CALCINACIONCALCINACION

Dr Urbano Cruz CondoriDr Urbano Cruz Condori

CALCINACIONObjetoObjeto: : remoción de agua, CO2 y otros gases que se encuentran químicamente unidos remoción de agua, CO2 y otros gases que se encuentran químicamente unidos

en forma de hidratos o carbonatos. en forma de hidratos o carbonatos. Proceso de calcinaciónProceso de calcinación Durante el proceso de calcinación sale el agua libre, el agua que está Durante el proceso de calcinación sale el agua libre, el agua que está

débilmente unida y el agua química o fuertemente unida. débilmente unida y el agua química o fuertemente unida. En este proceso cambia la naturaleza química del mineral, donde:En este proceso cambia la naturaleza química del mineral, donde:

Las sustancias orgánicas se descomponen donde el C con O forman CO2 Las sustancias orgánicas se descomponen donde el C con O forman CO2 y el H frente al O del aire forma H2O. y el H frente al O del aire forma H2O.

El O se desprende El O se desprende o actúa sobre los otros elementos; o actúa sobre los otros elementos; El N frente al O forma óxidos volátiles y finalmente El N frente al O forma óxidos volátiles y finalmente El S frente al O, forman hídridos. El S frente al O, forman hídridos.

Los elementos simples de la materia orgánica van sufriendo un Los elementos simples de la materia orgánica van sufriendo un proceso de transformación química. proceso de transformación química.

La fabricación de cal consiste en la calcinación de la caliza, a una La fabricación de cal consiste en la calcinación de la caliza, a una temperatura superior a 900°C, donde el carbonato cálcico se temperatura superior a 900°C, donde el carbonato cálcico se descompone mediante el calor de acuerdo con la ecuación:descompone mediante el calor de acuerdo con la ecuación:

CO3Ca + 753 Kcal/Kg → CO2 + CaO CO3Ca + 753 Kcal/Kg → CO2 + CaO

CALCINACIOMCALCINACIOM

Los sulfuros metálicos al igual se tratan mediante calcinación, Los sulfuros metálicos al igual se tratan mediante calcinación, calentándolos hasta una temperatura por debajo del punto de calentándolos hasta una temperatura por debajo del punto de fusión del metal fusión del metal

Cuando se calcinan sulfuros, el azufre se combina con el Cuando se calcinan sulfuros, el azufre se combina con el oxígeno del aire para formar dióxido de azufre gaseoso, y oxígeno del aire para formar dióxido de azufre gaseoso, y también resulta un óxido metálico. también resulta un óxido metálico.

Los óxidos se reducen después por fundición.Los óxidos se reducen después por fundición.

CALCINACIÓN DE CARBONATOSCALCINACIÓN DE CARBONATOS

: Cuando los carbonatos son sometidos a altas : Cuando los carbonatos son sometidos a altas temperaturas se descomponen liberando óxido temperaturas se descomponen liberando óxido del metal y dióxido de carbono, la siguiente del metal y dióxido de carbono, la siguiente ecuación muestra el mecanismo del proceso:ecuación muestra el mecanismo del proceso:MeCO3(s) MeO(s) + CO2(g) (-Q)MeCO3(s) MeO(s) + CO2(g) (-Q)

La disociación del carbonato necesita gran La disociación del carbonato necesita gran cantidad de calor ya que es una reacción cantidad de calor ya que es una reacción altamente endotérmica, esta cantidad de calor altamente endotérmica, esta cantidad de calor varía de acuerdo a la naturaleza del carbonatovaría de acuerdo a la naturaleza del carbonato

Para el carbonato usado en la práctica Para el carbonato usado en la práctica

La reacción de descomposición de los carbonatos se La reacción de descomposición de los carbonatos se determina por la presión de disociación y temperatura.determina por la presión de disociación y temperatura.

FORMUALAFORMUALA ΔH KalΔH Kal T. T. DISOCIACIONºDISOCIACIONºCC

CARBONATO DE CARBONATO DE CALCIOCALCIO CaCO3CaCO3 42.5242.52 900 - 910900 - 910

APLICACIONESAPLICACIONES

Descomposición carbonatos:Descomposición carbonatos: MCOMCO33+ calor = MO + CO+ calor = MO + CO22

Descomposición de los sulfatos:Descomposición de los sulfatos:• MSOMSO44+ calor = MO + SO+ calor = MO + SO33

Descomposición de los hidróxidos:Descomposición de los hidróxidos: M(OH)M(OH)22+ calor = MO + H+ calor = MO + H22OO

Descomposición de sulfuros:Descomposición de sulfuros: MSMS22+ calor = MeS + 0.5 S+ calor = MeS + 0.5 S22

FUNDAMENTO TEORICOFUNDAMENTO TEORICO

Diagrama de Ellingham para la descomposición de carbonatos

Distribución de temperaturas en el Distribución de temperaturas en el horno de calcinaciónhorno de calcinación

TEMPERATURAS DE CALCINACION DE SULFATOS EN TEMPERATURAS DE CALCINACION DE SULFATOS EN AIREAIRE

TEMPERATURAS DE CALCINACION DE SULFATOS EN TEMPERATURAS DE CALCINACION DE SULFATOS EN AIREAIRE

REACCIONES - CALCINACIONREACCIONES - CALCINACION

Se obtiene óxidoa del metal, por ejemplo:Se obtiene óxidoa del metal, por ejemplo:

2 Fe(OH)3 (s) → Fe2O3 (s) + 3 H2O (g)2 Fe(OH)3 (s) → Fe2O3 (s) + 3 H2O (g)

ZnCO3 (s) → ZnO ( s) + CO2 (g)ZnCO3 (s) → ZnO ( s) + CO2 (g)

Incluye descomposición de hidratos tales como:

2Fe(OH)3 → 3H2O + Fe2O3

CaCO3 → CaO + CO2

FeCO3 → FeO + CO2

Los procesos de calcinación se llevan a cabo en diversidad de hornos; entre ellos, los rotatorios y los de lecho fluidizado