domingo, 1 de abril de 2007

Proceso de Fundición: del mineral al cobre puro

El concentrado de cobre seco con una concentración del 31 % de cobre, se somete a procesos de pirometalurgia en hornos a grandes temperaturas, mediante los cuales el cobre del concentrado es transformado en cobre metálico y se separa de los otros minerales como fierro (Fe), azufre (S), sílice (Si) y otros.El proceso de fundición se realiza en etapas que son:
Recepción y muestreo. Fusión. Conversión. Pirorrefinación.
Primera etapa: Recepción y muestreo
¿Cuál es el objetivo?Como normalmente se trabaja con concentrados de diferentes procedencias, es necesario hacer un muestreo de ellos y clasificarlos de acuerdo con la concentración de cobre, hierro, azufre, sílice y porcentaje de humedad que tengan.
¿Cómo se hace?El concentrado proveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas a análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre, hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. El contenido máximo de humedad es de 8%, ya que con valores superiores, el concentrado se comporta como barro difícil de manipular y exige más energía para la fusión.De acuerdo con los resultados de los contenidos de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
Segunda etapa: Proceso de fusión¿Cuál es el objetivo?El objetivo de la fusión es lograr el cambio de estado que permite que el concentrado pase de estado sólido a estado líquido para que el cobre se separe de los otros elementos que componen el concentrado.
¿Qué ocurre en la fusión?En la fusión el concentrado de cobre es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedando los más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.
Tradicionalmente la fusión puede realizarse de dos maneras, utilizando dos tipos de hornos: el horno de reverbero para la fusión tradicional y el convertidor modificado Teniente (CMT) que realiza en una sola operación la fusión y la conversión. En las divisiones de Codelco no se utiliza el horno de reverbero, sino que solo se realiza el proceso de fusión-conversión, utilizando el convertidor midificado Teniente.
El concentrado sufre un proceso de fusión. Se separa el eje de la escoria.a) Convertidor modificado Teniente: sistema de fusión - conversiónEl convertidor Teniente, desarrollado y patentado por la División El Teniente de Codelco, es un horno basculante, formado por un cilindro metálico de 5 m de diámetro por 22 m de largo, dispuesto en posición horizontal y revestido por ladrillos refractarios en su interior. Este horno está montado sobre un sistema de cremalleras que le permiten oscilar.
¿Cómo funciona?El convertidor Teniente es cargado en forma continua con concentrado de cobre y sílice (cuarzo) por una abertura ubicada en su parte superior. La sílice tiene por objeto captar el hierro contenido en los minerales sulfurados fundidos y concentrarlo en la parte más liviana de la mezcla fundida.
En el proceso de fusión conversión se separa la escoria del metal blanco, la fase más pesada y que contiene 70 a 75 % de cobre.
El convertidor Teniente tiene un sistema de cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados en gran parte para producir ácido sulfúrico (H2SO4).
Las reacciones que se producen producto de la oxidación de los distintos elementos, y entre ellos, libera energía la que es aprovechada para ayudar a la fusión.
En el convertidor Teniente los elementos se concentran en fases, de acuerdo a su peso: Metal blanco : corresponde a la parte más pesada del material fundido y que se encuentra en la parte baja del convertidor. Contiene un 70% a 75% de cobre. Escoria : es la parte más liviana del fundido, la cual se envía de vuelta al horno de reverbero o a hornos destinados a limpieza de escoria para recuperar el contenido de cobre que aún le queda.
Tercera etapa: Proceso de Conversión
¿Cuál es el objetivo?Mediante el proceso de conversión se tratan los productos obtenidos en la fusión, para obtener cobre de alta pureza. Para esto se utilizan hornos convertidores convencionales llamados Peirce-Smith, en honor a sus creadores.
¿Cómo se hace? ¿Dónde se hace?El convertidor Peirce-Smith consiste en un reactor cilíndrico de 4,5 m de diámetro por 11 m de largo, aproximadamente, donde se procesan separadamente el eje proveniente del horno de reverbero y el metal blanco proveniente del convertidor Teniente.Este es un proceso cerrado, es decir, una misma carga es tratada y llevada hasta el final, sin recarga de material. Finamente se obtiene cobre blister, con una pureza de 96% de cobre.
Cuarta etapa: Proceso de pirorrefinación
El cobre anódico obtenido en la pirorrefinación es moldeado en ánodos.
¿Cuál es el objetivo?Mediante la pirorrefinación o refinación a fuego se incrementa la pureza del cobre blister obtenido de la conversión. Consiste en eliminar el porcentaje de oxígeno presente el este tipo de cobre, llegando a concentraciones de 99,7 % de cobre.
¿Cómo se realiza?Este es un proceso especial que se aplica en algunas fundiciones, como en la fundición de Caletones, donde el cobre blister es sometido a un proceso final de refinación en un horno basculante, mediante la introducción de troncos de eucaliptus. En este caso, la ignición de la madera permite captar el oxígeno que contiene el cobre blister como impureza y lo transforma en anhídrido carbónico (CO2), que es liberado a la atmósfera. De esta manera, la pureza del cobre se incrementa a 99,7% y el producto se denomina cobre RAF (refinado a fuego).
¿Cuál es el producto?El cobre RAF es moldeado en placas gruesas, de forma de ánodos, de un peso aproximado de 225 kg, el cual es enviado al proceso de electrorrefinación o vendido directamente en diversas formas.

