PROCESO DE RECUPERACION DEL ZINC

DESTILACION CONTINUA DE ZINC.

GENERALIDADES: Mejor reducción y recuperación del cinc. Obtención de un producto de pureza más elevada que los

conseguidos empleando los métodos de destilación corrientes.

Coste más bajo de producción.

BRIQUETEADO.- Este agente reductor puede estar constituido exclusivamente por carbón bituminoso o por diversos proporciones de carbón bituminoso, finos de antracita o escarabilla de coque.

DESTILACION . se lleva a cabo en retortas verticales

CONDENSACIÓN La condensación puede llevarse a cabo en condiciones con un suministro continuo de gases

VENTAJAS

1.- Mecanización completa de las operaciones de carga y descarga

2.- retirada del material condensado en grandes cargas (1.25 toneladas)

3.- Elevada recuperación y baja carga de circulación (8 por 100)

4. Rendimiento térmico muy elevado .debido a la naturaleza continua del proceso

DEPOSICION ELECTROLITICA DEL CINC

GENERALIDADES. Hace más de setenta años que se sabe que

el cinc puede depositarse por electrólisis a partir de sus soluciones, aunque hasta 1880 no se realizó ningún ensayo para aprovechar esta propiedad a escala industrial.

TOSTACIÓN El objeto de este paso es la conversión más

completa posible del sulfuro de cinc en óxido de cinc y sulfato,

LIXIVIACIÓN La primera finalidad de la lixiviación es

la de disolver todo el sulfato v el óxido de cinc, contenidos en el concentrado tostado, con ácido sulfúrico luido procedente de las cubas electrolíticas.

2FeS0, + 2H2SO4 + MnO2--> Fe2(SO4)3+ MnSO4 + 2H2O

Fe2(SO4)3 + 3ZnO + 3H2O- -› 2Fe(OH)3 + 3ZnSO4

El agitador Pachuca funciona basado en el principio de la sustentación de aire, y consta de un cilindro de acero de 10 m. de altura y 3 de diámetro con un fondo en forma de cono para facilitar la separación del residuo

FILTRACIÓN. Este es uno de los problemas más graves que se plantean; pues

no solo-existe una gran probabilidad de que se registre una elevada pérdida de cinc por arrastre en la solución.

PURIFICACIÓN. El empleo de polvo de cinc atomizado combinado con una

agitación prolongada, reduce estas impurezas al nivel necesario. La eliminación de los últimos vestigios de cobre requiere un ligero exceso de: polvo

COMPARACIÓN DE LAS LIXIVIACIONES DISCONTINUA Y CONTINUA. Aunque el sistema continuo de lixiviación se adapta bien a

las grandes instalaciones, donde tanto la carga corno la naturaleza de las menas son factores constantes

ELECTROLISIS DE SOLUCIÓN DE SULFATO DE ZINC

GENERALIDADES En vista de que la tensión de descomposición de soluciones de sulfato de cinc a las concentraciones que se emplean corrientemente en la electrolisis, es de 2,55 voltios y la del agua de 1.70 voltios. EFECTOS DE LAS IMPUREZASPara que el proceso se realice con éxito, es esencial que el sulfato de tirada en la electrólisis sea muy puro y no debe ahorrarse ningún

Esfuerzo para evitar cualquier contaminación en el manejo de esta disolución .

a. El plomo y el cadmio son de separación relativamente fácil y sirven únicamente para depositarse con el cinc y comunicar propiedades indeseables al rectal catódico. b. El hierro, el cobre, de cobalto y el níquel no se depositan, pero contribuyen a disminuir el rendimiento del proceso. Su grado de indeseabilidad es el siguiente: el hierro es el menos indeseable y el níquel, el más. En resumen: tienden a disminuir el rendimiento en amperaje de la cuba mediante oxidación y reducción alterna o par disolución del cinc.

ELECTRÓLISIS. En la electrólisis, la disposición de los electrodos es parecida a la empleada en el proceso múltiple de afino de cobre. Los tanques son de madera, revestidos de plomo, a están forrados de hormigón con una meza de azufre-arena

RENDIMIENTO DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE. Este rendimiento está afectado por la presencia de impurezas en la solución, la temperatura de la cuba, el período 'de deposición y la relación de cinc a ácido en la disolución. En el proceso convencional, una tonelada de cinc exige 3.550 kwh. O 3,4 a 3,75 kwh, por kg. De 'cinc. PERIODO DE DEPOSICIÓNAunque éste puede ser del orden de las cuarenta y ocho horas, se ha comprobado que el acortarlo casi siempre resulta en un aumento del rendimiento en amperaje, con el resultado de que en algunas operaciones se trabaja con cátodos de veinticuatro horas.

