Estudio de los factores físico-químicos que controlan las pérdidas de Cu en los procesos de fusión flash - Homo Flash y Eléctrico.
Investigador Principal:
Dr. Ignacio Moreno-Ventas Bravo.
Número de investigadores: 3
Investigadores:
Dr. Felipe Jiménez Blas.
Dr. Juan Carlos Fernández Caliani.
Tesis Doctorales asociadas al proyecto:
Doctoranda:
María Magdalena Bacedoni.
Directores:
Dr. Ignacio Moreno-Ventas Bravo (Universidad de Huelva).
Dr. Guillermo Ríos Sanz (Director de Innovación y Desarrollo de Atlantic Copper).
Título de la Tesis Doctoral: “ Estudio físico-químico de las escorias y mata de los hornos flash y eléctrico enfocado al análisis de las pérdidas de cobre”.
Trabajos Fin de Grado (TFG) asociados al contrato 68/83:
TFG de Marta Vázquez Vázquez.
Título del TFG: Balance de Proceso: Fusión Flash de Concentrados de Sulfuros de Cobre.
TFG de Irene Raposo.
Título del TFG: Melts viscosity models
TFG de Letycia Varona.
Título del TFG: Aplicaciones del análisis de imagen al estudio de las escorias en procesos pirometalúrgicos del cobre
Fecha de lectura: 20 Julio 2017
Nota: 9,58
Tesis Fin de Master (TFM):
TFM de Ricardo Millán Becerro (Máster Oficial en Geología y Gestión Ambiental de los Recursos Minerales por la Universidad de Huelva e Internacional de Andalucía).
Título: “ESTUDIO DE PROCESOS METALÚRGICOS EN EL ÁREA DE HORNOS”
Fecha de lectura: Diciembre 2016
Calificación: Sobresaliente
TFM de Marta Vázquez Vázquez.
Título del TFM: Temperatura de ignición de concentrados de sulfuros polimetálicos de Cu.
TFM de Irene Raposo.
Título del TFM: Temperatura de ignición en concentrados sintéticos
Objetivos del Proyecto:
El presente estudio engloba los siguientes temas:
1.- Estudio físico-químico de las escorias del proceso pirometalúrgico de fusión flash de concentrados de Cu. Se utilizan las siguientes técnicas analíticas: DRX, FRX, EPMA, SEM, análisis de imágenes BSE. El estudio termodinámico esta basado en el software FactSage y el de HSC. La combinación de estas metodologías tendrán por objeto:
1)calculo de la temperatura liquidus de las escorias;
2)calculo de las viscosidades de las escorias;
3)Calculo de los diagramas de predominancia;
4)Estimación de las perdidas de Cu totales, químicas y mecánicas;
5)Control del exceso/defecto de oxigeno en las gotas de fundido obtenidas en el proceso de fusión;
6)analisis textural (CSD) y mineralógico de: 1) las gotas de mata contenidas en las escorias; 2) las escorias (magnetita, fayalita, vidrio intersticial, cuprita, delafosita) contenidas en: 1) las gotas de fundi do arrastradas por el offgas; 2) la escoria fundida de reposadores; 3) la escoria de canal;
7)estimación de la moda mineral de la escoria de canal. Para estos estudios se realizaran los siguientes muestreos: 1) muestreo mediante barra vertical del material alTastrado por el offgas en interior del homo flash; 2) muestreo mediante barra vertical de la escoria de reposadores; 3) muestreo de barra horizontal del interior del HF a través de la piquera de sangrado de la escoria de reposadores; 4) muestreo de la escoria de canal.