Proceso de Fundición: del mineral al cobre puro

El concentrado de cobre seco con una concentración del 31 % de cobre, se somete a procesos de pirometalurgia en hornos a grandes temperaturas, mediante los cuales el cobre del concentrado es transformado en cobre metálico y se separa de los otros minerales como fierro (Fe), azufre (S), sílice (Si) y otros.El proceso de fundición se realiza en etapas que son:
Recepción y muestreo. Fusión. Conversión. Pirorrefinación.
Primera etapa: Recepción y muestreo
¿Cuál es el objetivo?Como normalmente se trabaja con concentrados de diferentes procedencias, es necesario hacer un muestreo de ellos y clasificarlos de acuerdo con la concentración de cobre, hierro, azufre, sílice y porcentaje de humedad que tengan.
¿Cómo se hace?El concentrado proveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas a análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre, hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. El contenido máximo de humedad es de 8%, ya que con valores superiores, el concentrado se comporta como barro difícil de manipular y exige más energía para la fusión.De acuerdo con los resultados de los contenidos de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
Segunda etapa: Proceso de fusión¿Cuál es el objetivo?El objetivo de la fusión es lograr el cambio de estado que permite que el concentrado pase de estado sólido a estado líquido para que el cobre se separe de los otros elementos que componen el concentrado.
¿Qué ocurre en la fusión?En la fusión el concentrado de cobre es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedando los más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.
Tradicionalmente la fusión puede realizarse de dos maneras, utilizando dos tipos de hornos: el horno de reverbero para la fusión tradicional y el convertidor modificado Teniente (CMT) que realiza en una sola operación la fusión y la conversión. En las divisiones de Codelco no se utiliza el horno de reverbero, sino que solo se realiza el proceso de fusión-conversión, utilizando el convertidor midificado Teniente.
El concentrado sufre un proceso de fusión. Se separa el eje de la escoria.a) Convertidor modificado Teniente: sistema de fusión - conversiónEl convertidor Teniente, desarrollado y patentado por la División El Teniente de Codelco, es un horno basculante, formado por un cilindro metálico de 5 m de diámetro por 22 m de largo, dispuesto en posición horizontal y revestido por ladrillos refractarios en su interior. Este horno está montado sobre un sistema de cremalleras que le permiten oscilar.
¿Cómo funciona?El convertidor Teniente es cargado en forma continua con concentrado de cobre y sílice (cuarzo) por una abertura ubicada en su parte superior. La sílice tiene por objeto captar el hierro contenido en los minerales sulfurados fundidos y concentrarlo en la parte más liviana de la mezcla fundida.
En el proceso de fusión conversión se separa la escoria del metal blanco, la fase más pesada y que contiene 70 a 75 % de cobre.
El convertidor Teniente tiene un sistema de cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados en gran parte para producir ácido sulfúrico (H2SO4).
Las reacciones que se producen producto de la oxidación de los distintos elementos, y entre ellos, libera energía la que es aprovechada para ayudar a la fusión.
En el convertidor Teniente los elementos se concentran en fases, de acuerdo a su peso: Metal blanco : corresponde a la parte más pesada del material fundido y que se encuentra en la parte baja del convertidor. Contiene un 70% a 75% de cobre. Escoria : es la parte más liviana del fundido, la cual se envía de vuelta al horno de reverbero o a hornos destinados a limpieza de escoria para recuperar el contenido de cobre que aún le queda.
Tercera etapa: Proceso de Conversión
¿Cuál es el objetivo?Mediante el proceso de conversión se tratan los productos obtenidos en la fusión, para obtener cobre de alta pureza. Para esto se utilizan hornos convertidores convencionales llamados Peirce-Smith, en honor a sus creadores.
¿Cómo se hace? ¿Dónde se hace?El convertidor Peirce-Smith consiste en un reactor cilíndrico de 4,5 m de diámetro por 11 m de largo, aproximadamente, donde se procesan separadamente el eje proveniente del horno de reverbero y el metal blanco proveniente del convertidor Teniente.Este es un proceso cerrado, es decir, una misma carga es tratada y llevada hasta el final, sin recarga de material. Finamente se obtiene cobre blister, con una pureza de 96% de cobre.
Cuarta etapa: Proceso de pirorrefinación
El cobre anódico obtenido en la pirorrefinación es moldeado en ánodos.
¿Cuál es el objetivo?Mediante la pirorrefinación o refinación a fuego se incrementa la pureza del cobre blister obtenido de la conversión. Consiste en eliminar el porcentaje de oxígeno presente el este tipo de cobre, llegando a concentraciones de 99,7 % de cobre.
¿Cómo se realiza?Este es un proceso especial que se aplica en algunas fundiciones, como en la fundición de Caletones, donde el cobre blister es sometido a un proceso final de refinación en un horno basculante, mediante la introducción de troncos de eucaliptus. En este caso, la ignición de la madera permite captar el oxígeno que contiene el cobre blister como impureza y lo transforma en anhídrido carbónico (CO2), que es liberado a la atmósfera. De esta manera, la pureza del cobre se incrementa a 99,7% y el producto se denomina cobre RAF (refinado a fuego).
¿Cuál es el producto?El cobre RAF es moldeado en placas gruesas, de forma de ánodos, de un peso aproximado de 225 kg, el cual es enviado al proceso de electrorrefinación o vendido directamente en diversas formas.

