tostacion

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO PBLICOJOSE PARDODEPARTAMENTO: METALRGIA ASIGNATURA: METALURGIA FISICO-CORROSION

INTEGRANTES:CARDENAS DONAYRE, JOAQUINACEVEDO PAYANO RAUL2014INFORME de investigacion: aceroPROFESOR: ING: RICARDO CARBAJAL

INTRODUCION

EN ESTE IMFORME, REALIZAREMOS UN ESTUDIO BASICO Y FUNDAMENTAL DE LOS PROCESOS INVOLUCRADOS EN LA TOSTACION DE UNA MANERADIDACTICACOMO SABEMOS GRACIAS AL PROCESO DE TOSTACION OBTENCION DE UNA GRAN PARTE DE LOS MINERALES CONCENTRADOS QUE SERIAN CASI IMPOSIBLE OBTENERLOS MEDIANTE OTRO PROCESO , ESTO DEBIDO AL PRESENCIA DE OTROS COMPUESTOS COMO ELSULURO Y MINERALES FAMILIA QUE SE ENCUENTRAN EN LAS ROCAS AL EXTRAERLOS LA TOSTACION EN UN PROCESO TERMODINMICO EN CUAL EL CONCENTRADO REACCIONA CON EL OXIGENO SEPARNDOLOS DEL AZUFRE Y FORMANDO CO2 DEJANDO LIBRE AL MINERAL PARA EL SIGUIENTE PASO.

OBJETIVOS

SOMETER LA MUESTRA A CALENTAMIENTOY OBTENIENDO LA ACCIN DE UNA FASE GASEOSA (SO2) CON EL FIN DE OBTENER LA TRANSFORMACIN QUMICA DEL SLIDO A LA FORMA DEGASES

OBTENER GASES DE TOSTACIN CON LA CONCENTRACN DE SO2.

TRANSFORMAR LOS SULFUROS EN XIDOS DIXIDO DE AZUFRE QUE NO LLEVA A LA OBTENCIN DEL XIDODEL METAL.

REALIZAR LA TOSTACIN A PEQUEA ESCALA CON MOTIVOS DIDACTICOS PARA SU PROFUNDA COMPRENSION PARA LAS GRANDES EMPRESAS.

MARCO TERICO

MINERAL QUE CONTIENE PLOMO

LA TOSTACIN DEL SULFURO DE PLOMO CON OXIGENOSe produce xido de plomo y dixido de azufre gaseosa

2 PbS + 3 O2 2 Pb O + 2 SO2

Grupo:

Metales de bloque 14, 6 P Masa atmica 207,2 Dureza Mohs 1,5 Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 18, 4 Masa atmica:207,2 u Nmero atmico: 82 Grupo: 14

ESTRUCTURA CRISTALINO: Cbica entrada en las caras y cristaliza en octaedros.

PROPIEDADES FSICAS

Estado ordinario: SlidoColor:Color plateado con tono azulado ( gris azulado)Densidad: 11340 kg/m3Punto de fusin: 600,61 K (327 C)Punto de ebullicin: 2022 K (1749 C)Entalpia de vaporizacin: 177,7 kJ/molDureza:Flexible, inelstico Usos: se usa para hacer lminas de plomo en que estaba grabada una inscripcin del Tiempo Domiciano. En la actualidad se usa como cubierta Para cables ya sea de la telfono, de televisin, etc.Efectos: Dao al cerebro. Disminucin de la fertilidad del hombre a travs del dao en el esperma Perturbacin del sistema nervioso. Con respecto a su incidencia en el medio ambiente, el plomo se encuentra de forma natural en el ambiente, pero las mayores concentraciones encontradas en el ambiente son el resultado de las actividades humanas.

Otras:Es relativamente resistente al ataque del cido sulfrico y del cido clorhdrico, aunque se disuelve con lentitud en cido ntrico y ante la presencia de bases nitrogenadas. El plomo es anftero, ya que forma sales de plomo de los cidos, as como sales metlicas del cido plmbico. Tiene la capacidad de formar muchas sales, xidos y compuestos por rganos metlicos.

REACCIONES QUMICAS:El plomo tiene poca tendencia a reemplazar el hidrgeno de las soluciones acuosas del cido. El cido ntrico es el mejor disolvente que forma nitrato de plomo soluble. Casi todos los cidos orgnicos reaccionan con el plomo en presencia de oxgeno para formar sales. El plomo metlico no se altera en el aire seco, en aire hmedo se forma una pelcula de xido, que con el dixido de carbono forma carbonato bsico blanco. En solucin cida es poco reductor, en soluciones alcalinas es bastante reductor.Reacciones:Pb = Pb + 2 e-Pb + SO=4 = PbSO4 + 2 e-Pb + 2 HO- = PbO + H2O + 2 e-Pb + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e-PbSO4 + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + SO=4 + 2 e-PbO + 2 HO- = PbO2 + H2O + 2 e-

ANLISIS:El plomo en soluciones puede determinarse por la formacin de un precipitado blanco con cido sulfrico o sulfato soluble, por la formacin de un precipitado cristalino blanco con cloruro soluble y un precipitado amarillo con yoduro, cromato o dicromato.El plomo forma precipitados con muchos compuestos orgnicos (oxalatos, cidos, etc.) En la determinacin cuantitativa se usan varios mtodos. En un metal con gran contenido de plomo primero se determinan las impurezas y el plomo se calcula por diferencia. En la determinacin gravimtrica el plomo se pesa en forma de sulfato, una solucin de sulfato de plomo puede valorarse con molibdato de amonio.

