apuntes mi51a ct primav07

8/18/2019 Apuntes MI51A CT Primav07

1/30

1

UNIVERSIDAD DE CHILE

DEPARTAMENTO INGENIERIA DE MINAS

CONVERTIDOR TENIENTE

CURSO MI 51 A

Gabriel Riveros

200

Pri!avera 200


2/30

2

PROCESOS PIROMETALÚRGICOS Y DIAGRAMAS DE FLUJOEN LA PRODUCCIÓN DE COBRE

CONCENTRADO DE CO"RE##$UNDENTE##O%IGENO

$USION A MATA $USION DIRECTA A "LISTER

CONVERSION

"ATCH

CONVERSION

CONTINUA

RE$INACION A $UEGO LIMPIE&A DE ESCORIA

"lis'er Es(oriaMa'a Es(oria

"lis'er Es(oria "lis'er Es(oria

A)o*os Es(oria Es(oria *e Des(ar'eMa'a #Alea(i+)C,


3/30

3

CONCENTRADO DE CO"RE

Mi)erales *e (obre Ga)-aCalcopii!a" C#F$S 2 C#a%o" SiO 2Bo&i!a" C# 'F$S ( Dolo)i!a" CaCO 3 M*CO 3Calcoci&a" C# 2S Al#)i&a!o+" SiO 2,Al2O 3Pii!a" F$S 2I)p#$%a+" A+- S.- Bi- /&- P.M$!al$+ P$cio+o+0" A*- A#- P!

$USION

$USION MATA $USION DIRECTA"LISTER

CONVERSION A MATA

ESCORIA.F$ 2SiO ( - F$ 3O (CaO - M*O - Al 2O 3 -C# C# 2SF$S - C# 2O -A+- S.- Bi- /& - P.

METAL "LANCO. C# 2 SA+- S.- Bi- /& - P.

SEMI/"LISTER.C,S- A+- S.- Bi- /& - P.A*- A#- P!

ESCORIA.F$ 2 SiO ( - F$ 3O (CaO - M*O - Al 2O 3 -C# C# 2SF$S - C# 2 O -A+- S.- Bi- /& - P.

"LISTER. C,S- A+- S.- Bi- /& - P.A*- A#- P!

ESCORIA.F$ 2SiO ( - F$ 3O ( -CaO - M*O - Al 2O 3 -C# C# 2SF$S - C# 2O -A+- S.- Bi- /& - P.

MATA. C# 2S F$S -F$ 3 O ( - A+- S.- Bi- /& - P.A*- A#- P!

Polvo D,('oA+-S.-/&-P.

Gas Sali*aSO 2 - CO 2- O 2





$,)*e)'e.SiO 2

$,)*e)'eSiO 2

TERMINACIONSEMI/"LISTER

Polvo D,('oA+-S.-/&-P

.

Gas Sali*aSO 2 - O 2

ESCORIA.F$ 2 SiO ( - F$ 3O ( -C# C# 2SF$S - C# 2 O -A+- S.- Bi- /& - P.

ESCORIA.CaO, F$ 2O 3 - C# 2 OA+- S.- Bi- /& - P.

"LISTER . C#S- A+- S.- Bi- /& - P.

"LISTER . C#S- A+- S.- Bi- /& - P.

Polvo D,('oA+-S.-/&-P

.


$,)*e)'e.SiO 2

$,)*e)'e.CaO

"LISTER . C#S- A+- S.- Bi- /& - P.


RE$INACION A $UEGO


4/30

(

DIAGRAMA DE $LUO DE LA $UNDICION CALETONES1 133 $USION CALENTAMIENTO 4 $USION EN "AO


5/30

'

$USION DE CONCENTRADO EN "AO / PROCESO TENIENTE 1/133


6/30

4

Alimentación húmeda:

•Carga Fría•Fundente (Cuarzo)•Carbón

Gases

Aire y oxígeno

Metal lanco

!"# Cu

$scoria

%oberas &nyección Concentrado 'eco

Concentrado inyección

%oberas Aire 'olado

CONVERTIDOR TENIENTE CON$IGURACION ACTUAL


7/30


8/30 6

REACCIONES >UIMICAS DE LA TECNOLOGIA TENIENTE


9/30 7

MECANISMO DE $USION DEL CONCENTRADO


10/30 18

MECANISMO DE $USION DEL CONCENTRADO MODELACIONMATEMATICA


11/30


12/30 12

MECANISMO DE $ORMACION DE ESCORIA


13/30 13

MECANISMO DE $ORMACION DE ESCORIA / DIAGRAMA DE $ASES SiO2 $eO $e2O8


14/30


15/30

1'