lunes, 11 de diciembre de 2006

Nano tecnología La nanotecnología se ocupa de la producción, investigación y aprovechamiento de estructuras minimales. El prefijo "nano" procede del griego y está emparentado con la palabra española "enano". Un manómetro es equivalente a una millonésima de un metro y es 10000 veces menor que el grosor de un cabello humano, encontrándonos así en el terreno ultra minúsculo de los átomos y las moléculas. En esta longitud se podría formar una cadena de 4 a 6 átomos. Las partículas nano o polímeros (pequeño 100 nm) son los elementos utilizados en esta nueva tecnología. La construcción controlada de materiales a base de átomos y el aprovechamiento de reacciones físicas producidas en estas medidas abren paso a nuevas posibilidades en el campo de la energía y técnica del medio ambiente, informática, medicina, farmacia, A niveles del átomo se reducen las fronteras entre la química, la biología y la física, convirtiéndose todas en la misma ciencia




NANOTECNOLOGIA EN EL CARBON:Los nanotubos de carbono (moléculas cilíndricas de carbono 50.000 veces más delgadas que un cabello humano) tienen propiedades que los hacen potencialmente útiles en la nanotecnología, la electrónica, la óptica, y como refuerzo en materiales compuestos. Con una estructura de enlaces internos que rivaliza con la de otra forma muy conocida del carbono, el diamante, los nanotubos de carbono son extremadamente fuertes y pueden ser muy eficientes como conductores eléctricos.

El grupo de Nanoestructuras de Carbono y Nanotecnología, G-CNN es un grupo de carácter multidisciplinar internacionalmente reconocido en los campos de nanociencia y nanotecnología.
posee amplia experiencia en la síntesis, funcionalización, procesado y caracterización de nanotubos de carbono y es especialista en el desarrollo de nanomateriales compuestos avanzados altamente funcionales.
combina investigación básica con desarrollo tecnológico, con un acercamiento integral hacia una I+D+I altamente innovadora.
La apuesta del grupo por el desarrollo tecnológico, y la creciente demanda social y oportunidades generadas en el campo de la nanotecnología, ha dado origen a la creación de la spin-off NANOZAR S.L. como plataforma de transferencia tecnológica.
Resultado del carácter interdisciplinar de la investigación llevada a cabo y del intenso esfuerzo hacia una investigación de excelencia son las numerosas colaboraciones de G-CNN con los más prestigiosos grupos en Universidades, Centros Tecnológicos y empresas tanto nacionales como internacionales.
lineas de investigacion:
El objetivo de esta línea es hacer investigación básica para el desarrollo de materiales para determinadas aplicaciones de interés tecnológico. Mediante la observación del comportamiento vibracional y la interacción electrónica se pretende estudiar efectos de confinamiento intrínsecos a la escala nano. Asimismo, se pretende relacionar experimentación y teoría mediante el estudio de la relación estructura – propiedades

Se trabaja en la síntesis de diferentes tipos de nanoestructuras:

