1 ¿Qué propiedades del metal condicionan su metalurgia? J-89



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ALUMINIO


  • 1)¿Qué propiedades del metal condicionan su metalurgia?. J-89.

  • 2)Reacciones básicas de Proceso Bayer. J-89.

  • 3)¿Cómo se determina la productividad de una planta Bayer?. J-89.

  • 4)¿Qué otros parámetros de trabajo caracterizan las plantas Bayer?. J-89.

  • 5)Una planta de reducción electrolítica de aluminio de 290 cubas, con un coeficiente de utilización del 90%, produce 75.000 Tm/año. Si la intensidad que circula es de 108 kA y la tensión media por cuba es de 4,15 V, ¿cuál es el rendimiento faradaico, el consumo energético (rendimiento de rectificación 95%) y el rendimiento energético?. J-89.

  • 6)El baño de eletrólisis y sus propiedades. S-89.

  • 7)La tensión en la cuba de electrólisis. El rendimiento energético. S-89.

  • 8)Factores que influencian el rendimiento faradaico. S-89.

  • 9)Preafino y colada del metal. S-89.

  • 10)Esquema del proceso de Bayer. Razones del éxito de este proceso. La eliminación del Si y del oxalato en los licores. Características de las alúminas metalúrgicas. F-93.

  • 11)Reacciones del proceso H-H. Efecto de las impurezas. El carbón en la tecnología H-H. F-93.

  • 12)Una planta de Al primario produce al año 66.310,4 Mg de Al metal. Las cubas son 100, la utilización del 98%, la tensión 4,1V y la I 250 kA. ¿Cuál es el rendimiento faradaico, el consumo específico de corriente y el rendimiento energético aproximado?. F-93.

  • 13)Describir el tratamiento del metal fundido hasta su solidificación. F-93.

  • 14)¿Por qué el aluminio tiene una tecnología tan singular?. J-93.

  • 15)Explicar, de la forma más completa, las reacciones que justifican el consumo de carbón en la electrólisis del aluminio. J-93.

  • 16)¿Podría obtenerse aluminio-silicio en las cubas de electrólisis iguales?. Explique cómo. J-93.

  • 17)Cual es la razón para la pequeña contaminación de hierro y titanio y la gran contaminación de sodio en la alúmina. J-95.

  • 18)El control de la contaminación en silicio de la alúmina. J-95.

  • 19)Consecuencias del alto contenido en sodio de las alúminas metalúrgicas en el proceso H-H. J-95.

  • 20)El control de la serie y su relación con el efecto anódico. J-95.

  • 21)Características definidoras de un electrodo anódico y uno catódico en el proceso H-H. J-95.

  • 22)Naturaleza del baño de las cubas de electrólisis. S-95.

  • 23)Afino del metal en una fábrica primaria como Avilés. S-95.

  • 24)Reacciones que representan los procesos anódico y catódico, en la electrólisis del aluminio, teniendo en cuenta que el ión oxidado es el Al2OF6 2 -. A-96.

  • 25)¿Es preciso afinar el aluminio normalmente?. ¿ Qué pasa con las impurezas?. A-96.

  • 26)La producción de una planta de aluminio es de 38.127 Mg/año. Si están funcionando a 150 kA y el rendimiento de corriente es del 90, cuál es el número de cubas si el grado de utilización es del 95%. ¿Y el rendimiento energético si la tensión por cuba es de 4,2V?. ¿Cuál sería la composición aproximada de los gases que salen de la cuba?. Cuál es el costo energético del kg de aluminio. A-96.

  • 27)La producción de bauxita, alúmina y aluminio en el mundo. La distribución continental. El caso de España. J-96.

  • 28)Una alúmina tiene un contenido en hierro de 1.000 ppm., de sodio de 6.000 ppm. y de silicio de 2.500 ppm. Repercusiones sobre el proceso y la calidad del metal. J-96.

  • 29)En España se vende carpintería metálica de aluminio. ¿Qué ventajas o inconvenientes puede tener comprar para la ciudad de Gijón ventanas fabricadas con aluminio de INESPAL, con respecto a comprarlas a una extrusora que refunde el 96% de chatarra de diverso origen: automóvil, botes, recorte de hoja, recorte de perfil, con buena práctica de fundición. J-96.

  • 30)Cuáles son las menas actuales de aluminio y por qué. S-96.

  • 31)Evolución del proceso Bayer en las últimas décadas. Características de una alúmina Bayer. S-96.

  • 32)Describir el proceso de obtención del aluminio primario. S-96.

  • 33)Definir tres propiedades más características de la alúmina metalúrgica. ¿Hay dependencia entre ellas?. J-97.

  • 34)Qué sucede en la cuba del proceso H.-H., si la alúmina pasa a tener 8000 ppm de Na. J-97.

  • 35)Describir una tecnología de afino del metal primario en fundición y sus bases. J-97.

  • 36)Dibujar la zona de estabilidad del aluminio en un diagrama E-Ph. J-97.

