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04—Working-up slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention corresponds to an agglomerated product composed of a mixture compacted mainly of oxides that act directly on the slag in processes of fusion and conversion of copper concentrates or others, which allows iron oxide Fe 3 O 4 (magnetite) to be soluble at temperatures higher than 150 degrees Celsius BACKGROUND OF THE INVENTION
  • This chain of kilns is to eliminate in a sequential way the iron and the sulfur present in the concentrates. This process begins in the Melting Furnaces where the copper concentrate is melted by adding air enriched in oxygen at high temperatures (higher than 1,200 ° C) to achieve the change of state from solid to liquid.
  • the philosophy of the process of copper purification through sulfides is to oxidize condensed phases through the intensive use of oxygen which is incorporated by a mixture of air and technical oxygen, the quantities and the enrichment of the air depend on the amount of concentrate to process and the technology to be used.
  • oxygen enters the process the decomposition reactions of the mineralogical species of the copper and iron sulphides present in the concentrates take place at high temperature.
  • magnetite control should be in the range 12% to 15%
  • Bottom Blowing technologies such as Boat Converter and Noranda Reactor
  • magnetite control should be in the range from 18% to 20%.
  • the radical change refers to the fact that when going from reverberatory ovens to continuous autogenous technologies, the copper laws of the bushes increased radically from a range of 40-45% of copper to the range of 60% to 75% of copper. This led to change the metallurgy of slag formation because for ranges higher than 65% in copper, the reaction that was favored is the oxidation of Fe +2 to Fe +3 , forming in its entirety magnetite, and also the Formation of the fayalite type 2FeO Si02 slag is no longer effective. Which brought a big problem to the operations that work with bushes greater than 65% Cu, because the viscosity of the slag increases as the copper grade of the mat increases and its removal from the respective conversion furnace becomes more complex for its low flowability.
  • Another not less effect is the large generation of cold load of the smelters product of the accretions that are formed mainly in the mouths of equipment and bottoms of pots, which in total reach an industry average of about 8% compared to the total fusion of foundry complex.
  • the present invention corresponds to an agglomerated product composed of a mixture compacted mainly of oxides that act directly on the slag in processes of fusion and conversion of copper concentrates or others, which allows iron oxide Fe 3 0 4 (magnetite) be soluble at temperatures greater than 1150 degrees Celsius.
  • this formulation is that the compound in agglomerated form as a pill, delivers the exact mixture in the correct proportions necessary and instantaneously when added before or during the process to the breast of the slag to achieve the action of solubilization of the magnetite and, as a consequence, of the slag since the formulation of this product allows to create a propitious environment in the slag phase so that the magnetite compound (Fe304) is always dissolved at temperatures greater than or equal to 1 150 degrees Celsius. oven, to then remove it in liquid form from the respective oven, without causing refractory wear, operational problems or loss of metallurgical efficiency of the process.
  • the process to elaborate this product includes the following stages: 1 -Selection of raw materials characterized by fine mesh material less than 1000 Microns. Under 10 Ty 2 mm mesh
  • the product finally obtained comprises a solid and compact mixture that can be molded in different formats and volumes depending on the geometry of the mold where the mixture is deposited. Specifically, the percentages that are used to manufacture this material are the following:
  • Calcium oxide (CaO) between 10 - 30%.
  • Aluminum Oxide (Al 2 0 3 ) between 1 - 5%;
  • Clinoptilolite (Ca, K, Na) 6 (YES 3 or AI 6 ) 0 72 20H 2 0) between 1-20%;
  • Iron oxide (Fe 2 0 3 ) between 0.1 - 3%;
  • Binders (C I 2 H 22 0 I 1 ) between 1 - 10%; Y
  • the components Silica and Oxide of Calcium are mixed in the described ranges until forming a homogeneous grit. Calcium oxide It can be replaced by 10-50% calcium carbonate. Afterwards, the components Magnesium Oxide, Aluminum Oxide, Clinoptilolite, Carbon, Sodium Carbonate and Iron Oxide are added. The mixture must be kept homogeneous and with a correct dispersion of all the components. Up to this moment the mixture remains unsolidified and with fine sand characteristics. Subsequently, the Binder is added and the mixture is transferred through endless screws to rotating rollers containing cavities with certain shapes and volume.
  • each pill contains exactly the same proportion of components and therefore each time they are added in a certain amount to the copper bath of the oven, the effect achieved will be the same.
  • Figure 1 Ternary Fayalitic Slag
  • Figure 2 shows micro-photographs of the samples using electron microscopy
  • Figure 3 shows the diagram Cu 2 0-Fe 2 0 3 -Si0 2 in equilibrium with copper copper metal
  • Fig. 4 shows the diagram Cu20-Fe203-Si02 in equilibrium with air
  • Fig . 5 shows the "Cu 2 0" System - “Fe0" -Ca0-S ⁇ 0 2 d saturation metallic copper at 1200 and 1250 Q C and oxygen partial pressure 5 atm 10
  • the objective of these tests is to limit the Si0 2 / Ca0 ratio and the other fluxes where the magnetite crystal formations are diluted or solubilized.
  • Micro-photographs of the samples using electron microscopy indicate a high proportion of magnetite and mechanically trapped copper.
  • the microscopic analysis using SEM indicates a viscous oxide slag with a high proportion of metallic copper, "magnetite” and silica, in addition to the liquid phase.
  • the percentage of copper in this liquid phase is close to 55%.
  • the concentration of Si0 2 in the total slag is of 8.12% and in the liquid slag it reports values of 14%. To reconcile this difference, a review of the Si0 2 analysis in the total slag is required.
  • This diagram ( Figure 3) recently reported represents the present process with the addition of SiO 2 as a flux.
  • the points indicated in the diagram correspond to the chemical analysis of the total sample and to the analysis by EPMA of the liquid observed in the sample (see Table 1).
  • the composition of the sample indicates a temperature between 1200 and 1250 ° C in accordance with the temperature of 1250 Q C reported for the process. At 1200 ° C the composition of the liquid phase in equilibrium with Tridymite (SiO 2 ) and "magnetite" is approximately 40%.
  • the work includes the results of the pilot plant in a Sirosmelt kiln indicated in table 4 Table 4. Pilot plant results
  • the document shows a slag composition with a weight ratio of CaO to S1O 2 of 0.34.
  • This composition is in the ranges considered for the present work. They also report copper concentration in the slag of 4.2%. According to Figures 3 and 4, it is considered difficult for this low concentration to be achieved in said process. The mass balance seems to indicate a much higher concentration of copper in the slag.
  • the experiments consist of the balance between copper blister and viscous slag from National smelting at different concentrations of CaO, MgO, Na20, AI2O3, Cu20 and FeO x .
