Fusión flash
[6] A pesar de su perseverancia, Hollway no logró desarrollar un proceso utilizable industrialmente: Sin embargo, sin ocultar nada de sus fracasos y publicando patentes sin futuro,[nota 1] Hollway hizo públicos en detalle sus pruebas y sus resultados.
Pero su proceso se limitaba al refinado mediante el insuflado de aire en una mata previamente fundida.
En 1935 se evaluó un horno similar en la Unión Soviética, que se abandonaría poco después debido al mal resultado de los refractarios y a la obstrucción del horno causada por partículas fundidas.
Demostró que el calor desprendido por la oxidación de las piritas no es suficiente para la fusión: el calentamiento del nitrógeno del aire utilizado para oxidar las piritas consumía demasiado calor.
[8] Pero, ya en 1945, anticipándose a las fuertes restricciones que estaba sufriendo el suministro eléctrico, la empresa se embarcó en el estudio del desarrollo de un proceso más eficiente energéticamente.
[8] Al igual que su equivalente Outokumpu, es una evolución directa del horno de reverbero.
[8] La ausencia de nitrógeno en el aire comburente genera humos muy ricos en SO2 (aproximadamente un 50%), lo que simplifica considerablemente su tratamiento.
Por el contrario, Inco solo utilizó fundición flash para mantener su cuasi-monopolio en la producción de níquel.
[8] El horno de Outokumpu consta de un cilindro vertical, el reactor, por cuya parte superior entra el mineral concentrado seco y pulverizado, y el aire, posiblemente mezclado con oxígeno, combustible o un fundente silíceo.
Llevado instantáneamente a alta temperatura, el concentrado se oxida y funde durante su caída en el reactor.
Luego llega a la cámara de sedimentación, donde se separan la mata y la lechada.
[15] Originalmente, el precalentamiento del aire a una temperatura de entre 200 y 800 °C permitía lograr un funcionamiento autógeno.
[16] En 1978, el horno flash instalado en Głogów (Polonia), logró por primera vez realizar una fusión flash suficientemente oxidante para producir blister, es decir, cobre metálico con algunas impurezas, en lugar de mata, haciendo innecesario el paso del afinado de la mata realizado por el proceso Manhès-David en un convertidor Peirce-Smith.
Al comienzo del siglo XXI, la fundición flash de mineral para obtener blister solo está operativa en estas dos plantas.
[E 2] El horno de Inco consiste en introducir por boquillas laterales el mineral concentrado pulverizado mezclado con fundentes.
Transportado por el oxígeno, el mineral entra a la cámara de combustión donde se enciende instantáneamente.
Pero el PbO corroe el revestimiento del refractario, por lo que se abandonó esta disposición para dar lugar al diseño actual, en el que la cámara de reacción está separada del horno de arco eléctrico.
[2] La cámara de combustión es un horno flash clásico que utiliza oxígeno puro.
Esta reducción, así como la separación por decantación entre el metal y la escoria, se completa en el horno eléctrico, cuyos electrodos mantienen los materiales en fusión.
[E 5] El mineral concentrado debe pulverizarse finamente (a un tamaño de 100 μm) y secarse para que se encienda.
[8] Este proceso autógeno, sustituye tanto a los hornos de reverbero, caracterizados por su mediocre rendimiento térmico, como a los hornos de tostación, que no aprovechan el calor que desprende la operación.
Por tanto, sus humos son menos ricos en azufre y la desulfuración es más difícil: el 98,5% del azufre emitido por los hornos flash se recupera, mientras que la recuperación solo alcanza el 40% en los hornos de reverbero.
La escoria es más rica en óxidos de níquel, cobre o plomo, y conviene calentarla en un horno eléctrico donde, mezclada con reductores como el coque, se reducirá para rechazar los metales interesantes de la escoria al metal.
[E 6] Sin embargo, en la metalurgia extractiva del cobre, algunas fundiciones empujan la oxidación hasta el punto de quemar todo el azufre contenido en la mata, con el fin de hacer innecesario su afinado en un convertidor Peirce-Smith (proceso Manhès-David).
