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Factores que modifican el rendimiento en la obtención del azufre de sus minerales por fusión con vapor de agua en autoclave

Roberto Favelevic

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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
I) INTRODUCCION: El mineral extraído en los yacimientos azufreros es tratado por distintos métodos para obtener la mayor cantidad posible de azufre refinado (ley superior a 99,5 g. % en S) de gran empleo en la industria. En la República Argentina, las características de los minerales y la ubicación de los yacimientos hacen que el método de autoclave sea el más usado. El objeto de la Tesis es el de aislar factores que influyen en los rendimientos de extracción y modificarlos de tal forma de mejorar dichos rendimientos. Los autoclaves no son sino recipientes cilíndricos de paredes resistentes y formas adecuadas en donde se somete a los minerales a una calefacción mediante la inyección de vapor a presión y el azufre que funde se extrae por un orificio situado en la parte inferior. II CONSIDERACIONES GENERALES: El rendimiento de extracción se define como la relación entre la masa de azufre extraído y la masa de azufre contenido en el mineral. Los factores que se supuso que incidirían en los rendimientos fueron: 1) Tamaño del mineral: Un grave inconveniente en el proceso de autoclave es la imposibilidad de extraer una parte del azufre contenido en el mineral puesto que al escurrir el azufre fundido a través de la ganga hay pérdidas por imbibición. Un examen de los residuos de autoclave permite diferenciar el azufre retenido en azufre de adhesión sobre la superficie de los trozos de ganga y azufre retenido por capilaridad en el interior de los mismos. Un aumento del tamaño de los trozos de mineral tratado disminuye la superficie de los mismos por unidad de masa y aumenta la longitud de los capilares disminuyendo las pérdidas por imbibición. 2) Presión de trabajo: Debe elegirse en forma de que el ámbito de temperaturas en el interior del autoclave se aproxime lo más posible a la de menor viscosidad del azufre. 3) Altura de autoclaves: Al comparar los rendimientos de los autoclaves italianos y los argentinos, hay que tener en cuenta que aquellos, por ser de tipo horizontal, presentan menor altura de mineral y ganga al azufre fundido que escurre de las partes superiores de los mismos. Esto se traduce en menores pérdidas por imbibición y mayores rendimientos. Los ensayos realizados variando la altura del mineral cargado en el autoclave experimental no dieron variación en los rendimientos, probablemente debido a las pequeñas dimensiones de dicho autoclave que no permite sino modificaciones de altura de carga del orden de los 0,30 m.. 4) Distinta composición de las gangas de los minerales italianos y argentinos: En los yacimientos italianos, de origen sedimentario, el azufre se encuentra acompañado por calizas y margas, mientras que en los argentinos, de origen volcánico, la ganga está constituída casi exclusivamente de sílice. Los datos bibliográficos respecto a las leyes en azufre de los residuos de autoclaves italianos y las leyes determinadas en los residuos obtenidos durante las experiencias realizadas, parecen indicar que los índices de inhibición para gangas calcáreas son inferiores a los correspondientes a las gangas silíceas. 5) Tiempos de Operación: Ensayos realizados con el autoclave experimental demuestran que es posible disminuir el tiempo de operación empleado normalmente (45 min.), pero la disparidad de dimensiones entre dicho autoclave y los industriales no permite dar una definición al respecto. Deberá realizarse experiencias directamente con los autoclaves industriales. 6) Agentes tensoactivos: El empleo de reactivos que modifican la viscosidad y/o la tensión superficial del azufre fundido dan aumentos notables y el único inconveniente que puede acarrear su uso es la impurificación del azufre obtenido. III PROCEDIMIENTOS PARA EL CALCULO DE RENDIMIENTOS: La imposibilidad práctica de pesar el mineral tratado y el azufre obtenido en cada operación de los autoclaves industriales, hace necesario el empleo de una vía indirecta para el cálculo de los rendimientos. Los rendimientos de las operaciones pueden ser calculados mediante fórmulas que para su aplicación solo requieren conocer las leyes en azufre de muestras representativas de los minerales tratados y residuos obtenidos. Para evitar cálculos engorrosos se puede representar estas leyes y los rendimientos en un gráfico de doble entrada. En el original de la Tesis se explica detalladamente el método utilizado para la determinación de las leyes del azufre refinado y los residuos de operación. Se obviaron los inconvenientes en la determinación de humedades mediante el empleo de tolueno en aparatos Dean-Stark. La dificultad encontrada en la obtención de muestras representativas de mineral (masas de 13 Kg. por operación, constituídas por trazos de mineral de 40-50 mm. de diámetro y de leyes unitarias que oscilan entre 20-60% en azufre) se solucionó determinando dicha ley por cálculo, haciendo un balance de masas y de azufre que entra y sale del autoclave. (El gráfico empleadopara el cálculo de rendimientos puede utilizarse también para calcular las leyes de los minerales tratados.) IV AUTOCLAVE EXPERIMENTAL: Construído en chapa de hierro metalizada en aluminio de 3 mm. de espesor, en escala de aproximadamente l:4,5 con los autoclaves industriales. El tapón de forma tronco-cónica que obtura el orificio de sangría del azufre tuvo que ser revestido con chapa de aluminio, metal que demostró tener óptima resistencia a la corrosión producida por el azufre fundido. V) RESULTADOS EXPERIMENTALES: Están consignados en planillas que dan todos los datos de análisis, masas de azufre contenido y extraído y rendimientos de las operaciones realizadas. VI) CONCLUSIONES: l) El tamaño del mineral tratado influye en los rendimientos, aumentando los mismos para trozos grandes de mineral. 2) La presión de trabajo empleada empíricamente en los autoclaves industriales (5 Kgr./cm2), es demasiado elevada, dando rendimientos inferiores a los que se obtendrían trabajando a 3,5 Kgr/cm2. 3) Los minerales de origen volcánico (ganga silícea) parecen retener una mayor cantidad de azufre que los de origen sedimentario (ganga calcárea). 4) El empleo de algunos agentes que modifican la viscosidad y/o la tensión superficial del azufre fundido, siempre y cuando su uso no impurifique el azufre obtenido, es aconsejable por aumentar considerablemente los rendimientos de extracción.
Palabras clave – provistas por el repositorio digital

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 1955 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

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Tipo de recurso:

tesis

Idiomas de la publicación

  • español castellano

País de edición

Argentina

Fecha de publicación

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