Modifications of the chemical composition and microstructure of flash smelting copper slags in the process of their reduction

Modificaciones de la composición química y la microestructura de las escorias de cobre de fundición flash en el proceso de su reducción

La fundición de cobre ampolloso en un horno de fundición rápida genera escorias que contienen grandes cantidades de cobre, hierro y plomo. Por lo general, este material se somete a reducción con coque en un horno eléctrico. En el presente artículo se analizan los resultados de las investigaciones sobre la reducción de escorias con otro reductor, es decir, polvo de antracita. Se analizó la microestructura, la composición química y la composición de fases de cada escoria experimental. A partir de los resultados, se estimó el nivel de descopperización del material estudiado. Se demostró que el polvo de antracita podría considerarse una alternativa a los reductores utilizados actualmente.

INTRODUCCIÓN

En muchos procesos pirometalúrgicos se generan escorias de composición química muy diversa. Las escorias con bajo contenido en metales se utilizan básicamente en la ingeniería de carreteras, la industria cementera y la industria química, mientras que las escorias con mayor contenido en metales se devuelven a los procesos metalúrgicos o se procesan con el objetivo de recuperar sus componentes metálicos. De forma casi continua, en muchos centros de investigación se llevan a cabo investigaciones encaminadas a lograr una mayor recuperación de metales a partir de estos materiales. Se trata de escorias procedentes tanto de procesos siderúrgicos como de la producción de metales no férreos [1-7]. Un ejemplo de escoria con un contenido muy elevado de metal es la escoria de fusión instantánea generada durante la fundición de cobre blíster. Lo más habitual es que este material se someta a reducción con coque en un horno eléctrico. A continuación se exponen los resultados de un estudio sobre la reducción de este tipo de escoria con polvo de antracita. Se analizó la microestructura, la composición química y la composición de fases de cada escoria experimental.

MATERIALES DE INVESTIGACIÓN

Como material de ensayo inicial se utilizó escoria industrial obtenida durante la fundición flash de cobre blíster en KGHM "Polska Miedź". Su composición química se presenta en la Tabla 1.

Como reductor de carbono se utilizó polvo de antracita. Su selección fue el resultado de un intento de encontrar un material que contuviera carbono y que fuera alternativo al coque de brisa que se utiliza en la práctica industrial para los fines de la tecnología discutida. Cabe señalar que en las industrias energética y metalúrgica se aplican cada vez con más frecuencia diversos tipos de combustibles alternativos, producidos a base de materiales de desecho de carbono de grano fino y biomasa [8-13].