electrorefinación del cobre y tto lodos

Refinería, Agosto 2006 1

Agosto 2006


Lima

a Arequipa

a Tacna

a Puno

a Tacna

Suches

Coquina

Ite

carreteraspúblicasferrocarriltúneleslínea eléctricalínea de aguarelavescarretera SPL

Toquepala

Cuajone

Fundición

Refinería

Oceano

Pacífico

MuelleIlo

Pozos

QuebradaHonda

Moquegua

Southern PeruSouthern PeruTOQUEPALA-CUAJONE-ILO-LIMATOQUEPALA-CUAJONE-ILO-LIMA

Southern PeruSouthern PeruTOQUEPALA-CUAJONE-ILO-LIMATOQUEPALA-CUAJONE-ILO-LIMA


Proceso Minero Metalúrgico

ANODOS

ESPESADORES

FLOTACION

FUNDICION

VAPOR A PLANTA

DE FUERZA

PLANTA DEACIDO SULFURICO

C.M.T.

MOLIENDA

MINASTOQUEPALA & CUAJONE

CONCENTRADORAS

LIXIVIACION

CATODOS DELIXIVIACIONA PUERTO

N° 4N° 5

N° 3N° 2

N° 1

27 KM DE TUNELES

FERROVIARIOS

REFINERIA

PLANTAELECTROLITICA

CATODOS

PUERTO


DIAGRAMA DE FLUJOS REFINERIA – ILO 2006

LINGOTES DE AgAg : 99.99%

ORO REFINADOAu : 99.99%

HORNO INDUCCION

HORNO COPELA

LIXIVIACIONESHORNO INDUCCION

REACTOR DE DESELENIZADO

LODO DESELENIZADO

SELENIO COMERCIALSe : 99.51%

ANODOS99.7%

PURIFICACIONELECTROLITO

CONCENTRADO DE COBRE

DE LIBERADORA

SULFATO DE NIQUEL

CATODO DEGRADO “A”

99.99%

PLANTA ELECTROLITICAPLANTA ELECTROLITICAPREPARACION Y REFIINACION ELECTROLITICA

DORE98.8%

ESPONJA DE Pt - Pd

CRISTALES

TK S DE OXIDACION

LODO COMERCIAL

EVAPORADOR

GRANALLAS DE AgAg : 99.99%

o o o o

LODOS ANODICOS

PLANTA METALES PRECIOSOSPLANTA METALES PRECIOSOS

PRENSA DE ANODOS

FUNDICIONFUNDICION GRUA TELESCOPICA

A Refinería -+ -

CELDAS THUM

LODOS DE PLATA

----

--++


Proceso electrolítico

1. Electrodos: Ánodos y Laminas (Cátodos)

2. Electrolito: Solución ácida de cobre.

3. Corriente: Sistema Walker, DC 29,450 Amp.,380 v.

4. Aditivos: Cola, Thiourea, Acido clorhídrico .

5. Equipos e Infraestructura: Tanques, Bombas, filtros, intercamb. de calor, tuberías, celdas poliméricas.

6. Personal: Operadores y técnicos


ANODOS DE FUNDICION


PRENSA DE ANODOS

Capacidad:

2.8 Anodos/min

FABRICANTES:

FURUKAWA

MITSUBISHI METAL CORP.

KAWAZOE MACHINE WORKS LTD.

Mejorar Verticalidad


MAQUINAS ESPACIADORA ANODOS & LAVADORA DE CORROIDOS

Capacidad: 7 celdas

MAQUINAS ESPACIADORA ANODOS

Capacidad: 6 celdas

MAQUINA LAVADORA CORROIDOS

Espaciado de Ánodos antes de ser cargado a

celdas

Lavado de Ánodos corroídos antes de ser enviados a Fundición.

FABRICANTE: OTHE KOSAN CO.

