Caracterización espectral de la combustión flash a nivel de laboratorio de especies mineralógicas individuales y un concentrado real

Abstract

En esta Memoria de Título se presentan los resultados de un estudio experimental para la caracterización espectral de la combustión de un concentrado de cobre y de especies mineralógicas puras presentes en este, en un horno que simula la zona de reacción de un horno flash a escala de laboratorio. Se realizó un monitoreo en tiempo real de la radiación espectral emitida por la nube de combustión de estos materiales utilizando un espectrómetro USB4000 OceanOptics® y una sonda de fibra óptica Avantes® para alta temperatura. De esta forma, este trabajo se basó en la obtención de espectros de un concentrado de cobre real de razón S/Cu 1.20 y especies mineralógicas puras que son calcopirita, pirita, bornita y azufre a diferentes temperaturas y distintas concentraciones de oxígeno en gas de proceso en un horno droptube. Los resultados mostraron que según se aumentó el porcentaje de oxígeno, aumentó también la intensidad del espectro promedio y la temperatura promedio de la nube de reacción, y que cuando se aumentó de temperatura de operación provocó asimismo un aumento general de intensidad en el espectro promedio junto con la temperatura promedio de la nube de reacción. Las temperaturas promedio en la nube de reacción para las pruebas con concentrado real variaron entre 1240 °C y 1400 °C. Para las pruebas con especies mineralógicas puras la temperatura promedio varió entre 1200 °C y 1950 °C. En los espectros se encontraron tres discontinuidades en 588.4 nm, 765.6 nm y 769.0 nm que de acuerdo a la literatura corresponden a sodio y potasio, los cuales fueron encontrados en los espectros de combustión del concentrado real, pirita, y azufre, en este último se registraron con mayor intensidad. Lo anterior no se observó durante la ignición de calcopirita y solo la discontinuidad ubicada en 588.4 nm fue registrada en la combustión de bornita. De este modo, la información entregada en este documento representa un avance en investigación de la espectrometría en la fusión flash de concentrados de cobre.