Nanotubos de carbono con diferentes morfologías y características:
De pared simple (SWNTs)
De pared múltiple (MWNTs)
De dos y tres capas
Helicoidales· En forma de Y
Alineados, crecidos en posiciones controladas (El crecimiento controlado de CNTs es altamente interesante ya que permite la fabricación de dispositivos multifuncionales como sensores, sondas de barrido y/o dispositivos electrónicos. )
Otras Nanoestructuras:
Nanopartículas metálicas
Nanotubos de TiO2
Nanotubos de V2O5


Síntesis de nanomateriales compuestos avanzados

El objetivo es el desarrollo de nuevos materiales de altas prestaciones tecnológicas buscando efectos sinérgicos en propiedades ópticas, lumínicas, mecánicas o térmicas.

Se están preparando materiales compuestos con polímeros conductores como polianilina y polipirrol, politiofeno, con polímeros termoplásticos como polipropileno, con cristales líquidos como la poliazometina y con materiales cerámicos, SiO2 y cordierita.

la importancia de paradigmas: la
La estructura de la revoluciones científicas el avance del conocimientos y la ciencia los paradigmas constituyen supuestos compartidos que permiten a una comunidad científica investigar varias aristas de un mismo problema, pero deste una serie de reglas o parámetros comunes.
El análisis de kuhn es de gran utilidad para entender los procesos de cambio e innovación en cualquier disciplina, incluyendo el tema que nos compete: la silenciosa revolución educativa que esta provocando educación a distancia vía Internet en educaciones de educación superior o centros de capacitación en empresas privadas.



PROYECTOS CIENTIFICO.- los proyectos ayudan la creación de nuevas tecnología y el desarrollo de la sociedad por tanto todo proyecto es bueno los proyectos científicos cada ves esta mas avanzado en el globo terráqueo
un proyecto de investigacion
un proyecto en proceso es los derivados de la retama este proyecto nació ase 5 años atrás surgió del estudio de algunos estudiantes des ellos nació la noción cuando decidieron en investigar los derivados de la retama y nos llevamos una gran asombro al ver que se podía sacar primera derivada fue el petróleo por un proceso de putrefacción de la retama y la lombriz de tierra combinado con la arcia y la tierra negra.
Heurística :arte de inventar búsqueda o investigación de documentos históricos. método de enseñanza que intenta hacer que el alumno descubra lo que desea aprender.(m.d)ANALITICO : procedimiento que consiste en descomponer el total del objeto del conocimiento hasta llegar a conocer sus principios o elementos . Aplicación de un conocimiento ala ley general a un caso particular.(m.i)
SINTETICO: de síntesis , o con características de síntesis: se aplica a los productos obtenidos por procedimientos industriales generalmente.(m.i)
DIACRONICO: se aplica los fenómenos que ocurren alo largo del tiempo, así como los estudios referidos.(m.d)
EXPERIMENTAL: fundado en experimentos métodos experimental que tiene carácter de experimento (m.i)
HEURISTICO.- arte de inventar búsqueda o investigación de documentos históricos. método de enseñanza que intenta hacer que el alumno descubra lo que desea aprender.(m.d)HERMENEUTICO.- : arte de interpretar textos , particularmente los sagrado, para determinar su exacto sentido.(m.i)
MAYEUTICA.- método de inducción empleado por Sócrates, por el cual el maestro hace descubrir a los alumnos nociones que este poseía sin haber llegado a formulárselas.(m.i)DIALECTICA: arte de discutir o dialogar particularmente empleando preguntas y respuestas .Arte de razonar lógicamente .En la filosofía de principio inherente a la naturaleza de pensamiento, que consiste en ir pasándole un termino a la situación contradictoria s, hasta llegar a una ultima instancia satisfactoria.(m.d)
ANALITICO .- procedimiento que consiste en descomponer el total del objeto del conocimiento hasta llegar a conocer sus principios o elementos . aplicación de un conocimiento ala ley general a un caso particular.(m.i)
SINTETICO.- de síntesis , o con características de síntesis: se aplica Alos productos obtenidos por procedimientos industriales generalmente.(m.i)
DESCRICTIVO.- el objetivo de la investigación descriptiva consiste en describir y evaluar ciertas características de una situación particular en uno o mas punto de tiempo. (M.D)EXPLICATIVO.- permite descartar y explorar los factores variables que intervienen en el fenómeno que nos proponemos a investigar (M.I)
Ciencia y tecnologíaciencia: conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas. La ciencia se definen por el campo a que reaplica (el hombre y la naturaleza) rama particular del saber humano físico y químico.Tecnología: conjuntos de los conocimientos propios de un oficio mecánico o un arte industrial aplicación de las ciencias y las artes el que pose el conocimiento concretos de una ciencia
ciencia
es un proceso de adquisición y refinado de conocimiento, así como, la organización de dicho conocimiento. Es el conocimiento producto de una práctica humana con reglas establecidas, cuya finalidad es obtener por diversos medios un conjunto de reglas o leyes universales, que dan cuenta del comportamiento de un sistema y predicen cómo actuará dicho sistema en determinadas circunstancias.
Dialéctica
El método dialéctico tenía ya una larga existencia antes de que Marx y Engels lo desarrollasen científicamente como un medio de comprender el desarrollo de la sociedad humana. los griegos antiguos produjeron algunos grandes pensado­res dialécticos, entre los que están Platón, Zenón de Elea y Aristóteles. Ya en el año 500 antes de nuestra era, Heraclito adelantaba la idea de que "todas las cosas son y no son, porque todo fluye, está cambiando constantemente, constantemente naciendo y muriendo. Es imposible sumergirse dos veces en uno e idéntico rió".
Esta frase contiene ya la concepción fundamental de la Dialéctica, de que todo en la naturaleza está en un constante estado de cambio y que este cambio se pro­duce a través de una serie de contradicciones.

