ANÁLISIS DEL EFECTO EN LOS REFRACTARIOS DE CONVERTIDORES PEIRCE SMITH AL ADICIONAR “CaO” y “Al2O3” EN LAS ESCORIAS DE CONVERSIÓN

Abstract

En la producción pirometalúrgica de cobre en chile, la escoria es producida en el convertidor Peirce Smith tiene alta concentración de cobre y alta proporción de soludos. Esto produce una alta pérdida de cobre en la escoria y problemas de seguridad. Algunos estudios reportan la posibilidad de reducir la proporción de solidos con la adición de CaO y Al2O3 al proceso. La adición de estos óxidos puede impactar el desempeño del refractario. Este trabajo contrinuirá a entender el efecto de la adición de estos compuestos en la formación de fases en la interfase escoria/refractario.En el presente trabajo, se realizó una simulación utilizando el software FactSage 7.1 como apoyo para el trabajo experimental. La simulación muestra que la adición de 10% p/p CaO genera la formación de pseudo – wollastonita en la escoria. La adición de Al2O3 con 5%P/P CaO estabiliza la fase spinel.Ensayos de laboratorio fueron realizados usando un ladrillo refractario RADEX 60SD. En el ladrillo se realizó una perforación que fue llenada con cobre y escoria con diferentes cantidades de CaO y Al2O3. La muestra es llevada a un horno a una temperatura de 1250[°C]. Las muestras son templadas en agua y analizadas con microscopio electrónico de barrido (SEM) y con el detector de energía dispersa rayos X (EDS). De los resultados experimentales se puede concluir que la porosidad aumenta con la adición de CaO y disminuye con la adición de Al2O3. La infiltración es menor con 5%CaO y 6%Al2O3. Se propone que la condición con 5%CaO y 6%Al2O3 genera el menor impacto en la estabilidad del ladrillo refractario.

In the piro-metallurgical production of copper in Chile, the slag produced in the Peirce Smith converter has both a high concentration of copper and a high amount of solid. This produce high loss of copper in the slag and operational safety issues. Some studies report the possibility of reducing the proportion of solid with the addition of CaO and Al2O3 to the process. The adding of those oxides may impact the performance of the refractory. This work contributes to understand the effect of the addition of this compounds in the phase formation in the interphase slag/refractory.In the present work, a simulations were carried out using FactSage 7.1 software as a support for the experimental work. The simulations show that the addition of 10 wt% CaO generates the formation of pseudo – wollastonite in the slag. The addition of Al2O3 with 5 wt% CaO stabilized spinel.The laboratory tests are made using a refractory brick (RADEX 60SD). In the brick, a hole was drilled which was filled with copper and slag with different amount of CaO and Al2O3. The brick with the sample of copper and slag was placed in a furnace at a temperature of 1250[°C]. The samples are quenched in water and analyzed with a Scanning Electron Microscope (SEM) coupled with an Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). From the experimental results, it can be conclude that the porosity increase with increased addition of CaO and decreases with increased addition of Al2O3. The infiltration is less with 5%p/p CaO and 6%p/p Al2O3. It is apparent that the condition of 5%p/p CaO y 6%p/p Al2O3 show the lowest impact in the stability of the refractory brick.