viernes, 5 de septiembre de 2008

martes, 23 de octubre de 2007

Pirometalurgia

Chancado :
¿En qué consiste el proceso de chancado? Para lograr el tamaño deseado de ½ pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la combinación de tres equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria. En la etapa primaria, el chancador primario reduce el tamaño máximo de los fragmentos a 8 pulgadas de diámetro. En la etapa secundaria, el tamaño del material se reduce a 3 pulgadas. En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a ½ pulgada.

















Molienda:
¿En qué consiste el proceso de molienda? El proceso de la molienda se realiza utilizando grandes equipos giratorios o molinos de forma cilíndrica, en dos formas diferentes: molienda convencional o molienda SAG. En esta etapa, al material mineralizado se le agregan agua en cantidades suficientes para formar un fluido lechoso y los reactivos necesarios para realizar el proceso siguiente que es la flotación.
-Molienda convencional : La molienda convencional se realiza en dos etapas, utilizando molino de barras y molino de bolas, respectivamente, aunque en las plantas modernas sólo se utiliza el segundo.
Molienda de barras : Este equipo tiene en su interior barras de acero de 3,5 pulgadas de diámetro que son los elementos de molienda. El molino gira con el material proveniente del chancador terciario que llega continuamente por una correa transportadora. en línea al molino de bolas.
Molienda de bolas: Este molino, cuyas dimensiones son 16 x 24 pies (es decir, 4,9 m de diámetro por

7,3 m de ancho), está ocupado en un 35% de su capacidad por bola de acero de 3,5 pulgadas de

diámetro, las cuales son los elementos de molienda. En un proceso de aproximadamente 20 minutos, el

80% del mineral es reducido a un tamaño máximo de 180 micrones.

Molienda SAG : El mineral se recibe directamente desde el chancador primario (no del terciario

como en la molienda convencional) con un tamaño cercano a 8 pulgadas (20 cm, aproximadamente) y se

mezcla con agua y cal. Este material es reducido gracias a la acción del mismo material mineralizado

presente en partículas de variados tamaños (de ahí su nombre de molienda semi autógena) y por la

acción de numerosas bolas de acero, de 5 pulgadas de diámetro, que ocupan el 12% de su capacidad.

Dados el tamaño y la forma del molino, estas bolas son lanzadas en caída libre cuando el molino gira,

logrando un efecto conjunto de chancado y molienda más efectivo y con menor consumo de energía

por lo que, al utilizar este equipo, no se requieren las etapas de chancado

secundario ni terciario.

















Flotación :
La pulpa proveniente de la molienda, que tiene ya incorporados los reactivos necesarios para la flotación, se introduce en unos receptáculos como piscinas, llamados celdas de flotación. Desde el fondo de las celdas, se hace burbujear aire y se mantiene la mezcla en constante agitación para que el proceso sea intensivo.
Los reactivos que se incorporan en la molienda tienen diferentes naturalezas y cumplen diferentes funciones:
· Reactivos espumantes: tienen como objetivo el producir burbujas resistentes.
· Reactivos colectores: tienen la misión de impregnar las partículas de sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen del agua (efecto hidrófobo) y se peguen en las burbujas.
· Reactivos depresantes: destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos colectores para evitar la recolección de otros minerales como la pirita, que es un sulfuro que no tiene cobre.
· Otros aditivos: como la cal sirven para estabilizar la acidez de la mezcla en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.
-.Las burbujas arrastran consigo los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia canaletas que las conducen hacia estanques especiales, desde donde esta pulpa es enviada a la siguiente etapa. El proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que cada ciclo va produciendo un producto cada vez más concentrado. En uno de estos ciclos, se realiza un proceso especial de flotación para recuperar el molibdeno, cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de molibdenita (MoS2).
Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde valores del orden del 1% (originales en la roca) a un valor de hasta 31% de cobre total. El concentrado final es secado mediante filtros y llevado al proceso de fundición.
















