Hidrometalurgia y Electroquímica

Hidrometalurgia y Electroquímica Comienza el contenido principal

Desde 1971 el grupo TR a través del Área de Hidrometalurgia y Electroquímica (H&E) realiza para sus clientes plantas industriales basadas en las tecnologías y procesos desarrollados internamente. Estas tecnologías están dirigidas a la recuperación de metales no férreos además de otros procesos electroquímicos. Su experiencia industrial en extracción con disolventes sitúa a TR entre los referentes mundiales en este campo y líder en el zinc. H&E además posee un Centro Tecnológico gracias al cual TR está presente en el desarrollo de tecnologías innovadoras a través de proyectos de I+D+i tanto nacionales como europeos.

Nuestro Trabajo La actividad principal del Área de Hidrometalurgia y Electroquímica (H&E) de TR es la realización de plantas industriales basadas en nuestro propio portafolio tecnológico. H&E trabaja en los siguientes campos: 

    

Metalurgia e Hidrometalurgia: Procesamiento de minerales y concentrados mineros, Tratamiento de residuos de minería y metalurgia. Procesos Electroquímicos y Químicos. Reciclaje y Tratamiento de Efluentes urbanos e Industriales. Producción y Almacenamiento de Energía. Materiales y Nanomateriale Nanomateriales. s. Biopolímeros.

 Además se mantiene una fuerte presencia en las actividades de I+D+i tecnológico promovidas a nivel nacional y europeo. TR promueve la Plataforma Europea de Minería Sostenible como socio fundador.

Nuestras Tecnologías

El Área de Hidrometalurgia y Electroquímica es propietaria de numerosos procesos hidrometalúrgicos limpios para la recuperación de metales. Además posee una gran experiencia en procesos de lixiviación, extracción con disolventes y electrolisis. Se pueden destacar las siguientes tecnologías en función del metal recuperado y el medio de trabajo: 



  

Zinc: ZINCEX® y Modified ZINCEX® Process (sulfato) y ZINCLOR (cloruro). Plomo: PRIMALEAD (sulfato) y LEADCLOR, PLACID® y PLINT (cloruro). Cobre: CUPREX (cloruro) y ROSEL®. Níquel: GENIALL y NICHLOR (cloruro) y ROSEL®. Mercurio: MERCUREX (cloruro).

La tecnología ZINCEX® es la tecnología netamente hidrometalúrgica número uno en el mundo para la recuperación de zinc a nivel industrial.

Servicios El Área de H&E suministra los siguientes servicios:        

Licencias de tecnologías. Diseño de procesos; desde laboratorio hasta implantación industrial. Ingeniería conceptual, básica y avanzada. Estudios de viabilidad técnico económicos.  Asistencia técnica; supervisión de ingeniería y construcción, entrenamiento y puesta en marcha. Suministro de equipo privativo. Plantas Piloto. Investigación y desarrollo; ensayos de laboratorio y escalado.  Análisis químicos; preparación, caracterización de minerales y muestras y desarrollo de métodos.

Centro Tecnológico El Área de H&E dispone de un Centro Tecnológico con una superficie total de 4500 m 2 y las siguientes infraestructuras:  

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 Área de Ensayos completa para estudios de hidrometalurgia y electroquímica. Plantas piloto y de demostración con un diseño flexible que permite establecer configuraciones de proceso diferentes. Laboratorio de Análisis Químico para la caracterización de compuestos tanto orgánicos como inorgánicos, y especializado en la determinación de trazas, ultratrazas, especies mayoritarias y minoritarias en sólidos y en disoluciones. Taller mecánico para la manufactura de prototipos y equipamiento especial. Recursos informáticos para simulación de procesos (Metsim® y Ecosim®), simulación de dinámica de fluidos y agitación (Floworks® y VisiMix) y CAD (Autocad®)

EN CHILE:

Característic plantas SX p y medianas La tecnología de lix en este segment fácilmente y e reducida a una es 2.000 tpa de produc de cobre, depend recursos de mineral

