Estudio de proceso pirometalúrgico para la obtención de aleaciones Fe-Si a partir de relaves de flotación de escorias de cobre

Abstract

La constante disminución de las leyes del cobre y la complejización de los yacimientos de mineral han generado aumentos en la extracción para mantener los niveles de producción, impactando en el aumento de los residuos provocados por la industria minera. Esto ha llevado a la búsqueda de nuevas soluciones para obtener beneficio tanto económico como medioambiental de los desechos del procesamiento de mineral de cobre, como lo son las escorias de cobre, las cuales mediante diferentes procesos busca actualmente recuperar el cobre contenido en ellas (cada 1 tonelada de cobre anódico producido se generan 2,2 toneladas de escoria aproximadamente). Entre los procesos para recuperar el cobre desde las escorias destacan la limpieza de escorias mediante hornos de reducción, lixiviación de escorias y flotación de escorias de cobre, en el cual mediante la concentración de mineral se obtiene concentrado de cobre, sin embargo, este también genera un relave, el cual se compone principalmente de óxidos de Fe y de Si, con bajo contenido de otros elementos. Lo que sugiere la recuperación de estos elementos como material base a la elaboración de aleaciones de Fe-Si. Las aleaciones Fe-Si son ampliamente utilizadas en la industria eléctrica como chapas eléctricas (laminadas de grano orientado o no orientado), las cuales debido a sus buenas propiedades magnéticas son utilizadas en núcleos de motores eléctricos, transformadores, entre otros usos similares. Siendo esta una aleación competitiva tanto en prestaciones como económicamente respecto a láminas de otros materiales con similares propiedades. Utilizando muestras de relave de flotación de escorias enviadas por la Fundición Hernán Videla Lira (ENAMI), la cual trata sus escorias del horno eléctrico de limpieza de escorias en la planta Manuel Antonio Matta Ruiz (ENAMI), se buscó establecer un proceso metalúrgico que permita la obtención de aleaciones Fe-Si, a través de la utilización y el análisis de datos de simulaciones termodinámicas desarrolladas en el programa ThermoCalc 2020b con la base de datos Slag 3. Dichas muestras fueron analizadas por la empresa mediante análisis(...).