  • the temperatures with which the experiment was carried out were 1150 ° C and 1200 ° C, where the compositions of the slag and compositions of the shaft were made according to the program.
  • the slag samples were analyzed by electronic microscopy (EDS) EPMA.
  • the viscous slag or slags are managed to fluidize in ranges of temperatures from 1 150 ° C to 1200 ° C with magnetite concentrations less than or equal to 60%.
  • the dosing of fluxes such as S1O2, CaO, AI2O3, Na2C03, MgO, Fe2Ü3, Clinoptilolite, was successful in a wide range so it can be applied to an industrial operation both in fusion and Conversion of concentrates and copper mattes respectively.
  • the slag obtained is very liquid and the formation of porridge is not observed.
  • the Oven after this second load with the agglomerated product in the form of a pill, looks substantially cleaner. The color of the slag obtained is different from the traditional one. For the next test, it is determined to load the agglomerated product in the form of a pill with a scrap can and to make a sampling palette for the slag.
  • the oven is pre-inspected and the following are planned to be loaded:
  • the oven is pre-inspected and the following are planned to be loaded:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de óxidos tales como Sílice, Oxido de Calcio, Oxido de Magnesio, Oxido de Aluminio y Clinoptilolita, Carbón, Carbonato de Sodio, Oxido de Fierro y aglomerantes. Un proceso para elaborar dicho producto que comprende las etapas: a) Selección de materias Primas caracterizadas por ser material fino en malla menor a 1000 Micrones. Bajo malla 10 Ty 2 mm b) Mezcla de componentes en proporciones exactas predeterminadas. c) Compactación de la mezcla mediante presión en un volumen y formato pre definido

Description

PRODUCTO AGLOMERADO QUE COMPRENDE UNA MEZCLA
COMPACTADA PRINCIPALMENTE DE ÓXIDOS CAMPO DEL INVENTO
La presente invención corresponde a un producto aglomerado compuesto por una mezcla compactada principalmente de óxidos que actúan directamente sobre la escoria en procesos de fusión y conversión de concentrados de cobre u otros, que permite que el óxido de fierro Fe3Ü4 (magnetita) pueda ser soluble a temperaturas mayores a 1 150 grados Celsius ANTECEDENTES DEL INVENTO
En la cadena de producción de Cobre de alto valor agregado que termina en la producción de cátodos de cobre del 99,99 % de pureza en la Refinería electrolítica, son claves las etapas de Fusión de concentrados y Conversión de los ejes o metales blancos producidos en la fusión. Estas operaciones unitarias se realizan a través de una serie de hornos encadenados que permiten ir concentrando el cobre que viene desde la concentradora en forma de un polvo llamado“Concentrado de Cobre”, el que tiene alrededor de un 30% de cobre y finaliza en Hornos de Refinación con un cobre al 99,6% de pureza, los cuales son moldeados en forma de ánodos para obtener posteriormente en Refinería cátodos de Cobre de alta pureza 99,99 %.
La función principal de esta cadena de hornos es eliminar en forma secuencial el hierro y el azufre presente en los concentrados. Este proceso se inicia en los Hornos de Fusión en donde el concentrado de cobre es fundido mediante la adición de aire enriquecido en oxígeno a altas temperaturas (mayor a 1.200 °C) para lograr el cambio de estado desde sólido a líquido.
Todas las tecnologías que se utilizan en el mundo para la Fusión de Concentrados de Cobre están sustentadas en el mismo principio de Fusión, dentro de las cuales las principales son: Florno Flash, Convertidor Teniente, Convertidor Noranda, Flornos Isasmelt y Ausmelt, Proceso Mitsubishi y Los hornos Chinos BBR y CBR. Los cuales, se diferencian entre sí en la forma de insuflar el oxígeno, más o menos enriquecido con O2, y además si este oxígeno se administra junto con los concentrados de cobre sobre o bajo el baño fundido.
La filosofía del proceso de purificación del cobre a través de súlfuros, es oxidar las fases condensadas mediante el uso intensivo de oxígeno la cual se incorpora mediante una mezcla de aire y oxígeno técnico, las cantidades y el enriquecimiento del aire dependen de la cantidad de concentrado a procesar y a la tecnología a utilizar. Al ingresar oxígeno al proceso, se producen a alta temperatura, primero las reacciones de descomposición de las especies mineralógicas de los sulfuros de cobre y hierro presentes en los concentrados. Como ejemplo presentamos la reacción de descomposición de la especie mineralógica calcopirita CuFeS2 la cual se indica a continuación:
CuFeS2 + ½ O2 ¾ ½ CU2S + FeS + ½ SO2
Figure imgf000004_0001
CuS04 ¾ CuO + S02 + ½ O2
Para poder eliminar el hierro de la fase fundida la metalurgia clásica utiliza un fundente llamado Sílice (S1O2) para formar una escoria fluida a temperaturas mayores o iguales a 1200 °C, dependiendo principalmente de las concentraciones de sílice, FeO, Fe203 y magnetita de las mismas, este tipo de escorias se muestra en el ternario de la figura 1. Y han sido utilizadas con éxito en tecnologías que no usaban el oxígeno en forma intensiva, como es el caso de Piornos Reverberos que producían un eje bajo en cobre del orden de 40% de cobre. La reacción clásica de formación de este tipo de escorias según ternario de la figura 1 es:
FeO + S1O2 ¾ 2FeO Si02
3FeO + 1/202 ¾ Fe304
La evolución de las diferentes tecnologías, tanto de fusión y conversión a tecnologías autógenas y continuas, se realizó a través del uso intensivo de oxígeno llegando hasta niveles de enriquecimiento de oxígeno por sobre el 50% y un aumento significativo de las calidades de las matas o ejes alcanzando valores de 65% y 75 % de cobre respectivamente, lo anterior produjo un cambio significativo en la metalurgia de escorias para eliminar el hierro presente, debido al mayor potencial de oxígeno presente tanto en los procesos de fusión y conversión, lo anterior produjo un desequilibrio termodinámico en la producción de escorias favoreciendo la reacción de oxidación de Fe+2 a Fe+3 de acuerdo a la siguiente ecuación: 3FeO + I/2O2 ¾ Fe304
En desmedro de la reacción de formación de escorias.