Fundición :
Primera Etapa : Recepción Y Muestreo : El concentrado proveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre, hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. El contenido máximo de humedad es de 8%, ya que con valores superiores, el concentrado se comporta como barro difícil de manipular y exige más energía para la fusión.
De acuerdo con los resultados de los contenidos de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
Segunda Etapa : Proceso de Fusión : En la fusión el concentrado de cobre es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedando los más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.
Tradicionalmente la fusión puede realizarse de dos maneras, utilizando dos tipos de hornos: el horno de reverbero para la fusión tradicional y el convertidor modificado Teniente (CMT) que realiza en una sola operación la fusión y la conversión. En las divisiones de Codelco no se utiliza el horno de reverbero, sino que solo se realiza el proceso de fusión-conversión, utilizando el convertidor modificado Teniente.
El convertidor Teniente tiene un sistema de cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados en gran parte para producir ácido sulfúrico (H2SO4).
En el convertidor Teniente también los elementos se concentran en fases, de acuerdo a su peso:
Metal blanco : corresponde a la parte más pesada del material fundido y que se encuentra en la parte baja del convertidor. Contiene un 70% a 75% de cobre.


Escoria : es la parte más liviana del fundido, la cual se envía de vuelta al horno de reverbero o a hornos destinados a limpieza de escoria para recuperar el contenido de cobre que aún le queda.
Tercera etapa: Proceso de Conversión : El convertidor Peirce-Smith consiste en un reactor cilíndrico de 4,5 m de diámetro por 11 m de largo, aproximadamente, donde se procesan separadamente el eje proveniente del horno de reverbero y el metal blanco proveniente del convertidor Teniente. Este es un proceso cerrado, es decir, una misma carga es tratada y llevada hasta el final, sin recarga de material. Finamente se obtiene cobre blister, con una pureza de 96% de cobre.
Cuarta Etapa : Proceso de Pirorrefinacion : Mediante la pirorrefinacion o refinación a fugo se incrementa la pureza del cobre blister obtenido de la conversión. Consiste en eliminar el porcentaje del oxigeno presente el este tipo de cobre, llegando a concentraciones de 99.7 % de cobre. Este es un proceso especial que se aplica en algunas fundiciones, como en la fundición de caletones, donde el cobre blister es sometido a un proceso final de refinación de horno basculante, mediante la introducción de troncos de eucaliptos. En este caso, la ignición de la madera permite captar el oxigeno que contiene el cobre blister como impureza y lo trasforma en anhídrido carbónico (CO2), que es liberado a la atmósfera. De esta manera, la pureza del cobre se incrementa a 99.7% y el producto se denomina cobre RAF (refinado de fuego). El cobre RAF es moldeado en placas gruesas, de forma de ánodos de un peso aprox. De 225kg , el cual es enviado al proceso de electrorefinacion o vendido directamente de diversas formas.

















Electrorefinación: Mediante la electrorrefinacion se trasforman los ánodos producidos en el proceso de fundición a cátodos de cobre electrolito de alta pureza.
Primera etapa. La electrolisis: una migración de cationes y aniones.
Este Proceso de electrorrefinacion se basa en las características y beneficios que ofrece el fenómeno químico de la electrolisis, que permite refinar el cobre anódico (andado) mediante la aplicación de la corriente eléctrica, obteniéndose cátodos de cobre de alta pureza (99.99%), los que son altamente valorados en en el mercado del cobre.
Segunda etapa: Cosecha de Cátodos :
Una vez terminado el proceso de refinación del cobre por electrolisis, cada 10 días los cátodos son sacados de las celdas y se examinan cuidadosamente para asegurar la calidad, descartandose todos aquellos que tengan algún defecto.
Los cátodos seleccionados son pesados y embalados para su posterior despacho.






Roberto Guerra - Francisco López

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO



Análisis granulométricoDistribución porcentual en masa de distintos tamaños de partículas que constituyen una muestra de mineral.

Tamiz
Elemento metálico formado por marcos, tejidos, depósitos receptor y tapas. El marco es un elemento circular metálico, con un diámetro 200 o 300 mm, suficientemente firme y rígido como para fijar el tejido. El tejido es una malla de alambre con aberturas cuadradas, que se fija en los bordes del marco.


Para la realización del ensayo granulométrico se utiliza un juego de tamices, cuyos tamaños de abertura de los tejidos deben pertenecer a una serie normalizada. Cada juego de tamices debe estar provisto de un deposito que ajuste perfectamente para la recepción del residuo mas fino y una tapa que evita la perdida de material el numero de tamiz, por ejemplo ASTM numero 4, expresa el numero de mallas de pulgadas por tejidos, es decir, existen 4 mallas o cuadrados de 5 mm por pulgada.