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En el concierto global, se puede identificar a dos países que, en particular, han desarrollado una cantidad significativa de en los últimos 15 años: Chile y China. Este articulo considera 25 plantas pequeñas y medianas de extracción por s actualmente en Chile [1]. La producción de cobre de estas plantas, como cátodos o sulfato, varía entre 2.000 y 30.00 producto de excelente calidad a un Configuración de la La tendencia actual en diseño de plantas SX de cobre es usar una sola etapa de reextracción (stripping). De las presentad etapa de reextracción para cerrar el circuito de tratamiento de una solución rica de lixiviación (PLS) que contiene hasta 8 Tan sólo siete plantas se han diseñado con dos etapas de reextracción. Curiosamente, de éstas, sólo una planta SX rea todas las demás operan ahora con un PLS de pH superior a 1,8 y concentración de Número de etapas En toda planta SX existe la transferencia de impurezas, tales como cloruros, manganeso y/o hierro por efecto del arras electroobtención (EW), y por la coextracción de ión férrico en el orgánico cargado. El propósito principal de la etapa impurezas en el electrolito. 18 plantas operan con un PLS que contiene altas concentraciones de aniones (sulfato, cloru magnesio), debido a las características del mineral y/o agua industrial. Entre ellas cuatro plantas funcionan con concentr algunas plantas ubicadas en la Segunda Región de Chile informan presenci Doce plantas tienen por lo menos una etapa de lavado, especialmente en el norte de Chile, donde el contenido en sales d cuentan con dos etapas de lavado dispuestas en serie, configuración que ha demostrado ser muy

Configuración de las etapas El número y la disposición de las etapas de extracción se define sobre la base de las características del PLS, y de los obj capital y consumo de orgánico. Es común que, la lixiviación y la extracción por solventes sean procesos que tienen que s casos la configuración SX se seleccionará a partir de la disponibilidad de espacio y/o deci En relación a la concentración de cobre en PLS, trece plantas operan en el rango de 4 a 9 g/l y 12 plantas operan co funciona incluso en menos de Algunas

de

estas

configuraciones

son

flexibles

y

se

cambian

con

el

tiempo,

dependiendo

Las configuraciones serie y triple serie son ampliamente utilizadas para concentraciones de cobre en el PLS por encima con dos etapas de extracción es un diseño de bajo costo y por lo general conduce a eficiencias de extracción del 85% al en serie mejora la eficiencia hasta Cinco plantas utilizan la configuración serie paralelo óptimo [3], disminuyendo costos de inversión. El flujo de PLS e consecuencia, el tamaño del mezclador-decantador se reduce. L os sistemas de extracción serie paralelo son convenientem las configuraciones triple serie o triple paralelo pueden ser aplicadas, cuando la concentració La configuración semiparalela es útil para mantener el nivel de producción cuando la concentración de Cu en PLS baja y cuatro plantas utilizan cuatro etapas de extracción. Estos diseños Insumos para la extracción El reactivo extractante, a base de óximas, es el principal insumo en plantas SX. Se conocen, a modo de resum • Aldoxima C9 • • •

Basf

Cetoxima Aldoxima

Mezclas Aldoxima

es

en

la

actualidad

el

único

+

proveedor

del

100%

de

la

química

La selección de los extractantes es importante para todas las plantas SX, sin importar su tamaño, y se relaciona con los La selección se basa en las características del extractante, buscando una alta transferencia neta y recuperación d concentración de ácido en electrolitos y mínima pérdida, además de menor efecto sobre la generación de borras [4]. El se producen estos reactivos es otro La mayoría de las plantas (75%) utilizan una mezcla de cetoxima/ aldoxima no modifi cada, principalmente LIX 9790N y optimizar su formulación de reactivo variando la proporción de cetoxima pura (LIX 84-IC) y aldoxima pura (LIX 860N-IC) tipo