  • 37)Explicar la necesidad de usar la electrólisis de sales fundidas para la obtención del aluminio y las bases de ésta. J-97.

  • 38)Las propiedades del aluminio y sus menas. A-98.

  • 39)Propiedades del aluminio, sus menas y su obtención metalúrgica. A-98.

  • 40)Las bauxitas y la vía básica. Las menas alternativas o futuras: ¿vía básica o ácida?. Por qué. A-98.

  • 41)Indicar tres propiedades más importantes de la alúmina y por qué. A-98.

  • 42)Considerando los iones presentes en el electrolito, y si decidimos que el portador de oxígeno es el Al2OF62-, expresar las reacciones catódica y anódica y explicar el camino de la alúmina al aluminio. Si se introduce el rendimiento faradaico en las relaciones hacer intervenir en ellas al carbono que reacciona con el oxígeno en el proceso. A-98.

  • 43)Una planta presenta en el registro de tensión de cubas: muchas de éstas con una fuerte oscilación de la tensión y bastantes con baja oscilación, cuál es el diagnóstico y las medidas a tomar. A-98.

  • 44)En pocas palabras defina el electrodo anódico y el catódico en la electrólisis del aluminio. Qué propiedades tiene el ligante y a qué se denomina ánodo secundario y que propiedades debe tener. A-98.

  • 45)Describir en pocas palabras el tratamiento del metal para que tenga una composición adecuada. ¿Referir alguna tecnología?. A-98.

  • 46)Cuántas cubas tiene en funcionamiento una planta de aluminio que trabaja a 120 kA, con una tensión de cuba de 4,1 V y cuál es su rendimiento faradaico si la producción anual es de 44.481,5 Mg. ¿Qué grado de utilización se tiene si las cubas construidas son 146?. Calcúlese además el consumo específico de corriente y el rendimiento energético. ¿Cuál sería la calidad del metal si la alúmina alimentada estuviera impurificada en un 2% de SiO2 y un 1% de Fe2O3?. J-98.

  • 47)El aluminio se obtiene por electrólisis de sales fundidas debido a:

  1. Que es un metal ligero electronegativo y de alta energía de oxidación. (El Ti lo es y no se obtiene por electrólisis).

  2. Que es un metal innoble no soluble en soluciones acuosas.

  3. Que su reducción carbotérmica es impracticable y la metalotérmica muy cara. A-99.

  • 48)El proceso Bayer es:

  1. Un proceso pirogénico que invento Le Chatelier.

  2. Un proceso hidrometalúrgico de base de sosa que trata minerales aluminosos a elevada temperatura en un digestor.

  3. El único procedimiento económico para tratar bauxitas.

  4. Un proceso que trata bauxitas, disolviéndolas como aluminato sódico y produciendo un residuo denominado lodo rojo y una solución de la que se recupera el hidrato de alúmina por dilución-enfriamiento. A-99.

  • 49)La sílice se solubiliza en el P. Bayer:

  1. Porque está en forma de arcilla.

  2. Porque se forma sodalita.

  3. Porque no hay cal presente.

  4. A partir del caolín y el cuarzo en función de la temperatura. A-99.

  • 50)Explicar el ahorro energético en el proceso Bayer. A-99.

  • 51)De que depende la velocidad de precipitación del hidrato y cómo se consigue mayor rendimiento en este paso. A-99.

  • 52)Demostrar de forma gráfica el efecto del enfriamiento y la dilución en la precipitación. A-99.

  • 53)Definir una alúmina metalúrgica. A-99.

  • 54)Efecto de la relación criolitaria y del % en CaF2 en la curva líquidus del diagrama criolita-alúmina. A-99.

  • 55)Rendimiento de corriente, consumo específico y producción de una cuba. A-99.

  • 56)Mecanismo de pérdida de rendimiento de corriente. A-99.

  • 57)Descripción de una cuba de electrólisis precocida y esquema. A-99.

  • 58)Importancia de la tecnología de carbón en la fabricación de aluminio. A-99.

  • 59)Tratamientos del aluminio previos a la solidificación. A-99.

  • 60)El aluminio y el medio ambiente. A-99.

  • 61)Calcular el coeficiente de utilización de una planta que produce 43.100 Mg al año de aluminio metal, si la planta trabaja con una I de 11.500 A, tiene 145 cubas, un consumo de 13.754 kWh/kg. A-99.

  • 62)Expresar las dos reacciones: anódica y catódica, haciendo intervenir la alúmina en la que corresponda. F-00.

  • 63)Expresar las reacciones de la cuba de electrólisis haciendo intervenir en ellas el carbono anódico y el rendimiento de corriente. F-00.

  • 64)El aluminio, las impurezas que le acompañan en toda su metalurgia, sus efectos y purificación: P. Bayer, P. H.-H. Procesos de afino y solidificación. J-00.

  • 65)Una serie electrolítica de aluminio, similar a la que se paro en Avilés en 1986, tiene 200 cubas Soederberg, de 60 kA y que trabajan a una tensión de 4,7 V. Determinar el rendimiento de corriente, el coeficiente de utilización y el consumo específico de corriente, si la producción anual es de 27.607 Mg de aluminio. J-00.

