Tecnología de Fusión del Cobre: Hornos Industriales y Procesos Metalúrgicos

Proceso de Fusión del Cobre

El objetivo principal del proceso de fusión es lograr el cambio de estado de sólido a líquido para que el cobre (Cu) se separe de otros elementos. El cobre se somete a temperaturas de aproximadamente 1200 °C. Esta fusión se realiza principalmente de dos maneras, utilizando hornos reverberos y hornos Teniente.

Horno Teniente

Características Principales

• Clasificado como un proceso de fusión en el baño.
• Potencialidades basadas en su alto nivel de fusión autógena de concentrados de cobre.
• Gran capacidad de conversión.
• Alta y estable concentración de SO₂.
• Gases de salida con bajo arrastre de material particulado.

Mecanismo de Soplado Continuo

El soplado continuo del baño fundido a través de las toberas, mediante una mezcla gaseosa formada por aire comprimido de baja presión y oxígeno industrial, permite la agitación del baño fundido y la oxidación parcial del sulfuro de hierro y del azufre contenido en la carga.

Flujos de Productos

• Metal blanco líquido con 74 – 76% de cobre (a 1220 °C).
• Escoria líquida con 8% de cobre (a 1240 °C).
• Gases, con un 25% de SO₂ (a 1260 °C).

Características del Equipo

• Reactor cilíndrico de 5 metros de diámetro y 22 metros de largo.
• Revestimiento de ladrillos refractarios.
• Bocas de salida de gases.
• Equipado con un Garr Gun para la alimentación de concentrado.
• Además del fundente, ubicado en la culata opuesta a la boca.
• Sangrías ubicadas a distintos niveles para la descarga del metal blanco y la escoria.

Tecnología Outokumpu

Características del Equipo

• La Torre de Reacción.
• El Sedimentador.
• La Torre de Salida de Gases.

La temperatura del eje es de 1260 °C y los gases de salida alcanzan temperaturas de 1300 – 1350 °C.

El gas oxidante, que es aire enriquecido con oxígeno (65-85%), se precalienta a 450-1000 °C.

Horno Reverbero

El horno de reverbero es esencialmente un horno de hogar en el cual la carga sólida consiste en concentrados, calcina y fundente, junto con la escoria fundida y polvos recirculados provenientes del convertidor que contienen cobre. Dicha carga se calienta a 1200 o 1250 °C debido a los gases calientes de combustión que se extienden sobre la superficie del baño.

Este horno consiste en un hogar revestido de material refractario, normalmente de magnesita o cromo-magnesita, con una bóveda fija (de sílice) o suspendida (de magnesita).

Productos del Horno Reverbero

Los productos del horno de reverbero son la escoria fundida, que se desecha, y la mata fundida, la cual se transfiere al convertidor para su oxidación y para obtener cobre blíster.

Desventajas

• Comparado con otras unidades de fundición, consume considerable energía (en forma de combustibles de hidrocarburos).
• Produce grandes volúmenes de gases de combustión diluidos en SO₂ (1% en volumen).