Medición de Cinética de Tostación de Concentrados de Molibdenita

Abstract

El molibdeno es un metal, cuyas características físicas y químicas, lo hacen atractivo para la fabricación de aleaciones ferrosas más resistentes a la corrosión y altas temperaturas. Esto ha provocado un aumento considerable en la demanda de los productos de molibdeno, mercado en el cual Chile posee una participación cercana al 23%. El molibdeno se encuentra presente en varios minerales, pero para su extracción comercial, solo es factible obtenerlo de la molibdenita (MoS2), la cual, en chile se encuentra principalmente en los grandes yacimientos tipo pórfido cuprífero, convirtiéndolo en un subproducto del procesamiento de sulfuros de cobre. El presente estudio pretende analizar dos concentrados específicos de molibdenita, con composiciones levemente distintas, que registran una gran diferencia en los resultados operacionales de tostación. Esta diferencia será enfocada desde el punto de vista de los mecanismos de reacción involucrados y las impurezas del concentrado, con la finalidad de determinar las razones que expliquen tal diferencia. Debido a que el componente que presenta diferencias y cantidades significativas entre los concentrados, es el cobre, este estudio se enfocará en determinar la influencia de este elemento sobre la tostación. En base a los resultados obtenidos experimentalmente, se propone que ambos concentrados reaccionan según un mecanismo de oxidación indirecto, es decir, la molibdenita se oxida a un óxido intermedio, MoO2, para luego formar MoO3. Esto se concluye a partir de los análisis de difracción de rayos-x, que muestran la evolución de la transformación de las especies principales durante el proceso de tostación. El modelo postulado para el concentrado 1 del estudio, se ajusta de buena forma a los resultados experimentales. En cambio para el concentrado 2, es necesario realizar algunas suposiciones para lograr un modelo que se ajuste a lo que ocurre con las reacciones en lugar del resultado global, que se encuentra por sobre lo esperado. Con la información obtenida de los análisis químicos, de difracción de rayos-x como también de los modelos cinéticos planteados, se puede concluir que la presencia de elementos menores como el cobre, no afecta significativamente a la cinética de tostación de los concentrados de molibdenita estudiados, ya que se demostró que la diferencia entre la pérdida de masa no corresponde a compuestos intermedios formados por este elemento y el molibdeno, sino más bien a la reacción de compuestos no caracterizados. Además los productos de las reacciones no varían de un concentrado a otro, a pesar de la diferencia en el contenido inicial de cobre y la forma en que este se encuentra, pudiendo asumirse que las especies que contienen cobre reaccionan independientemente de la molibdenita y no con ella.