  • 66)Proceso Hall-Heroult : Explicar, de la forma más completa posible, las reacciones anódicas en las que, como sabemos, esta involucrado el consumo de carbón. S-00.

  • 67)Procesos del metal en la fundición, definitivos para la calidad y buena estructura de las preformas de las aleaciones de aluminio. S-00.

  • 68)Calcular el número de cubas electrolíticas de una serie de electrólisis de aluminio de 250 kA, para producir 50.000 Mg/año de aluminio, sabiendo ( se propone) el rendimiento faradaico de las tecnologías de 1990. Si la tensión de las cubas es de 4,05 V, ¿cuál es el rendimiento energético aproximado?. ¿Cuál es el consumo anual aproximado de electrodo anódico?. Si la planta costó 100 Mpts/cuba instalada hace 7,5 años y está al 75% de amortización ( supóngase un precio del dinero 10% ), si el kWh se paga a 4 Pts. y la alúmina a 30 Pts./kg. y un coste de mano de obra de 25 Pts/kg, ¿cuál es el beneficio neto si el metal en el mercado se paga a 1,4 $/kg., (cambio del $= 140 Pts.). S-00.

  • 69)Cómo afecta el P. Bayer a las siguientes propiedades de la alúmina: Contenido en hierro, contenido en sodio, contenido en silicio, contenido en hidrato, contenido en alúmina alfa, granulometría, densidad real. M-01.

  • 70)Comentar los siguientes párrafos de un libro de 1940:

“Las bauxitas, con 60% de alúmina, se catalogan según tengan más o menos de 3% de Fe, se castigan las centésimas de sílice...”

“La corriente disocia la alúmina, llevando el oxígeno al ánodo y sobre el cátodo el metal que cae fundido en la zona inferior del horno”.

“Los hornos Soderberg desarrollan la electrólisis a un voltaje de 6 y 11.000 A. Los electrodos se fabrican sobre el mismo horno a medida que van consumiéndose. La temperatura del electrolito difiere poco de 900ºC. La pasta de los electrodos se forma con carbón de cok, petroleo o brea, antracita desgasificada, alquitrán y carbón de retorta”.

“Se producen unos 70 kg de aluminio por día y cuba y la alúmina se importa de Inglaterra”. M-01.



  • 71) Mejoras tecnológicas de la fundición y su objetivo. M-01.

  • 72)Razones para el éxito del proceso Bayer. M-02.

  • 73)Tipos de bauxitas y su influencia en el Bayer. El problema de la sílice y su solución. M-02.

  • 74)Control del proceso de electrólisis: parámetros, variables y metodología del control de la marcha de las cubas en la serie electrolítica. M-02.

  • 75)Papel de la fundición en una planta primaria sin refusión. M-02.

  • 76)Diseño completo de una serie precocida para 50.000 Mg de aluminio en base a cubas de 350 kA. M-02.

  • 77)Explicar la relación que tiene el rendimiento de corriente del Proceso H.-H. y el análisis de los gases (relación CO/CO2), producto de la reoxidación del aluminio. J-02.

  • 78)Relación entre las propiedades del metal y : las menas, los procedimientos de obtención y los usos del aluminio.

  • 79)Tratamiento del aluminio en la fundición.

  • 80)Diseñar una planta para producir 40.000 Mg de aluminio en base a tecnología Söderberg, asignándole correctamente todos los parámetros, índices y variables definitorias del proceso productivo, así como el número de cubas y su grado de utilización, calidad de alúmina utilizada, tipo de baño, tasa de embalajes, etc. J-03.

  • 81)Cómo condicionan las propiedades del metal la tipología de las menas, los procesos de obtención y los usos del metal. S-03.

  • 82)La digestión de la bauxita en el Proceso Bayer. S-05.

  • 83)Cómo se puede calcular el rendimiento de corriente analizando los gases de salida de la celda electrolítica. ¿Suponiendo que no hay combustión del ánodo por aire externo, es decir que las cubas están bien tapadas, ¿Cuál sería la composición del gas de salida CO2/(CO2+CO) en una cuba con el 95% de R?. S-05.

  • 84)Diseñar una serie de electrólisis de aluminio para fabricar 70.000 Mg/año.

Las condiciones a tener en cuenta son: precocida, diseñada sin foso de reconstrucción de cátodos, cátodo grafítico, alimentación de alúmina puntual, rectificadores de silicio. El rendimiento de corriente de las plantas actuales está entre 90-96%. Si suponemos que la energía es el 20% del coste del metal y el kWh para aluminio cuesta a 0,022 €, cuál sería el precio de la tonelada de aquel.

- 85)Razonar por qué se utilizan los Procesos Bayer y Hall-Hérroult para la fabricación de



aluminio.

  • 86)Tecnología de aluminio y tecnología de carbón, su relación.