2FeO +Si02 ¾ 2FeO S1O2 (Escoria fayalítica)
Etapa de fusión
En la etapa de fusión, el control de formación de escorias fayalíticas en los diferentes tecnologías existentes no ha sido tan complejo, debido a la estabilidad química y mineralógica de los concentrados producidos en los diferentes yacimientos, es decir, un buen control del proceso de formación de escorias fayalíticas se encuentran con mineralogías en los concentrados tales como Pirita FeS2 en el rango 25% a 30% y calcopiritas CuFeS2 en el rango 20% a 30%, lo que llevado a análisis químicos, los rangos de porcentaje de cobre, hierro y azufre deben estar entre 28% a 32%, 18% a 22% y 28% a 32% respectivamente. Pero en los últimos años al profundizar las faenas mineras los contenidos de cobre en las minas ha ido bajando sustancialmente y esto ha llevado a procesar concentrados con mineralogías extremas para el proceso de fusión con Piritas sobre el 35% y calcopiritas mayores a 30%. Esto se traduce a contenidos de cobre en los concentrados con menos de lo normal llegando en casos extremos a contenidos de cobre de 20%, Hierro sobre 25% y azufre mayores a 35%. Con este tipo de concentrados los procesos de formación de escorias se ven afectados radicalmente y el control de la oxidación del Fe+2 se hace más complejo, ya que, se ve favorecida la reacción:
Figure imgf000006_0001
En desmedro de la reacción de formación de escorias fayalíticas
2FeO + Si02 ¾ 2FeO S1O2 (Escoria fayalítica)
Por ejemplo en las tecnologías de fusión del tipo Flash el control de la magnetita debe estar en el rango 12% a 15%, mientras que las tecnologías del tipo Bottom Blowing, tales como Convertidor Teniente y Reactor Noranda, el control de magnetita debe estar en el rango de 18% a 20%. Al suceder lo anterior y, con la mala calidad de los concentrados y la alta variabilidad en los análisis químicos y mineralógicos, hacen que afloren problemas de continuidad operacional y perdidas de eficiencia metalúrgica producto de un aumento radical en los contenidos de magnetita que lleva a dificultades en extraer la fase escoria y aumentos significativos en los contenidos de cobre en las mismas, llevando a aumentar los esfuerzos por recuperar estos contenidos de cobres en los equipos aguas abajo como lo son los hornos eléctricos, hornos basculantes de limpieza de escorias y plantas de flotación de escorias. Pero finalmente existe un porcentaje que es irrecuperable por eficiencias metalúrgicas de diseño de las diferentes tecnologías que hacen que afecte en la recuperación de cobre de las diferentes fundiciones.
Etapa de Conversión
La etapa de conversión en las últimas décadas ha sufrido un cambio radical en la calidad de las matas o ejes procesados, las reacciones de formación de escorias que gobiernan este proceso son las siguientes.
Figure imgf000007_0001
(2) 3FeO +1/202 ¾ Fe3Ü4
(3) 2FeO + Si02 ¾ 2Fe0 Si02
(4) Cu2S + 3/202 ¾ Cu20 +S02
Actualmente las tecnologías que mas se usan en las diferentes fundiciones son los Convertidores Peirce Smith y las tecnologías continuas como el Flash Converter, CBR y en menor medida los reactores Floboken. El cambio radical se refiere a que al pasar de los hornos reverberos a tecnologías continuas autógenas, las leyes de cobre de las matas aumentaron radicalmente desde un rango de 40-45% de cobre al rango de 60% a 75% de cobre. Esto llevó a cambiar la metalurgia de la formación de escorias debido a que para rangos mayores a 65% en cobre, la reacción que se vio favorecida es la oxidación de Fe+2 a Fe+3, formando en su totalidad magnetita, y además la formación de la escoria del tipo fayalita 2FeO Si02 ya no es efectiva. Lo que trajo un gran problema a las operaciones que trabajan con matas mayores a 65% Cu, debido a que la viscosidad de la escoria aumenta a medida que aumenta la ley de cobre de la mata y su retiro desde el horno respectivo de conversión se complejiza por su baja fluibilidad.
Para solucionar este problema las diferentes operaciones han optado por trabajar a mayores temperaturas, mayores a 1250 °C, y sobre oxidar el cobre produciendo un óxido de cobre Cu20 en la etapa de final del proceso para ayudar a licuar o diluir la escoria viscosa, también llamada mazamorra. Estas maneras de solucionar el problema no es la más recomendada para las fundiciones, porque al realizar estas prácticas, afectan considerablemente las campañas de los hornos producto de un deterioro acelerado de la mampostería refractaria del horno, por lo que deben ser reparados más frecuentemente aumentando los costos de mantención. Además al producir óxido de cobre, las pérdidas de cobre aumentan afectando negativamente el rendimiento y recuperación de la Fundición. Otro efecto no menor es la gran generación de carga fría de las fundiciones producto de las acreciones que se forman principalmente en las bocas de los equipos y fondos de ollas, que en total llegan a un promedio de la industria de alrededor de 8% respecto de la fusión total de complejo fundición.
Cabe hacer notar que en la industria de la pirometalurgia del cobre desde sus inicios se ha aplicado la adición de un reductor de magnetita, como lo son principalmente el carbón coke o bituminoso. Algunas fundiciones, principalmente en la tecnología horno Flash, han usado arrabio o aluminio como reductor de magnetita precipitada en el piso del horno, pero cabe hacer notar que en la literatura y en un benchmark de diferentes fundiciones, el arrabio y aluminio por su carácter muy agresivo solo se usa ocasionalmente para el control de acreciones que ya han sido formadas y en donde su eliminación se ha complicado por los métodos convencionales
Un análisis y búsqueda bibliográficas de diferentes publicaciones en revistas y principalmente en los encuentros de Copper realizados en los últimos periodos ratifican lo expresado en este documento, como ejemplo tenemos las siguientes publicaciones que fue publicada en el Copper 2013.
“Copper dissolution en the FeOx Si02 base slag of the Flash smelting furnace and the Teniente Converter at the Chuquicamata Smelter” J. Font and K. Itagaki, en este paper se estudia que dado un cierto grado de la fase metal en ambos hornos estudiados, la solubilidad del cobre en la escoria es independiente de la presión parcial de pso2, y que esta depende principalmente del potencial de oxígeno y del porcentaje de cobre del metal blanco o eje. Las formas metálicas de contenidos de cobre en ambas escorias dependen indirectamente del potencial de oxígeno como efecto de la composición química de la escoria, las cuales influyen en las viscosidades de las mismas, por lo tanto, en el sistema de escorias FeOx Si02 saturadas con sílice lo cual es la base de ambas escorias tanto del horno Flash y el Convertidor Teniente, el contenido de magnetita mas bajo que presenta el Florno Flash respecto a Convertidor Teniente afecta directamente al contenido de cobre total. Por lo tanto, queda demostrado que los contenidos de magnetita afectan directamente a la fluidez en las escorias y por ende al contenido de cobre total de las mismas.
