Behavior of copper chalcogenides during vacuum-thermal processing

Comportamiento de los calcogenuros de cobre durante el tratamiento térmico al vacío

En este trabajo se determinan las funciones termodinámicas de evaporación de calcogenuros de cobre (Cu₂S, Cu₂Se y Cu₂Te) a partir de datos previamente publicados y de valores termodinámicos obtenidos por los autores del trabajo. Los resultados obtenidos indican una probabilidad muy baja de separación de los compuestos en cobre y calcogenuro por disociación en condiciones de procesado térmico al vacío. Las transiciones de fase líquido-vapor en los sistemas binarios Cu₂S - Cu₂Se, Cu₂S - Cu₂Te y Cu₂Se - Cu₂Te a bajas presiones de 15 y 0,7 kPa se construyen a partir de la presión de vapor de los calcogenuros de cobre. Se demuestra que la disminución de la presión sobre el baño líquido perjudica la separación de los calcogenuros, por lo que no es posible la separación en una sola etapa mediante tratamiento de termovacío a una presión de 0,7 - 15 kPa.

INTRODUCCIÓN

Los calcogenuros de cobre constituyen la base de las matas de las plantas de cobre y plomo.

La electrorrefinación del cobre produce un producto multicomponente, el limo electrolítico de cobre, que contiene calcogenuros en forma de sus compuestos con cobre, plata y oro. El limo se utiliza como materia prima para la producción de metales nobles, selenio y telurio. Uno de los valiosos productos del refinado del cobre es su teluro, que incluye impurezas de otros elementos y compuestos.

Los artículos de revisión [1-3] resumen la información sobre las tecnologías desarrolladas en los últimos 30 años. De los datos analizados se puede concluir que el interés de los investigadores se dirige al desarrollo de esquemas hidrometalúrgicos, que no son perfectos y se caracterizan por tener varias etapas. Por lo tanto, el desarrollo de un método rentable y respetuoso con el medio ambiente es de gran importancia para la industria.

Es interesante considerar las propiedades termodinámicas de los calcogenuros de cobre y de los sistemas dobles con su participación en la determinación de los límites del equilibrio vapor-líquido, la posibilidad de extracción disociativa de los calcogenuros de los compuestos, la distribución de los elementos y su concentración en un producto intermedio individual.

Se necesitan datos sobre la presión de vapor saturado del Cu₂S, Cu₂Se y Cu₂ Te líquidos para determinar los límites de los campos de coexistencia de las fases líquida y vapor.

La información relativa al Cu₂S se resume en las monografías [4, 5], donde sólo se dan los valores de la presión de disociación del compuesto líquido. La presión de disociación del Cu₂ Se cristalino y del Cu₂ Te se da en estudios [6, 7]. Las actividades de los calcógenos en el cobre líquido para temperaturas de 1 150 - 1 500 °C se determinaron en [8] para pequeños contenidos de azufre (1,97 - 3,66 at. %), selenio (1,5 - 2,7 at. %) y teluro (2,32 - 4,31 at. %), son insuficientes para el cálculo de las presiones parciales de los componentes.