Supervisión y Operadores de una Fundición

El presente Apunte está destinado a la Supervisión y Operadores de una Fundición.

        Su objetivo fundamental es entregar el soporte conceptual y metodología de cálculo de los insumos técnicos para los procesos de fusión de concentrados.

        En lo específico, los balances de masa y energía constituyen una herramienta teórico-práctica, que permite a los Operadores, tomar las decisiones adecuadas, en el momento oportuno; avalar técnicamente las correcciones que se introduzcan en los procesos y evaluar los resultados de las medidas correctivas aplicadas, minimizando los riesgos de errores que se pudieran cometer. Por otra parte, a los Supervisores, les permite evaluar tecnica y económicamente los escenarios futuros que necesiten analizar.

        ¿Porqué un balance?, porque el sistema es determinístico, en el sentido de que especificado las características (composiciones) de los insumos y productos el problema de determinar los parámetros de operación tiene una sola solución. El concepto de grado de libertad ayuda a entender esto de determinístico:

BALANCE DE MASA ILUSTRATIVO

Planteamiento General

        Un concentrado calcopiritico es fundido en un horno flash con oxígeno puro ¿Cuál es el oxígeno necesario para fundir 1000 kg de concentrado y obtener un eje de 52% Cu?.  Calcule además el eje, escoria y gases producidos así como el fundente necesario.  La escoria producida deberá contener 30% SiO2 y 70% FeO.

        Las especificaciones para los productos son:

1. BALANCE DE COBRE

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por lo tanto, el balance de cobre que finalmente resulta es:

346 = 0.52 Masa Eje                                                (1)

BALANCE DE FIERRO

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por lo tanto es necesaria calcular % Fe Eje.

        El eje está compuesto de Cu2S y FeS, por lo tanto:

 % FeS + % Cu2S = 100%.

        Además se sabe que el eje tiene 52% Cu, y que todo este cobre se encuentra como Cu2S, por lo tanto, debemos expresar el % Cu en el eje en terminos de % de Cu2S en el eje.

        La conversión se efectúa de la siguiente manera:

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pero ya se vio que % FeS + % Cu2S = 100

y como % Cu2S = 65%

entonces % FeS = 100 - 65 = 35%

por lo tanto:

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Ahora se debe calcular [pic 15]

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y el balance de fierro que finalmente resulta es:

304 = 0.224 Masa Eje + 0.546 Masa Escoria                                (2)

3.        BALANCE DE AZUFRE

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