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Manual de moldeo de cobre en la empresa DOE RUN PERU

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  • 1. MANUAL DE OPERACIONES PLANTA FUNDICIN DE COBRE MOLDEO DE COBRE2007

2. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 2MANUAL DE OPERACIONESSECCION MOLDEO CONTENIDOINTRODUCCIONUbicacinHistoriaResumen1. OBJETIVO2. PROCESOS Y OPERACIONES2.1 Diagrama de Bloques2.2 Descripcin del Proceso2.3 Materia Prima2.3.1 Descripcin.A Cobre Blister.B Trixido de Arsnico2.3.2 Anlisis2.3.3 Fuente de origen de materias primas2.4 Producto2.4.1 DescripcinA. nodos2.4.2 Anlisis qumico2.4.3 Destino2.5 Descripcin de la operacin de moldeo2.5.1 Descripcin 3. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 32.5.2 Definicin y Fundamentos2.5.3 Balances2.5.4 EquiposA. Descripcin de equiposB. Especificaciones de EquiposC. Parmetros de Operacin de los Equipos2.5.5 Instrumentacin y ControlA. Variables de controlB. Filosofa de control2.5.6 Peligros y Riesgos2.5.7 Control AmbientalA. Aspecto e impacto ambientalB. Peligro ambientalC. Manejo de residuosD. Manejo de efluentes2.5.8 Responsabilidades y funcionesA. ResponsabilidadesB. Funciones por actividad2.5.9 Problemas FrecuentesAnexo 1Anexo 2Anexo 3Anexo 4 4. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 4INTRODUCCIONUbicacinLa Planta de la Fundicin de cobre forma parte del Circuito de cobre y metales preciosos, est ubicada en el Complejo Metalrgico de Doe Run Per La Oroya (CMLO) en la Ciudad de La Oroya aproximadamente a cuatro horas de viaje de la ciudad de Lima (179 km) y a una altitud de 3780 m.s.n.m., en un valle estrecho, cercano a la unin de los ros Yauli y Mantaro, est en medio de una poblacin urbana de aproximadamente 46 500 habitantes, que se ubican en 3 distritos: Sacco, Paccha y La Oroya la accesibilidad para llegar es mediante la carretera central o el ferrocarril central hoy Ferrovias Andina.HistoriaLa empresa americana Cerro de Pasco Copper Corporation inicia sus trabajos desde 1902, obtiene cobre por primera vez en la fundicin de Tinyahuarco en el ao de 1906 perteneciendo a Cerro de PascoPosteriormente la empresa americana Cerro de Pasco Copper Corporation inicia sus operaciones en la ciudad de La Oroya obteniendo su primera barra de cobre el 22 de noviembre de 1922 en el Complejo Metalrgico de La Oroya en la fundicin de cobre.El objetivo era procesar los minerales con alto contenido de sulfuros de la sierra central del Per.Doe Run Per es una subsidiaria de Doe Run Company con sede en Missouri, USA, la que a su vez forma parte del Renco Group Inc, un conglomerado de ms de 20 empresas, el ingreso al Per de Doe Run Company se realiz en 1997 cuando gan la subasta pblica del Complejo Metalrgico de La OroyaResumenEl circuito de cobre tiene una produccin de 62 600 Tn. anuales de cobre refinado la cual es destinada a los mercados internacionales en su mayora 5. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 5Actualmente trata 316 106,319 tmh de concentrados, fundentes y recirculantes provenientes de diferentes partes del pas y del extranjero los cuales son transportados por ferrocarril y camiones a La Oroya, donde son descargados en las pilas de almacenamiento o lechos de fusin (camas) ubicados en diferentes sectores de la Planta Preparacin, de aqu son transportados mediante fajas transportadoras donde se realizan las mezclas requeridas de acuerdo a ndices establecidos para el proceso. La preparacin de los lechos de fusin es de mucha importancia, pues es un parmetro de control de las etapas posteriores de refinacin y recuperacin del metal.El material de los lechos de fusin es conducido por medio de fajas transportadoras a tostadores donde se elimina la humedad y ciertos metales voltiles como el arsnico, antimonio y otros a una temperatura de 580 a 600 obtenindose una calcina la cual es enviada al horno reverbero (Oxy Fuel) el cual trabaja con quemadores verticales de oxigeno petrleo a una temperatura de 1200C para la fusin de la calcina proveniente de tostadores de cobre, de donde se obtiene la mata que es la parte valiosa y la escoria la parte no valiosa que es almacenada en Huanchan, la mata es procesada en los convertidores, Pierce Smith mediante el proceso de conversin donde se elimina la escoria en diferentes etapas obtenindose un cobre metlico de 98.5% de pureza.El cobre metlico obtenido en la seccin de convertidotas es transferido hacia el horno de retencin donde se almacena una cantidad considerable para poder transformarlo en nodos mediante el sistema de moldeo el cual consta de: horno de retencin, cuchara accionada por un sistema hidraulico, cadena de moldes, wincha, poza de enfriamiento, gancho anodero, balanza y carros anoderos.El producto de la seccin de moldeo de cobre es enviado a la refinera para su posterior tratamiento y obtener un producto de buena calidad cumpliendo las normas vigentes a nivel mundial.1. OBJETIVO El siguiente manual ha sido elaborado gracias al esfuerzo y trabajo del grupo de instruccin y supervisores de la planta bajo la coordinacin del Departamento de Capacitacin y Desarrollo de Personal, conscientes de la necesidad de 6. