PROBLEMA 1: FUNDICION INSTANTANEA – PROCESO INCO

PROBLEMA 1: FUNDICION INSTANTANEA – PROCESO INCO.

Se ha de procesar un concentrado de cobre para actuar como catalizador y controlar el pH usando una mezcla de SO2 y aire (proceso INCO). Se obtiene una mata con 50 % de cobre en la mata, es por eso que se alimenta al horno, a través del quemador, el concentrado seco, aditivos y el oxígeno técnico. Los productos de dicho proceso son la mata de cobre, escoria y gases de proceso, que puede asumirse está libre de polvo.

1. Para una tonelada de concentrado, calcular:

1. La cantidad de mata producida.
2. La cantidad y composición de escoria.
3. La cantidad necesaria de aditivos.

1. Calcular:

1. Para el anterior proceso, la cantidad de oxígeno técnico necesario en Nm3, así como el volumen de gases producidos y su composición para una temperatura del gas de 1100 °C (Asumir que el gas se comporta como gas ideal).
2. El contenido de SO2 de los gases es posteriormente procesado en un 99.5 % para la producción de ácido sulfúrico mediante doble catálisis.

Calcular el volumen en Nm3, de la cantidad de aire fresco requerido adicionalmente para la producción de ácido sulfúrico.

       Datos:

       Concentrado: 63.4 % CuFeS2; 28 % FeS2; 7.3 % SiO2; 0.7 % CaO; 0.6 % Al2O3

       Oxígeno técnico: 95 % O2; el resto N2

       Mata de cobre: 50 % Cu; recuperación del 94.5 %

       Escoria: FeO : SiO2 : CaO = 68.5 : 27 : 4.5

       Asumir que el hierro se encuentra con valencia de +2 en la escoria y que esta no contiene       azufre. Como aditivos se añade el SiO2 y CaO. El rendimiento del oxígeno es del 90 %.

        SOLUCIÓN:

         [pic 1]

1. Para una tonelada de concentrado, calcular:

1. La cantidad de mata producida.

Mata: Cu2S, FeS

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1. La cantidad y composición de escoria.

Escoria: Cu2O, FeO, SiO2, CaO, Al2O3

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Hallando la composición de la escoria:

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1. La cantidad necesaria de aditivos

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1. Calcular

1. Para el anterior proceso, la cantidad de oxígeno técnico necesario en Nm3, así como el volumen de gases producidos y su composición para una temperatura del gas de 1100 °C (Asumir que el gas se comporta como gas ideal).

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