Otro de una gran cantidad de paper's escritos al respecto en la industria del cobre es el siguiente documento:
“Recent operation and improvement at the Sumitomo Toyo Peirce Smith Converters” K Mori, K Nagai, K Morita, and O Nakano Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Presentado en el International Peirce Smith Converting Centennial, del año 2009 y editado por TMS (The Minerals, Metals and Society)
En este paper se muestra la evolución que ha tenido en el tiempo la operación de convertidores Peirce Smith en la Fundición y Refinería de Toyo Smelter en Sumitomo, y esta publicación hace especial énfasis en la formación de escorias en el proceso, donde dan a conocer el problema de la oxidación de Fe+2 a Fe+3 lo cual lleva a formar magnetita por sobre los valores normales y provoca una alta viscosidad de las mismas produciendo grandes problemas operacionales. Además, explican que para minimizar estos efectos, utilizan el ternario Fe0-Fe203-Si02 incrementando los contenidos de Si02 en el rango de 20% a 22%, en estos rangos la actividad del compuesto FeO puede disminuir y lleva a controlar de una forma más eficiente la cantidad de escoria viscosa al interior de convertidor al finalizar el ciclo, aunque no eliminan el problema por completo.
En paralelo con la búsqueda bibliográfica y entrevistas con todos los expertos de todas las fundiciones nacionales tales como Caletones, Ventanas, Potrerillos, Alto Norte, Chuquicamata, Chagres y Paipote, todas presentan el mismo problema de formación de escorias altamente viscosas en la operación de los hornos de fusión y de conversión del tipo Peirce Smith. Para el caso de los hornos de fusión, el control de la actividad de magnetita en la escoria es un problema no solucionado en cada una de estas fundiciones, y al no existir en el mercado una solución radical, se ha optado por convivir con esta variabilidad con los costos que ello implica. En el segundo caso del proceso de Conversión Peirce Smith el problema es más dramático y la mejor forma adoptada es no formar escorias fayalíticas, en donde al final de la etapa de soplado deben sobre oxidar más o menos el cobre para disminuir la viscosidad de las escorias, ya que es ampliamente conocido que el óxido de cobre actúa como un diluyente de estas escorias, pero ocasionando grandes pérdidas de eficiencia en el complejo fundición debido a que la recuperación de este cobre oxidado en los procesos aguas abajo (molienda y flotación de escoria), es de baja eficiencia impactando negativamente en el negocio fundición
Como conclusión del estado del arte se puede decir que el problema no esta solucionado y que las diferentes soluciones existentes no resuelven completamente el problema, además el uso de reductores como el carbón, gas natural, arrabio o aluminio no son una solución completa debido a que los altos potenciales de oxígeno hacen que el Fe+3 se reduzca, pero si no tiene un fundente efectivo que lo acompleje y forme una escoria líquida, este de forma instantánea volverá a oxidarse y formar la magnetita. Pero en este caso el problema se verá agravado en la operación ya que la escoria, además, incorporará a su matriz AI2O3 si se agrega aluminio o Fe3Ü4 si se agrega arrabio Y en el caso de sobre saturar con S1O2 es similar ya que al agregar más sílice al sistema se tendrá como resultado una doble saturación con Fe3Ü4 y S1O2 que es más complicado aún de acuerdo al ternario mostrado en la figura
1 . En los procesos de fusión la alta variabilidad de las calidades mineralógicas y químicas de los concentrados llevan a no tener un control de procesos eficiente con los ya mencionados problemas en eficiencia y excelencia de las fundiciones de cobre.
DESCRIPCION DEL INVENTO
La presente invención corresponde a un producto aglomerado compuesto por una mezcla compactada principalmente de óxidos que actúan directamente sobre la escoria en procesos de fusión y conversión de concentrados de cobre u otros, que permite que el óxido de fierro Fe304 (magnetita) pueda ser soluble a temperaturas mayores a 1150 grados Celsius. La principal característica de esta formulación es que el compuesto en forma aglomerada como una píldora, entrega la mezcla exacta en las proporciones correctas necesarias y de manera instantánea al agregarse antes o durante el proceso al seno de la escoria para lograr la acción de solubilización de la magnetita y, como consecuencia, de la escoria ya que la formulación de este producto permite crear un ambiente propicio en la fase escoria para que el compuesto magnetita (Fe304) esté siempre disuelto a la temperaturas mayores o iguales a 1 150 grados Celsius de operación del horno, para luego retirarlo en forma líquida del horno respectivo, sin provocar desgastes de refractarios, problemas operacionales ni perdidas de eficiencia metalúrgica del proceso.
El proceso para elaborar este producto comprende las siguientes etapas: 1 -Selección de materias Primas caracterizadas por ser material fino en malla menor a 1000 Micrones. Bajo malla 10 Ty 2 mm
2-Mezcla de componentes en proporciones exactas predeterminadas.
3-Compactación de la mezcla mediante presión en un volumen y formato pre definido.
El producto finalmente obtenido comprende una mezcla sólida y compacta que puede moldearse en diferentes formatos y volúmenes dependiendo de la geometría del molde en donde se deposite la mezcla Específicamente, los porcentajes que se utilizan para fabricar este material son los siguientes:
Sílice (Si02) entre 20 - 50%;
Oxido de Calcio (CaO) entre 10 - 30%.
Oxido de Magnesio (MgO) entre 1 - 8%;
Oxido de Aluminio (Al203) entre 1 - 5%;
Clinoptilolita ((Ca,K,Na)6(SÍ3oAI6)07220H20) entre 1 - 20%;
Carbón (C) entre 1 - 15%;
Carbonato de Sodio (Na2C03) entre 1 - 5%;
Oxido de Fierro (Fe203) entre 0,1 - 3%;
Aglomerantes (CI 2H220I 1) entre 1 - 10%; y
Los componentes Sílice y Oxido de Calcio, son mezclados en los rangos descritos hasta formar una arenilla homogénea. El óxido de calcio puede ser reemplazado por carbonato de calcio de un 10-50 %. Posteriormente se le agregan los componentes Oxido de Magnesio, Oxido de Aluminio, Clinoptilolita, Carbón, Carbonato de Sodio y Oxido de Fierro. La mezcla se debe mantener homogénea y con una correcta dispersión de todos los componentes. Hasta este momento la mezcla se mantiene no solidificada y con características de arenillas finas. Posteriormente se agrega el Aglomerante y la mezcla es transferida a través de tornillos sin fin hacia rodillos rotatorios que contienen cavidades con formas y volumen determinados. Al entrar la mezcla a estos rodillos es compactada a gran presión dentro de las cavidades y debido a esta presión se produce un súbito incremento de temperatura que acelera el proceso de solidificación del aglomerante. Al salir de los rodillos la mezcla ahora tiene la forma de píldoras sólidas y de consistencia compacta pero no totalmente sólida. Al irse enfriando estas píldoras se irán solidificando hasta endurecerse completamente, también el proceso de solidificación se puede acelerar con aplicación de temperatura al ser pasadas por un horno de secado.
