diagrama de kellogg mg - s - o

7/26/2019 Diagrama de Kellogg Mg - S - O

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METALURGIA EXTRACTIVA

Presentado por:

Alzamora Casilla Guillermo Marcos

Arequipa2016


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Presentacin

El siguiente trabajo de investigacin trata sobre el diagrama de Kellogg en la

tostacin del Mg SO, para locual primero definiremos la manera de poderhallar las ecuaciones que intervienen para la construccin de dicho diagrama,el cual empezara con las reacciones intervinientes en dichos elementos.


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METALURGIA EXTRACTIVA Diagrama de Kellogg para la tostacin del Mg - S O. Pgina 3

NDICE

ndice............................................................................................................................................ 3

OBJETIVOS................................................................................................................................ 4

PROBLEMA............................................................................................................................. 4

Identificacin del problema................................................................................................... 4

Anlisis del problema............................................................................................................. 4

HIPTESIS................................................................................................................................. 4

Marco terico............................................................................................................................... 5

Tostacin de sulfuros ............................................................................................................ 5

Formacin del diagrama de Kellogg al sistema Mg - SO............................................ 6

CONCLUSIONES..................................................................................................................... 10

RECOMENDACIONES............................................................................................................ 11

BIBLIOGRAFA......................................................................................................................... 12


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Diagrama de Kellogg para la tostacin del Mg - SO.

OBJETIVOS

Objetivo general

Construir el diagrama ternario de estabilidad para la tostacin Mg - SO.

Objetivos especficos:

Recopilar informacin para la obtencin del diagrama de Gibbs.

Utilizar los valores de las tablas de Entalpa de Formacin, Energa Libre deGibbs y Entropa de Formacin de Compuestos Inorgnicos.

Utilizacin del programa HSC Chemistry 6.0.

Interpretar las diferentes fases del diagrama de Gibbs.

PROBLEMA

Identificacin del problema

Existe cierta duda del estudiante de ingeniera de minas en cuanto al tema detostacin de minerales y su comportamiento a travs de un diagrama plasmadoen un plano cartesiano los cuales son de importancia para su formacinprofesional pues se necesita conocer e interpretar dicho diagrama.

Anlisis del problema

En las operaciones piro metalrgicas es necesario la tostacin del loselementos sulfurados, de esta manera son oxidados, disminuyendo la cantidadde gases de SO2, es aqu donde este proceso necesita se plasma en lasdiagramas de Gibbs los cuales demuestran los cabios de fases producidas porlas diferentes reacciones hasta alcanzar el metal deseado, para esto senecesita conocer los pasos para la obtencin de dicho diagrama.

HIPTESIS

Se puede decir que el diagrama de Kellogg es til para la interpretacin en elcambio de fases de la tostacin del MgSO.


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MARCO TERICO

Tostacin de sulfuros 1

La tostacin de minerales sulfurosos es un proceso pirometalrgico queconsiste en la eliminacin de azufre, adicionalmente eliminar elementos como

el arsnico, bismuto y otros constituyentes que se consideran perjudiciales para

los procesos posteriores de recuperacin del metal.

En el proceso de tostacin, los sulfuros se oxidan, este aspecto generalmente

presentan propiedades termodinmicas exotrmicas los cuales estn

representados mediante la siguiente reaccin generalizada:

Un diagrama que rige los procesos pirometalrgicos en general, fue propuesto

por H.H. Kellogg [4], en reconocimiento a su aporte se denominan diagramas

Kellogg, donde se muestra las reas de predominancia de los distintos

compuestos que formar el proceso pirometalrgicos en cuestin

Por otra parte, en el diagrama kellogg tambin puede aplicarse la regla de

fases de gibbs descrita por la siguiente ecuacin:

El diagrama kellogg indica que la tostacin se realiza para oxidar del sulfuro

MeSa MeO, si embargo si el proceso ocurriera en forma incompleta se

obtendr sulfato MeSO4.

1MANUAL DE GUAS DE LABORATORIO DE PIROMETALURGIA-Luis Cervando Chambi Viraca - La Paz, Junio de2012 pg. 15


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Los diagramas de estabilidad termodinmica o diagramas Kellogg permiten

identificar y proponer trayectorias posibles de reaccin para el proceso de

tostacin, dependiendo de las zonas de estabilidad termodinmica del

sistema.2

Formacin del diagrama de Kellogg al sistema Mg - SO.

