Pirometalurgia

Pirometallurgy es una rama de la metalurgia extractiva. Consiste en el tratamiento térmico de minerales y minerales metalúrgicos y concentrados para producir transformaciones físicas y químicas en los materiales para permitir la recuperación de metales valiosos. El tratamiento pirometallúrgico puede producir productos capaces de ser vendidos como metales puros, o compuestos intermedios o aleaciones, adecuados como alimento para el procesamiento posterior. Ejemplos de elementos extraídos por procesos pirometallúrgicos incluyen los óxidos de elementos menos reactivos como hierro, cobre, zinc, cromo, estaño y manganeso.

Los procesos pirometallúrgicos se agrupan generalmente en una o más de las siguientes categorías:

• Calcinando,
• asado,
• fundir,
• refinando.

La mayoría de los procesos pirometallúrgicos requieren la entrada de energía para mantener la temperatura a la que tiene lugar el proceso. La energía se proporciona generalmente en forma de combustión o de calor eléctrico. Cuando el material suficiente está presente en el pienso para mantener la temperatura del proceso únicamente por reacción exotérmica (es decir, sin la adición de combustible o calor eléctrico), se dice que el proceso es "autogénico". Procesamiento de algunos ores de sulfuro explotan la extermia de su combustión

Calcinación

La calcinación es la descomposición térmica de un material. Los ejemplos incluyen la descomposición de hidratos como el hidróxido férrico en óxido férrico y vapor de agua, la descomposición de carbonato de calcio en óxido de calcio y dióxido de carbono, así como carbonato de hierro en óxido de hierro:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Los procesos de calcinación se llevan a cabo en una variedad de hornos, incluidos hornos de cuba, hornos rotatorios y reactores de lecho fluidizado.

Asar

El tostado consiste en reacciones térmicas gas-sólido, que pueden incluir oxidación, reducción, cloración, sulfatación y pirohidrólisis.

El ejemplo más común de tostación es la oxidación de minerales de sulfuro metálico. El sulfuro metálico se calienta en presencia de aire a una temperatura que permite que el oxígeno del aire reaccione con el sulfuro para formar dióxido de azufre gaseoso y óxido metálico sólido. El producto sólido del tostado suele denominarse "calcina". En la tostación oxidante, si la temperatura y las condiciones del gas son tales que la alimentación de sulfuro se oxida por completo, el proceso se conoce como "tostación muerta". A veces, como en el caso del pretratamiento de la alimentación de hornos de fundición eléctricos o de reverbero, el proceso de tostación se realiza con menos cantidad de oxígeno de la necesaria para oxidar completamente la alimentación. En este caso, el proceso se denomina "tostado parcial" porque el azufre sólo se elimina parcialmente. Finalmente, si la temperatura y las condiciones del gas se controlan de manera que los sulfuros en la alimentación reaccionen para formar sulfatos metálicos en lugar de óxidos metálicos, el proceso se conoce como "tostación por sulfatación". A veces, las condiciones de temperatura y gas se pueden mantener de modo que una alimentación de sulfuro mixto (por ejemplo, una alimentación que contiene tanto sulfuro de cobre como sulfuro de hierro) reaccione de manera que un metal forme un sulfato y el otro forme un óxido; el proceso se conoce como & # 34;tostado selectivo" o "sulfatación selectiva".

Fundición

La fundición implica reacciones térmicas en las que al menos un producto es una fase fundida.

Los óxidos metálicos luego se pueden fundir calentándolos con coque o carbón (formas de carbono), un agente reductor que libera el oxígeno como dióxido de carbono dejando un mineral refinado. La preocupación por la producción de dióxido de carbono es sólo una preocupación reciente, tras la identificación del aumento del efecto invernadero.

Los minerales de carbonato también se funden con carbón vegetal, pero a veces es necesario calcinarlos primero.

Es posible que sea necesario agregar otros materiales como fundente, lo que ayuda a fundir los minerales de óxido y contribuye a la formación de una escoria, ya que el fundente reacciona con impurezas, como los compuestos de silicio.

La fundición suele tener lugar a una temperatura superior al punto de fusión del metal, pero los procesos varían considerablemente según el mineral involucrado y otras cuestiones.

Refinación

El refinado es la eliminación de impurezas de los materiales mediante un proceso térmico. Esto cubre una amplia gama de procesos, que involucran diferentes tipos de hornos u otras plantas.

El término "refinamiento" También puede referirse a ciertos procesos electrolíticos. En consecuencia, algunos tipos de refinado pirometalúrgico se denominan "refinado por fuego".