TIPO: Chain conveyor

En operación desde 1974


CAMBIO DE ELECTRODOS EN CELDAS

1. Extracción de los Ánodos corroídos de celdas y coloca en Máquina Lavadora de A. corroídos.

2. Transporte de Ánodos de la espaciadora de Ánodos a celdas electrolíticas (Material Polimérico).

3. Drenaje del electrolito de las celdas.

4. Evacuación del Lodo Anódico.

5. Lavado de celdas

6. Carga y acondicionado de los Ánodos.

7. Carga y acondicionado de láminas.

8. Llenado del electrolito a celdas.

9. Completada operaciones, aplicar corriente eléctrica.

10. Personal 04 trabajadores por turno.


LAMINAS DE ARRANQUE

1. Se refinan Ánodos Madre, mediante el uso de Planchas Madre, en proceso de 24 Horas.

2. Las PM con depósito se cuelgan del Carrusel, se lavan, Deslaminan, se aplica solución deslaminante y se ubican en la cadena transportadora.

3. La grúa toma las PM sin deposito, las toma la grúa y siembra nuevamente en las celdas.


DESLAMINADO PLANCHAS MADRES

ESPECIFICACIONES

Peso Promedio: 6.8 kg

Espesor: 0.7 mm

Producción diaria: 5,512

Cu (%): 99.998

1. Separación suave de las hojas de cobre.

2. De acuerdo a su peso es seleccionada para láminas o para formar Orejas.

3. Si presenta defectos físicos es separada para otros usos.


MAQUINA PREPARADORA DE LAMINAS

Capacidad: 6 Láminas/min

En Operación desde 1974

Tipo: Matriz estampado

1. PASOS

2. Toma la Hoja de cobre

3. Ubica la barra soporte

4. Coloca dos orejas

5. Remacha las orejas y la hoja

6. Estampado de la Lámina

7. Carga a celdas

Preparación de las laminas de arranque o Cátodos Iniciales.


PREPARACION LAMINA DE ARRANQUE

1. El Estampado de laminas para Imprimir nervaduras paralelas a los bordes y círculos concéntricos.

2. El estampado impreso mejora la verticalidad de las láminas en celdas.

3. Se controla la Verticalidad de lámina, Peso, Remachado, Dimensiones y rigidez de las laminas producidas.

Fabricante: MITSUBISHI METAL CORP.


CARGA DE LAMINAS A CELDAS

Especificaciones de la Grúa

•Fabricanter:SANO HEAVY INDUSTRIES CO. LTD.

•Capacidad: 22/5 tons

•Veloc. Travesia: 10 m/min

1. Una grúa del tipo puente, carga las Láminas de arranque preparadas a celdas.

2. Se acondicionan en celdas, garantizando que no tengan contacto con los ánodos.

3. Se cargan 53 Unidades por celda


FILTRADO DEL ELECTROLITO

Separar los sólidos en suspensión del electrolito, para evitar contaminación catódica.

Características

•Tipo : Discos

•Mat. Filtrante: Tela.

•Presión: 3 Kg/Cm2.

•Caudal : 2500 l/min.


CALENTAMIENTO DEL ELECTROLITO

Calentamiento del electrolito a 65 oC, con Vapor Saturado.

Especificaciones

•Unidades: 05

•Tipo : Grafito.

•Presión: 0.4 Kg/Cm2.

•Flujo : 7,000 l/min.


CONTROLES RECTIFICADOR DE 30 KA

Unidades:

Capacidad unitaria:

Voltage

2

15 KA

450 V

Operación automática Provee corriente

rectificada a celdas.


RECTIFICADORESWESTINGHOUSE

RECTIFI-CADOR FUJI

RECTIFI-CADOR FUJI

CRMA/98

1L3

80

41

81

42

64

70

51

71

82

72

62

52

83

73

63

53

84

74

64

54

85

75

65

55

43

86

76

66

56

31

21

11

22

12

23

13

33 32

44

34

24

14

45

35

25

15

46

36

26

16

54 53

51521L1

88

78

58

87

77

67

57

68

1L2

1L4

21 KA 15 KA 15 KA12 KA

2L4 2L3 2L2 2L1

NAVE CENTRAL

NAVE A BAMPLIACION AB

NAVE C D

1º LIBERADORA

2º LIBERADORA

ESQUEMA ELECTRICO DC PLANTA ELECTROLITICA

MODULOPILOTO

RECTIFICADORESWESTINHOUSE

RECTIFICADORESFUJI


DETECCION DE CORTOCIRCUITOS

ETAPAS

. Detección

. Anular Cortocircuito

Eficiencia Cte (%):

Tiempo:

> 98%

2 Operarios/day

Detección y Corrección de Cortocircuitos.