LIXIVIACIÓN DE CALCINAS DE ZINC

Este producto calcinado se trata con ácido sulfúrico diluido (electrólito devuelto de los depósitos) en depósitos Pachuca, que funcionan en serie. En el primer depósito se introduce solución ácida junto con producto calcinado;

PURIFICACIÓN

El rebose de la primera serie de espesadores se envía a depósitos purificadores de 'agitación. Mecánica para la separación, con polvo de cinc, del cobre,

ELECTRÓLISIS.

La electrólisis se lleva a cabo entre cátodos de aluminio y ánodos de plomo con una densidad de corriente de 330 a 385 amperios/m2. El cinc depositado se, separa de los cátodos cada veinticuatro horas. eñas trazas de arsénico y do antimonio

POLVO DE ZINC El polvo de cinc destinado a las etapas de

purificación, así coreo también a la precipitación del cadmio como subproducto, suele fabricarse en un aparato.

PROCESO CARBOTERMICO DE ZINC

TOSTACIÓN DE LA BLENDA

1. TOSTACIÓN PRIMARIA, . TOSTACIÓN SECUNDARIA

REDUCCIÓN DE LA BLENDA TOSTADA

Principio. La reducción del óxido de cinc se lace por el carbono o por el óxido de carbono:

Una teoría aceptable para el mecanismo de la reducción, exige los des pasos siguientes, de los cuales el primero es:

ZnO(c) + CO(g) Zn(g)+ CO 2(g) Pero la concentración de anhídrido carbónico de esta reacción, a las

temperaturas elevadas que prevalecen en la reducción en retorta, está limitada por la segunda:

C(c) + CO2(g) 2CO(g)

APARATO. La reducción se hace en los horno de muflas está formada de tres partes

a) Crisolb) Condensadorc) Alargadera

REDUCCIÓN DE LOS COMPUESTOS DE ZINC

Las menas de zinc tostadas contienen varias impurezas y otros compuestos de zinc corno la ferrita, silicato, sulfuro y sulfato. Dado que el hierro es más noble que el zinc, la ferrita de zinc reaccionará por debajo de 900°C de acuerdo con la reacción:

ZnFe2O4 + 3C0 = ZnO + 2Fe + 3CO2 Esto libera el ZnO y la ferrita ele zinc no es

particularmente perjudicial en la producto carbotérmica del zinc. Dado que la sílice es más estable que el óxido de zinc, el silicato de zinc se reducirá de acuerdo con la reacción:

Zn2SiO4 + 2C0 = 2Zn(g) + SiO2 + 2CO2

MARCHA DE LAS OPERACIONES

Las principales impurezas de la blenda tostada son óxidos de cadmio, de plomo y de hierro, y el sulfuro de cinc (no oxidado, o producido por reducción del sulfato formado durante la tostación y no disociado).

ZnS + Fe —> Zn + FeS

AFINO DEL CINC

El cinc obtenido por vía térmica tiene un título de 98 % aproximadamente en metal puro (impurezas principales: plomo, cadmio, hierro).

1. AFINO POR LICUACIÓN. 2. AFINO POR DESTILACIÓN FRACCIONADA.

FORMACION DE POLVO AZUL

El cinc es un metal básico relativamente fuerte y es de esperar que reduzca el óxido de carbono.

Zn(g) + CO(c) ZnO(c) +C(c)

Esto implicaría necesariamente la inversión de la reacción de generación de gas.

2CO(g) CO2(g) + C(c) El mecanismo de la reacción 10 consiste en dos

reacciones consecutivas o simultaneas. 2CO(g) CO2(g) + C(c) CO2(g) + Zn(g) ZnO(c) + CO(g)

PROCESOS INDUSTRIALES PARA LA PRODUCCIÓN DE ZINC

Hasta hace relativamente poco tiempo, la mayor parte de la reducción carbotérrnica del zinc se efectuaba mediante los procesos de retortas, ya sea horizontales o verticales

Puesto que en este proceso el calor se genera dentro del horno, no hay limitación alguna respecto a la sección transversal y el horno puede construirse para una elevada capacidad de producción.

REFINACIÓN DEL ZINC POR DESTILACIÓN

Puede llegar a ser económico en lugares donde el combustible es barato y con alta demanda de zinc de alta pureza. Sin embargo, el mercado del zinc de alta pureza queda cubierto con el electrolítico.