“aldoximas

modificadas”,

por

ejemplo

M5774,

M5640

Aunque los sólidos suspendidos en el PLS afectan generalmente la operación por un aumento en la generación de borra varias plantas operan a niveles mayores de 500 ppm Calidad de los Casi todas las plantas producen un cobre de excelente calidad. Normalmente más del 95% de los cátodos de cobre son L más pequeñas produce cátodos que contienen 2-3 ppm de Características de En función de la capacidad de producción, concentración de cobre en PLS y configuración SX, los flujos de acuoso y org puede variar en un amplio rango de 50 a 1.000 m3/h. La mayoría de las plantas tienen entre tres y seis mezcladore inversión de los mezcladores decantadores, estanques, bombas, tuberías y válvulas es aproximadamente pr Existen varias empresas nacionales de ingeniería y fabricación de equipos. En las plantas más pequeñas, un operador se e de tamaño mediano generalmente están equipadas con un Consideraciones Los consumos unitarios de reactivo, diluyente, energía eléctrica y otros bienes de consumo son similares a las grandes pl costos de diseño y de construcción también mantienen una tendencia proporcional dependiendo de El costo de la mano de obra por tonelada de cátodos es generalmente más alto, y este es el principal costo extra imputa EW. Puede alcanzar hasta el 30% de los costos directos. Varias plantas funcionan desde hace más de 15 años. Algu proveniente de varias minas situadas en hasta 150 km. Esto les per

Conclusiones La tecnología de lixiviación SX-EW puede ser fácilmente y económicamente reducida a una escala de hasta 2.000 tpa de p de los recursos de mineral y su ubicación. En Chile, las capacidades actuales de ingeniería, suministro técnico y ope eficientes con excelente calidad físico-químico La gran variedad de parámetros de diseño y de operación en las 25 plantas SX-EW pequeñas y medianas chilenas exige fl reactivos extractantes, además de ofrecer una amplia gama de experiencia operacional y oportunidades de innovación (u interés es la operación exitosa de plantas usando agua de mar y otras con altos contenidos de sólidos en PLS, difer novedosas y ocasionalmente dos etapas Referencias Hans Hein, Philippe Joly (2011) Metallurgical performance and characteristics of small and medium size copper SX plants i Conference, 3-7 octubre 2011, Santiago, Chile. [1] Hein, Hans (2003) Flexibility trends in copper solvent extractio Symposium, 24-27 august, Vancouver, B.C., Canada. [2] Dagoberto Ibaceta, Juan Garrido, Hans Hein, Gabriel Araya Northern Chile, ALTA 2003 Conference, may 19-24, 2003, Perth, Australia. [3] Raúl Peralta, Gabriel Araya (2005) Cambi extractante, Segundo encuentro internacional de hidrometalurgia, UCN, may 04, 2005, Antofagasta, Chile. [4].

TRABAJO EN EQUIPO PARA CAMBIO DE REVESTIMIENTOS DE MOLINOS

Diseño y planificación para máxima disponibilidad Los avances en la calidad y fiabilidad de los sistemas de molinos y el cada vez más rápido y seguro intercambio de revestimientos usados y nuevos han mejorado la disponibilidad y utilización de las plantas de molienda.

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Russell

Mineral

Equipment.

Para lograr positivos resultados operacionales en los sistemas de molinos, todos los miembros del equipo de trabajo de cambio de revestimientos necesitan planificarse en conjunto. Las complejas, y algunas veces conflictivas, demandas de la construcción y operación del molino unto con la presión de los plazos ajustados pueden resultar en que incluso sencillos requerimientos de mantenimiento sean pasados por alto por no tomar en cuenta la optimización del diseño y la planificación de éste. Para un proyecto de una planta de molienda por edificar, los miembros de un equipo exitoso de trabajo de cambio de revestimientos son: El dueño del proyecto El gerente del proyecto El proveedor del molino El proveedor del revestimiento El personal operativo de la planta El personal de mantenimiento de la planta El equipo de cambio de revestimientos del molino El proveedor del sistema de revestimiento del molino En una planta de molienda en operación el gerente de proyecto no tiene mayor influencia,