MECANISMO DE $ORMACION DE ESCORIA DENSIDAD DE ESCORIAS INDUSTRIALES A 1200 ?C


16/30

14

MECANISMO DE $ORMACION DE ESCORIAMICRO$OTOGRA$IA DE ESCORIA DE CONVERTIDOR TENIENTE


17/30

15

CARACTERISTICAS $ISICAS DE LOS CONVERTIDORES TENIENTE DE LAS $UNDICIONES CHILENAS


18/30

16

SISTEMA@ACUMULACION

Paa #& poc$+o $& $+!a9o $+!a.l$ co&!io la ac#)#laci:& ; 8

ENTRADA ; SALIDA

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCES DE MASA Y CALORREGLAS GENERALES

16 LE4 DE CONSERVACIBN DE LA MATERIA16 LE4 DE CONSERVACIBN DE LA MATERIA

26 LE4 DE CONSERVACIBN DE LA ENERGA26 LE4 DE CONSERVACIBN DE LA ENERGA

ENTRADA SALIDA

Lo+ .ala&c$+ 9$ )a!$ial$+ p#$9$& +$ $+ci!o+ $& !


19/30


20/30

28

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCES DE MASAP$+$&!aci:& G?ica E$)plo Dia*a)a 9$ Sa&K$H


21/30

21

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCE DE MASA PARAUNA MASA DESCONOCIDA DE PRODUCTOS

Co)(e)'ra*o *eCobre

$,)*e)'e

Re'or)os

Aire

O


22/30

22

)co&c C#co&c > )$!o C#$!o ))a!a C#)a!a )$+c C#$+c ) polo C# polo ; ∆)$+c C#$+c > ∆))a!a

C#)a!a

)co&c F$co&c > )$!o F$$!o ))a!a F$)a!a )$+c F$$+c ) polo F$ polo ; ∆)$+c F$$+c > ∆))a!a F$)a!a

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCES DE MASAPARA UNA MASA DESCONOCIDA DE PRODUCTOS

Co)(e)'ra*o *eCobre

$,)*e)'e

Re'or)os

Aire

O


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23

12

T

T

p

p TT

9TCC

2

1

−=∫

( )12i pii TTC) −=

( ) ( )[ ]ml Cu p fusiónm sCu p

Cu

CuCu T T C H T T C

MW

mq −+∆+−= 21

C# ; 1338 MJ

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCES DE MASA Y ENERGIABala&c$ +i)pl$ 9$ )a+a H $&$*a

"ala)(e *e E)er-=a *e la Caa(i*a* Cal+ri(a

Pro!e*io *el valor *e la (aa(i*a* (alor=i(a e)el ra)-o *e 'e!era',ra T1 / T2

El calo &$c$+aio paa cal$&!a #&a )a+a 9$ !i 9$ #&a $+p$ci$ i 9$+9$ la !$)p$a!#a T1 a T2

i calo- J -)i )a+a 9$ la $+p$ci$ i- K* -c pi po)$9io 9$ la capaci9a9 calo?ica 9$ la $+p$ci$ i- J K*

1 1 -E7e!lo

E&c#$&!$ $l calo &$c$+aio paa cal$&!a H ?#&9i 1 K* 9$ co.$ 9$+9$ '88 a 1'88

∆?#+i:& ; 1301( KJ)ol T?#+i:& ; 13'5

C pC# + ; 1503 KJ)ol C pC# l ; ('02 J)ol

MC# ; 430''


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2(

8 $eS F 5 O2 $e8O F 8 SO2)olKJ1116o OF$ (3 −=∆

)olKJ182oF$S −=∆

)olKJ275oSO2 −=∆

)olKJ8o

O2=∆

(3158333 2(3 O Femol kJ H H H H o

FeS

o

SO

o

O Fe

o

reacción −=∆−∆−∆=∆

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCES DE ENERGIACALOR DE REACCIÓN

Ca!bio To'al *e E)'al=a

T$)p$a!#a 9$ $ac!a&!$+" 276

T$)p$a!#a 9$ po9#c!o+ paa ∆ ; 8 " (843

T$)p$a!#a 9$ po9#c!o+ 1(53 " ∆ ; 1024 MJ)ol


25/30

2'

SISTEMAENTRADAE&!alpa

SALIDA

E&!alpa @ACUMULACION

∑∑ == +∆=∆−∆

m

j pérdidasacumuladoreactantes j

n

i productosi Q H H H 1

1

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN DE BALANCES DE ENERGIAREGLAS GENERALES

LEY DE CONSERACIÓN DE ENERGQALEY DE CONSERACIÓN DE ENERGQA

El .ala&c$ 9$ $&$*a p#$9$ +$ $+ci!o $& !


