ESTUDIO FÍSICO-QUÍMICO DE LAS ESCORIAS Y MATA DE LOS HORNOS FLASH Y ELÉCTRICO ENFOCADO AL ANÁLISIS DE LAS PÉRDIDAS DE COBRE.
IP: Ignacio Moreno-Ventas Bravo.
2016
TITULO DEL CONTRATO
DURACIÓN
19 meses.
DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO A DESARROLLAR:
1.- Estudio fisico-químico de las escorias del proceso pirometalúrgico de fusión flash de concentrados de Cu. Se uti lizarán las siguientes lécnicas analíticas: DRX, FRX, EPMA, SEM, análisis de imágenes BSE. El estudio te,modinámico está basado en el software FactSage y el de HSC. La combinación de estas metodologías tendrán por objeto: 1) cálculo de la temperatura líquidus de las escorias; 2) cálculo de las viscosidades de las escorias; 3) Cálculo de los diagramas de predom i nancia; 4) Estimaci.ón de las pérdidas de Cu totales, químicas y mecánicas; 5) Control del exceso/defecto de oxígeno en las gotas de fundido obtenidas en el proceso de fusión; 6) análisis textura! (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 fundido 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 realizarán los siguientes muestreos: 1 ) muestreo med iante barra vertical del materia l arrastrado por el offgas en interior del horno flash; 2) muestreo mediante barra vertical de la escoria de reposadores; 3) muestreo de bairn 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 uti lizarán las siguientes técnicas analíticas: DRX, FRX, EPMA, SEM, análisis de imágenes BSE. El estudio termodinámico está basado en el software FaclSage y el de HSC. La combinación de estas metodologías tendrán por objeto: 1) cálculo de la temperatura líquidus de la mata; 2) caracterización mineralógica y análisis textural (CSD) de la mata fundida; 3) Cálculo de los diagramas de predominancia; 4) Cálculo de los equilibrios mata-escoria: 4. 1) Estimación de la presión parcial del azufre a partir de los datos experimentales de Kaiser & Elliott ( 1986) y de los conten idos de azufre de la mata; 4.2) Est imación 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 oxígeno 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 oxígeno; 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 oxígeno; 4.9) . Para la real ización de este estudio se realizarán los siguientes muestreos : 1) de mata de canal; 2) de mata de reposadores med iante la introducción de una barra horizontal por la piquera de sangrado de mata.
3.- Estudio fisico-químico de las acreciones formadas a la salida del uptake. Control y seguimiento de las acreciones. Se utili zarán las mismas técnicas analíticas anteriores (DRX, FRX, EPMA y SEM). Para el estudio termodinámico se utilizarán herramientas decomputación basadas en el software FactSage y el HSC. Se realizarán 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: l) caracterización mineralógica de los sulfuros y óxidos de los concenlrados; 2) Estimación de la moda mineral sin ganga; 3) estimación del porcentaje de ganga; 4) Demanda de oxígeno de los concentrados; 5) Estimación de la entalpía de los concentrados; 6) Efecto sobre el balance de proceso de la composición mineralógica de la l iga; 7) Desarrollo de una metodología de estimación del porcentaje del cuarzo y feldespato de la ganga. Para este estudio se ut ilizarán las herramientas analíticas basadas en EPMA, DRX y FRX; 8) Estimación de la entalpía ele las ligas. Para el balance de proceso se utilizarán datos termodinámicos de las bases de datos del HSC. Para los cálculos termodinámicos y de balance de proceso se utilizarán herramientas propias. Para la estimación del porcentaje de cuarzo y feldespato de la ganga se utilizarán metodologías de diferencia densimétrica (líquidos densos) y el Separador Magnético Isodinámico Frantz.
5.- Estud io físico-químico de la escoria y la mata del horno eléctrico: 1) Est imación de la eficiencia del proceso de recuperación del Cu en el horno eléctrico; 2) estimación de las temperaturas liquidus de las escorias del HE; 3) Caracterizac ión mineralógica de las escorias granuladas; 4) análisis textural (CSD) de las escorias granuladas (fases minerales, vidrio residual y gotas de mata atrapadas); 5) caracter ización 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 realizarán los siguientes muestreos: 1) 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 mineralóg ica de los lodos electrolíticos ( 1O muestras).
8.- Mejora del cálculo actual del Balance de Materia y Energía del Horno Flash.
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 en1regará un informe con los métodos, resultados y conclusiones, que será entregado a la Empresa. Dado que esle contrato tiene por objeto la investigación en el contexto de dos tesis doctorales y no entraña ninguna remuneración para el IP de proyecto ni para los demás investigadores participantes de la Universidad de Huelva, se apl icaráel tipo A de tarificación de los Servicios de Investigación (UHU y OPIS) de acuerdo con la normativa vigente.
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