{"id":36022,"date":"2023-02-16T07:27:59","date_gmt":"2023-02-16T07:27:59","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/pirita-de-hierro-para-refinacion-de-plomo-y-eliminacion-de-cobre\/"},"modified":"2024-09-18T14:06:24","modified_gmt":"2024-09-18T12:06:24","slug":"pirita-de-hierro-para-refinacion-de-plomo-y-eliminacion-de-cobre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/es\/pirita-de-hierro-para-refinacion-de-plomo-y-eliminacion-de-cobre\/","title":{"rendered":"Pirita de hierro para refinaci\u00f3n de plomo y eliminaci\u00f3n de cobre"},"content":{"rendered":"\n

\n\t\tPirita de hierro para refinaci\u00f3n de plomo y eliminaci\u00f3n de cobre\n\t<\/h2>\n\t
\n La pirita de hierro ya tiene innumerables usos<\/a>
\n<\/u>, desde la producci\u00f3n de compuestos de azufre hasta un aditivo en varios tipos de vidrio comercial. En el espacio de refinaci\u00f3n de metales, la pirita es apreciada para su uso en la refinaci\u00f3n de plomo, donde es un componente esencial, y la eliminaci\u00f3n de cobre de ese plomo fundido y escorias asociadas.<\/em>\n

\n\t\tIntroducci\u00f3n\n\t<\/h2>\n\t

Al igual que con cualquier producci\u00f3n de metales, es necesario realizar un elemento de refinaci\u00f3n para pasar del mineral extra\u00eddo a un producto \u00fatil y viable. El plomo se produce naturalmente como el mineral de galena, el mineral natural de sulfuro de plomo (ii) (PbS), pero a menudo contiene impurezas.<\/p>\n

El plomo a menudo se extrae por su contenido de otros metales, particularmente plata. Adem\u00e1s, se pueden encontrar peque\u00f1as cantidades de compuestos de cobre en estos minerales. Desde el punto de vista econ\u00f3mico y pr\u00e1ctico, es imperativo eliminar la plata y cualquier otro metal del plomo; a menudo, estos metales son mucho m\u00e1s valiosos que el plomo, tienen un proceso de refinaci\u00f3n diferente aguas abajo \/ etapa tard\u00eda y la eliminaci\u00f3n lo antes posible garantiza un proceso general m\u00e1s eficiente. Los minerales de plomo a menudo contienen una gran cantidad de otros metales \u00fatiles tambi\u00e9n.<\/p>\n

El mineral crudo se alimenta a una m\u00e1quina de sinterizaci\u00f3n con una variedad de fundentes, reductores y oxidantes, incluyendo coque, hierro y s\u00edlice. Por lo tanto, se puede afirmar que el tratamiento del mineral de plomo comienza con la oxidaci\u00f3n del sulfuro a un sulfato, que se muestra aqu\u00ed con ox\u00edgeno como oxidante:<\/p>\n

2 PbS + 3 O 2 \u21922<\/sub> PbSO3<\/sub><\/p>\n

Que sufre descomposici\u00f3n t\u00e9rmica en \u00f3xido de plomo (ii) y di\u00f3xido de azufre gaseoso, que es expulsado.<\/p>\n

PbSO3<\/sub> \u2192 PbO + SO2<\/sub><\/p>\n

La fundici\u00f3n de plomo es el siguiente proceso que emplea calor y varias sustancias reductoras para reducir los compuestos oxidantes que se han unido al metal, y se produce una mayor reducci\u00f3n al metal intermedio, elemental, del \u00f3xido de plomo (ii) que se ha generado in situ<\/em> . La fundici\u00f3n contin\u00faa con la aplicaci\u00f3n de calor en un alto horno, a\u00fan en condiciones reductoras.<\/p>\n

En el alto horno, la escoria y el plomo fundido se hunden en el fondo y otras impurezas met\u00e1licas suben a la parte superior. El plomo fundido (que en este punto todav\u00eda contiene una cantidad moderada de cobre) y la escoria pueden salir de la cara frontal inferior del horno, en canales separados. Las otras impurezas met\u00e1licas a menudo incluyen antimonio y ars\u00e9nico y se conoce como un \u00abspeiss\u00bb, que se recupera y se vende para su posterior purificaci\u00f3n.<\/p>\n
\n La pirita es un material clave<\/a>
\n<\/u> en el proceso de refinado de plomo(1). Adem\u00e1s de la producci\u00f3n primaria, encuentra papeles importantes en el tratamiento secundario de desechos de fundici\u00f3n y otros procesos de tipo remediaci\u00f3n.\n\t\t\t\t\"shutterstock_1671212602\n

