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• Zato Collado Leal

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Certamen 1 (Forma A) Profesor: Carlos Hunt Recabarren Lunes 25 de Abril 2016

Nombre: e: ______________________________________

Nota:

P1.- Responder las siguientes preguntas según el diagrama Ternario. (a) indique en el siguiente diagrama ternario de composición de escorias el punto de trabajo de una escoria fayalitica que tiene la composición 2FeO+SiO 2 2 = Fe2SiO4 ya balanceada estequeometricamente y luego indique y comente en qué condiciones podría ocurrir la precipitación de magnetita sólida a 1200°C. (10%) (b) Indique la composición de la escoria en el límite de saturación de magnetita. (10%)

P2.- Calcular el Calor estándar de formación del PBO desde sus componentes Pb y O2 a 227°C, considerando los siguientes datos: (10%) ∆H

0

298

= - 52,4

kcal/mol -3

Cp

= 10,6 + 4,0 * 10 T

cal/K mol

Cp

= 5,63 + 2,33 * 10 T

-3

cal/K mol

Cp (O2)

= 7,16 + 1,00 * 10

siendo, < > sólido, ( ) gas

-3

5

-2

T - 0,4 * 10 T cal/K mol

P3.- En un Horno de Fusión see procesa un concentrado calcopirítico calcopirítico con Oxígeno puro y sílice como fundente, los cuales son alimentados a una T de 25°C. La mata producida tiene una Ley de 52% Cu y está formada por Cu2S y FeS. A su vez la escoria está compuesta en un 70% de FeO y 30% de SiO2 , encontrándose ambos a 1227°C. Los gases de salida son principalmente SO2 y están a 1427°C. Reacciones principales 1. CuFeS2 + ½ O2 = ½ Cu2S + FeS + ½ SO2 2. FeS + 3/2 O2 = FeO + SO2 3. 2 FeO + SiO2 = 2FeO*SiO2 Componente ∆H298°(cal/mol)

CuFeS2 -75.016 75.016

O2 0

Cu2S -32.383

FeS -37.590

SO2 -86.567

FeO -112.271

SiO2 -8.200

El Calor necesario para calentar desde los 25°C a 1227°C: Cu2S: 30.048 cal/mol

;

FeS: 35.330 cal/mol

;

Fayalita: 77.430 cal/mol

El Calor necesario para calentar desde los 25°C a 1427°C: SO2: 18.646 cal/mol Calcular en base a 1 Ton: (a) La masa de mata y escoria generada (10%) (b) Volumen de gases generados y O2 estequeométrico requerido (10%) (c) Perdidas de Calor para que el proceso sea autógeno (15%) (d) En caso que un 10% del cobre total alimentado quedará atrapado en la escoria de forma mecánica m como mata (Cu2S*FeS) cual sería la masa de mata y escoria generada y cuál sería la ley de Cu en la escoria? (5%)

Componente Peso (gr/átomo)

Cu 63,5

Fe 55,8

Si 28,0

S 32,0

O 16,0

P4.-Una Una aleación 70%Cu 30%Ni se calienta hasta la región de fases a+L . Si la composición de la fase alfa es 40% Ni, determinar: (30%) a)Temperatura de la aleación b)Composición de la fase líquida c)Fracciones de ambas fases