Método

Gausimetro Voltímetro


COSECHA DE CATODOS

1. Extracción de Cátodos de celdas, luego de 12 días en proceso de electrorefinación.

2. Extracción de ánodos corroídos de celdas, lavados, pesados y despachados a Fundición.

3. Evacuación de Lodos Anódicos, para procesar en Purificación.

4. Lavado de las celdas y los contactos (Busbars).


CONTROL CALIDAD DE CATODOS

1. Los cátodos se lavan por 30 seg. en agua caliente (65 oC) y se realiza inspección al 100%.

2. Los Cátodos con defectos físicos son separados para reparación.

3. Las Causas de No Conformes son: Nódulos, Lodo, Mal Contacto, Doblados, Lodo Flotante y Otros.


MAQUINA LAVADORA DE CATODOS

FABRICANTE: MITSUBISHI METAL CORP.

1. Nuevo Lavado con agua caliente (65 oC) mediante sprays superiores y laterales.

2. Se agrupan de 19 a 22 cátodos para formar paquetes de Cátodos.

3. Se extraen las barras de suspensión (Crossbars).


ENFLEJADO Y PESADO DE PAQUETES

1. PASOS

2. Contabilizar los cátodos por paquete.

3. Pesar Paquete y registrar data en la PC.

4. Imprimir y pegar Etiqueta con código barras

5. Rotular con pintura.

6. Enflejado del paquete.

7. Transporte a área de stock.


DESPACHO DE CATODOS

1. Lavado de paquetes con Vapor y soplado con aire.

2. Control de Calidad de Paquetes y verificación de la información.

3. Cargar Paquetes a plataformas de ferrocaril.

4. Lectura de Información en Plataformas, preparación de guía para el despacho

5. Traslado a Puerto para embarque.


CATODO

Reducción

Cu+1 + e- Cu°

Proceso electroquímico

ANODO

Oxidación

Cu° - e Cu+1


SEGUNDA LIBERADORA, TKs LIXIVIACION Y EVAPORADOR

1. Tks de Lixiviación del cobre remanente en los lodos anódicos (< 3%).

2. Celdas de Segunda Liberadora para la extracción de impurezas del electrolito.

3. Extracción de Sulfato de Níquel y producción de Acido negro mediante el Evaporador.

RIÑONES


PLANTA DESALINIZADORA AGUA DE MAR

Capacidad:

En Operación desde:

Tempratura proceso:

Marca:

Fabricantes:

1,000 m3/day

Dec. 1990

61°C

Aquaport 1,000

I.D.E. Technologies Ltd.

Destilación del agua de mar, para producir agua de alta pureza, para los consumos en Refinería.


CALDERA BABCOCK WILCOX

Capacidad: 20 ton/h

En Operación: desde 1974

Marca: Babcock Wilcox

Abastece vapor saturado para el calentamiento del

electrolito, petróleo y otros propósitos en la Refinería.


EQUIPO DESELENIZADOR

Arranque:

Marca:

Jan. 1997

OUTOKUMPU

WENMEC

1. Horno Eléctrico, donde se carga del lodo Anódico, para volatilizar el selenio existente.

2. Temperatura de operación: 500 oC.

3. Se aplica oxígeno y luego SO2, para oxidación y sulfatizaciones respectivas.

4. Produce Lodo deselenizado.

5. Tiene una capacidad de tratamiento de 1000 Kg.


PROCESO DEL LODO COMERCIAL EN EL TOSTADOR DE SELENIOPROCESO DEL LODO COMERCIAL EN EL TOSTADOR DE SELENIO

Anhidrido sulfurosoOxígenoAire

LODO DESELENIZADO

REACTOR DE SELENIOREACTOR DE SELENIOREACCIONES

Reacciones oxidantes:

Se + O2 SeO2

Ag2Se (s) + O2 2 Ag (s) + SeO2

Ag2Se (s) + 3/2 O2 Ag2SeO3

Cu2Se + 2O2 2CuO + SeO2

OBJETIVO: Recuperar el selenio de los lodos Anódicos

Reacciones sulfatizantes:

Ag2Se + SO2 +2O2 Ag2SeO4 + SeO2

2 Ag + SeO2 + ½ O2 Ag2SeO3

Precipitación del selenio:

Solución Acida (H2SO4) ) a temperatura 80-82oC.