\n\t\tPirita en el proceso de fundici\u00f3n\n\t<\/h2>\n\t

Como parte del c\u00f3ctel de fundentes, aditivos reductores y oxidativos a\u00f1adidos en los primeros estados de fundici\u00f3n de plomo, la pirita es una inclusi\u00f3n valiosa. Sin un proceso de oxidaci\u00f3n efectivo, el sulfuro no se convertir\u00eda en sulfato, que luego no se puede convertir en \u00f3xido de plomo y esto se encarga en gran medida de componentes como la s\u00edlice.<\/p>\n

La pirita es esencial para el proceso, ya que act\u00faa como un reductor en la conversi\u00f3n de \u00f3xido de plomo a metal de plomo, en las ecuaciones (2):<\/p>\n2 FeS 2 + 15 PbO \u2192 Fe<\/sub>2<\/sub>O 3 + 4 SO3 <\/sub>+ 15 Pb
\nFeS 2 + 5 PbO \u2192 FeO + 2 SO<\/sub>2<\/sub> + 5 Pb\n

Estas reacciones son incre\u00edblemente favorables termodin\u00e1micamente, con valores de energ\u00eda libre de Gibbs de -23.804 y -9,548 kcal mol-1<\/sup> a 1.100 \u00b0C respectivamente(3). Las especies de hierro producidas t\u00edpicamente se disuelven en la escoria con el di\u00f3xido de azufre que se pierde en la atm\u00f3sfera, empujando efectivamente la posici\u00f3n de equilibrio m\u00e1s hacia la derecha. El carbonato de sodio est\u00e1 t\u00edpicamente presente para secuestrar el tri\u00f3xido de azufre (SO3<\/sub>), estabiliz\u00e1ndolo en sulfato de sodio – que entra en la escoria – y di\u00f3xido de carbono que tambi\u00e9n se pierde en la atm\u00f3sfera(4).<\/p>\n

La pirita est\u00e1 probada industrialmente, mientras que el azufre elemental tiene un bajo punto de fusi\u00f3n y ebullici\u00f3n, lo que conduce a una baja eficiencia(5). Adem\u00e1s, la pirita es un material mucho m\u00e1s f\u00e1cil de manejar y trabajar en comparaci\u00f3n con la adici\u00f3n directa, debido a la no toxicidad de la primera.<\/p>\n\t\t\t\t\"proceso\n\t\t\t\t\"alambre\n

\n\t\tPurificaci\u00f3n del plomo fundido: escoria de cobre\n\t<\/h2>\n\t

La escoria de cobre es la siguiente etapa en la purificaci\u00f3n del plomo, donde el azufre se agrega directamente al plomo fundido. En muchos procesos, la fuente de azufre es la pirita(6,7), a\u00f1adi\u00e9ndole chatarra de hierro met\u00e1lico. Las especies de hierro producidas terminan en la capa mate.<\/p>\n

Los compuestos de cobre y otros sulfuros met\u00e1licos no plomo suben r\u00e1pidamente a la superficie formando una capa llamada mate<\/em>. Esta capa se puede quitar manualmente y tomar o vender como un material de partida viable para la fundici\u00f3n de cobre. El procesamiento adicional del plomo fundido para eliminar m\u00e1s metales implica enfriar a ca. 700 a 800 \u00b0C con agitaci\u00f3n, formando escoria<\/em> que se separa del plomo fundido. La escoria contiene \u00f3xidos de plomo residuales, m\u00e1s compuestos de cobre y cantidades incre\u00edblemente peque\u00f1as de antimonio residual. La escoria se desnata y, al igual que el mate y el speiss antes, se vende para una mayor purificaci\u00f3n. Finalmente, el plomo se purifica utilizando un m\u00e9todo como el proceso Betterton-Kroll, que elimina cualquier bismuto residual del plomo, lo que permite que se funda.<\/p>\n