La particularidad de este proceso radica en que cada píldora contiene exactamente la misma proporción de componentes y por tanto cada vez que sean agregadas en una cantidad determinada al baño de cobre del horno, el efecto logrado será el mismo.
DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Figura 1 Ternario Escorias Fayalíticas Figura 2 muestra micro-fotografías de las muestras usando microscopía electrónica
Figura 3 muestra el diagrama Cu20-Fe203-Si02 en equilibrio con cobre cobre metálico
Fig. 4 muestra el diagrama Cu20-Fe203-Si02 en equilibrio con aire
Fig. 5 muestra el Sistema “Cu20”-“Fe0”-Ca0-S¡02 en saturación d cobre metálico a 1200 y 1250 QC y presión parcial de oxígeno de 105 atm
Fig. 6 Modelación del diagrama de fases Cu20-Fe203-Si02-Ca0
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
1 Solubilización de escorias altamente viscosas de una Fundición de cobre de Chile a escala laboratorio en Universidad Regional.
Objetivo de la evaluación
Generar escorias fluidas a partir de escorias viscosas (mazamorras) desde una fundición nacional a la temperatura de operación de los hornos de conversión Pierce Smith (entre 1 150 °C y 1250 °C). La alimentación de estos hornos corresponde a la composición de los ejes obtenidos del Convertidor Teniente (ejes con concentraciones de Cu menores o iguales a 75 %)
La formación de escorias fluidas permitió reducir o eliminar los siguientes problemas observados durante la operación:
1 -Generar escorias líquidas a temperaturas entre 1 150 °C y 1200 °C, eliminando totalmente las escorias viscosas generadas en los procesos de fusión y conversión en la industria del cobre. 2-Reducir o eliminar las proyecciones de mazamorra observadas durante el inicio del proceso de soplado y al final de este.
3-Disminuir la concentración de cobre en las escorias al disminuir el sobre soplado que lleva a producción de óxido de cobre CU2O requerido para fluidizar las escorias viscosas.
Metodología de trabajo
El presente trabajo buscó diferentes alternativas a la tradicional adición de S1O2 como fundente en los procesos de conversión de cobre para ejes de alta ley. Es de notar que algunas prácticas de conversión para este tipo de ejes o metales blancos no incluyen la adición de fundentes.
Para esta investigación se efectúo una revisión bibliográfica de los diagramas de fases relacionados a los sistemas de conversión y lo referente a ensayos de planta piloto o industriales para conversión (y/o fusión) de ejes (concentrados) con bajos contenido de hierro (% Fe > 5%).
Las siguientes actividades se realizaron a escala laboratorio:
a)- Muestreo de“Cobre Blister”,“Escoria Oxido” y“Mazamorra”.
b)- Caracterización de las muestras por análisis químicos, microscopía óptica, microscopía electrónica y análisis de las fases observadas usando técnicas de microanálisis (EPMA-Electrón probe micro analysis).
c)- Fundición de las muestras a 1200 °C en un crisol de sílice (S1O2) d)- Ensayos de fundición simulando las condiciones conversión
(equilibrio cobre/escoria oxido). Estos ensayos se realizaron efectuando a diferentes relaciones de Si02/Ca0. Además de otros fundentes, tales como, MgO, AI2O3, Na2Ü y FeOx a temperaturas de 1200 °C y 1 150 °C.
El objetivo de estos ensayos es acotar la relación de Si02/Ca0 y los otros fundentes donde las formaciones de cristales de magnetita son diluidos o solubilizados.
Se consideraría una óptima relación de Si02/Ca0, aquella que no contiene sólidos en forma de óxidos de Fe-Cu.
Análisis de las muestras
El análisis químico representativo de“Escoria viscosa oxido” del Pierce Smith y“Eje” del Convertidor Teniente (Fundición Nacional) está indicado en la Tabla 1.
TABLA 1 Análisis químico de Escoria óxido viscosa
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
Micro-fotografías de las muestras usando microscopía electrónica (ver figura 25) indican una alta proporción de“Magnetita” y cobre atrapado mecánicamente.
El análisis microscópico usando SEM indica una escoria óxido viscosa con alta proporción de cobre metálico,“magnetita” y sílice, además de la fase liquida. El porcentaje de cobre en esta fase liquida es cercana al 55 %. La concentración de Si02 en la escoria total es del 8,12 % y en la escoria liquida reporta valores de 14 %. Para conciliar esta diferencia se requiere una revisión del análisis de Si02 en la escoria total.
El análisis de estas fases usando EPMA (micro-pruebas) está indicado en la Tabla 2.
Tabla 2. Análisis elemental de escoria óxido viscosa.
Figure imgf000019_0001
Diagramas de fases relacionados a la escoria óxido
Diagrama Cu?Q-Fe?Oj-SiO? en equilibrio con cobre metálico
Este diagrama (Figura 3) reportado recientemente representa el presente proceso con la adición de Si02 como fundente. Los puntos indicados en el diagrama corresponden al análisis químico de la muestra total y al análisis por EPMA del líquido observado en la muestra (ver Tabla 1 ). La composición de la muestra indica una temperatura entre 1200 y 1250 °C en concordancia con la temperatura de 1250 QC reportada para el proceso. A 1200 °C la composición de la fase liquida en equilibrio con Tridimita (Si02) y“magnetita” es aproximadamente 40 %.
Diagrama CupO- en equilibrio con aire
Figure imgf000020_0001
Este diagrama (figura 4) también ha sido reportado recientemente.
Representa el caso extremo de sobre-soplado donde el cobre es oxidado en la escoria a óxido de cobre. Se efectuó un experimento con escoria cobre con aire para corroborar este punto en el diagrama respectivo (ver Tabla 3)
Tabla3. Análisis elemental de escoria óxido refundida a 1200 QC en aire
Figure imgf000020_0002
7ÍJ A las condiciones de sobre-soplado o a condiciones de equilibrio con el cobre metálico, se esperaría una producción de escoria con concentraciones de cobre disuelto como CU2O mayor al 50 %.
Diagrama Cu?Q-Fe?Oj-SiO?-CaO en equilibrio con cobre metálico
No existe información experimental reportada del efecto del CaO en el diagrama de la Fig. 4. Existe información personal (no reportada) obtenida a 1200 y 1250 QC para este sistema (ver Figura 5) a una presión parcial de oxígeno de 105 atm en equilibrio con cobre metálico.