reduciendo el equipo a siete miembros. El dueño del Proyecto debería, sin embargo, nombrar a un miembro, probablemente el operador de planta, para revisar las áreas de responsabilidad del gerente de proyecto. El dueño del proyecto El dueño del proyecto se enfrenta a muchas de las decisiones sobre el gasto de capital del proyecto. Decisiones mal tomadas por el dueño pueden provocar efectos irreversibles y negativos en los resultados operacionales y de mantenimiento, incluyendo el revestimiento del molino. El dueño del proyecto debe considerar la disponibilidad de la planta y su importancia en el desempeño de la misma y, en última instancia, la rentabilidad. Sólo pensar en los problemas relacionados con el cambio de revestimiento al inicio del proyecto, su planificación y etapa de enfoque revelará varias oportunidades. Cada punto porcentual adicional de disponibilidad anual de la planta, ganado a través de un eficiente revestimiento del molino, es el premio por tales consideraciones. El gerente del proyecto El gerente del proyecto debe asegurarse de que todos los problemas relacionados con el revestimiento del molino sean considerados y tratados a través de la entrega de documentos que señalen las especificaciones relativas al suministro del molino asociadas al suministro de la planta y diseño detallado de la planta adyacente. Las preguntas clave y responsabilidades del gerente del proyecto relacionadas con las futuras actividades de cambio de revestimientos del molino incluyen: - Contrato de suministro del molino: consideraciones técnicas relacionadas con el revestimiento del molino como obstáculos, hoyos para golpear los revestimientos hacia afuera, diseño de los revestimientos y diámetro de la entrada del molino. - Cuestiones relacionadas con el interfaz molino/planta como la relación entre el nivel de carga del molino y el nivel del suelo de la planta, y cómo los rodamientos del molino son reemplazados. - Cuestiones relacionadas con el diseño de la estructura de la planta, como los obstáculos de entrada de la máquina para revestir molinos, obstáculos de viaje, capacidad del suelo para la máquina para revestir molinos, capacidad del suelo para el transportador de chute, capacidad del suelo para revestimientos apilados, nuevos y viejos, y sujeción de las placas de anclaje de la máquina para revestir molinos. - Sistemas para soportar el martillo sin culatazo Thunderbolt (Métodos de soporte y óptima administración del soporte del martillo Thunderbolt). Ubicación del almacén de la máquina para revestir molinos - Suministro de energía y otros servicios para la máquina para revestir molinos y el martillo sin culatazo Thunderbolt. Avance progresivo del molino. El proveedor del molino Ya que el tiempo de entrega de molinos por parte del proveedor en la actualidad excede a los dos años, la necesidad de asegurar la compra temprana del molino en el calendario del gerente del proyecto hace que ciertas decisiones de diseño sean cerradas mucho antes de considerar su interconectividad con la planta y la maquinaria. Los elementos del sistema de revestimiento de molino de Russell Mineral Equipment (RME) (máquina para revestir molinos Russell, martillos sin culatazo Thunderbolt, guía para puntas TMAG, herramientas para elevar revestimientos O-Zone, transportadores de chute de alimentación y plataformas de elevación) deben interactuar perfectamente con los elementos del proveedor del molino (manto, motor, revestimientos, chute de alimentación, etc.). Es relativamente fácil hacer interactuar el diseño y la fabricación de la máquina para revestir molinos de RME con el manto del molino y la planta asociada ya que nuestros ingenieros realizan una medición de los valores críticos correspondientes. La interacción de los martillos sin culatazo y sus sistemas de soporte están más en el área del gerente del proyecto y el diseño detallado de la planta. Sin embargo, se debería considerar la remoción mecanizada del perno, permitiendo el acceso por detrás de los motores, cobertores, etc. La interacción del chute de alimentación del molino con las bases y transportadores para el chute de alimentación de molino de RME requiere de una detallada planificación y cooperación con el proveedor del molino.

