Academic literature on the topic 'Escorias fayalita'

En este artículo de investigación se muestra, que durante la fabricación de hierro, las escorias han sido una fuente información del producto obtenido. Esto aplica a toda la historia de la fabricación de este metal desde el inicio de la edad del hierro. Los estudios en este campo se conocen como arqueo de metalurgia y se inicia desde la paleo metalurgia hasta el presente. Las escorias primitivas obtenidas a partir de su separación de la masa de hierro sólida obtenidas en procesos muy primitivos (hornos romanos) y más modernas como la forja catalana. Estudios petrográficos, de difracción de rayos X y de fluorescencia de rayos x, han revelado la existencia fayalita, en escorias siderometalúrgicas antigüas a temperaturas por debajo del punto eutéctico,deducidas como entre 1150°C y 1200°C. Más recientemente, la presencia de fayalita ha sido revelada en procesos de reducción operando con temperaturas menores a los 900°C. En este documento se presenta una explicación para tal hecho mediante un análisis de las energías asociadas a los sistemas. Cerámicos compuestos de FeO- SiO2-MgO- P2O5 presentes en dichos procesos.
 Palabras Clave: Hornos de fundición, hierro, experimentos, escorias, análisis, fayalita. 
 Referencias
 [1]S.Rovira., “Museo Arqueológico Nacional/Univ. Autónoma de Madrid”, Francisco Burillo(Universidad de Zaragoza). Experimentos de Fundición de Minerales de Hierro en la Ciudad-Estado Celtibérica de Segeda (Mara, Zaragoza), 2004.
 [2]F.Gómez., “Minería y metalurgia en la antigüedad”. Trabajo Titular de Ciencia dos Materiais e Ingeniería Metalúrgica. Ferrol, Universidad de Coruña, 2006.
 [3]E.Ringdalen. “Parámetros de reacción del cuarzo en la producción del óxido de los materiales” Rev. The Minerals, Metals & Materials Society, 2016, pp. 43-49.
 [4]M.Meyer. “Caracterización de fase y micro estructural de pellet de mineral de hierro y su relación con prueba de fuerza de trituración en frío”. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review An International Journal, 2016.
 [5]Z.Sheng . “Relación entre el óxido Férrico y el sistema Fe2O3-SiO2 Al2O3”, 2015.
 [6]D.Fuller. “Fenómenos de Sinterización de finos en proceso de reducción directa”. Puerto Ordaz ,1965.
 [7]O.Dam. “Microfotografías de muestras de minerales Australiano (Mount Newman) y Venezolano (San Isidro) procesados en el reactor wustitico, mostrando la presencia de fase Fayalita”, 1993.
 [8]Q.Odeta. “Study on Formation Mechanism of Fayalite (Fe2SiO4 )by Solid State Reaction in Sintering Process”, 2017.

El objetivo de este trabajo es caracterizar 4 escorias de fundiciones de cobre del siglo XIX, procedentes de vertederos abandonados en la Región de Atacama - Chile, utilizando las técnicas de fluorescencia de rayos X (FRX), difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis de partículas por difracción láser (ADL), espectrometría infrarroja por transformadas de Fourier (FTIR) y análisis termogravimétrico (ATG). Las escorias de cobre estudiadas fueron clasificadas químicamente como escorias ácidas, con mayor contenido de SiO2 (38 - 49%) que de Fe2O3 (18 - 37%), y con una importante cantidad de CaO (8-26%) y Al2O3 (5-8%). Su mineralogía y estructura es variada, presentando una de ellas una estructura amorfa y las tres restantes, una estructura cristalina con cierto carácter amorfo. Las fases minerales mayoritarias presentes en las escorias de cobre son diópsido, fayalita, magnetita, cristobalita y clinoferrosilita. Los niveles de calcio indicarían que las escorias poseen propiedades cementantes para ser utilizadas en materiales de construcción. Además, la importante cantidad de escoria disponible y el contenido de CuO (0,6 - 1,2%) muestran que puede ser de interés como materia prima en la recuperación del metal.