Con estos diagramas es posible obtener una indicación de la relación en peso de Ca0/Si02 donde es posible reducir (o eliminar) la formación de magnetita. Como indica la figura los valores máximos y mínimos para la relación en porcentaje por peso de Ca0/Si02 son de 0,45 (31/69) y 0,26 (21/79), respectivamente. El porcentaje por peso de CaO mínimo requerido varía entre 10% (a 1200 °C) y 15% (a 1250 °C).
Recientemente (MOLTEN 2016) fue publicado un estudio de planta piloto para la conversión directa de concentrado con bajo contenido de hierro a cobre blíster. El trabajo reporta la modelación indicada en la Fig. 6. Esta modelación incluye AI2O3 (5%) y MgO (2 %) para una concentración fija de 10 wt% de CU2O.
El trabajo incluye los resultados de planta piloto en un horno Sirosmelt indicados en la tabla 4 Tabla 4. Resultados de planta piloto
Figure imgf000022_0001
El documento muestra una composición de escoria con una relación por peso de CaO a S1O2 de 0,34. Esta composición está en los rangos considerados para el presente trabajo. Reportan además concentración de cobre en la escoria de 4,2 %. De acuerdo a las Figuras 3 y 4 se considera difícil que esta baja concentración sea lograda en dicho proceso. El balance de masas parece indicar una concentración mucho mayor de cobre en las escorias. Diseño experimental
De acuerdo con toda la información anterior, los experimentos consisten en el equilibrio entre cobre blíster y escoria viscosa de fundición Nacional a diferentes concentraciones de CaO, MgO, Na20, AI2O3, Cu20 y FeOx. Las temperaturas con que se realizó la experiencia fueron de 1150 °C y 1200 °C , en donde las composiciones de la escoria y composiciones del eje se efectuaron de acuerdo al programa.
Las muestras de escorias fueron analizadas por microscopía electrónica (EDS) EPMA.
Los experimentos no consideraron la adición de carbón coke debido al nulo efecto que este tendría en la composición de la escoria o el cobre blíster. Se considera que el carbón tiene un efecto operacional al contra restar las pérdidas de calor debido a la descomposición del CaC03.
Resultados
Figure imgf000023_0001
Conclusiones
Como conclusión final de este trabajo realizado por profesionales de la compañía, con el apoyo de investigadores de una Universidad Chilena, se demuestra que en todo el rango de composiciones de la formula presentada en este documento, las mazamorras o escorias viscosas se logran fluidizar en rangos de temperaturas de 1 150 °C a 1200 °C con concentraciones de magnetita menores o iguales a 60%. La dosificación de fundentes tales como S1O2, CaO, AI2O3, Na2C03, MgO, Fe2Ü3, Clinoptilolita, fue exitosa en un amplio rango por lo que puede ser aplicado a una operación industrial tanto en fusión como Conversión de concentrados y matas de cobre respectivamente.
SEGUNDO EJEMPLO DE APLICACIÓN
1. Prueba industrial en un Convertidor Peirce Smith en una
Fundición nacional usando 10 toneladas de Iflux
Se realizaron pruebas industriales en una Fundición Nacional en el convertidor NQ4 Pierce Smith (CPS) con el producto aglomerado compuesto por los siguientes componentes: Sílice (Si02) entre 20 - 50%; Oxido de Calcio (CaO ) entre 20 - 50%; Oxido de Magnesio (MgO) entre 1 - 8%; Oxido de Aluminio (AI2O3) entre 1 - 5%; Clinoptilolita ((Ca,K,Na)6(S¡3oAl6)07220H20) entre 1 - 20%; Carbón ( C ) entre 1 - 15%; Carbonato de Sodio (Na2C03) entre 1 - 5%; Oxido de Fierro (Fe2Ü3) entre 0,1 - 3%; Aglomerantes (Ci?FI??Oii) entre 1 - 10%; y Oxido de Calcio (CaO) entre 1 - 10%.
Los objetivos de estas pruebas fueron: 1. Disminución Cu en la escoria generada.
2. Eliminación de las Mazamorras del proceso de conversión.
3. Disminución de la generación de Óxidos de Cu.
Prueba Numero 1
a) 3 Ollas de metal blanco
b) 2 Ollas de Carga Fría
c) 1 Ton de producto aglomerado en forma de píldora.
Secuencia experimental
Figure imgf000025_0001
Comentarios Prueba N° 1
Se observa una escoria sin formación de mazamorra, pero un poco viscosa. Se atribuye la viscosidad de la escoria al estado inicial del CPS, el cual se encontraba con un grado importante de embancamiento. Al final del proceso se observa CPS 4 más limpio, este liberó mazamorra residual. En los cálculos iniciales para determinar la cantidad de producto aglomerado en forma de píldora se consideró un CPS relativamente limpio. Por lo que la solubilización de magnetita llevó a que se trabajase en una condición muy al borde de la zona líquida del ternario. Se determina que en la próxima prueba se utilicen 2 ton del producto en forma de píldora por carga.
Prueba Numero 2
-3 ollas de metal blanco.
-2 ollas de Carga Fría.
-2 ton de producto aglomerado en forma de píldora.
Se planificó agregar 3 ollas de metal blanco, esperar que el horno alcance 1.200 °C y agregar 1 ton del producto aglomerado con ¾ olla de carga fría, esto para facilitar el ingreso del producto aglomerado en forma de píldora desde la olla.
Figure imgf000027_0001
Prueba N° 2
La escoria obtenida es muy líquida y no se observa la formación de mazamorra. El Horno, luego de esta segunda carga con el producto aglomerado en forma de píldora se ve sustancialmente más limpio. El color de la escoria obtenida es distinto al tradicional. Para la próxima prueba se determina realizar la carga de producto aglomerado en forma de píldora con bote de scrap y fabricar una paleta de muestreo para la escoria.
Prueba Numero 3
Se realiza una inspección previa del Horno y se planifica cargar los siguiente:
a) 3 Ollas de metal blanco b) 3 Ollas de Carga Fría
c) 2 Ton de producto aglomerado en forma de píldora.
Se planifica agregar 3 ollas de metal blanco, esperar que el horno alcance 1.200 °C y agregar 1 ton de producto aglomerado en forma de píldora con un bote, luego 1 olla de carga fría, luego otra ton de producto aglomerado en forma de píldora y 2 ollas más de carga fría.
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
Comentarios prueba N°3
La escoria obtenida es muy líquida y no se observa la formación de mazamorra. El Horno al finalizar el proceso se ve en mejores condiciones. Prueba Numero 4
Se nos comenta que la carga 66 del horno sin el producto aglomerado en forma de píldora, tuvo varios inconvenientes, generándose mucha mazamorra y dejando el Horno con mucho residuo.
