LOS CONCENTRADOS NO TOSTADOS DE SULFURO DE NÍQUEL

LOS CONCENTRADOS NO TOSTADOS DE SULFURO DE NÍQUEL

Se funden hasta mata y escoria en hornos de:

• Hornos de fusión instantánea
• Hornos eléctricos
• Hornos de cuba.

Al igual que sucede con la fusión comparada de los concentrados de sulfuros de cobre tostados y sin tostar, las reacciones y combinaciones de la fusión son las mismas cuando se funden sulfuros de níquel tostado y sin tostar. En todos los casos los sulfuros metálicos y los metales preciosos se combinan en una capa de mara, mientras que la ganga de roca de desecho, óxido, de hierro y fundentes forman una escoria.

A continuación presentaremos un modelo de Fundición de Mata de Níquel con Hornos Eléctricos:

[pic 1]

Figura 1: Fundición de mata de níquel con hornos eléctrico vista en planta:

1, espesor de artesas, de 60 pies de diám., 2, tanque de almacenamiento de pulpa, 27 pies x 49 pies; 3, filtro de tambor, 14 pies x 16 pies; 4, tolva giratoria de 100 t.c., 18 pies x 21 pies; 5, tolva giratoria de 50 t.c., 14 pies x 17 pies; 6, tostador de lecho fluido nominal de 14 pies x 16 pies: 7, granulador de escoria; 8, ciclón, de 4 pies de diárn.: 9, caldera recuperadora de calor; 10, transportador de vagonetas, 36 pies x 20 pies x 135 pies: 11, horno eléctrico de 90 pies x 22 pies; 12, tolva de finos; 13, electrodo de 4 pies de diám. x 50 pies; 14, tolva de variaciones del fundente; 15, grúa elevada de 60 t.c.; 16, canaleta para sangrado de mara; 17, canaleta de retorno de escoria del convertidor; 18, convertidor de 13 pies 6 pulgadas x 35 pies; 19, chatarra de convertidor; 20, quebradora Traylor; 21, tolva de almacenamiento de 100 t.c.; 22, quebradora de cono Symons; 23, transportador de fundente y chatarra; 24, tolva de fundente y chatarra; 25, molino de arcilla; 26, tolva de polvos; 27, boca de descarga de tres vías; 28, mara Bessemer a vaciado de ánodos; 29, escoria granulada a área de depósito.

Sistema:

[pic 2]

[pic 3]

1. HORNO ELÉCTRICO

Se utiliza para la fusión de concentrados crudos de níquel cuando la intención principal es el ahorro por la eliminación de la tostación y otras operaciones preliminares y la reducción del tiempo de procesamiento y el manejo del mineral. Por otra parte, la fusión instantánea aprovecha el alto contenido de azufre que hay en el material de alimentación, el cual puede usarse como combustible para el proceso. se utilizan con éxito en una situación en la que el mineral sea de alta ley comparado con las menos actuales, pentlandita y calcopirita mezcladas con 4 a 5% de níquel y 2.5 a 2.8% de cobre, y diseminadas en forma muy fina. La fusión directa sin tratamiento de beneficio excesivo elimina las pérdidas de metal que ocurren en dicho paso y el mineral es de ley suficientemente alta comparado con el producto concentrado hecho a partir de un mineral de baja ley.

Para este tipo de fusión también se utilizan:

1. Características del Hornos de tipo de arco sumergido con seis electrodos Soderberg:

Esta constituido de 3 1/2 pies de diámetro (1.07 m) dispuestos en fila. La construcción del horno es convencional, con hogar de magnesita y paredes laterales más bajas, mientras que las paredes del lado superior y el techo son de ladrillo refractario. Sus dimensiones son 71 pies de largo, 18 pies de ancho de 10 1/4 pies de altura interior (21.6 x 5.49 x 3.13 m), con una capacidad de fusión de 500 toneladas por día; los electrodos se consumen a razón de 8 libras (3 .6 kg) por tonelada de carga con una alimentación total de energía de 20,000 kVA.

1. Carga

El mineral se tritura aproximadamente a un tamaño de 1/2 pulgada (12.5 mm) antes de cargarlo al horno, en el cual se funde hasta mata con contenido de 12 a 18%  de níquel y 6 a 8% de cobre, y a una escoria con contenido de 0.2% de níquel y 0.1 % de cobre. La escoria y la mata se extraen por el orificio de picada periódicamente; la escoria se sangra a una temperatura de 2480° F (1360º C) y se desecha en el tiradero de escoria. La mata se lleva a los convertidores.

La magnetita presenta el mismo problema y se trata en la misma forma que en los otros procesos de fusión de mata en horno eléctrico.

[pic 4]

1. FUSIÓN INSTANTÁNEA

La fusión instantánea de los concentrados no tostados de níquel la han hecho compañías mineras que tienen experiencia en la fusión de concentrados de cobre crudos, tales como Outokumpu en la fundición de Harjavalta, y utilizan el mismo procedimiento general usado para sus sulfuros de cobre.

1. Características

El diseño del horno y su construcción son relativamente iguales que los usados en la fusión de concentrados de cobre crudos, siendo las dimensiones del tiro de reacción de 12 pies de diámetro y 26 pies de altura (3.66 x 7.93 m). En el tiro de reacción se quema aceite combustible para reponer las pérdidas de calor que hay en el horno y para asegurar que se alcance la temperatura de reacción para que se lleve a cabo la fusión autógena de las pequeñas partículas alimentadas en el tiro de reacción.

1. Proceso

[pic 5]Figura 6: Fundición de níquel en la que se utiliza un horno de fusión instantánea del Outokumpu

1. Almacenamiento de concentrado; (2) Transportador de banda; (3) Seca (4) Colectores de polvo del secador; (5) Transportadores Redler; (6) Tolva de alimentación Quemador del concentrado; (8) Horno de fusión instantánea; (9) Caldera recuperadora del calor de radiación; (10) Intercambiador de calor; (11) Ventilador de aire primario; (12) Pretador Cottrell; (13) Ventiladores de extracción de aire; (14) Convertidor; (15) Granulación de la mata de Ni; (16) Horno de limpieza de escoria; (17) Granulación de escoria; (18) Turbo generador.

1. Carga

Los concentrados de floración finos y secados de pentlandita-pirrotita contenido aproximado de 6% de níquel y 0.5% de cobre se mezclan con polvo de cuarzo fundente y se inyectan con aire precalentado a 90

...