RESUMEN Durante la producción de cobre primario y de escoria fayalitica se genera una cantidad notable de polvo volátil, el cual tiene una función importante en la industria de cobre. Mientras que elementos valiosos como el cobre o los metales nobles permanecen en los productos más pesados y densos, otros como el zinc o el plomo se acumulan preferiblemente en la fracción ligera del polvo. La disminución en la calidad del concentrado del mineral implica la introducción de elementos nuevos al sistema de producción del cobre primario, que pueden causar problemas en el control del proceso o en el trato con materiales tóxicos para el medio ambiente [1]. En este trabajo se explica la formación de polvo volátil y se resalta la diferencia entre la fracción física y química. Mientras que las partículas arrastradas determinan la fracción física, la fracción química se explica de otra manera. Debido a la alta temperatura durante el proceso de fusión primario de cobre, determinados compuestos se evaporan y recondensan en el sistema de conductos de escape. Consecuentemente, el análisis químico del polvo volátil posee una gran variedad de elementos distintos [2,3]. A fin de examinar la influencia de los diferentes elementos que aparecen en el concentrado del mineral, se efectuaron cálculos de la presión de vapor que permiten obtener un mejor conocimiento del sistema. Además, son considerados compuestos sulfurados y oxídicos. Otros factores como el tamaño de grano de las partículas de polvo y la formación probable de nuevas fases en el sistema de escape también son tomados en cuenta para mejorar el entendimiento en la formación del polvo volátil en la producción primaria de cobre [1].

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva. Ingeniero Civil de Minas<br>Los minerales arcillosos tales como la caolinita y montmorillonita, son silicatos de aluminio/magnesio hidratados, que generalmente están presentes en la ganga asociada a yacimientos sulfurados de cobre. Durante el procesamiento de minerales son arrastrados hacia el concentrado debido a su bajo tamaño y estructura planar. Posteriormente, forman parte de la escoria fundida en la operación unitaria de fusión, donde generan cambios importantes en las propiedades reológicas de la escoria. Un cambio en la viscosidad tiene implicancia directa sobre el atrapamiento mecánico de cobre en la escoria y en el desgaste de la mampostería refractaria del reactor de fusión. Con respecto a esta última, existe un sinfín de estudios relacionados a los mecanismos de corrosión, sin embargo, el efecto de la composición de la escoria sobre el desgaste del ladrillo refractario es un tema aún en desarrollo. En el presente estudio, el desgaste de ladrillo refractario en contacto con escorias fayalíticas con presencia de otras especies menores provenientes de ganga de minerales arcillosos, fue investigado. Se utilizaron escorias sintéticas tipo fayalita dopadas con 0, 2, 5 y 8% de caolinita y montmorillonita por separado. La escoria dopada fue finalmente cargada en un crisol fabricado a partir de material refractario y fundida en un horno eléctrico, en condiciones de equilibrio termodinámico acorde a aquel industrial, 1250 y 1300°C, presión parcial de oxígeno igual a 〖10〗^(-8) atm. Al cabo de 8 horas, se enfrió el crisol súbitamente por medio de queching y se caracterizó mediante microscopía óptica, XRD, XRF y EDS-SEM. De acuerdo a los resultados obtenidos, fue posible establecer que un aumento en la temperatura del sistema promueve la infiltración de la escoria libre de minerales arcillosos cercano a un 80%. Trabajando a 1300°C, la escoria dopada con caolinita infiltra cerca de un 20% más que aquella dopada con montmorillonita. Esta última en cambio, resulta ser un promotor de la disolución superficial del ladrillo refractario, mientras que la presencia de caolinita en escorias fayalitica retrasa, hasta en un 9.5%, la disolución del refractario a 1300°C. A una menor temperatura, ocurre el efecto contrario y la disolución aumenta a causa de la presencia de caolinita en un 15%, con 2% de dopaje. Por otro lado, la presencia de caolinita y/o montmorillonita, entregan al fundido óxidos que disminuyen la zona líquida de escoria. Mayor contenido de magnetita se registró en aquellas escorias dopadas con montomorillonita pues presentaron mayor contenido final de óxidos disueltos en su estructura. El estudio representa una primera aproximación al desarrollo de un modelo geometalúrgico predictivo del desgaste de ladrillos refractarios, durante la fusión de concentrados sulfurados de cobre con presencia de ganga arcillosa rica en caolinita y montmorillonita a escala laboratorio.