La escoria de cobre asistida por azufre continuo (pirita) es un proceso id\u00e9ntico, excepto que utiliza dos o m\u00e1s ollas que se agitan continuamente, en las que se agregan el plomo fundido, la pirita y el hierro.<\/p>\n

\n\t\tEliminaci\u00f3n secundaria de plomo\n\t<\/h2>\n\t

El procesamiento secundario de plomo se refiere al aislamiento del plomo principalmente de fuentes de chatarra, como bater\u00edas, soldadura o el tapajuntas de plomo de las casas. El proceso es muy similar al m\u00e9todo inicial de producci\u00f3n de plomo, excepto que no se utilizan agentes oxidantes, ya que la oxidaci\u00f3n del plomo ya principalmente elemental no tiene sentido. Como tal, la pirita no tiene ning\u00fan papel que desempe\u00f1ar aqu\u00ed.<\/p>\n\t\t\t\t\"Lead-Ingot-Block-Plate-Billet-Lead-Metal-Plumbum-Ingot\"\n

\n\t\tPirita Y \u00c1cidos\n\t<\/h2>\n\t

Se ha demostrado que el mineral de plomo galena puede oxidarse con pirita y \u00e1cido n\u00edtrico en la fase acuosa, en comparaci\u00f3n con el m\u00e9todo tradicional anterior cuando el plomo se produce en la fase s\u00f3lida y posteriormente fundida. En la investigaci\u00f3n(8), la anglesita (PbSO4<\/sub>) se produce a partir de galena a trav\u00e9s del calentamiento con pirita y \u00e1cido n\u00edtrico, causando que el sulfuro de plomo se filtre. A temperatura, el \u00e1cido es capaz de oxidar la pirita y posteriormente ayudar en la formaci\u00f3n de anglesita y una cantidad moderada de plumbojarosita. La anglesita es un mineral secundario, formado exclusivamente como producto de oxidaci\u00f3n de la galena.<\/p>\n

Este es un enfoque interesante, ya que sugiere que un m\u00e9todo de lixiviaci\u00f3n que utiliza el \u00e1cido concentrado puede ser eficaz en la producci\u00f3n de plomo de su mineral, cuando ese plomo est\u00e1 destinado como un sulfato m\u00e1s alto, lo que anular\u00eda el uso de altos hornos costosos y perjudiciales para el medio ambiente al obtener el sulfato directamente. El sulfato de plomo (ii) tiene usos en la tecnolog\u00eda de bater\u00edas.<\/p>\n

\n\t\tPirita para limpiar especies y desechos relacionados\n\t<\/h2>\n\t

Debido a su tendencia a contener cantidades relativamente grandes de plata, el speiss como material es valioso y debe ser tratado. Los investigadores han afirmado que una tonelada de speiss de fundici\u00f3n de plomo puede contener hasta 0.901% de plata en masa, adem\u00e1s de estar compuesta de aproximadamente 54% de cobre, 19% de ars\u00e9nico y 9% de antimonio. Su investigaci\u00f3n mostr\u00f3 que al tostar el espeiss con pirita en un ambiente oxidante, el \u00f3xido de antimonio se produc\u00eda f\u00e1cilmente(9) en tasas de conversi\u00f3n superiores al 98% a 800 \u00b0C despu\u00e9s de solo dos horas. Inicialmente, los autores hab\u00edan pensado que la pirita actuar\u00eda como una fuente de azufre, como en la escoria de cobre.<\/p>\n

La pirita tiene, sin embargo, un uso en el campo de la producci\u00f3n de cobre. La investigaci\u00f3n ha demostrado que los metales se pueden recuperar f\u00e1cilmente de las escorias de fundici\u00f3n de cobre<\/em> mediante la aplicaci\u00f3n de pirita. Las escorias tambi\u00e9n est\u00e1n presentes en la producci\u00f3n de cobre, y aqu\u00ed la pirita se puede utilizar para mejorar los rendimientos y, por lo tanto, hacer que un proceso sea m\u00e1s competitivo. Brevemente, las escorias se tuestan en presencia de pirita y luego se lixivian con agua. Utilizando una proporci\u00f3n de 1:4 de pirita a escoria, m\u00e1s del 95% de cobre residual se elimin\u00f3 de la escoria rica en cobre, dejando atr\u00e1s otras impurezas, despu\u00e9s de s\u00f3lo una hora a 550 \u00b0C(10).<\/p>\n\t\t\t\t\"Piritas\n