Se realiza una inspección previa del horno y se planifica cargar los siguiente:
a) 3 Ollas de metal blanco.
b) 2 Ollas de carga fría de buena calidad de manera de no aumentar la cantidad de magnetita en el horno.
c) 3 ton de producto aglomerado en forma de píldora.
Se agregaron 3 ollas de metal blanco, esperar que el horno alcance 1.200 °C y agregar 1 ton de producto aglomerado en forma de píldora con un bote, luego 1 olla de carga fría, luego otra 2 Ton de producto aglomerado en forma de píldora y 1 olla más de carga fría.
Figure imgf000030_0001
Comentarios prueba numero 4
Se recibe un horno en muy malas condiciones y muy sucio, por lo que se determina agregar 3 ton de producto aglomerado en forma de píldora para limpiarlo de mazamorra. El proceso libera gran cantidad de mazamorra lo que genera una escoria líquida más viscosa de lo normal con producto aglomerado en forma de píldora. La condición final del horno es mucho mejor que al inicio y se observa que el producto aglomerado en forma de píldora produjo una excelente limpieza del CPS. Resultados análisis químicos
Resultados análisis escorias pruebas con producto aglomerado en forma de píldora.
Figure imgf000031_0001
Caso base análisis Escorias sin producto aglomerado en forma de píldora
Figure imgf000031_0002
Figure imgf000031_0003
Conclusiones
Se cumplió el objetivo de disminuir el cobre en las escorias, aun trabajando en condiciones muy adversas, de 37 % de Cu promedio total reportado por profesionales de fundición como caso base, a un 21% de cobre total. En las 4 pruebas realizadas se pudo corroborar en terreno con personal de la fundición la eliminación de formación de mazamorras en las 4 pruebas realizadas.
La disminución de generación de óxido de Cu fue un objetivo cumplido parcialmente, producto que la práctica de“oxidar cobre” es parte de la cultura actual en los operadores de la fundición y requiere de un“cambio cultural” en la forma de trabajar en los operadores del área de CPS.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Un producto aglomerado CARACTERIZADO porque comprende una mezcla compactada principalmente de óxidos
2. Un producto aglomerado, de acuerdo con la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADO porque comprende
Sílice (Si02) entre 20 - 50%;
Oxido de Calcio (CaO) entre 10 - 30%.
Oxido de Magnesio (MgO) entre 1 - 8%;
Oxido de Aluminio (Al203) entre 1 - 5%;
Clinoptilolita ((Ca,K,Na)6(Si3oAI6)072-20Fl20) entre 1 - 20%;
Carbón (C) entre 1 - 15%;
Carbonato de Sodio (Na2C03) entre 1 - 5%;
Oxido de Fierro (Fe203) entre 0,1 - 3%;
Aglomerantes (C12FI22O11) entre 1 - 10%; y
3. Un producto aglomerado, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque puede moldearse en diferentes formatos y volúmenes.
4. Un producto aglomerado, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el óxido de calcio puede ser reemplazado por carbonato de calcio entre un 10-50 %
5. Proceso para elaborar un producto aglomerado CARCATERIZADO porque comprende:
a) Selección de materias Primas caracterizadas por ser material fino en malla menor a 1000 Micrones. Bajo malla 10 Ty 2 mm
b) Mezcla de componentes en proporciones exactas predeterminadas.
c) Compactación de la mezcla mediante presión en un volumen y formato pre definido
6. Proceso se acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque en la etapa a) las materias primas son:
Sílice (Si02) entre 20 - 50%;
Oxido de Calcio (CaO) entre 10 - 30%.
Oxido de Magnesio (MgO) entre 1 - 8%;
Oxido de Aluminio (AI203) entre 1 - 5%;
Clinoptilolita ((Ca,K,Na)6(Si30AI6)072.20H20) entre 1 - 20%;
Carbón ( C ) entre 1 - 15%;
Carbonato de Sodio (Na2C03) entre 1 - 5%;
Oxido de Fierro (Fe203) entre 0,1 - 3%;
Aglomerantes (C12FI22O11) entre 1 - 10%; y
7. Proceso se acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque en la etapa b) los componentes Sílice y Oxido de Calcio, son mezclados en los rangos descritos hasta formar una arenilla homogénea y posteriormente se le agregan los componentes Oxido de Magnesio, Oxido de Aluminio, Clinoptilolita, Carbón, Carbonato de Sodio y Oxido de Fierro.
8. Proceso se acuerdo con la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque posteriormente se agrega el Aglomerante y el Óxido de Calcio y la mezcla es transferida a través de tornillos sin fin hacia rodillos rotatorios que contienen cavidades con formas y volumen determinados.
9. Proceso se acuerdo con la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque al entrar la mezcla a estos rodillos es compactada a gran presión dentro de las cavidades y debido a esta presión se produce un súbito incremento de temperatura que acelera el proceso de solidificación del aglomerante y al salir de los rodillos la mezcla tiene la forma de píldoras sólidas y de consistencia compacta que al irse enfriando estas píldoras se irán solidificando hasta endurecerse completamente
10. Proceso para la solubilización de escorias altamente viscosas CARACTERIZADO porque comprende
a) Tomar una muestra de “Cobre Blister”, “Escoria Oxido” y “Mazamorra”.
b) Caracterizar las muestras por análisis químicos, microscopía óptica, microscopía electrónica y análisis de las fases observadas usando técnicas de microanálisis (EPMA-Electrón probe micro analysis).
c) Fundir las muestras entre 1 150 y 1200 QC con el producto aglomerado que comprende Sílice (Si02) entre 20 - 50%;
Oxido de Calcio (CaO) entre 10 - 30%.
Oxido de Magnesio (MgO) entre 1 - 8%;
Oxido de Aluminio (AI203) entre 1 - 5%;
Clinoptilolita ((Ca,K,Na)6(Si30AI6)072.20H20) entre 1 - 20%;
Carbón ( C ) entre 1 - 15%;
Carbonato de Sodio (Na2C03) entre 1 - 5%;
Oxido de Fierro (Fe203) entre 0,1 - 3%;
Aglomerantes (C12FI22O11) entre 1 - 10%; y
a temperaturas de 1 150 QC y 1200 QC.
1 1. Proceso para la solubilización de escorias altamente viscosas, según la reivindicación 9, CARACTERIZADO porque los valores máximos y mínimos para la relación en porcentaje por peso de Ca0/Si02 son de 0,45 (31/69) y 0,26 (21/79), respectivamente, en donde el porcentaje por peso de CaO mínimo requerido varía entre 10% (a 1200 0C) y 15% (a 1250 QC).
