Contribución al análisis fisicoquímico de las pérdidas de cobre en escorias

Abstract

En esta tesis se desarrolló una metodología de medición y evaluación de pérdidas de cobre en escorias provenientes del circuito de fusión-limpieza pirometalúrgica de una fundición de Cobre, con aplicación en dos fundiciones chilenas: Paipote (FHVL) de ENAMI y Chagres de Anglo-american. Se basa en la caracterización de muestras industriales y modelación termodinámica de la escoria líquida con la composición química y temperaturas relevantes a los hornos de estudio. El estudio consideró los reactores Flash Outokumpu (HFF) y convertidor Teniente (CT) para la etapa de fusión, horno eléctrico (HE) y basculante tipo Teniente (HLT) para la limpieza de escorias. En el primer capítulo se revisa la literatura relacionada con las pérdidas de cobre en las escorias de la pirometalurgia del cobre. En el capítulo 2 se plantea el objetivo del proyecto de investigación que busca poner en perspectiva la teoría fundamental para la evaluación de las pérdidas de cobre de sistemas industriales. En los capítulos 3 y 4 se describe el proceso productivo de las fundiciones y las campañas de muestreo de materiales y escorias fundidas para su posterior caracterización en estado sólido. En el capítulo 5 se presenta los procedimientos y técnicas empleadas para caracterización de fases y cuantificación de pérdidas de cobre en escorias solidificadas. En el capítulo 6 se presenta la metodología de cálculos termodinámicos de la escoria líquida. La aplicación conjunta de estas metodologías permitió definir la ventana de operación de la escoria líquida de los hornos, cuantificar la proporción de pérdidas y elaborar un diagnóstico de la operación en relación al estado de equilibrio termodinámico. Los resultados para la fundición Paipote y Chagres se presentan y discuten en los capítulos 7 y 8 respectivamente. Las conclusiones finales se presentan en el capítulo 9, finalmente se adjunta como anexo las tablas de análisis químicos y cálculos de solidificación para escorias de los hornos CT y HE.