COBRE


  • 1)Secuencia de operaciones para la obtención de Cu de una mena sulfuro pobre. Distintas alternativas. ¿En qué casos se utilizan unas y otras?. J-89.

  • 2)Formación, constitución y características de la mata. J-89.

  • 3)Reparto de metales en la fusión para mata. J-89.

  • 4)Tipos de fusión para mata. ¿Cuál sería la que recomendable en tres países: Chile, Noruega, España?. J-89.

  • 5)Ventajas y desventajas de la fusión flash. J-89.

  • 6)Convertidor, su funcionamiento. J-89.

  • 7)Recuperación de cobre de disoluciones diluidas (menos de 1 g/l). J-89.

  • 8)Fundamentos de la fusión para mata. El papel de la escoria. S-89.

  • 9)Reacciones de la conversión. S-89.

  • 10)Bases del proceso de lixiviación de menas pobres de tipo sulfurado. S-89.

  • 11)¿Ha fracasado la obtención de cobre en proceso continuo?. Justificarlo. J-93.

  • 12)Comparar la fusión para mata en horno de reverbero con la fusión instantánea o “flash”. J-95.

  • 13)Proceso Outukumpu de conversión, comparación con el tradicional P-S. J-95.

  • 14)Fines del afino térmico en la metalurgia del cobre. J-95.

  • 15)Distribución de impurezas en el afino electrolítico. J-95.

  • 16)Cementación de cobre. Comparar con la extracción con orgánicos. J-95.

  • 17)Hacer una breve descripción útil para el diseño de una planta de 100.000 Mg de cobre electrolítico, a partir de una mena sulfurada de 0.4% de Cu, tipo El Teniente. S-95.

  • 18)Por qué se usa en el cobre la fusión para mata en vez de la tostación-reducción. A-96.

  • 19)Cómo se modernizaría un horno de reverbero, para competir de algún modo con la fusión instantánea o “flash”. A-96.

  • 20)En que consiste el proceso de conversión flash o relámpago. A-96.

  • 21)Justificar los gastos energéticos del afino y la recuperación electrolíticas. A-96.

  • 22)Calcular la relación H2/H2O para la reducción del TiO2 a 1450º C y compararla con la del Cu2O. A-96.

  • 23)En la fusión instantánea para mata, que consecuencias tendría una marcha con la obtención de una fase metálica del 55% de Cu. J-96.

  • 24)Supongamos que el reactor WORKRA incorporase lanzas modernas (1990) de combustión de mineral al estilo de las usadas en el proceso ISASMELT, y que en el tercio final las condiciones fueran reductoras por inyección de polvo de carbón en la escoria. Qué se podría decir de ese proceso en esas circunstancias. J-96.

  • 25)Mejoras en el electro-refino del cobre: sobre qué inciden. J-96.

  • 26)Países productores de cobre a nivel mundial. S-96.

  • 27)Diagrama de tratamiento de una mena de sulfuro. S-96.

  • 28)Producción continua industrial de cobre afinado, tecnológicamente viable. S-96.

  • 29)Se quieren separar cobre y cobalto realizando una tostación diferencial a 1 atmosfera y a 950ºK, para obtener sulfato de cobalto soluble en agua y óxido de cobre insoluble. ¿Cuál ha de ser la composición de los gases?. F-97.

  • 30)Fusión instantánea. Ventajas e inconvenientes. Soluciones a los problemas surgidos. J-97.

  • 31)Los procesos continuos en un solo paso han fracasado. Razónese. J-97.

  • 32)Qué instalación metalúrgica propondría para obtener cobre, unos ocho a diez años, en el Zaire; incluso si la mena tiene una riqueza apreciable. J-97.

  • 33)Razonar por qué la electrorrecuperación del cobre es un proceso minoritario en este metal y por el que sólo se obtiene menos del 20% del mismo. S-97.

  • 34)Propiedades del cobre y sus menas. A-98.

  • 35)Propiedades del cobre, sus menas y su metalurgia. A-98.

  • 36)Razones de una fusión para mata. A-98.

  • 37)Conversión instantánea. A-98.

  • 38)Chatarra, concentrado y conversión. A-98.

  • 39)Describe un proceso no convencional para conversión. A-98.

  • 40)Razones termodinámicas para el fracaso de los procesos continuos. A-98.

  • 41)El problema del oro y la plata y el hierro en el afino electrolítico del cobre. A-98.

  • 42)Del cátodo al hilo. ¿Cómo?. A-98.

  • 43)Medidas a tomar por una planta de cobre integral si se le pide un aumento del 20% de producción. A-98.

  • 44)Bases termodinámicas de la obtención del cobre a partir de sus menas sulfuradas. S-98.

  • 45)Se trata en lecho fluido un concentrado de cobre y cobalto por oxidación a 1050 K, para producir un tostado mayoritario de cobre y cobalto que sea susceptible de ser separado por lixiviación, para recuperar ambos metales. Recomiende, de forma justificada, un punto de trabajo controlado por el tostador, mediante la regulación de las presiones de oxígeno y SO2. Por qué procedimientos se pueden recuperar, una vez separados, el cobre y el cobalto. S-98.

