Durante varias décadas se ha estudiado las transformaciones termoquímicas de la pirita (FeS2) para temperaturas y condiciones oxidantes de tostación, pero lamentablemente estos trabajos han tenido discrepancias entre ellos, mostrando una infinidad de resultados heterogéneos, aún manteniendo el desarrollo experimental similar. En el LIAM se logró obtener datos concluyentes sobre la tostación oxidante de pirita sobre 500°C y a diferentes concentraciones de oxígeno. Estos resultados ya pueden ser encontrados en la revista Physicochemical Problems of Minerals Processing (publicado recientemente). El título del trabajo tiene como nombre Mechanism and kinetics of pyrite transformation at elevated temperatures (DOI: 10.37190/ppmp/143124).
Esta investigación consistió en evaluar los mecanismos de transformación de la pirita a temperaturas por sobre los 500°C, ya que en un trabajo anterior se obtuvieron importantes resultados por debajo de 500°C (DOI: 10.1080/00084433.2015.1126904). Primeramente se analizaron distintos trabajos relacionados a la tostación de la pirita durante los últimos años (1959-2015), encontrando discrepancias entre los resultados dados. Lo anterior conllevó a evaluar exhaustivamente la tostación de pirita. El trabajo experimental fue desarrollado mediante el uso de un horno termogravimétrico convencional. Los resultados fueron novedosos ya que la tostación de la pirita se promueve secuencialmente; se descompone térmicamente (aún estando en atmósfera oxidante) para generar pirrotita (Fe7S8) con la consecuente oxidación de este sulfuro intermedio para generar hematita (Fe2O3). Se utilizaron técnicas de DRX para validar estos resultados. En términos cinéticos, la temperatura favorecía la descomposición térmica (FeS2 → Fe7S8) mientras que la variación de la concentración producía efectos positivos en la oxidación (Fe7S8 → Fe2O3). Al variar el tamaño de partícula, generaba un mayor impacto sobre la oxidación de pirrotita que la descomposición térmica.
La investigación se llevó a cabo gracias al Proyecto Fondecyt de Iniciación n°11180432, y con la colaboración del Departamento de Geología Económica Aplicada (GEA) de la UdeC mediante el análisis e interpretación de datos provenientes de muestras sólidas, siendo realizado por el Dr. Oscar Jerez. Todo el desarrollo experimental fue desarrollado en el LIAM.
Este proyecto de investigación tiene una llamativa consecuencia para la eficiencias de tostación, ya que los hornos de tostación se podrían proyectar para procesar más eficientemente este sulfuro (pirita), generando la energía necesaria que podría ser utilizada y aprovechada por el mismo horno, reduciendo los costos energéticos y consumos de combustible.
Mayores detalles de este y otros proyectos de investigación lo pueden realizar mediante contacto directo con el director del LIAM, Dr. Álvaro Aracena (+56322372652; alvaro.aracena@laboratorioliam.com), por medio del sitio web LIAM: www.laboratorioliam.com, o redes sociales (https://www.facebook.com/laboratorioliam/)(https://www.instagram.com/laboratorioliam/).