2.- Estudio físico-químico de la mata asociada a la escoria muestreada. Se utilizaran las siguientes técnicas analíticas: DRX, FRX,EPMA, SEM, análisis de imágenes BSE. El estudio termodinámico esta basado en el software FactSage y el de HSC. La combinación de estas metodologías tendrán por objeto: 1) calculo de la temperatura liquidus de la mata; 2) caracterización mineralágica y análisis textural (CSD) de la mata fundida; 3) Calculo de los diagramas de predominancia; 4) Calculo de los equilibrios mata-escoria: 4.1) Estimación de la presión parcial de azufre a partir de los datos experimentales de Kaiser & Elliott (1986) Yde los contenidos de azufre de la mata; 4.2) Estimación de la dependencia lineal entre el wt% Fe de la mata y el wt% S de la mata; 4.3) Determinación de la presión parcial de oxigeno a partir del wt% Fe de la mata; 4.4) estimación de la dependencia entre el wt% Magnetita de la escoria y la presión parcial de oxigeno; 4.5) estimación del wt% Cu de la escoria y el wt% Cu de la mata; 4.6) estimación de la dependencia entre el wt% S de la escoria y el wt% Fe de la mata; 4.7) estimación del coeficiente de reparto de Cu entre mata y escoria, y su dependencia del grado de la mata; 4.8) estimación del wt% Cu disuelto en la escoria con la presión parcial de oxigeno; 4.9) . Para la realización de este estudio se realizaran los siguientes muestreos: 1) de mata de canal; 2) de mata de reposadores mediante la introducción de una barra horizontal por la piquera de sangrado de mata.
3.- Estudio físico-químico de las acreciones formadas a la salida del uptake. Control y seguimiento de las acreciones. Se utilizaran las mismas técnicas analíticas anteriores (DRX, FRX, EPMA YSEM). Para el estudio termodinámico se utilizaran herramientas decomputación basadas en el software FactSage y el HSC. Se realizaran los siguientes estudios: 1) caracterización de las acreciones; 2) análisis textural (CSD) de las acreciones; 3) determinación de la secuencia de cristalización de las acreciones.
4.- Estudio de concentrados de cobre: 1) caracterización mineralógica de los sulfuros y óxidos de los concentrados; 2) Estimación de la moda mineral sin ganga; 3) estimación del porcentaje de ganga; 4) Demanda de oxigeno de los concentrados; 5) Estimación de la entalpia de los concentrados; 6) Efecto sobre el balance de proceso de la composición mineralógica de la liga; 7) Desarrollo de una metodología de estimación del porcentaje del cuarzo y feldespato de la ganga. Para este estudio se utilizaran las herramientas analíticas basadas en EPMA, DRX YFRX; 8) Estimación de la entalpia de las ligas. Para el balance de proceso se utilizaran datos termodinámicos de las bases de datos del HSC. Para los cálculos termodinámicos y de balance de proceso se utilizaran herramientas propias. Para la estimación del porcentaje de cuarzo y feldespato de la ganga se utilizaran metodologías de diferencia densimétrica (líquidos densos) y el Separador Magnetico Isodinamico Frantz.
5.- Estudio físico-químico de la escoria y la mata del homo eléctrico:
1) Estimación de la eficiencia del proceso de recuperación del Cu en el homo eléctrico;
2)estimación de las temperaturas liquidus de las escorias del HE;
3)Caracterización mineralógica de las escorias granuladas;
4) Análisis textural (CSD) de las escorias granuladas (fases minerales, vidrio residual y gotas de mata atrapadas);
5)caracterización mineralógica de la mata del HE;
6)Estimación de la temperatura liquidus de la mata;
7)Análisis del equilibrio escoria-mata. Para la realización de este estudio se realizaran los siguientes muestreos: I) muestreo de la escoria granulada; 2) muestreo de la mata de canal a la salida del HE; 3) muestra de barra de la escoria del interior del HE.
6.- Estudio de la competencia del Drop Tube Furnace para la estimación de los parámetros de fusión oxidativa de los concentrados de cobre.
7.- Caracterización mineralógica de los lodos electrolíticos (10 muestras).
8.- Mejora del calculo actual del Balance de Materia y Energía del Horno Flash
Proyectos
Imagen B.S.E. de la escoria sobreenfriada muestreada en el interior del horno flash.
Textura aglomerada formada por la colisión sobre el muestreador de las gotas de fundido arrastradas por el gas en el interior del Horno Flash.
Microsonda de electrones JEOL modelo JXA-8200 SuperProbe de los Servicios Centrales de Investigación de la Universidad de Huelva utilizada en los estudios de los fundidos de fusión flash muestreados.