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 6capacitar y transmitir al personal involucrado los conocimientos para que puedan comprender con exactitud los procesos, parmetros y operaciones de las reas operativas, as como la solucin de problemas frecuentes; equipos, equipos crticos, y los procedimientos operacionales a todo nivel, considerando aspectos de seguridad, calidad y control ambiental .de la Planta de Fundicin de Cobre.2. PROCESOS Y OPERACIONES2.1 Diagrama de Bloques Figura No.1: Diagrama de Bloques de la Seccin de Moldeo de Cobre COBRE BLISTER HORNO DE RETENCIONANODOS DECOBREA LA REFINERIA DE COBRE 7. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE72.2 Descripcin del ProcesoEn la seccin Moldeo de Cobre se realiza solamente una operacin unitaria,el Cobre Blister cambia de estado liquido a solid, llevndose a cabo unenfriamiento de los nodos para luego ser transportados a la Refinera deCobre.2.3 MATERIA PRIMA 2.3.1 DescripcinLa materia prima empleada en el Horno de Retencin es el cobre metlico ( cobre blister ) proveniente de la Seccin de convertidoras de cobre con una pureza de 98.5 % A. Cobre Blister El proceso de la obtencin del cobre metlico se inicia con elproceso de conversin, despus que se ha eliminado toda laescoria formada en la primera etapa, obtenindose una carga desulfuro de cobre (Cu2S) o metal blanco, esto con la ley de 70 %Cu aproximadamente. Durante esta fase del ciclo se llega aobtener unl metal blanco (Cu2S); posteriormente el azufre seoxida formando gases de azufre como SO2 los cuales soneliminados y al final conseguimos un cobre metlico conocidocomo Cobre Blister el cual es 98.5 %, la composicin del cobreblister se muestra en la tabla N xxxx B. Tritxido de ArsnicoProducto obtenido en la planta de tostadores de cobre, seccintostador de arsnico, dicho producto es un polvo muy finoutilizando un promedio de 50 kg. Por taza de cobre 8. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 8 2.3.2 ANLISIS Tabla N 1 Anlisis Qumico del cobre metlico:Anlisis Qumico,Elemento %; g/t * Elemento %; g/t * Cu98.6Pb0.13 Au* 34.6 Ag* 7347 Se0.06Bi0,04 Ins 0.10As0,10 Te 0.035Sb0,29 O20.50 Fuente: Reporte Laboratorio (Promedios de compsitos diarios) Mayo -2007 Tabla N 2Anlisis Qumico del trixido de arsnico:Anlisis Qumico,Elemento %; g/t * Elemento %; g/t * Cu0.56Fe0.54 Ag*56Ins0.20As2O393.9Bi0,06Sb2O41.20As67.4 S 0.40Sb1.20 Pb0.56Zn0.18 Fuente: Reporte Laboratorio (Promedios de compsitos diarios) Mayo -2007 2.3.3 Fuente de origen de materias primasEl Cobre Blister es producido en la seccin de convertidoras el cuales recibido en la seccin de moldeo donde se realiza el cambio deestado mediante la operacin de moldeo producindose los nodos.2.4 PRODUCTO 2.4.1 Descripcin 9. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 9A. nodos Los nodos es cobre blister en estado solid, el cual se haobtenido en la operacin de moldeo, con una calidad de 98.5 %de Cu. Cada nodo tiene un peso aproximado de 255 Kg. Conuna apariencia ampollosa en su superficie.Figura No.2: nodo de Cobre Blister 2.4.2 Anlisis qumicoTabla N 3 Anlisis Qumico de nodos de Cobre Anlisis Qumico,Elemento %; g/t *Elemento%; g/t * 10. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 10 Cu 98.6Pb0.13Au* 34.6 Ag* 7347 Se 0.06Bi0,04Ins 0.10As0,10 Te0.035Sb0,29 O2 0.50Fuente: Reporte Laboratorio (Promedios de compsitos diarios) Mayo -2007 2.4.3 DestinoLos nodos de Cobre son trasladados a la Refinera Huaymanta en carros anoderos para su posterior tratamiento, por lneafrrea mediante las locomotoras.2.5 DESCRIPCIN DE LA OPERACIN DE MOLDEO 2.5.1 Descripcin La finalidad de la seccin, es moldear el Cobre Blister en forma de nodos para su posterior refinacin electroltica en la Refinera de Huaymanta. La seccin de moldeo est compuesta por un horno de retencin, una cuchara accionada por una bomba hidrulica, una cadena de 24 moldes, (todo accionado desde una cabina donde se encuentran los controles), una wincha traslada los nodos desde el caballete hacia la poza de enfriamiento, un gancho nodero encargado del transporte de nodos desde la poza de enfriamiento hacia los carros noderos, el cual es accionado por las gras N 1 2, luego la produccin de nodos es transportadahacia la Refinera Huaymanta.La temperatura del Cobre en el horno de retencin es aproximadamente 1150 C . 2.5.2 Definicin y FundamentosEstructura Cristalina: 11. MANUAL DE OPERACIONES MOLDEO DE COBRE 11Toda sustancia puede encontrarse en tres estados de segregacin: Lquido, Slido y gaseoso. El paso del estado lquido al estado slido, se produce a una determinada temperatura y va acompaada de un cambio brusco de las propiedades. Para describir la estructura cristalina de los metales, se emplea la nocin de red cristalina, la cual es una red tridimensional imaginaria, en cuyos nudos estn dispuestos los tomos (iones) que forman el metal. Las partculas estn dispuestas en cierto orden geomtrico que se repite peridicamente en el espacio.Los metales son cuerpos cristalinos. Sus tomos se disponen en un orden geomtricamente regular, formando cristales, a diferencia de los cu