PCT/CL2018/050123 2017-12-14 2018-12-11 Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de oxidos WO2019113719A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CL2017003222A CL2017003222A1 (es) 2017-12-14 2017-12-14 Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de óxidos.
CL3222-2017 2017-12-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019113719A1 true WO2019113719A1 (es) 2019-06-20

Family

ID=63046555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CL2018/050123 WO2019113719A1 (es) 2017-12-14 2018-12-11 Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de oxidos

Country Status (2)

Country Link
CL (1) CL2017003222A1 (es)
WO (1) WO2019113719A1 (es)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1099422A (zh) * 1994-07-05 1995-03-01 王宇新 冲天炉用含铁氧化物团丸及其制取工艺
WO2015077900A1 (es) * 2013-11-28 2015-06-04 Gabriel Angel Riveros Urzúa Método para el procesamiento continuo de mata de cobre o mata de cobre-níquel
WO2015109416A1 (es) * 2014-01-23 2015-07-30 Coinfa Ltda. Producto en base a aluminio reciclado, útil en las fundiciones de la industria minera
CN106493319A (zh) * 2016-10-24 2017-03-15 唐山市鑫焱昌科技有限公司 高拉速小方坯连铸保护渣及其制备方法
CL2016001799A1 (es) * 2016-07-14 2018-02-23 Asesorias Y Serviicos Innovaxxion Spa Briqueta conformada por una mezcla de fundentes.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1099422A (zh) * 1994-07-05 1995-03-01 王宇新 冲天炉用含铁氧化物团丸及其制取工艺
WO2015077900A1 (es) * 2013-11-28 2015-06-04 Gabriel Angel Riveros Urzúa Método para el procesamiento continuo de mata de cobre o mata de cobre-níquel
WO2015109416A1 (es) * 2014-01-23 2015-07-30 Coinfa Ltda. Producto en base a aluminio reciclado, útil en las fundiciones de la industria minera
CL2016001799A1 (es) * 2016-07-14 2018-02-23 Asesorias Y Serviicos Innovaxxion Spa Briqueta conformada por una mezcla de fundentes.
CN106493319A (zh) * 2016-10-24 2017-03-15 唐山市鑫焱昌科技有限公司 高拉速小方坯连铸保护渣及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BUSTAMANTE, R.: "Introduccion a la Metalurgia . Capitulo 13: Pirometalurgia del Cobre", DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA, FACULTAD DE INGENIERIA, 2003, XP055617347, Retrieved from the Internet <URL:http://https://metalurgia.usach.cl/sites/metalurgica/files/paginas/capitulo13.pdf> [retrieved on 20190328] *
CRIADO, A. ET AL.: "Estudio de los fundentes utilizados en la metalurgia del cobre en Cerro Muriano (Córdoba) durante el periodo Romano AltoimperiaF", REV. METAL. MADRID, vol. 32, no. 5, 1996, XP055617335, Retrieved from the Internet <URL:http://revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia/article/viewFile/893/906> [retrieved on 20190326], DOI: 10.3989/revmetalm.1996.v32.i5.893 *
ESTUPLNAN, A. ET AL.: "REMOCION DE COBRE Y NIQUEL POR INTERCAMBIO CATIÓNICO CON UNA ZEOLITA NATURAL", REVISTA COLOMBIANA DE QUIMICA, vol. 27, no. 1, 1998, pages 31 - 39, XP055617352, ISSN: 2357-3791, Retrieved from the Internet <URL:https://revistas.unal.edu.co/index.php/rcolquim/article/view/16823> [retrieved on 20190326] *
HUNT, C.: "Modelamiento Del Enfriamiento Controlado De Escorias De Fusion De Cobre", TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA MENCION METALURGIA EXTRACTIVA, 2017, XP055617321, Retrieved from the Internet <URL:http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/147400/Modelamiento-del-enfriamiento-controlado-en-escorias-de-fusion-de-cobre.pdf?sequence=1&isAllowed=y> [retrieved on 20190326] *
JELDRES, G.: "Modelo Geometalurgico Predictivo De La Viscosidad De Escorias De Fusion En Funcion De La Cantidad De Minerales De Arcilla En Concentrados De Cobre", TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA MENCION METALURGIA EXTRACTIVA, 2016, XP055617319, Retrieved from the Internet <URL:http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/141035/Modelo-geometalurgico-predictivo-de-la-viscosidad-de-escorias-de-fusion-en-funcion-de-la-cantidad-de-minerales-de-arcilla.pdf?sequence=1> [retrieved on 20190326] *

Also Published As

Publication number Publication date
CL2017003222A1 (es) 2018-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6896713B2 (ja) 還元剤である鉄とフラックスである炭酸ナトリウムの再生及び再利用を伴う直接還元によって、金属を含有する硫化鉱物の精鉱から金属を抽出するための方法
AU2008299386B2 (en) Process for recovering platinum group metals using reductants
CN103320614A (zh) 一种铅冰铜火法处理工艺
ES2747812T3 (es) Un método para convertir material que contiene cobre
Topçu et al. Minimizing of copper losses to converter slag by a boron compound addition
CN104152675A (zh) 一种利用高硅型锡石精矿制备金属锡和硅酸钠的方法
Toguri et al. A review of recent studies on copper smelting
JP2023503237A (ja) 改善された銅製錬方法
US4135912A (en) Electric smelting of lead sulphate residues
WO2019113719A1 (es) Producto aglomerado que comprende una mezcla compactada principalmente de oxidos
CN1040030C (zh) 用至少部分火冶精炼的含镍原料生产高品位镍锍的方法
RU2219264C2 (ru) Способ переработки концентратов, содержащих цветные и благородные металлы
US9725784B2 (en) Production of copper via looping oxidation process
AU2022316599A1 (en) Treatment of zinc leach residue
Nagraj Plasma-driven Slag Fuming from Industrial Process Residue
Chikashi Influence of slag composition on reduction control and operations of the slag-cleaning furnace at KCM, Zambia
Liu et al. Recovery of iron from lead-zinc metallurgical slags by bath smelting
RU2308495C1 (ru) Способ переработки концентратов, содержащих благородные металлы и сульфиды
WO2009052580A1 (en) Production of nickel
WO2015077900A1 (es) Método para el procesamiento continuo de mata de cobre o mata de cobre-níquel
Hara et al. Carbothermic processing of copper–cobalt mineral sulphide concentrates and slag waste for the extraction of metallic values
Taskinen et al. Fluxing options in the direct-to-blister copper smelting
RU2639195C1 (ru) Способ переработки никельсодержащих сульфидных медных концентратов
VOISIN et al. Effects of clay minerals on viscosity and copper entrainment losses in smelting slags
Nikanorov Silver-containing concentrate processing

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18888747

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18888747

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1