Elemento de protección personal:
- lentes de seguridad
- zapatos de seguridad
- delantal u oberol
- guantes de seguridad

Ro-Tap
Equipo que se emplea para realizar análisis granulométrico.
Este equipo nos permite separar las partículas finas de las gruesas mediante los tamices, en un orden específico.
La separación de partículas se lleva a cabo por movimientos giratorios acompañado con golpes en la parte superior, para que así el mineral pueda bajar con mayor facilidad.

El análisis granulométrico es utilizado para calcular el % de fineza del mineral, antes triturado.
Se realizada en un equipo llamado ‘’Ro-Tap’’ el cuál se constituye por tamices, de distintos micrones.
Mediante el % retenido en cada tamiz, se realiza el calculo total de fineza del mineral Tamizado.

Liceo América B-10
Dirección : Riquelme # 4050 Villa Ayquina
Teléfono : 433898

Electroobtención y Electrorefinación




ELECTRO-OBTENCIÓN
En este proceso, la solución electrolítica que contiene el Cu en forma de CuSO4 , es llevada a las celdas de EW, que tienen dispuestas en su interior ánodos (+) y cátodos (-) en orden. El ánodo es una placa de plomo que corresponde al polo positivo por donde entra la corriente eléctrica. El cátodo, que también es una placa constante de acero inoxidable, corresponde al polo negativo por donde sale la corriente. En estas se aplica una corriente eléctrica continua, de muy baja intensidad. El Cu de la solución de Cu+2 es atraído por la carga negativa del cátodo y migra hacia él, depositándose en la superficie del cátodo permanente de acero inoxidable.
La EW es un proceso de gran importancia económica, ya que permite recuperar metales como, Au, Cu, Ag, etc. A partir de recursos lixiviables.


La precipitación por reducción electrolítica, comúnmente llamada electro-obtención o electro-depositación, es uno de los procedimientos para recuperar en forma pura y selectiva metales en solución.
Consiste en recuperar el metal desde una solución de extracción por solvente y depositarlo en un cátodo, utilizando un proceso de electrólisis.















ELECTRO-REFINACIÓN


Las cubas electrolíticas son rectangulares, construidas en hormigón recubierto de plomo, aunque hoy día se fabrican con polímeros duros. Tienen dimensiones de 5x1.2x1.5 m3, aptas para los electrodos descritos anteriormente.


Para el inicio de la electrolisis se puede emplear laminas catódicas rigidizadas (laminas de inicio), de unos 2-3mm, producidas en unas celdas especiales en la que los cátodos son de titanio o cobre duro. Las celdas de proceso pueden tener alrededor de 40 ánodos entre los que se intercalan los correspondientes cátodos a una distancia interpolar de 2cm aprox. Las conexiones de los cátodos y ánodos se hacen por soporte sobre una barra colectora de forma que, en las misma barra colectora, se apoyan un peine de ánodos de una cuba y el peine de cátodos de la cuba adyacente. Con el fin de evitar derivaciones, las barras colectoras están perfectamente aisladas y, para minimizar la resistencia, se utilizan contactos en cuña. Debe mantenerse el paralelismo entre los colectores.


El procedimiento normal es obtener dos cátodos sucesivos de cada ánodo en unos 12-14 días cada uno, y de los más de 300kg de cada ánodo se obtienen dos cátodos de unos 125-130kg, el resto del ánodo se recicla como chatarra al horno de afino y supone poco más del 10% (30-40kg de residuo).
Sin embargo, la última tecnología para el electrodepósito del cobre no utiliza laminas de inicio. Se ha visto y experimentado industrialmente que el cobre se deposita sobre una placa de acero inoxidable sin producir pegaduras, por lo que el deposito se arranca con unas máquinas especiales que no precisan tener celdas nodrizas de fabricación de cátodo de inicio. Esta tecnología tienen ventajas adicionales, como una mayor productividad.
Para evitar la aparición de corto circuitos que producen calentamientos locales y baja el rendimiento de corriente se debe tratar de evitar la aparición de protuberancias para ello se usan aditivos de tipo orgánico además, se debe controlar la temperatura de la cuba (40º-50º C).




Carolina Pérez - Fabiola Rivadeneira



















jueves, 11 de octubre de 2007



El manómetro diferencial mide la diferencia de presión entre dos puntos (P1 y P2) de allí su nombre.
Con base en la figura se puede escribir la ecuación:



= densidad del líquido manométrico, generalmente se utiliza el mercurio
= densidad del fluido, agua en el ejemplo de la figura. Si se tratara de gas, el término podría despreciarse.

Manómetro diferencial


INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS