Diseño de horno de fundición de cobre

Rino Guajardo, Matías Zamorano, Álvaro Videla.
JI3 2015, número 5, páginas 61-67.

ji32015n05_sci06

Abstract

La minería constituye una de las actividades más significativas para Chile. El procesamiento del mineral de cobre tiene muchas etapas, donde se obtiene como resultado cobre con un 99,99% de pureza. En la Figura 1 se pueden ver las etapas generales de este proceso. Actualmente las compañías que se dedican a este rubro en el país comercializan el cobre de dos formas, en cátodos electrolíticos y concentrado de cobre, donde este último es fundido generalmente fuera del país. Dentro de los procesos mineros, la fundición recibe el concentrado con un contenido de aproximadamente 30% de cobre y lo somete a procesos pirometalúrgicos, mediante los cuales el cobre es enriquecido para finalmente formar cobre metálico [1]. Este proceso requiere de mucha energía calorífica para generar reacciones a altas temperaturas. En Chile existen cinco fundiciones que obtienen cátodos de alta pureza. Sin embargo, el 80% de la capacidad de fusión del mundo se encuentra en Asia, siendo China y Japón los líderes, lo que se atribuye a sus bajos costos energéticos en este proceso [2]. Frente a esto, debe existir un desarrollo tecnológico en la industria para promover eficiencias que permitan el desarrollo tecnológico en el país. Esta investigación desarrolla un acercamiento inicial a la optimización del diseño de un horno. El proyecto busca diseñar, fabricar y testear un horno económico, no continuo, seguro y de pequeña escala que alcance la temperatura de fusión del cobre (1.250 ºC) y que permita llegar a la producción de metal blanco (fase sólida de ~65% Cu), controlando variables como energía aplicada durante el proceso y temperatura alcanzada en el horno.

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