Combustión de concentrados de cobre en hornos de fusión flash

Resumen

Conceptualmente el proceso de fusión flash, se opera asistido por un Balance de Masa y Energía (BME) para definir los parámetros de su control operacional. Operacionalmente se ha comprobado, que cuando son procesados concentrados bajos en Azufre y/o con un alto contenido de insolubles, se produce un descontrol operacional. Entonces el BME es una herramienta útil, pero insuficiente para lograr una exitosa operación. Se propone entonces, un nuevo enfoque conceptual al fenómeno de combustión de concentrado, que permita caracterizar la llama del quemador del horno flash. Con el objetivo de diseñar e implementar, una respuesta operacional a la fusión de concentrados de bajo azufre y/o alto insoluble. El plan de trabajo de esta investigación, consistió en una primera formulación teórica del fenómeno de combustión de concentrados de cobre, utilizando la teoría de ¿grupo de combustión¿, Posteriormente, se diseñó una campaña de mediciones industriales en un horno flash, Y finalmente se desarrolló un modelo que se implementó en Matlab Simulink, donde se simula el comportamiento de los escenarios del interés de esta investigación. La principal conclusión de esta investigación, es comprender que los mecanismos de transferencia de calor al interior de la nube de concentrado, que son controlados por los llamados ¿efectos interactivos¿, es la etapa controlante para que se alcance el calentamiento de las partículas que posibilite su temprana ignición. Constituyéndose en el factor clave para lograr, una óptima combustión de los concentrados con bajo Azufre y/o alto contenido de insolubles. Reconociendo lo anterior, y como aporte de esta investigación, se diseñaron e implementaron dos contribuciones operacionales al procesamiento de concentrados bajos en Azufre y/o con un alto contenido de insolubles: 1. Se formuló un procedimiento específico de operación, que desafía el paradigma basado en el BME y se fundamenta en controlar un valor crítico de la densidad de nube, concepto asociado directamente a controlar los ¿efectos interactivos¿ 2. Se implementó un ingenio mecánico en el quemador de concentrados, que consiste en una ¿lanza ignitora¿ la que permite catalizar la cinética de calentamiento de las partículas, en el lugar geométrico requerido, logrando la ignición temprana de la nube de partículas.