La fundición instantánea ( en finés : Liekkisulatus, literalmente "fundición a la llama" ) es un proceso de fundición de minerales que contienen azufre [1], incluida la calcopirita . El proceso fue desarrollado por Outokumpu en Finlandia y se aplicó por primera vez en la planta de Harjavalta en 1949 para fundir mineral de cobre. [2] [3] También se ha adaptado para la producción de níquel y plomo . [2]
La International Nickel Company ( INCO ) desarrolló un segundo sistema de fundición instantánea que tiene un diseño de alimentación de concentrado diferente al del horno instantáneo de Outokumpu. [4] El horno instantáneo de Inco tiene quemadores de inyección de concentrado en las paredes de los extremos y una salida central de gases residuales, [4] mientras que el horno instantáneo de Outokumpu tiene un eje de reacción refrigerado por agua en un extremo del recipiente y una salida de gases residuales en el otro extremo. [5] Si bien el horno instantáneo de INCO en Sudbury fue el primer uso comercial de la fundición instantánea con oxígeno, [6] menos fundiciones utilizan el horno instantáneo de INCO que el horno instantáneo de Outokumpu. [4]
La fundición instantánea con aire enriquecido con oxígeno (el "gas de reacción") aprovecha la energía contenida en el concentrado para suministrar la mayor parte de la energía requerida por los hornos. [4] [5] El concentrado debe secarse antes de inyectarlo en los hornos y, en el caso del proceso Outokumpu, algunos de los hornos utilizan un calentador opcional para calentar el gas de reacción, generalmente a 100–450 °C. [5]
Las reacciones en los hornos de fundición instantánea producen mata de cobre , óxidos de hierro y dióxido de azufre . Las partículas reaccionadas caen en un baño en el fondo del horno, donde los óxidos de hierro reaccionan con fundentes , como sílice y piedra caliza , para formar una escoria . [7]
En la mayoría de los casos, la escoria se puede descartar, quizás después de una limpieza, y la mata se trata más en convertidores para producir cobre blíster. En algunos casos en los que los hornos flash se alimentan con concentrado que contiene un contenido de cobre suficientemente alto, el concentrado se convierte directamente en blíster en un solo horno Outokumpu [8] y no es necesaria ninguna conversión adicional.
El dióxido de azufre producido por la fundición instantánea normalmente se captura en una planta de ácido sulfúrico , eliminando así el principal efecto ambiental de la fundición. [9]
Outotec , anteriormente la división tecnológica de Outokumpu, ahora posee las patentes de Outokumpu sobre la tecnología y las licencia en todo el mundo.
INCO fue adquirida por la brasileña Vale en 2006. [ cita requerida ]
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