  • 46)Importancia de la tostación en el tratamiento de las menas sulfuradas de cobre. A-99.

  • 47)Bases de la fusión para mata, breve definición. A-99.

  • 48)El problema de la magnetita. A-99.

  • 49)La recuperación del cobre de las escorias. A-99.

  • 50)El horno de reverbero frente al horno de fusión instantánea. A-99.

  • 51)La conversión y sus bases. Por qué se puede producir cobre en un convertidor y no se puede producir níquel. A-99.

  • 52)En cual de los dos pasos de la conversión se puede alimentar concentrado y por qué. La conversión y los procesos continuos. A-99.

  • 53)Afino al fuego del “blister”, para qué. A-99.

  • 54)Usos de la electrometalurgia en el cobre. A-99.

  • 55)El cobre metal secundario. A-99.

  • 56)Por qué en la reacción a considerar al resolver los problemas de diagramas de materia, aplicados a la conversión, el producto de oxidación del hierro es el FeO, si no nos indican nada. ¿Qué otro óxido de hierro se puede considerar y por qué, que se forma en cantidades importantes en dicho proceso?. ¿Qué repercusiones tiene la formación de este segundo óxido?, ¿se puede minimizar su presencia y hasta que límite?. F-00.

  • 57)Calcular la relación de CO/CO2 en equilibrio, a 1200ºC, en un proceso de reducción de CuO y en uno de reducción de alúmina. Comprobar con los diagramas de Ellinghan.

  • 56)Dibujar el diagrama de Pourbaix para el cobre sabiendo: temperatura=25ºC, actividad del Cu++= 10-3. Y que : la reducción de Cu++ a Cu tiene un potencial estandar de Eo=0,337V. La hidrólisis del Cu a Cu2O tiene un Eo=0,471. El paso de CuO a Cu2O, Eo=0,669.El paso de Cu++ a Cu2O, Eo= 0,203. Y en el de Cu++ a CuO, log k= -7,89. F-00.

  • 57)¿Cómo condicionan las propiedades de este metal, su estado natural y el tratamiento metalúrgico de sus menas?. A-00.

  • 58)Explicar la separación metal-mata en base a un diagrama ternario. A-00.

  • 59)Afino del cobre. A-00.

  • 60)Reacciones del primer paso de la conversión. A-00.

  • 61)El equilibrio fase metálica-escoria en los procesos de fusión de concentrados de sulfuro de cobre. Control del mismo para optimizar la producción de cobre. J-00.

  • 62)Procesos aplicables a menas sulfuro y a menas oxidadas. Interés o razones para cada uno de ellos. S-00.

  • 63)Factores que influencian el buen rendimiento faradáico y energético en la electrólisis del cobre. S-00.

  • 64)Características definitorias de una fusión para mata. M-01.

  • 65)El convertidor como origen de la fusión directa a cobre blister. M-01.

  • 66)Comentar la recta gráfica que une ( S en Cu, Cu en escoria ) (1,4; 16) (0,2;26) característica de la fusión directa a cobre en los diversos procesos continuos en un solo paso. M-01.

  • 67)El cobre y las impurezas en el afino y en la electrorrecuperación. M-01.

  • 68)Propiedades del cobre y cómo inciden en el tipo de menas y por consiguiente en el procesado de las mismas. M-02.

  • 69)Razones del éxito de la fusión instantánea y del fracaso de la fusión continua del cobre. M-02.

  • 70)Lixiviación y recuperación electrolítica de las menas de cobre. M-02.

  • 71)El horno de reverbero y la fusión instantánea para mata de cobre. Comparación. J-02.

  • 72)Proponer un punto de trabajo y sólo uno –aquel que más probabilidades se tiene de verificar el proceso- al tostar un sulfuro mixto de cobre y cobalto de fina mineralización, para separar ambos metales por lixiviación acuosa, a 983 K.

2CuSO4=CuO.CuSO4+SO3 AGº= 216440+21,57TlogT-253,31T

CuO.CuSO4=2CuO+SO3 AGº= 241646 – 161,18T

CoSO4=CoO+SO3 AGº= 289381+115,49TlogT – 573,41T

CoSO4=1/3Co3O4+SO2+1/3O2 AGº= 322905+134,76TlogT – 671,39T

SO3= SO2+ 1/2º2 AGº= 104519+23,25TlogT – 169,35T

J-02.


  • 73)Relación entre las propiedades del metal y : las menas, los procedimientos de obtención, y los usos del cobre. J-03.

  • 74)Obtención directa de cobre blister. Discusión del proceso. J-03.

  • 75)Cómo condicionan las propiedades del metal la tipología de las menas, los procesos de obtención y los usos del metal. S-03.

  • 76)Un concentrado de cobre cuya composición es: 18% de Cu2S, 51% de FeS2, 27% de SiO2 y 4% de Al2O3. Se funde en un horno de reverbero usando como fundentes, mineral de hierro que contiene el 80% de Fe2O3 y el 20% de SiO2, y caliza del 94% de CaCO3 y 6% de SiO2. La escoria formada debe tener una relación de SiO2:FeO:CaO igual a 45:40:15 y el grado de mata es 44%.

