Metalurgia y Siderurgia

Metalurgia y Siderurgia - Page 1
Metalurgia y Siderurgia - Page 2
Metalurgia y Siderurgia - Page 3
Metalurgia y Siderurgia - Page 4
Metalurgia y Siderurgia - Page 5

Esto es sólo una vista previa del documento.

Descargar el documento original para ver más páginas

Descargar

1 de 53

Metalurgia
y
Siderurgia



Documentos relacionados


Bloque 3.3 cobre(OK).pdf Transcripciones

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos

3.3
Metalurgia
del
Cobre


Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera

Jesús
Se3én
Marquínez

DPTO.
DE
CIENCIA
E
INGENIERÍA
DEL

TERRENO
Y
DE
LOS
MATERIALES

Este
tema
se
publica
bajo
Licencia:

CreaKve
Commons
BY‐NC‐SA
3.0

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

PROPIEDADES

•  El
cobre
puro
es
un
metal
relaKvamente
blando,
se
presta
fácilmente
al

tratamiento
mecánico
y
al
laminado,
es
dúcKl
y
maleable
lo
que
le
permite

por
esKrado
un
finísimo
alambre
y
por
laminado
chapas
finas.

•  Sus
propiedades
han
hecho
de
él
un
material
pionero
e
insusKtuible
en
el

transporte
de
la
energía,
la
electrónica,
la
fabricación
de
bienes
de
equipo

y
maquinaria
industrial,
la
industria
del
transporte
y
del
automóvil.
Es

100%
reciclable


Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

APLICACIONES

La
gran
importancia
del
cobre
hay
que
atribuirla
a
sus
principales
propiedades

a
las
que
se
subordinaran
sus
aplicaciones
industriales.

•  La
mejor
conducKvidad
eléctrica
entre
los
metales
industriales,
igual
al

95%
de
la
plata,
el
metal
más
conductor,
según
eso
se
uKliza
en
la
industria

eléctrica
para
cables
e
hilos
conductores,
aparatos
eléctricos
(motores,

interruptores,
contadores,
etc.)

•  Excelente
conducKvidad
térmica,
se
emplea
en
calderas,
alambiques,

enseres
de
cocina,
intercambiadores,
etc.

•  Buena
resistencia
a
la
corrosión
atmosférica
uKlizándose
en
la

construcción,
transporte
,
canalizaciones,
techumbres,
etc.

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

MENAS
DE
COBRE

•  Las
menas
de
cobre
son
de
tres
Kpos:
naKvas,
oxidadas,
sulfuradas.

•  Menas
naKvas.


Apenas
hay,
aparecen
en
forma
de
pepitas
y
aunque
su
contenido
en

metal
es
muy
bajo
(menos
del
1
%)
son
fáciles
de
concentrar.

•  Menas
oxidadas


Son
caracterísKcas
de
yacimientos
que
se
encuentran
cerca
de
la

superficie.

•  Su
metalurgia
es
sencilla
ya
que
se
reducen
fácilmente
por
carbón
y
por
el

óxido
de
carbono,
pero
abundan
poco.

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

METALURGIA
EXTRACTIVA
DEL
COBRE

Tiene
dos
vías:


1.‐
Vía
seca
o
pirometalurgia.


2.‑
Vía
húmeda
o
hidrometalurgia.



PIROMETALURGIA

El
procedimiento
por
vía
seca
concentra
a
la
mayor
parte
del
cobre
y
metales

preciosos
en
un
concentrado
llamado
mata.

Los
procesos
pirometalúrgicos
son:

  Concentración.

  Tostación.

  Fusión.

  Oxidación
de
la
mata
o
conversión.

  Afino.

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

TOSTACIÓN
DEL
COBRE

•  Podemos
definirla
como
el
calentamiento
de
un
metal
o
compuesto
metálico,
en

contacto
con
oxígeno,
hasta
alcanzar
una
temperatura
elevada,
pero
sin
llegar
a
la

fusión,
con
objeto
de
llevar
a
cabo
un
cambio
químico
por
el
cual
se
elimine
algún

componente
por
volaKlización.
En
nuestro
caso
el
objeKvo
es
regular
o
controlar
la

canKdad
de
azufre.

•  
Se
tuesta
el
concentrado
de
sulfuro
de
cobre
con
el
oxígeno
del
aire,
se
elimina

parte
del
azufre
por
volaKlización.

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

Tostación
para
pirometalurgia

•  En
pirometalurgia
se
efectúa
una
tostación
parcial
que
reduce
el
%
de
azufre
hasta

un
contenido
determinado,
lo
que
hacemos
después
es
una
fusión
para
mata

obteniendo
una
mayor
concentración
de
cobre.



En
la
tostación
parcial
es
necesario
aportar
calor:

•  Las
temperaturas
de
encendido
son:

 para
la
calcosina
(Cu2
S)





















450ºC


 para
CuS,
FeS,
y
la
pirita
(FeS2)









400ºC.

 para
la
calcopirita
Cu
Fe
S2

















300ºC.