Para la construccin del diagrama de Kellogg primeramente necesitaremos lasreacciones que se pueden realizar con cada elemento, y para esto se obtuvo apartir del programaHSC chemistry 6.

Fuente HSC chemistry 6

Seleccionamos los elementos que participaran, todas las especies resultantes,las presiones en el ejexy el ejey, la temperatura el K y finalmente PDS.

2Tostacin clorurante de un mineral aurfero sulfurado como alternativa para disminuir su

refractariedad a la cianuracinJaime Remolina Castrillon pg. 38


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Identificacin de cada una de las reacciones

Reaccin G

1 Mg + 0.5O2(g) -->MgO -125740.500

2 Mg + O2(g) --> MgO2 -123301.500

3 Mg + SO2(g) --> O2(g) + MgS -7816.500

4 Mg + 0.5O2(g) + SO2(g) --> MgSO3 -126487.800

5 Mg + O2(g) + SO2(g) --> MgSO4 -165115.700

6 MgO + 0.5O2(g) --> MgO2 2439.000

7 MgO + SO2(g) --> 1.5O2(g) + MgS 117924.000

8 MgO + SO2(g) --> MgSO3 -747.300

9 MgO + 0.5O2(g) + SO2(g) --> MgSO4 -39375.200

10 MgO2+ SO2(g) --> 2O2(g) + MgS 115485.000

11 MgO2+ SO2(g) --> 0.5O2(g) + MgSO3 -3186.300

12 MgO2+ SO2(g) --> MgSO4 -41814.200

13 MgS + 1.5O2(g) --> MgSO3 -118671.300

14 MgS + 2O2(g) --> MgSO4 -157299.200

15 MgSO3 + 0.5O2(g) --> MgSO4 -38627.900


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Lnea de equilibrio MgMgO

Ecuacin de equilibrio

Hallamos el valor de K de

Reemplazamos en la ecuacin de equilibrio:

De la misma manera se puede identificar todas las reacciones y conseguir cadauna de sus ecuaciones respectivas las cuales servirn para la construccinfinal del diagrama de Kellogg. El cual ira e vez del eje x (log PO2) y en el eje y(Log PSO2)


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Se obtiene la recta MgMgO

Fuente HSC chemistry 6


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CONCLUSIONES

El diagrama de kellokk es una herramienta ideal para la interpretacin de latostacin en el sistema MeSO.

Se puede ver en comportamiento de oxidacin del Mg a travs de cada una delas rectas que muestran las fases de los cambios entre los metales.

Las presiones se pueden ver de manera vertical, horizontal cuando acta solouno de ellos pero ser oblicua cuando acten las dos presiones.

Existe una fase pequea(MgSO3) de MgSO4 a MgS.

Gracias al programa HSC Chemistry 6.0 se puede graficar rpidamente eldiagrama de Kellogg, pero ens indispensable conocer la secuencia de la

oxidacin.

El programa HSC Chemistry 6.0 solo sirve para un sistema ternario. MeSO, pues al momento de tratar de ingresar otro elemento metlico simplementelo rechaza.


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RECOMENDACIONES

Es recomendable aplicar esta teora a un punto practico, en un laboratorio parapoder ver y demostrar en si la cantidad de gases que se pueden llegar a perder

a partir de la tostacin.

Se recomienda que la temperatura usada para hallar delta de gibbs, se lamisma desde el inicio pues existe una cierta variacin en la tablas exixtente enla wed, esta estn a temperatura estndar.


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BIBLIOGRAFA

MANUAL DE GUAS DE LABORATORIO DE PIROMETALURGIA-LuisCervando Chambi Viraca - La Paz, Junio de 2012

Tostacin clorurante de un mineral aurfero sulfurado como alternativapara disminuir su refractariedad a la cianuracinJaime RemolinaCastrillon.

http://es.slideshare.net/costafro/diagramas-de-kellogg-diagramas-de-predominancia

diagrama de kellogg mg - s - o

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