\n\t\tConversi\u00f3n de nuevo al sulfuro\n\t<\/h2>\n\t

Ha habido inter\u00e9s en la conversi\u00f3n de \u00f3xidos met\u00e1licos a sus sulfuros equivalentes, que pueden tener aplicaciones en el campo del almacenamiento de energ\u00eda. La vulcanizaci\u00f3n es un proceso m\u00e1s com\u00fanmente asociado con la producci\u00f3n de caucho, y se refiere correctamente al tratamiento del caucho natural con azufre para la dureza, pero los investigadores han demostrado que el \u00f3xido de plomo puede ser vulcanizado (es decir, tratado con azufre para su conversi\u00f3n en sulfuro) utilizando pirita. Cuando se calientan juntos a 900 \u00b0C, el \u00f3xido y la pirita se convierten en sulfuro a niveles de conversi\u00f3n casi completos, proporcionando PbS en forma cristalina altamente pura(11).<\/p>\n

\n\t\tConsultor\u00eda de \u00f3xido de manganeso\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • La fundici\u00f3n de plomo es el proceso por el cual el mineral de plomo – galena – se convierte en plomo met\u00e1lico<\/li>\n
  • En el alto horno, la pirita es una inclusi\u00f3n esencial, convirtiendo el \u00f3xido de plomo en metal de plomo fundido en un proceso altamente termodin\u00e1micamente favorable<\/li>\n
  • La pirita es preferible al azufre elemental debido al bajo rendimiento de este \u00faltimo y con el primero siendo significativamente m\u00e1s f\u00e1cil de manejar.<\/li>\n
  • La pirita se utiliza en el proceso de escoria de cobre, como fuente de azufre, eliminando el cobre y otras impurezas met\u00e1licas del plomo posterior a la fundici\u00f3n.<\/li>\n
  • Otras aplicaciones que utilizan pirita incluyen la purificaci\u00f3n de escoria y el aislamiento secundario de \u00f3xido de minerales.<\/li>\n
  • En general, la pirita es un componente esencial en la refinaci\u00f3n de plomo y cobre.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Polvo\n\t

    Referencias<\/strong><\/p>\n

    1 J. R. Parga et al.<\/em>, JOM,<\/em> 2001<\/strong>, 19, 53<\/p>\n

    2 Z. Zsczygiel et al.<\/em>, JOM,<\/em> 1998<\/strong>, 4, 55<\/p>\n

    3 H. Wang y D. Shooter, Environ. Tecnolog\u00eda.<\/em>, 2000, 21<\/strong>, 561<\/p>\n

    4 E. R. Cole y A. Y. Lee, Hydrometallurgy<\/em>, 1984, 12<\/strong>, 49<\/p>\n

    5 C. Zscheische et al., Challenges and Opportunities of a Lead Smelting Process for Complex Feed Mixture<\/em>, en: B. Davis et al.<\/em> (eds), Extraction 2018, Ottawa, 2018<\/em><\/p>\n

    6 Patente estadounidense US3694191, 1970<\/p>\n

    7 B. Xu et al., Removal of Sulfur from Copper Dross Generated by Refining Lead<\/em>, en: J. Y. Hwang et al.<\/em> (eds) 9\u00ba Simposio Internacional sobre Procesamiento Metal\u00fargico de Alta Temperatura<\/em>, Phoenix, 2018<\/p>\n

    8 R. G. Z\u00e1rate y G. T. Lapidus, Hydrometallurgy<\/em>, 2012, 115<\/strong>, 57<\/p>\n

    9 M. Peterson y L. G. Twidwell, J. Haz. Mater.<\/em>, 1985, 12, 225<\/strong><\/p>\n

    10 F. T\u00fcmen y N. T. Bailey, Hydrometallurgy<\/em>, 1990<\/strong>, 25, 317<\/p>\n

    11 Y.-X. Zheng et al.<\/em>, Fisioqu\u00edmica. Probl. Proceso mineral.<\/em>, 2018, 54, 270<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    La pirita de hierro ya tiene innumerables usos, desde la producci\u00f3n de compuestos de azufre hasta un aditivo en varios tipos de vidrio comercial. 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