El combustible utilizado, en un 10% del peso de la carga, está constituido por: 85% de C y 15% de H2.

Calcular por Mg de concentrado: a) El peso de cada fundente, b) El volumen de aire soplado y la composición de los gases emitidos expresados en %, suponiendo que se emplea un exceso del 20%. S-03.



  • 76)Para purificar y concentrar una disolución se utiliza la técnica de extracción con disolventes : a) ¿cuántas etapas serían necesarias para que partiendo de una disolución que posee en la fase acuosa 3g/l de Cu2+ se descarga hasta 0,3g/l, si el orgánico utilizado es fresco y se carga hasta 20g/l?; b) Calcular la relación de caudales.

77)Suponer la isoterma de distribución conocida para las condiciones de trabajo. S-03.

  • 78)Relación entre las propiedades, las menas más habituales y los procesos de tratamiento de las menas de cobre. S-05.

  • 79)Factores que intervienen en la pérdida de cobre en las escorias de fusión instantánea , métodos para aminorarla. S-05.

  • 80)Las escorias en la pirometalurgia de los sulfuros de cobre.

  • 81)Procesado hidrometalúrgico de menas de cobre, del mineral pobre al cátodo.


PLOMO

  • 1)Minerales, menas. J-89.

  • 2)La reducción del plomo a partir de sus menas sulfuro: Tipos de reacciones. J-89.

  • 3)El horno de cuba de plomo: zonas. J-89.

  • 4)Afino del plomo: proceso Parkes. J-89.

  • 5)Las reacciones en el horno de cuba. S-89.

  • 6)El afino del plomo. Diagrama. S-89.

  • 7)El proceso electrolítico de afino. S-89.

  • 8)Las reacciones en el horno de cuba. F-93

  • 9)Nuevos procesos de obtención de Pb. Resumen y conclusiones. J-93.

  • 10)Afino del plomo. Bases. J-95.

  • 11)Bases de los nuevos procesos de obtención del plomo. Ejemplifíquese el proceso ISASMELT. J-95.

  • 12)Usos del plomo. S-95.

  • 13)Recuperación de chatarras. S-95.

  • 14)Cuánto plomo se produce a nivel mundial, y, de éste, cuánto se recicla y cuánto se electroliza. J-96.

  • 15)Bases de los procesos modernos de obtención de plomo. Describir el Q.S.L. J-96.

  • 16)Una mena de plomo tostada se compone de 25% PbO, 18% PbS, 22% Fe2O3, 2% Cu2S, 29% SiO2, 4% CuO. El coque usado supone el 15% de la mena y contiene 89% C y 11% de SiO2.

Del plomo de la carga, el 5% se pierde en los humos y el 8% entra en la mata. La mitad del Cu entra en la mata y la otra mitad en el “bullión”. El 10% del azufre de la carga se marcha con los gases.

Se pide:


  1. Peso de “Bullión” producido.

  2. Peso de la mata.

  3. Peso de CaCO3 que se precisa añadir. J-96.

  • 17)Pasos del afino del plomo. S-96.

  • 18)Bases de los procesos continuos en la obtención del plomo. S-96.

  • 19)El horno QSL tiene un tabique intermedio. Qué se pretende con este tabique y que materiales deja pasar. J-97.

  • 20)Explicar la reducción del plomo en horno de cuba y compararla con la obtención del metal en el proceso QSL. S-97.

  • 21)Los nuevos procesos de obtención de plomo a partir de la galena y sus bases. S-98.

  • 22)Razones para la demanda creciente de plomo. Tasa de reciclado. Describir una planta de plomo secundario. F-00.

  • 23)Cuáles son las diferencias más notables entre los procesos en un solo horno (continuos) entre el plomo y el cobre. J-00.

  • 24)Bases y descripción somera de los nuevos procesos en la metalurgia del plomo y sus tecnologías. S-00.

  • 25)Adaptación de la fusión instantánea a la obtención de plomo a partir de la galena. J-02.

  • 26)Diferencias entre la fusión instantánea de sulfuros de cobre y de plomo. J-03.

  • 27)Fusión instantánea de plomo, tipos, diferencias y similitudes con la del cobre. S-03.

  • 28)Bases de la fusión instantánea y la fusión bajo escoria de las menas sulfuro de plomo. Diferencias. S-05.

  • 29)Puntos clave en la pirometalurgia del plomo.



ZINC


  • 1)Historia del zinc térmico. J-89.

  • 2)Particularidades de la reducción en horno de cuba ISF. J-89.

  • 3)Afino del metal asociado al ISF. J-89.

  • 4)Diagrama general de la obtención del zinc electrolítico. J-89.

  • 5)Alternativas en la purificación de soluciones. Las impurezas en la electrólisis del zinc. J-89.

  • 6)¿Cómo demostrar que la reducción térmica del zinc se produce por encima de su punto de ebullición?. J-89.

  • 7)Problemática de la reducción del zinc. S-89.

  • 8)Problemática de la obtención de zinc en el horno de cuba I.S.F. S-89.

  • 9)Afino térmico. S-89.

  • 10)Describir en esquema la planta de reducción de Avilés (S.Juan). S-89.

  • 11)Las impurezas en la electrólisis del zinc: Resumen. S-89.

  • 12)Si se obtiene zinc en un proceso de retorta, según la reacción:

ZnO + C === Zn + CO

¿A qué temperatura tienen que salir los gases para que se produzcan unas

pérdidas de zinc del 2%?.

Dato: la presión de vapor del zinc es: Log p (mmHg) = -6136/T + 8108

F-93.


  • 13)Procedimientos industriales de separación del Fe. Discusión. J-93.

  • 13) Problemática de la reducción del Zinc metal por vía térmica y por vía electrolítica. J-95.

  • 14)Procedimientos de separación del Fe en las soluciones de lixiviación. J-95.

  • 15)Cuáles son los requisitos precisos y qué condicionan al cambiar la alimentación de un concentrado en una planta de electrorrecuperación de zinc. S-95.

  • 16)Demostrar las bases de obtención de zinc en la vía “piro”. J-96.

  • 17)Demostrar las bases de obtención de zinc en la vía “hidro”. J-96.

  • 18)Dibujar la parte del diagrama de Kellog que corresponde ZnS – ZnO a 1.200ºK y la ZnO.2ZnSO4 – ZnO a esa misma temperatura. Cual será la fase estable a las presiones PO2 = 10-2 atm y PSO2 = 10-1,5 atm. J-96.

  • 19)Las propiedades del Zn y su relación con su obtención metalúrgica y usos industriales. S-96.

  • 20)Beneficio o eliminación de los metales que acompañan al zinc en la blenda. S-96.

  • 21)Explicar el diagrama de flujo de una planta hidroelectrometalúrgica de reducción de zinc. J-97.

  • 22)¿Por qué en el caso del zinc se obtiene por electrorrecuperación casi un 80% de aquel?. S-97.

  • 23)Determinar y dibujar el diagrama de Pourbaix (Potencial/pH) para el sistema Zn – H2O. Los datos termodinámicos relativos a los equilibrios del sistema son: (Zn2+/Zn) Eº = -0,76V (Zn2+/ZnO) logk = -11 (K constante de equilibrio) (ZnO/ ZnO22-) logk = -30 (K constante de equilibrio)

(ZnO/ Zn) Eº = -0,40V (ZnO22-/Zn) Eº = -0,46V

Se supondrá que la actividad de todos los iones en solución es de 10-3 mol/kg. La temperatura es de 25ºC. J-98.



  • 24)Problemática de la obtención del zinc por vía térmica y por vía electrolítica. S-98.

  • 25)Cómo explicaría el gran aumento de la producción electrolítica de zinc frente a la producción térmica. Diseño elemental de una planta de zinc electrolítico de 100.000 Mg/año. F-00.

  • 26)Bases de una operación correcta para la obtención de zinc metal en el ISF. ¿Con qué tipos de menas resulta este proceso más apropiado que la hidro-electrometalurgia?, ¿por qué?. J-00.

  • 27)Eliminación del hierro en la hidrometalurgia-electrometalurgia del zinc; procesos, ventajas e inconvenientes. S-00.

  • 28)Demostrar que la reducción del ZnO se produce con carbono, por intermedio de las reacciones de reducción indirecta y la ecuación de Boudouard, algo por encima de los 900ºC. ( Utilizar los diagramas log PCO2/PCO=f(10000/T)). Si la expresión de la presión de vapor de zinc entre 600 y 1000ºC es: Log P= -6670T + 12 –1,126 log T (mmHg) explicar la condensación del zinc metal en el proceso reductor. M-01.

  • 29)Propiedades del metal que condicionan su piro, hidro y electrometalurgias. J-02

  • 30)Comparar el proceso de obtención de zinc por vía ISF frente a la reducción electrolítica. J-03.

  • 31)El problema del hierro y del mercurio en los minerales de zinc de cara a su metalurgia. Cómo se solvento en las distintas épocas. S-03.

  • 32)Explicar cómo es posible la obtención del zinc por electrometalurgia acuosa siendo mucho más electronegativo que el hidrógeno. ¿Sería posible el afino electrolítico del zinc en medio acuoso?. S-05.

  • 33)Pirometalurgia frente a hidro-electrometalurgia de los concentrados de blenda.

  • 34)¿Cuál sería el número de platos teóricos necesarios para separar una isolución de Zn y Cd, en la que se quiere obtener en la cabeza de la columna Cd del 99,95% y en las colas Zn 99,97%. Dato: α = 4,51.



ORO


  • 1)Características físico-químicas de este metal en relación con sus menas. J-89.

  • 2)Procedimiento de tratamiento de las distintas menas de oro ( muy resumido ). J-89.