•  En
general
para
contenidos
de
azufre
menores
del
24
%
es
necesario
aportar
calor

y
para
mayores
del
24
%
es
una
tostación
autógena

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

Tostación
para
hidrometalurgia

•  En
hidrometalurgia
se
hace
una
tostación
a
muerte
que
pretende
eliminar
todo
el

azufre
transformando
el
sulfuro
(que
es
insoluble
en
ácidos)
en
sulfato
y
óxido
que

se
disuelven
en
una
disolución
acuosa
ácida.


•  Las
reacciones
de
tostación
para
hidrometalurgia
son:

 (Calcopirita)

Cu
Fe
S2
+
4
02













Cu
S04
+
Fe
S04

 (Covelina)




2
CuS
+
7/2
O2














Cu
O
+
Cu
SO4
+
SO2

 














2
Cu
Fe
S2
+
13/2O2












2
Cu
O
+
Fe2
O3
+
4SO2

•  Las
reacciones
son
exotérmicas
y
en
la
tostación
a
muerte
son
suficientes
para

mantener
la
temperatura
de
reacción.


Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

FACTORES
QUE
INFLUYEN
EN
LA
TOSTACIÓN

•  La
reacción
de
tostación
es
una
reacción
heterogénea
entre

un
sólido
que
es
la
mena
y
un
gas
que
es
el
oxígeno
del
aire,

por
lo
tanto
los
factores
que
influirán
sobre
la
velocidad
de

tostación
(cinéKca
de
la
tostación)
serán
los
que
favorezcan
el

contacto
entre
el
sólido
y
el
gas.

 1.‐Tamaño
de
los
granos
del
sólido.

 2.‐CanKdad
de
aire
(caudal).


 3.‐Profundidad
del
lecho
de
mena.

 4.‐Agitación
de
la
mena.


 5.‐Temperatura.

 6.‐Número
de
hogares
y
número
y
sección
de
los
agujeros
de
la
colada.

•  Los
disKntos
sistemas
de
tostación
se
diseñan
para
favorecer

estos
factores

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

Hornos
de
tostación
empleados


•  Son
de
tres
Kpos:

 Tostadores
de
hogares
múlKples
o
Wedge


 Tostadores
relámpago
o
Flash.

 Tostadores
de
lecho
fluidizado.

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

TOSTACIÓN
POR
FLUIDIFICACIÓN

•  Este
proceso
se
basa
en
que
a
través
de
un
lecho
inmóvil
de
concentrados
se

inyecta
de
abajo
hacia
arriba
aire
comprimido
que
pasa
a
través
de
gran
canKdad

de
toberas,
dispuestas
en
la
solera
de
la
cámara
de
tostación.


•  
Cuando
la
velocidad
del
gas
es
pequeña
el
lecho
de
concentrados
es
inmóvil,
sin

embargo,
alcanzada
la
velocidad
criKca,
los
granos
de
concentrados
comienzan
a

separarse
unos
de
otros,
pareciendo
estar
en
ebullición.

Tal
lecho
recibe
el

nombre
de
lecho
fluidizado

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

TOSTACIÓN
POR
FLUIDIFICACIÓN

VENTAJAS

•  rendimiento
mayor

•  estructura
del
horno
sencilla

•  los
gastos
de
explotación
no
son
grandes

•  se
somete
bien
a
la
automaKzación
se
puede
controla
bien

•  velocidad
del
suministro
de
aire

•  altura
de
lecho
fluidizado

•  temperatura
en
varias
capas

Bloque
3.
Metalurgia
de
los
metales
no
férreos.
3.3
Metalurgia
del
Cobre

Metalurgia
y
Siderurgia

María
Luisa
Payno
Herrera
/
Jesús
SeKén
Marquínez

FUSIÓN
DEL
COBRE

•  La
fusión
es
un
proceso
de
concentración,
en
el
que
una
parte
de
las

impurezas
de
la
carga
se
reúnen
formando
un
producto
ligero
llamado

escoria
el
cual
puede
separarse
por
gravedad
de
la
porción
más
pesada

que
conKene
prácKcamente
todos
los
componentes
metálicos
,
que
es
la

mata.

•  Calentando
por
encima
de
los
1.100ºC
el
producto
obtenido
por
tostación

parcial
funde.

•  El
hierro
que
es
más
oxidable
que
el
cobre
se
oxida
a
óxido
ferroso
y
como

el
cobre
Kene
mayor
afinidad
por
el
azufre
que
el
hierro,
el
poco
óxido
de

cobre
formado
pasa
a
sulfuro
cuproso
según
la
siguiente
reacción:



 
Cu2O+
Fe
S


















Cu2S
+
Fe
O

•  El
óxido
de
hierro
así
formado
o
el
resultante
de
la
tostación
parcial
se
une

a
la
sílice
y
a
la
cal

(ganga
o
adicción)
y
se
elimina
con
la
escoria
en
forma

de
un
silicato
complejo.


© 2016 - 2017 Docmia. Todos los derechos reservados.