Research of zinc concentrate oxidative roasting process

Investigación del proceso de tostado oxidativo del concentrado de zinc

En este trabajo se han llevado a cabo las pruebas del proceso de tostación oxidativa del sulfuro de zinc y del concentrado de sulfuro de zinc. Cuando se utilizan minerales de sulfuro de zinc en el proceso de obtención de zinc metálico, la operación de tostación oxidativa es siempre una etapa preliminar del proceso básico de producción de zinc. Tanto por el método hidrometalúrgico como por el pirometalúrgico.

INTRODUCCIÓN

El zinc, junto con el hierro, el aluminio y el cobre, se encuentra entre los cuatro metales más producidos en el mundo. Actualmente, el zinc, a partir de fuentes primarias, se obtiene por dos métodos. El primer método es un proceso pirometalúrgico en el que el óxido de zinc se reduce en un horno de cuba. El segundo método, líder en el mundo, es el proceso hidrometalúrgico, cuya etapa final es la electrólisis. En ambas tecnologías, cuando se utilizan minerales sulfurados, el proceso básico de producción de zinc va precedido de la tostación oxidativa de concentrados de sulfuro de zinc, que se produjeron como resultado del enriquecimiento de minerales que contienen zinc, la mayoría de las veces por flotación [1, 2].

El concentrado de sulfuro de zinc está formado principalmente por ZnS. Durante la tostación, pueden producirse las siguientes reacciones

ZnS + 1,5O₂ → ZnO + SO₂ (1)

SO₂ + 0,5O₂ → SO₃ (2)

ZnO + SO₃ → ZnSO₄ (3)

ZnS + 2O₂ → ZnSO₄ (4)

3ZnSO₄ + ZnS → 4ZnO + 4SO₂ (5)

Por otra parte, los principales componentes de la ganga, es decir, el carbonato de magnesio y el carbonato de calcio, sufren un proceso de descomposición térmica durante la tostación según la reacción

MgCO₃ → MgO + CO₂ (6)

CaCO₃ → CaO + CO₂ (7)

Como parte del trabajo presentado, se llevó a cabo una investigación sobre el proceso de tostación oxidativa del sulfuro de zinc y del concentrado de sulfuro de zinc.

METODOLOGÍA

El material de investigación utilizado fue sulfuro de zinc con una pureza del 99 % y un concentrado industrial de sulfuro de zinc que contenía

• 53,3 % de Zn en forma de ZnS,
• 2 % de Pb en forma de PbS,
• 6,6 % de Fe en forma de FeO y Fe2O₃,