Dialéctica del conocimiento:Es una ciencia filosófica que trata del raciocinio y de las leyes arte de razonar discutir o argumentar comdiscursos métodos filosóficos que trata de comprender la realidad resolviendo las contradicciones del pensamiento.
Dialéctica

Es un método de razonamiento, de cuestionamiento y de interpretación que ha recibido distintos significados a lo largo de la.
1. La separación de los elementos filosóficos, epistemológicos, metodológicos y técnicos en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la investigación
Resumen
Que abecés estos temas no son tomados encuestas en los centros de enseñanza tanto en las universidades .otros opreso hay una mal aprendizaje de los alumnos y el poco interés de estos por los temas y el desvió de los alumnos mas.
2. La presentación de esquemas o modelos de investigación como un conjunto de pasos o etapas que deben seguirse mecánicamente para alcanzar la verdad científica.
Resumen
Tiene que ser un trabajo entendible para el mayor entendimiento de todos y no obviar los pasos asee ir si esta manera el trabajo será mejor para los oyentes.
3. La desvinculación entre los planteamientos teóricos sobre la investigación y los problemas propios del medio profesional en donde el egresado va a trabajar. La formación de investigadores y, concretamente, la metodología se presenta en forma abstracta, aislada de las condiciones socio históricas en que vive y trabaja el alumno
Resumen
Es necesario aquel alumno participa en los trabajos de investigación para poderse desenvolverse vienen en los campos de trabajos y desarrollar su nivel de investigación para poder resolver problemas y que no lose un obstáculo en el futuro.
4. La exposición de los temas metodológicos está bajo la responsabilidad del profesor, mientras que los alumnos asumen una actitud pasiva o cuando mucho sólo participan con preguntas o dudas.
Resumen
Que los expositores de ven ser claros y concretos en su tema de investigación y la explosión debe ser buena de esta manera los demás puedan entender y los profesores de ven aclarar los puntos no entendidos.
5. La realización de talleres de investigación reproduce los vicios y deficiencias de la enseñanza tradicional: poca participación, pobre discusión. La mayoría de los miembros del equipo de trabajo no asume su responsabilidad; se nombran representantes para realizar las distintas tarrasque origina poca o ninguna colaboración del resto del equipo., lo
Resumen
Debido a que los demás del equipo lo dejan toda la responsabilidad al encargado del grupo pero sise se paran por temas a cada uno tomarían interés en aprender y dejar participar a los de mas es cuchar opiniones de los de más .
6. La falta de productos concretos (proyectos de investigación) que permitan materializar las indicaciones metodológicas.
Resumen
Los pocos proyectos de investigación ase aquel alumno des conozca su rama o conoce muy poco debería haber mas proyectos de investigación de esta manera el alumno se de envolvería bien en su rama (mas interés de los docentes encargados)
7. La desvinculación entre el método de investigación y el método de exposición. Se enseña a investigar pero se descuidan los aspectos relacionados con la exposición del trabajo, lo que dificulta cumplir con una exigencia fundamental de la comunicación científica: socializar el conocimiento.
Resumen:
Los dos temas deberían andar juntos ya que la investigación es importante pero la exposición también de esta manera el alumno aprenderá mas y siempre investigando con los demás y consultando al profesor.