2.- DEFINICIN DE TOSTACINEl tostado es un proceso metalrgico que implica reacciones slido gas a temperaturas elevadas con la presencia del oxgeno (del aire), lo que lleva a la formacin xido al metal y de dixido de azufre en estado gaseoso.En conclusin, consiste en calentar en hornos, el mineral o concentrado finamente con una inyeccin de aire, obteniendo xido metalMineralesFe,SO2

TOSTACIN Cu,O2SO3 Pb,- OXIDOS Aire (O2)- METAL

3.- CARACRERISTICAS SE TOSTACION DE CONCENTRADO Tamao del mineral reducido en fino para una mejor reaccin. Reaccin principales gas slido, la que cambia la naturaleza qumica del mineral concentrado. El proceso de tostacin es muy ordenado desde el punto de vista termodinmico. Se lleva a cabo por dos principales razones que dependen del mtodo de extraccin del mineral que se siga posteriormente. Temperatura de trabajo 500 -800 C.4.- GRANULOMETRIA DEL CONCENTRADOLos concentrados que se tuestan hasta ahora e hornos de tostacin Lurg, se pueden dividir en 3 categoras: Concentrados gruesos. Concentrados normales. Concentrados extremadamente finos.

BALANCES METALURGICOSLos concentrados gruesos tienden al aumento del lecho y la calcinacin se produce en el lecho de fluidizacin. Un contenido de 7 8 % de concentrados gruesos favorece este efecto. En la tostacin de concentrados gruesos, por lo general la temperatura la temperatura del lecho de fluidizacin est por encima de la temperatura de salida del horno. En los concentrados de la categora 2 se puede comprobar que con un contenido de humedad normal, la temperatura del lecho y de la salida del horno son casi iguales; En todo caso las diferencias de temperatura no son mayores al +/- 20% entre las mismas. Los concentrados extremadamente finos, la tostacin se realiza en un mayor parte en el lecho. No obstante, la formacin del lecho es reducida, en la mayora de los casos slo el 10% aproximadamente forma parte del lecho. 5.- VARIABLES DE LA TOSTACIN La oxidacin de los sulfuros con aire es de naturaleza homognea, las velocidades de tostacin depende de: Tamao de partcula (rea superficial) Violencia del contacto aire/partcula Temperatura del gas4FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2(1)Pirita Hematita3 FeS2 + 8 O2 = Fe3O4 + 6 SO2(2)Pirita MagnetitaLa tostacin de la plomo (FeS2) en una atmsfera altamente oxidante, produce la hematita (Fe2O3) de acuerdo a la reaccin # 1. Cuando la atmsfera de la tostacin es menos oxidante, la magnetita ser producida segn lo mostrado en la reaccin # 2.Para la extraccin ms favorable del oro, un producto que contiene aproximadamente 75 85 % de hematita y el resto magnetita, es generalmente el ms deseable. Durante la tostacin se puede formar un poco de sulfuro de hierro y esto es indeseable, los ferrocianuros se forman fcilmente con (Fe2SO4)

TEMPERATURA

Una tostacin de dos etapas se requiere cuando la alimentacin del mineral contiene arsenopirita, la primera etapa debe operar cerca delos 500 a 575 C en una atmsfera deficiente de oxgeno. Si muy poco oxgeno est presente, se puede formar los sulfuros arsnicos y estos pueden generar compuestos de baja reaccin a la temperatura. Dando por resultado la sinterizacin o convertirse en escoria de la carga del horno.

6.- CLASIFICACION DE LAS REACCIONES DE TOSTACIN

Heterognea Exotrmica Espontnea Reacciones en la fase gaseosa; Durante la tostacin la fase gaseosa contiene los siguientes elementos:

Oxgeno (aire)

Azufre (sulfuros)

Hidrogeno (humedad)

Nitrgeno (aire)

Carbono (carbonato)

PROCEDIMIENTOA. MATERIALES 201.13 gr de plomo

B. EQUIPOS

Cartulina o plstico Tamiz de 80 Balanza digital, con sensibilidad de 0.01 gramos de la masa Combas, atacador plano, morteros para moler la muestra Bandejas Fragua Cucharas Guantes Mandiles

PROCEDIMIENTO1. UBICAMOS UNA AREA DE TRABAJO Y SOLICITAMOS LAS HERRAMIENTAS PARA TRABAJO.2. COLOCAMOS LA MUESTRA DE PIRITA ( GRANULADA ) EN UNA BANDEJA. Es necesario para el proceso de tostacin que la muestra tenga un tamao superficial de malla 80.

