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Capítulo 3:

 Proceso Hidrometalúrgico. Tostación

El zinc, al igual que otros metales no férreos, puede producirse mediante procesos hidrometalúrgicos o pirometalúrgicos a partir de sus concentrados. La mayor parte de las unidades de producción utilizan el proceso electrolítico (hidrometalúrgico), debido a la alta calidad que se obtiene y por razones de consumo energético. Sin embargo, los minerales con bajo contenido en zinc o alto contenido en flúor no pueden tratarse mediante este proceso y, en tales casos, han de utilizarse procesos pirometalúrgicos. No obstante existen procesos desarrollados por ingenierías españolas que permiten la obtención de zinc primario a partir de materias primas pobres en zinc utilizando el proceso hidrometalúrgico mediante extracción con disolventes vía sulfatos.

Análogamente al proceso metalúrgico base, se pueden presentar dos vías para el tratamiento de los residuos:

-Térmico, hornos de volatilización y fundamentalmente el proceso Waelz, que también permite la recuperación de minerales complejos con bajo contenido en zinc.

-Hidrometalúrgico, cuyo gran desarrollo se realizó durante la década de los sesenta del pasado siglo (Jarosita, Goethita y Hematita).

Sea cual sea el camino seguido, es necesario pasar por un tratamiento previo del concentrado; tostación en el caso de los minerales sulfurados, y calcinación, en el caso de minerales oxidados, ya que solamente el óxido es susceptible de ser tratado metalúrgicamente para la obtención de zinc metal.

Una vez transformados en óxidos los minerales, se pueden tratar directamente (por vía electrolítica) o después de una sinterización o briqueteado (por vía térmica).

El esquema general de la producción de zinc primario por proceso hidrometalúrgico se resume en el siguiente diagrama:

metalurgia

Los concentrados de sulfuro se tuestan primero en hornos de tostación de lecho fluidizado para producir óxido de zinc y dióxido de azufre.

La tostación es un proceso exotérmico y no se utiliza combustible adicional, el calor generado se recupera. El óxido de zinc (calcinado) pasa desde el horno, y se recoge y enfría. Los gases del horno de tostación se tratan en precipitadores electrostáticos (PEs) calientes para eliminar el polvo (que se pasa al calcinado).

Otros polvos y metales volátiles como Hg y Se eliminan en un tren de limpieza de gas que incorpora sistemas de lavado y PEs húmedos. El dióxido de azufre se convierte luego a ácido sulfúrico en un sistema de recuperación convencional.

Los cloruros y fluoruros de los concentrados se eliminan en el proceso de tostado y no llegan por lo tanto al circuito cerrado de la solución del proceso de lixiviación y electrólisis. El contenido en cloro y flúor en el producto tostado es < 50 ppm.

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