Minerales de cinc.

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Minerales de cinc.

• Minerales sulfurados Blenda (ZnS)
• Blenda amarilla Contenido en Zn muy elevado.
• Blenda negra Contenido en Zn variable (30-60).
  Impurezas de Cd, Fe, Mn, Pb, As y Sb. Contenido
  en Ag escaso.
• Blenda mixta (blenda galena) Calcinación a la
  salida de la mina. Contenido en plomo elevado
  (5-15). Acompañadas a menudo de piritas de
  hierro y cobre. Contenido en Ag variable.
• Minerales carbonatados y silicatados
• (ZnCO3) contenido hasta 50 de Zn. Impurezas
  de Fe, Mn, Ca, Mg, Pb, Si, As, Sb y Cu.
• Otros minerales
• ZnMnO.Fe2O3.
• 4ZnS.ZnO.

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PROCESO ELECTROLITICO DE OBTENCION DEL CINC

• Etapas del proceso.
• Tostación.
• Lixiviación.
• Purificación
• Tratamiento del residuo de lixiviación.
• Electrolisis

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ETAPAS DEL PROCESO
Almacenamiento de concentrados
Tostación
Gas SO2
Calcina
Planta Lixiviación
Planta de Acido Sulfúrico
Pulpa de Jarosita
Planta Purificación
Planta de Cadmio
Cemento Cu - Co
Planta Electrolítica
Planta Fusión y Moldeo
Planta de Polvo de Zinc
Embalaje y Despacho
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Tostación.

• La tostación del concentrado se realiza en
  hornos, cuyas capacidades de tostación son 300,
  400, y 850 toneladas diarias de concentrados.
•  En esta fase, el concentrado se tuesta con aire,
  formándose óxido de zinc (ZnO), denominado
  calcine, y dióxido de azufre gaseoso (SO2), que
  posteriormente se transforma en ácido sulfúrico
  (H2SO4).

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• Los gases salientes primero pasan a travez de una
  caldera para producir vapor, esta caldera es
  especialmente diseñada para tratar los gases
  conteniendo polvos donde una gran cantidad de
  polvo de calcina de zinc es removida y la
  temperatura decrece a 300ºC Los gases pasan
  hacia ciertos ciclones y a un precipitador
  electrostáticas antes de pasar a la
  purificación en las torres de lavado

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• El gas exento de calcine es tratado en torres de
  lavado para eliminar los componentes que puedan
  interferir en la producción de ácido sulfúrico.
  Igualmente se elimina el agua que pudiera ser
  arrastrada con la corriente gaseosa en los
  denominados precipitadotes electrostáticos de gas
  de húmedo. Seguidamente el gas se envía a las
  plantas de ácido sulfúrico

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PRODUCTOS Y SUB-PRODUCTOS

• PRODUCTOS
  
  PROD. 2001
• ZINC , CALIDAD 99.99
  121,400 TM
• ALEACIONES Al/Pb CALIDAD
  22,780 TM
• ACIDO SULFURICO , CALIDAD GRADO B 98.3
  223,440 TM
• CADMIO DE ALTA PUREZA 99.97
  319 TM
• SUB-PRODUCTOS
• CEMENTO DE Cu-Co , 56 de Cu
  1,829 TM
• CONCENTRADO DE PLATA, 413 oz/TC
  1,351 TM

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• El objetivo es la transformación del ZnS en ZnO y
  ZnSO4 que son más solubles en ácido sulfúrico
  diluido
• 2ZnS 3O2 ? 2SO2 2ZnO
• ZnS 2O2 ? ZnSO4
• En el caso del hierro la tostación conduce a la
  formación de sales férricas más insolubles en
  ácido sulfúrico diluido que las ferrosas
• 2FeS 3O2 ? 2SO2 2FeO
• 4FeO O2 ? 2Fe2O3

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Lixiviación

• El zinc y los otros metales contenidos en la
  calcine se disuelven en ácido sulfúrico diluido,
  en dos etapas de lixiviación lixiviación neutra
  y lixiviación ácida.
• lixiviación neutra
• se disuelve la mayor parte de la calcine,
  excepto las ferritas de zinc (óxido de hierro y
  zinc) en ella contenidas. Mediante la utilización
  de esperadores se separan los sólidos no
  disueltos de la disolución de sulfato de zinc. La
  disolución clarificada se envía a la etapa de
  purificación, mientras que los sólidos no
  disueltos se someten a la etapa de lixiviación
  ácida.

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lixiviación ácida

• se realiza a una temperatura próxima a la de
  ebullición. De esta forma, se disuelven todos los
  metales excepto los que forman compuestos
  insolubles en medio sulfúrico, como el plomo,
  calcio y sílice. La disolución así obtenida se
  somete a un proceso de hidrólisis, tras el que se
  forma un sulfato básico de hierro insoluble
  llamado jarosita, que en unión de los metales no
  disueltos en esta segunda etapa constituyen el
  residuo final del proceso. Este residuo, después
  de una decantación en esperadores y posterior
  filtración, es enviado por bombeo a la balsa de
  residuos.

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Purificación

• La disolución de sulfato de zinc procedentes
  de la etapa de lixiviación neutra se trata
  mediante un proceso continuo para eliminar otros
  metales disueltos, como el cobre, el cadmio o el
  cobalto, agregando polvo de zinc , que se
  recuperan como subproductos. Una vez realizada la
  filtración, la disolución de sulfato de zinc se
  enfría y se bombea al tanque de almacenamiento de
  electrolito

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• Precipitación en Frió ( 1,5 g/L) de polvo de
  zinc

En Caliente, a 90ºC, precipitándose Co y Ge
mediante adición de polvo de cinc en presencia
de Sb
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Electrólisis

• En esta fase del proceso, se produce el paso de
  una corriente eléctrica a través de la disolución
  purificada de sulfato de zinc, originándose el
  zinc metálico puro, que se deposita sobre laminas
  de zinc
• En el ánodo se libera oxigeno de acuerdo a las
  siguientes reacciones.
• CATODO ZnSO4 --------------? Zn
  ( SO4 )2-
• ANODO H2O ----------? O2
  H

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Reacciones secundaras en el ánodo

• Pb ? PbO2 Mn ? MnO2
• Finalmente se produce la formación del ácido por
  combinación del Ion sulfato de la reacción
  catódica con los iones hidrogeno de la reacción
  anódica según la siguiente reacción.
• H ( SO4 )2- ? H2SO4
• Este ácido sirve como sustancia lixiviarte para
  disolver mayor cantidad de Zinc en la
  lixiviación, según la siguiente reacción
• ZnO H2SO4 ? H2O ZnSO4

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Fusión

• Las láminas de zinc producidas por electrólisis
  son fundidas en hornos de inducción eléctrica.
  Una vez fundido el zinc, se envía a las maquinas
  de colada con el objeto de producir las diversas
  formas comerciales de lingote que requiere el
  mercado.
• En el mismo departamento existen varios hornos en
  los que el zinc se combina con otros metales para
  producir aleaciones para fundición ,Los distintos
  lingotes que se producen, tanto de zinc como de
  las distintas aleaciones, se pesan y empaquetan
  de forma automática.
• Todos los hornos se encuentran conectados a un
  sistema de depuración de gases para eliminar el
  polvo que éstos contienen antes de emitirse a la
  atmósfera.

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