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24

SISTEMAENTRADAE&!alpa SALIDAE&!alpa@ACUMULACION

T


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25



SC Bala&c$ 9$ )a+a H $&$*a 9$ ?#+i:& 9$ co.$ $& CT

PARAMETERS UNITS PRODUCTS

Bla+! N)3 33888 Ma''e

Co&c0F$$9 ! '8 T$)p$a!#$ oC

Fl#@ F$$9 ! 4 C# 7403((62Ti)$ 1

O2 Bla+! 3( Sla-

EAT LOSSES GJ 6 T$)p$a!#$ oC

C# 70562721

F$3O( 140454((

SiO2 li. 6088((33

Gases

T$)p$a!#$ oC

Floa!$ N)3 31'64023

SO2 2(07453

CO2 306'5814

O2 20221'74

Co)(e)'ra'e Pase

C# 2'088 C#F$S2 53088

F$ 26088 C#'F$S( 8088

S 27088 C#2S 8088

SiO2 '088 F$S2 '088

CaO 3088 SiO2 '088

M*O 2066 CaCO3,M*CO3 7064

Al2O3 2088 Al2O3 2088

To!al 7(066 F$2O3 '01(

To!al 188088



28/30

26



SC Bala&c$ 9$ )a+a H $&$*a 9$ ?#+i:& 9$ co.$ $& CTINPUT

Temp. Amount Amount Amount Latent H Latent H

oC kmol k Nm3 m! "!

Co)(e)'ra'e 30.000 313.9#1 49998.5#1 12.609 145.46 $1#1063.59

Cu%e&2 30.000 198.896 36500.000 8.690 96.35 $3##6#.88

Cu5%e&4 30.000 0.000 0.000 0.000 0.00 0.00

%e2'3 30.000 16.093 25#0.000 0.490 8.4# $13256.53

%e&2 30.000 20.839 2500.000 0.498 6.50 $3568.32&('2 30.000 41.608 2500.000 0.962 9.33 $3#889.#9

CaC'3)"C'3 30.000 26.#2# 4928.5#1 1.#16 20.91 $62154.49

Al2'3 30.000 9.808 1000.000 0.252 3.90 $16426.59

$l,< 25.000 98.64# 6000.000 2.245 0.00 $89882.35

&('2 25.000 89.8#4 5400.000 2.0## 0.00 $81862.09

Ca' 25.000 6.419 360.000 0.108 0.00 $40#6.94

Al2'3 25.000 2.354 240.000 0.061 0.00 $3943.32

Air 40.000 1193.461 34431.821 2#202.#03 521.84 521.84

N2*+ 40.000 942.812 26411.3#5 21490.135 412.0# 412.0#

'2*+ 40.000 250.648 8020.445 5#12.568 109.## 109.##

O


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27



SC Bala&c$ 9$ )a+a H $&$*a 9$ ?#+i:& 9$ co.$ $& CT

PARAMETERS UNITS PRODUCTS

Bla+! N)3 25'88 Ma''e

Co&c0F$$9 ! '8 T$)p$a!#$ oCFl#@ F$$9 ! 4 C# 7403((62

Ti)$ 1

O2 Bla+! (8 Sla-

EAT LOSSES GJ 6 T$)p$a!#$ oC

C# 70562721

F$3O( 140454((

SiO2 li. 6088((33

Gases

T$)p$a!#$ oC

Floa!$ N)3 24864023

SO2 38023136

CO2 (0458224

O2 106(4437

Co)(e)'ra'e Pase

C# 2'088 C#F$S2 53088

F$ 26088 C#'F$S( 8088

S 27088 C#2S 8088

SiO2 '088 F$S2 '088

CaO 3088 SiO2 '088

M*O 2066 CaCO3,M*CO3 7064

Al2O3 2088 Al2O3 2088

To!al 7(066 F$2O3 '01(To!al 188088



30/30

38



SC Bala&c$ 9$ )a+a H $&$*a 9$ ?#+i:& 9$ co.$ $& CTINPUT

Temp. Amount Amount Amount Latent H Latent H

oC kmol k Nm3 m! "!

Co)(e)'ra'e 30.000 313.9#1 49998.5#1 12.609 145.46 $1#1063.59

Cu%e&2 30.000 198.896 36500.000 8.690 96.35 $3##6#.88

Cu5%e&4 30.000 0.000 0.000 0.000 0.00 0.00

%e2'3 30.000 16.093 25#0.000 0.490 8.4# $13256.53

%e&2 30.000 20.839 2500.000 0.498 6.50 $3568.32

&('2 30.000 41.608 2500.000 0.962 9.33 $3#889.#9

CaC'3)"C'3 30.000 26.#2# 4928.5#1 1.#16 20.91 $62154.49

Al2'3 30.000 9.808 1000.000 0.252 3.90 $16426.59

$l,< 25.000 98.64# 6000.000 2.245 0.00 $89882.35

&('2 25.000 89.8#4 5400.000 2.0## 0.00 $81862.09

Ca' 25.000 6.419 360.000 0.108 0.00 $40#6.94

Al2'3 25.000 2.354 240.000 0.061 0.00 $3943.32

Air 40.000 896.#26 258#0.903 20439.189 392.10 392.10

N2*+ 40.000 #08.39# 19844.613 16146.959 309.62 309.62

'2*+ 40.000 188.329 6026.291 4292.230 82.48 82.48

O

apuntes mi51a ct primav07

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