Caracterización espectral de reacciones a alta tempertatura de intereses en la pirometalurgia del cobre

Abstract

La temperatura es un parámetro de suma importancia en el análisis de sistemas de combustión. Cada parte de un evento de combustión tales como ignición, consumo de oxígeno y evolución de emisiones, está relacionada a la temperatura. Así, el conocimiento de la temperatura real es esencial para la optimización de los sistemas de combustión. Las técnicas de contacto y no contacto han sido desarrolladas para medir estas temperaturas. Los métodos sin contacto han sido desarrollados para evaluar las temperaturas difíciles de medir por contacto directo y la pirometría óptica es uno de ellos. La pirometría de un color y la pirometría de dos colores han sido populares; la última provee la ventaja de que la emisividad de un objeto puede ser cancelada cuando se toma la razón de las señales a dos diferentes longitudes de onda (suposición de cuerpo gris). Estas técnicas calculan la temperatura basadas en la ley de radiación de Planck. En este trabajo se realizaron mediciones espectrales de la llama de combustión de concentrados de cobre, en un horno “droptube”, con un espectrofotómetro en el rango visible e infrarrojo cercano. La temperatura del horno fue de 500°C y fue suficiente para alcanzar la ignición. Las mediciones fueron realizadas para distintas concentraciones de oxígeno en mezcla con nitrógeno desde 30 a 80%. De las mediciones espectrales se observaron dos picos bien intensos a 750 nm de longitud de onda y se cree que estos son debido a la presencia de azufre en los concentrados. Con las mediciones espectrales, se determinó la temperatura de la llama de las reacciones de la combustión de concentrados por el método de pirometría de dos colores. Se obtuvieron valores que variaron desde los 1650 hasta los 2100 K. Se encontró que, en general, la temperatura la combustión aumentaba con el incremento del potencial de oxígeno y con el aumento de la razón S/Cu