1. TRITURAMOS LA MUESTRA PARA OBTENER EL TAMAO DE LA PARTICULA DE PLOMO EN UN TAMAO REDUCIDO.

2. TRITURAMOS POR PERIODO DE 5 MINUTOS TAMIZAMOS LA MUESTRA CALCULANDO EN UNA BALANZA DIGITAL LA MUESTRA REQUERIDA (201.13 gr)

OBTENIENDO LA MUESTRA DE 200 gr DE MUESTRA DE PIRITA PASAMOS AL SIGUIENTE AREA DE TRABAJO.

3. CON LA FRAGUA OPERATIVA COLOCAMOS UNA BANDEJANCON LA MUESTRA DE PIRITA. CALENTAMOS LA MUESTRA DE PLOMO 700 0C aproximadamente )

SE TUVO QUE MOVER LA MUESTRA CON UNA CUCHARA PARA EVITAR QUE SE PEGE A LA BANDEJA AL MOVER LA MUESTRA SE TUVO QUE REALIZAR DOS TIEMPOS UNO PARA MOVER EL MATERIAL Y OTRO PARA TOMAR AIRE YA QUE EL GAS DE SO2 ERA SOFOCANTE.

SE TUVO PRESENTE EL CAMBIO DE COLOR DE LA MUESTRA PARA SABER EL FIN DEL PROCESO DE TOSTACIN.

RETIRAMOS EL MATERIAL CON PRECAUCION UTILIZANDO UN LISTON DE MADERA COMO AISLANTE AL CALOR.

AL ENFRIAR, EN UNA CARTULINA PROCEDEMOS A PESAR LA MUESTRA DANDONOS COMO PESO 185 gr. TERMINAMOS EL TRABAJO OPERANDO LAS REACCIONES MATEMATICAMENTE PARA FINALMENTE SACAR NUESTRAS CONCLUCIONES Y OBSERVACIONES.

CALCULOS DE TOSTACIN:TENEMOS UNA MUESTRA DE 0.201.13 Kg DE PIRITA+plomo CON UN 90% DE RIQUEZA aproximadamente.Estos son los clculos obtenidos a partir de las siguientes ecuaciones:

POR MEDIO DE UNA REGLA DE TRES OBTENEMOS EL AIRE TEPORICO:

CONCLUSIONES

CUANDO LA MUESTRA VA FORMANDO SO2 LA MUESTRA SOLIDA VA OBTENIENDO UN COLOR ROJISO OSCURO PROPIO DEL OXIDO DE HIERRO. COVIENE REDUCIR XIDO A METALES QUE SUS SULFUROS. LOS CONCENTRADOS SULFURADOS PUEDEN CALENTARSE EN UNA ATMSFERA OXIDANTE PARA CONVERTIRLOS ( TOSTACIN SULFATANTE) EL PROCESO SE CONTROLA MANIPULANDO LA TEMPERATURA Y COMPOSICIN DE LA FASE GASEOSA ( Y TIEMPO DE RESIDENCIA DE LAS PARTICULAS SLIDAS ) LAS RELACIONES ENTREE LA MUESTRA SLIDA Y LOS COMPONENTES GASEOSOS EN EQUILIBRIO ASTN FIJADOS POR LA TEMPERATURA Y PRESIN PARCIAL DEL O2 Y SO2.

OBSERVACIONES

FUE NECESARIO LLEVAR EL EQUIPO DE FUNDICIN ( GUANTES, MANDILES) PORQUE EL TRABAJO SE REALIZ A ALTAS TEMPERATURAS MANTENIENDO CONTACTO DIRECTO AL MOVER LA MUESTRA PARA QUE NO SE ADDIERA A LA BASE DE LA BANDEJA.

YA QUE EL SO2 ES UN GAS MUY TOXICO Y NOCIVO PARA LA SALUD. ERA NECESARIO UN EQIPO DE RESPIRACIN CON FILTRO EVITANDO POSIBLES ASFIXIAS Y EL QUE OPERA EN LA FORJA ESTUVIERA TRABAJANDO SIN NESECIDAD DE TOMAR AIRE FUERA DEL AREA DE TRABAJO.

EL AREA DE TRABAJO NO ERA EL ADECUADO YA QUE LOS COMPAEROS PODIAN SENTIR EL OLOR DEL SULFURO ( GAS ) A METRTOR S DE DISTANCIA.

Anexo:

Gracias Profesor por sus enseanzas que cada da nos fortalece en conocimientos,

Resultado final de tostacin de plomo

BIBLIOGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos15/plomo/plomo.shtmlhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Proceso-Del-Plomo/5367214.htmlhttp://es.wilkipedia.org/wiki/plomo https://www.google.com.pe/search?q=PLOMO+EN+TOSTACION