Procesos de mano factura

Integrantes: Josue Emanuel Gavilanes Bajaa Luis Danilo Castillo Parrales

CARACTERISTICAS Es un metal maleable, dctil y de

color blanco azulado el zinc metlico no fue descubierto

hasta el siglo 16 por Paracelcus. El zinc es un metal quebradizo con un

reflejo azulado. Se obtienefcilmente ya que se encuentra enminerales concentrados como lablenda ZnS y la cincita ZnO

Es el 23 elemento ms abundanteen la Tierra

Estado ordinario Slido (diamagntico)Densidad 7140 kg/m3Punto de fusin 692,68 K (420 C)

Materia Prima

MENA: Una mena de un elemento qumico, generalmente un metal, es un mineral del que se puede extraer aquel elemento porque lo contiene en cantidad suficiente para poderlo aprovechar

La principal mena del Zn es la blenda o esfarelita, sulfuro de Zn, ZnS (67% Zn), aunque no es la de mayor contenido porcentual de Zn, si es la ms importante en cuanto a explotacin ya que el 90% de Zn se extrae de ella

Otras menas son: Zincita: oxido de Zn, ZnO (80% Zn) Smithsomita: carbonato de Zn, ZnCO3 (52% Zn) Calamina: Silicato brico de Zn, (ZnO)2(OH)2 SiO2 (54% Zn) Franklinita: Ferrita doble de Zn y Mn, (ZnO, MnO) Fe2O3 (618%Zn), no se explota.

DESCRIPCIN GENERAL DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL ZINC

Obtencin del mineral

Dependiendo de la concentracin del mineral se pueden utilizar dos procedimientos:

1. va seca (concentraciones mayores del 10%) o

2. va hmeda (concentraciones menores al 10%)

Blenda

calamina

Procedimientos: Va seca

Procedimientos: Va hmeda

METALURGIA DEL ZINCPuede realizarse por dos vas: VIA PIROMETALRGICA VIA HIDROMETALRGICA

Va Seca Va hmeda

98 % 99,9 %

METALURGIA DEL ZINC

El proceso de tostacin En este proceso, la blenda tiene que oxidarse y convertirse, progresivamente, en xido a medida que el oxgeno penetra en las partculas slidas y se evacua hacia su superficie el SO2. Esta conversin en xido de la blenda se exige tanto para la va piro metalrgica de tratamiento como para la hidrometalurgia, puesto que el sulfuro no se ataca con facilidad por cidos o bases y, adems, es inerte a la reduccin con carbn. No procede tampoco la fusin para mata al ser un metal muy poco noble.

METALURGIA DEL ZINC

El proceso de tostacin

La tostacin del concentrado se realiza en hornos, cuyas capacidades de tostacin son 300, 400, y 850 toneladas diarias de concentrados.

En esta fase, el concentrado se tuesta con aire, formndose xido de zinc (ZnO), denominado calcine, y dixido de azufre gaseoso (SO2), que posteriormente se transforma en cido sulfrico (H2SO4).

PIROMETALRGICA

Se pretende obtener la mxima cantidad posible de oxido de Zn y reducir el contenido de azufre por oxidacin a menos del 1% , forma en la cual el xido de Zn que resulta puede reducirse por medio de carbn en un horno de retorta a Zn metlico.

OBJETIVO

TOSTACIN

Los productos obtenidos de la tostacin del sulfuro de zinc se reducen mediante carbn para dar Zn metlico, esta operacin se puede realizarse por varios procesos, algunos bastante recientes y otros muy antiguos.

PIROMETALRGICAREDUCCIN DEL ZnO

La reaccin de reduccin es endotrmica, escribiendo el proceso total de la siguiente forma:

PIROMETALRGICAREDUCCIN DEL ZnO

VENTAJAS

las operaciones de carga y descarga estn ms mecanizadas y se reduce la mano de obra el metal se retira en grandes cargas facilitando el tratamiento posterior el Zn obtenido es ms puro que en las retortas horizontales Mene menos problemas de higiene laboral y medioambiental permite tratar menas que no se pueden tratar por el otro proceso reduce la formacin de polvo azul y los residuos a reciclar % de Zn recuperado es mayor mejor aprovechamiento energtico por la recuperacin de los gases del condensador y de los

de calefaccin residuales para recalentar el aire.

PIROMETALRGICA

TOSTACIN

En la tostacin por la hidrometalurgia o va hmeda se pretende:

Lograr producir la mxima cantidad posible de oxido de Zn libre. Producir una cierta tostacin sulfatante que de lugar a suficiente cantidad de sulfato

de Zn para compensar las partidas de sulfato en el circuito de lixiviacin Minimizar la produccin de ferritas, este ltimo aspecto es especialmente importante

HIDROMETALRGICA

Durante la fase de lixiviacin, la calcina es tratada mediante una solucin diluida de cido sulfrico (180190 g/l). Esta operacin se realiza a una temperatura de aproximadamente 60C y dura entre una y tres horas. En esta fase, queda todava un porcentaje que vara entre 10 y 25% de zinc insoluble que va a ser recuperado gracias a una operacin complementaria.

disolver la mxima cantidad de Zn de la calcine aprovechar metales valiosos presentes en la calcine

LEXIVIACIN

HIDROMETALRGICA

Despus de la lixiviacin, algunos elementos externos estn todava presentes en la solucin. Su eliminacin se realizar con la ayuda de polvo de zinc. La cantidad necesaria de polvo de zinc depende del porcentaje de impurezas que contiene la solucin. Esta purificacin dura entre una y ocho horas. Al final del proceso, se recuperan las partculas de zinc por filtracin.

HIDROMETALRGICAPURIFICACIN

Una vez purificada la solucin, se vierte en depsitos de electrolisis (tanques de cemento revestidos de PVC), constituidos por nodos de plomo y de ctodos de aluminio. Esta operacin necesita entre 30 y 40C y va a permitir al zinc depositarse en el ctodo de dnde se le despegar por pelaje (o stripping) cada 24, 48 o 72 horas, segn el caso.

La produccin por celda que contiene hasta 86 ctodos de 1,6 m, puede alcanzar 3 t/da El zinc obtenido es muy puro (99,995 %). Contiene menos de 50 ppm de impurezas, siendo el plomo la principal.

Finalmente el zinc obtenido es fundido y moldeado en lingotes, que es como ser comercializado en el mercado industrial.

HIDROMETALRGICAELECTROLISIS

ESQUEMA DETALLADO DEL ZINC POR HIDROMETALURGIA

Razones para la produccin Electroltica del Zn

Costes de produccin son menos elevados debido a menosmano de obra y menor consumo energtico. Mayor recuperacin de metales secundarios y a precios baratos como el Cu, Pb, Cd, Ni... Se obtiene directamente una mayor pureza del Zn y de losmetales secundarios que en el proceso pirometalrgico. Permite en general tratar menas pobres con un mayorcontenido en hierro que en el proceso pirometalrgico en elcual el Fe presenta problemas porque tambin se reduceconsumiendo carbn Plantea muchos menos problemas de higiene laboral y deimpacto medioambiental

Estadsticas del zinc

Produccin y consumo

mundial del zinc

Procesos de mano facturaCARACTERISTICASMateria PrimaDESCRIPCIN GENERAL DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL ZINCObtencin del mineralProcedimientos: Va secaMETALURGIA DEL ZINCMETALURGIA DEL ZINCNmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12VENTAJASNmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Razones para la produccin Electroltica del ZnEstadsticas del zincNmero de diapositiva 21Produccin y consumo mundial del zincNmero de diapositiva 23