DURACIÓN

  15 meses.

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO A DESARROLLAR:

    El objeto de este Contrato es la continuación del estudio físico-químico de las escorias del proceso pirometalúrgico de fusión flash de concentrados de Cu, que en los procesos de fusión flash por parte del Prof. Ignacio Moreno-Ventas Bravo.

    El objetivo  del  estudio  es  abordar  estudios  parciales  que  recojan conjuntamente uno o varios de los temas referenciados a continuación:

1.- Continuación del estudio físico-químico de las escorias del  proceso pirometalúrgico de fusión flash de concentrados de Cu. Se utilizarán  las siguientes  técnicas: DRX, FRX, EPMA, SEM, imágenes  BSE. También  se  utilizarán   mettodologías computacionales termodinámicas y de balance de proceso basadas en FactSage y HSC, junto con técnicas computacionales de Análisis de Imagen.

2.-  Estudio  de la   mineralogía  de  concentrados.  Se  estudiarán  15 muestras  por semestre  (30  en  total).  Se  realizará  una determinación de la composición química de los concentrados  y de los minerales quelos  componen. A partir  de estos datos se estimará  la moda mineral, la demanda de oxígeno y el balance de calor. También se realizarán análisis granulométricos de cada concentrado.  Las técnicas que se utilizarán son: DRX, FRX, EPMA y SEM. Se utilizarán métodos computacionales propios junto con HSC.

3.- Se estimarán mensualmente  la temperatura  liquidus y  la viscosidad de  las escorias fundidas (12 muestras de  escorias de barra). Se utilizarán métodos computacionales. Se utilizarán las facilidades  computacionales de FactSage y HSC.

4.- Se realizarán análisis EPMA de las muestras de escoria sobreenfriada en barra de muestreo del HF con el  objeto de determinar su composición química, mineral. Se estimarán las pérdidas químicas y mecánicas de Cu. Se estimará la temperatura líquidus de las escorias producidas Se utilizarán las facilidades computacionales de FactSage y HSC.

5.- Determinación mensual de  la  composición  mineral y de  la química  mineral, de las muestras de polvo del HF (uptake). Las  técnicas que se utilizarán son: DRX,SEM/EPMA. Se utilizarán métodos computac ionales propios junto con HSC.

6.- Se realizará un estudio químico-mineralógico de las escorias y matas obtenidas antes y después del cambio del quemador del HF. Las técnicas a utilizar  serán EPMA/SEM y XRF/DRX. Se utilizarán métodos computacionales propios junto con los de HSC.

7.-  Se  realizarán  trabajos  de  Computación  de  Dinámica  de  Fluidos  {CFD), utilizando  COMSOL  Multiphysics  como  entorno computacional para la simulación por elementos finitos, aplicado al estudio de dos problemas:

            7.1.- Estudio de la dinámica del concentrado en el quemador mediante dos físicas: Flujo de Mezclas Binarias {Two-Phase Mixture Flow) y Flujo Euler-Euler de dos fases (Two-Phase Euler-Euler Flow). Se estudiarán dos modelos de quemadores: el actual y el que se pondrá en funcionamiento en breve (Hatch).

            7.2.-  Dinámica  del sistema  escoria/mata  en el  reposador  del  HF utilizando la física  de  Flujo Laminar  de  dos  fases inmiscibles. Se estudiará  en el modelo el efecto de  las sangrías  sobre la evolución de  los  niveles de  mata y escoria buscando optimizar los  procesos de sangría.

8.- Se mejorará el Balance de  Proceso para que tenga en cuenta las distintas mineralogías de los  concentrados  y se adecue al  caso del HF de Atlantic Copper. Para realizar esta implementación se partirá del Balance de Proceso disponible en la actualidad. Como  software  complementario  y  fuente  de  datos  termodinámicos  se utilizarán  las  bases  de  datos  y las capacidades  de computación de FactSage y HSC.

9.- Evaluación de la adecuación a las necesidades experimentales del Drop Tube Furnace en los procesos de Copper Flash Smelting {CFS). Se trataría de avaluar si un sistema experimental basado en Drop Tube Furnace podría ser adecuado para producir escorias, mata y offgas en condiciones de atmósfera controlada. Este estudio experimental permitiría estudiar los productos de CFS y así ponderar la influencia de la mineralogía de los concentrados en las características de los productos del proceso CFS.10.- Estudio del efecto de la composición químico- mineralógica del fundente (arenas) en los  contenidos de Cu en las  escorias.

    Para ello se seguirá el siguiente procedimiento de trabajo:

o Muestreo de Concentrados, fundentes y recirculantes. o Muestreo de escoria y mata en FSF, SCF y PSF.

o Muestreos verticales  en los settlers del FSF.

o Determinaciones analíticas (EPMA, DRX, FRX). o Análisis  de imágenes BSE.

o Procesamiento de resultados y cálculos CALPHAD. o Generación de informes.

• Por parte de la Universidad de Huelva el responsable del Proyecto serán D. Ignacio Moreno-Ventas Bravo.

• Por parte de AC el Coordinador del Proyecto será Dña. Irene Ruiz Oria.

    Al finalizar cada uno de los estudios parciales se elaborará un informe con los métodos, resultados y conclusiones, que será entregado a la Empresa. Se aplicará la tarificación vigente por uso de los equipos y servicios de los Servicios de Investigación.  Dado que este contrato no entraña  ninguna remuneración  personal  por  parte  de  los   investigadores,  se  aplicará  el  tipo A de  la tarificación de los  Servicios  de Investigación de acuerdo a la normativa vigente.

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