El SeO2 se reduce a Seo elemental por el SO2.

SeO2 + 2 SO2 + 2 H2O Se + 2 H2SO4.

LODO COMERCIAL

GASES

SELENIO

Lodo Deselenizado

Cu (%) : <2

Ag (%) : 25-40

Se (%) : <2 %


HORNO COPELACION

Capacidad: Lodo: 4 ton.

Dore: 1,200 kg

1. Se carga el lodo Deselenizado, Carbonato de sodio(5%),Bórax (5%), Conchuela (5%) y Antracita (3%).

2. Se extrae escoria de Fusión.

3. Se insufla aire dentro del Baño metálico, para la copelación.

4. Para oxidación final se aplica Nitrato de sodio.

5. Se retira escoria nítrica mediante cemento como aglomerante.

6. produce ánodos Doré.


PROCESO DE TOSTACION EN HORNO COPELA

Lodo deselenizado

Carbonato calcio

Borax

Nitrato de sodioAntracitaPetróleo

REACCIONES

Na2B4O7.10H2O Na2O + 2B2O3 + 10H2O

2Ag2SO4 + Na2O + C 4Ag + 2Na2SO4 + CO2

NaNO3 Na2O + NO2

Ca CO3 = Ca O + CO2

2Ag2SO4 + 2Na2CO3 4Ag + 2Na2SO4 + 2CO2 +O2

4AgCl + 2Na2CO3 4Ag + 4NaCl + CO2 + O2

Na2CO3 Na2O + CO2

2Ag2SO4 + Na2O + C 4Ag + 2Na2SO4 + CO2

Composición

Cu (%): < 5%

Ag (Kg/t) : < 50

ANODOS DORE

Ag : 98.5 %

Cu : <0.8 %

GASESESCORIA


MAQUINA DE MOLDEO ANODOS DORE

1. Moldeo semiautomático de los Ánodos doré, para refinación.

2. Enfriamiento con agua corriente.

3. Consta de 16 moldes.

4. Cada moldeo produce 1200 Kg. de metal doré en promedio


CELDAS THUM

1. Se realiza electro refinación de los ánodos Doré y produce cristales de plata fina.

2. Los Ánodos doré se ubican en canasta suspendida.

3. Los cristales se depositan en una placa de grafito ubicada en la base de la celda.

4. El electrolito no tiene circulación y opera a temperatura ambiente.

5. Se aplica corriente de 100 a 180 Amperios.

6. Se disponen de 24 celdas en operación.


ELECTROLITO

Solución acuosa que contiene :Ag (gpl) : > 45

Cu (gpl) : < 30

ELECTROREFINACION DE PLATA DORE

CELDA THUM

ANODO

Oxidación

Ag° - e Ag+1

CATODO

Reducción

Ag+1 + e Ag°


CRISTALES DE PLATA

Producto de la refinación del metal dore en las celdas Thum.

Ensayes

Ag:

Cu:

Impurities:

99.99%

< 100 ppm

< 20 ppm


HORNO DE INDUCCION

Marca: AJAX MAGNATHERMIC

Capacidad : 70 - 80 kg

1. Fusión de los Cristales de Plata fina.

2. Producción de Granallas mediante solidificación en medio acuoso.

3. Producción de lingotes de Plata en Lingotes de fierro.


SALA PROCESAMIENTO DEL ORO

Pasos

1. Lixiviación del Lodo Anódico de plata, para extracción del Cu y Ag remanentes.

2. Lavado y secado Arenas de Oro y Digestión en agua regia.

3. Precipitación del Oro.

4. Lavado y secado Polvo de oro.

5. Fusión del polvo de oro y moldeo en barras de Oro.


"Enseñar es aprender dos veces." Joubert

electrorefinación del cobre y tto lodos

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