La calcinación se utiliza para descomponer carbonatos, sulfatos, hidróxidos y sulfuros mediante la aplicación de calor. El proceso se describe a través de diagramas de estabilidad que muestran las reacciones térmicas y sus temperaturas. Un modelo de reacción y distribución de temperaturas explican cómo ocurre la calcinación dentro del mineral. Finalmente, se analizan los requerimientos energéticos y el balance de calor de un horno de calcinación típico.

1. Operaciones de preparación de carga:
Calcinación
Carrera de Ingeniería Metalúrgica
MET 2213 Pirometalurgia I

2. Calcinación
Definición:
Aplicaciones:
Descomposición carbonatos:
MCO3 + calor = MO + CO2
Descomposición de los sulfatos:
MSO4 + calor = MO + SO3
Descomposición de los hidróxidos:
M(OH)2 + calor = MO + H2O
Descomposición de sulfuros:
MS2 + calor = MeS + 0.5 S2

3. Fundamentos teóricos
Diagrama de Ellingham
para la descomposición
de carbonatos

4. Fundamentos teóricos

5. Diagramas de estabilidad M – C -O
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
Fe-C -O Phase Stability Diagram at 40.000 C
File: C:HSC6LppFeCO40.ips log pO2(g)
log pCO2(g)
Fe3C
FeCO3
FeO1.5(W)
Fe3O4

6. Diagramas de estabilidad M – C –O -T
100
90
80
70
60
50
40
30
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
-1.8
-2.0
log pCO2(g)
T / °C
Constant value:
pO2(g) = 1.00E-70
Predominance Diagram for Fe-O-C System
Fe3C
Fe3C
FeCO3
FeCO3
Fe3O4
Fe3O4

7. Modelo de reacción

8. Modelo de reacción

9. Distribución de temperaturas en el
grano de caliza

10. Flujograma de
una planta de
calcinación de
caliza

11. Horno de calcinación de
caliza
Planta de Julaca

12. Distribución de temperaturas en el horno de
calcinación

13. Requerimientos de energía para la calcinación

14. Balance de calor del horno

15. Calcinación de sulfuros

16. Calcinación de sulfatos

17. Temperaturas de calcinación de sulfatos en aire

18. Temperaturas de calcinación de sulfatos en aire

19. Referencias bibliográficas
HABASHI, Fathi; “Principles of Extractive Metallurgy; Volumen 3,
Pyrometally”. Gordon and Breach; Glasgow - Great Britain. 1986.
ROSENQVIST, Terkel. “Fundamentos de Metalurgia Extractiva,
Limusa, México, 1987.
SOHN y TURKDOGAN; “Procesos Metalúrgicos. Calcinación”. En:
Cinética de los procesos de la Metalurgia Extractiva, Sohn, H. Y.;
Wadsworth, Milton E., (editores), Editorial Trillas, Méjico, 1986.
TEJERINA, Jorge. “Mecanismo de la calcinación de dolomita y
absorción de SO2 en diferentes productos calcinados para la
protección del medio ambiente”. En: Revista Metalúrgica Nº 12;
Universidad Técnica de Oruro, Pgs. 36 a 41. Octubre de 1992.

20. Referencias Bibliográficas
PELKHE, Robert. “Unit Processes of Extractive
Metallurgy”, Elsevier, Segunda edición, New York, 1975.