Las cuestiones clave para los fabricantes de molinos en relación con las prácticas de revestimiento de molino son: el diseño del molino, un diámetro de entrada claro dentro del molino, provisión de despeje de trabajo para revestimientos, remoción de los pernos de los revestimientos, la provisión de hoyos para golpear el perno hacia adentro considerando el diámetro del perno del revestimiento, y problemas relacionados con el diseño de los revestimientos. El proveedor del revestimiento El negocio de suministro de revestimientos es muy competitivo, lo que requiere la garantía de una calidad excepcional y una entrega costo efectiva. El tiempo de inactividad del molino es tan caro que revestimientos baratos rara vez ahorran dinero. Llevado al extremo, una falla producida por un revestimiento barato puede destruir el manto de molino y quizás destruir los prospectos económicos de una mina de un solo molino. Es por ello que cada vez más ciencia es utilizada en el proceso de diseño de revestimientos. Asimismo, el desarrollo continuo de los sistemas para revestir molinos de RME para la remoción de revestimientos gastados y la colocación de revestimientos nuevos ha permitido el cambio hacia revestimientos más largos y con mayor seguridad. El personal operativo de la planta Los operadores de la planta de molienda heredan las decisiones de los dueños, el diseño de la planta del gerente del proyecto, el molino y los revestimientos más baratos aceptables, y quizás algún equipo para revestir el molino. A pesar de todas estas limitaciones, la única característica que un grupo de operación de planta debería poseer es el deseo de alcanzar clase mundial. Algunos de los problemas, y su efecto sobre el cambio de revestimientos del molino, y responsabilidades que los operadores enfrentan son: las circunstancias de funcionamiento que conducen a un difícil cambio de revestimientos, el monitoreo, reordenamiento y desarrollo de los revestimiento, el espacio, y la organización del cierre. El personal de mantenimiento de la planta La responsabilidad esencial del personal de mantenimiento es optimizar la vida de cada ítem de la maquinaria con el fin de eliminar tiempos no programados (averías). Más del 97% de disponibilidad ha sido alcanzado por molinos grandes y modernos gracias a los esfuerzos combinados de los fabricantes de molinos, el personal de mantenimiento de planta y el equipo del revestimiento del molino. La responsabilidad del grupo de mantenimiento es asegurar que cada pieza del equipo en la planta produzca un desempeño igual o superior a éste. Centrándose en el molino y su revestimiento, las responsabilidades del personal de mantenimiento de la planta son: - Control de la calidad de los revestimientos nuevos, pernos de los revestimientos, gomas, etc. - Mantenimiento preventivo y reparación del equipo de revestimiento del molino directamente o contratando técnicos de planta de RME. - Provisión del personal de revestimiento de molino con personal propio o con especialistas contratados. Provisión del equipo auxiliar, por ejemplo grúas horquilla. Equipo de giro manual del molino (geared mills). El equipo de revestimiento del molino Antes de la llegada del sistema para revestir molinos de RME, el p rerrequisito para ser miembro de la cuadrilla de revestimiento era la fuerza física y la resistencia. Miembros de cuadrillas de revestimiento de molino avanzadas están tomando el proceso de revestir el molino desde un enfoque profesional y enfocado en trabajar de manera más inteligente, no más fuerte. Las cuadrillas de revestimiento de molino pueden ser formadas por personal propio, especialistas en revestimiento contratados, o una combinación de ambos donde la supervisión puede ser provista por un especialista contratado mientras que el resto de la cuadrilla consiste en personal propio u otros obreros locales. La diferencia entre una cuadrilla lenta y una rápida la

hace

el

talento

organizacional

de

sus

supervisores.

El proveedor del sistema para revestir molinos RME, como proveedor del equipo para revestir molinos, interactúa con todos los otros miembros del equipo: - Tiene la responsabilidad con el dueño del proyecto de maximizar la utilización anual de la planta de molienda, el ratio de retorno de la inversión y la rentabilidad a largo plazo del proyecto. - Con el gerente del proyecto tiene la responsabilidad de hacer claras las ventajas de nuestro sistema para revestir molinos, mostrando cómo el costo de este sistema será recuperado en uno a tres años. - Debe trabajar con el proveedor del molino para optimizar el desempeño del cambio de revestimientos del molino para el cliente mutuo, el dueño del proyecto. - RME debe trabajar con el proveedor de los revestimientos para asegurar una perfecta interacción entre la MRM y cada coraza. - Tiene la responsabilidad con el personal de operación de proveerlos de un equipo de trabajo fiable y de calidad, el cual pueda ser mantenido por técnicos capacitados en planta que viajen a cada mina. - La responsabilidad que RME tiene con la cuadrilla de revestimiento es la de proveerlos de tecnologías fiables, seguras y fáciles de usar. - La responsabilidad consigo mismo es la de mantener la misma intensidad de atención, con respecto al logro de mejores prácticas a nivel mundial en el resultado de revestimiento de molinos para todos sus clientes. No muy diferente a un equipo de Fórmula 1, el desempeño de los miembros del equipo del revestimiento de un molino es de suma importancia cuando el molino está parado, pero sin las herramientas e instalaciones correctas, no será posible traer al vehículo de vuelta a la pista primero para ganar el premio.