  • 3)Afino del bullión rico y pobre. J-89.

  • 4)Obtención de oro de menas pobres. S-89.

  • 5)Reducción del metal en solución cianurada; procesos. S-89.

  • 6)Presentar un esquema para la obtención de oro de un placer con material menor de 200 μ. S-89.

  • 7)Obtención de oro y plata de menas pobres. J-93.

  • 8)¿Qué sabe del proceso “Patio”?. J-93.

  • 9)Procesos CIP y RIP: origen, bases, descripción. S-95.

  • 10)Diagrama de tratamiento de un yacimiento de oro de 0,5/Mg, de origen aluvionar, desde la mina al oro fino electrolítico. J-96.

  • 11)Procesos resina en pulpa y carbón en pulpa. S-96.

  • 12)Consumos teóricos específicos en la cianuración del oro y la plata. Efecto de la arsenopirita en la cianuración. J-97.

  • 13)El mineral de Belmonte tiene mucho cobre nativo y minerales sulfurados en abundancia. ¿Qué procedimiento recomendaría para su aprovechamiento metalúrgico, si el oro es nativo, la ley es de 5 g / Mg y el mineral se puede triturar con relativa facilidad hasta la liberación del oro?. S-97.

  • 14)Tratamiento de menas pobres. A-98.

  • 15)La cianuración y recuperación del oro. A-98.

  • 16)Cómo extraer oro de una mena sulfurada arsenical de riqueza 8 ppm, en la que el oro se encuentra en estado metálico en un 50%, con tamaños de partícula variables entre 3 y 3000 micras, y el resto en la red de los sulfuros. S-98.

  • 17)Tipo de menas auríferas y procesos recomendados. F-00.

  • 18)¿Qué son menas refractarias y cómo se tratan?. ¿Qué tipo de mena existe en Belmonte y como condiciona su tratamiento?. J-00.

  • 19)Cómo se obtiene el oro de una mena tipo Belmonte. J-02.

  • 20)Obtención de oro de placeres y obtención de oro de mineralizaciones con cobre y sulfuros. J-03.

  • 21)Tipos principales de menas de oro y su tratamiento. S-03.

  • 22)Recuperación del oro libre de las menas tipo Belmonte. Explicar las razones de los distintos pasos. S-05.

  • 23)elmontes del oro como condicionantes de los procedimientos de elmonte de este metal de los yacimientos tipo placer y de los tipo skarn elmonte.


NÍQUEL


  • 1)La tostación del sulfuro de níquel se lleva a cabo a 1 Atm. de presión. La composición de los gases es de 3-10% de O2 y 3-10% SO2. En que parte de este espacio es el sulfato de níquel la fase estable. T 1000ºK. NiSO4 = NiO + SO3 , a=59.290, c= -47,52 entre 900 y 1200ºK. (p=500 cal). SO3= SO2 + 1/202; logK=8,8557- (5465,5/T) – 1,21572 logT. F-93.

  • 2)El sulfuro de níquel se tuesta a T= 1000º K y Pt= 1 atm., estando la composición de la fase gaseosa situada bajo los límites siguientes: SO2 = 3-10%. Determinar los intervalos de composición del SO2 y del O2 en la fase gaseosa para los cuales el sulfato de níquel sea la fase termodinámicamente estable. F-93.

  • 3)En la reacción : NiO(s) + CO(g) == Ni(s) + CO2, se tienen los siguientes datos de equilibrio: Temperatura ºC: 663 716 754 793 852 Kx10-3: 4,535 3,323 2,554 2,037 1,577

  1. Determinar ΔHº y ΔGº a 1.100 K.

  2. ¿Oxidaría una atmósfera de 45% CO2, 5% CO y 50% N2 el níquel a 1.100K?

  3. c) Se reduciría con carbón a esa temperatura. A-98.

  • 4)Mediante la observación de la escala de potenciales oxi-red, cómo se puede explicar la obtención del zinc y del níquel. A-00.

  • 5)Tipos de menas y países productores. M-02.

  • 6)Distintas formas de procesar un concentrado de sulfuro. M-02.

  • 7)La lixiviación amoniacal. M-02.

  • 8)Conversión y afino del níquel. J-03.

  • 9)En el laboratorio se dispone de un horno que alcanza como temperatura máxima 1200ºC, para reducir NiO, ¿qué condiciones habría que emplear para conseguir dicha reducción utilizando como reductor carbono, o mezclas de CO/CO2?.

Datos: C(s) + ½ O2 ----- CO(g) ΔGº= -118 – 0,084 T ºK. Kjulios/mol. C(s) + O2 -------------------- CO2(g) ΔGº= -395 – 0,001 T ºK. Kjulios/mol. Ni(s) + ½ O2 --------------- NiO(s) ΔGº= -236 – 0,088 T ºK. Kjulios/mol. S-03.

  • 10)Diferencias y similitudes entre las pirometalurgias de los sulfuros de níquel y los de cobre.

  • 11)Razones para la lixiviación amoniacal de los concentrados de sulfuro de níquel.


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