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Aplicación LateralVex / LateralFlow en nave de EW de 80.000 ton/año – Control de Neblina Ácida y arrastre de orgánico en celdas de EW

F. Penna / C. Villaseca / R. Villarroel TecnoComposites SpA

EW DE COBRE: ETAPA FINAL DEL PROCESO HIDROMETALÚRGICO DONDE SE

OBTIENEN CÁTODOS DE COBRE DE ALTA PUREZA

Dos de los problemas típicos encontrados en esta etapa son:

Los Arrastres de orgánico La Neblina Ácida

LA NEBLINA ÁCIDA

• Problemas a la salud de las personas – Cancerígena • Contaminación del medio ambiente • Corrosión de electrodos, estructuras, equipos

Técnicas Usadas

EPP especiales careta-casco facial (fullface) c/respirador de aire forzado

Dispersión por ventilación natural

Dispersión por ventilación forzada Flujo cruzado

Disminución por barreras mecánicas Mallas, escobillas, bolitas

Disminución por aditivos químicos Fluorados - Quillay

Abatimiento con nebulizadores

Captura por ventilación asistida Campanas

LA NEBLINA ÁCIDA

Las técnicas existentes no resuelven totalmente el problema o bien generan nuevos requerimientos operacionales y de mantenimiento y no son

suficientes para altas densidades de corriente

Es una tecnología desarrollada para capturar la neblina ácida directamente en la celda electrolítica evitando su dispersión al ambiente

Hace su aparición el año 2008 en su primer pilotaje industrial

El año 2010 es especificada en la ingeniería de detalle como tecnología preferida para el control de neblina ácida para una planta de 120.000 ton/año

El año 2012 se consolida en su primer contrato a gran escala para implementarla en un proyecto de 80.000 ton/año

El año 2014 es introducida en el mercado internacional al ser especificada como tecnología a implementar en una planta de 22.000 ton/año en el medio oriente

Cuenta con patente de innovación en 8 países: Chile, EE.UU., México, Perú, Canadá, Brasil, Australia y Sudáfrica

LATERALVEX

Principio de Funcionamiento

Cubiertas flexibles

Plenum de succión

|

Inferiormente abierto

Cámara de electrolito Toberas de succión

Presión -

Presión Atm

LATERALVEX

Componentes Principales

Plenum Lateral Centradores

Punto de succión

Tapas

Cubiertas flexibles

LATERALVEX


Ductos de transporte

Chimenea

Ventilador centrífugo

Lavador húmedo

Celda electrolítica

LATERALVEX

Características y Beneficios

Cubiertas flexibles que confinan la neblina sin entorpecer la operación

Plenums laterales bajo cubiertas flexibles depresión y extracción

Captura y abatimiento de neblina cumplimiento de la norma

No utiliza bolitas ni aditivos químicos ahorro, disponibilidad

Bajo caudal de aire menores tamaños de equipos y ductos

Menor consumo energía eléctrica ahorro, huella de carbono

Menores pérdidas térmicas por superficie menos combustible

Barras de electrodos fuera de la neblina menos corrosión

LATERALVEX


LATERALVEX

Plenum Laterales Cubiertas Flexibles

LOS ARRASTRES DE ORGÁNICO

• Problemas en la calidad de los cátodos por contaminación • Riesgo de incendio ante cortocircuitos • Corrosión de ánodos

Técnicas Usadas

Uso de celdas de limpieza o scavenger

Remoción superficial mediante bombeo o en forma manual

Uso de paños absorbentes

Chorro de agua de lavado para sacar el orgánico de la celda

Rebalse por sobre nivel de las celdas

EL ARRASTRE DE ORGÁNICO

Las técnicas existentes no resuelven totalmente el problema o bien generan nuevos requerimientos operacionales y de mantenimiento

LATERALFLOW

Es una tecnología posee las mismas características del LateralVex para la neblina ácida pero adicionalmente retira los arrastres de orgánico desde

la superficie del electrolito en las celdas electrolíticas

Hace su aparición en primer pilotaje el año 2010

Se consolida el mismo año 2010 al ser implementada en la ampliación de una planta de 12.000 ton/año

Se incorpora como tecnología al proyecto de una planta de 80.000 ton /año en las celdas de limpieza

Se encuentra patentada

Principio de Funcionamiento

Rebose por canaletas laterales mediante efecto cascada

Plenums Laterales con canaletas

LATERALFLOW


Una vez en las canaletas laterales el electrolito con orgánico es

llevado al sumidero a través de un cajón colector

LATERALFLOW


Centradores Plenum Lateral

Cajón Colector Cubiertas flexibles

Punto de succión

LATERALFLOW

LATERALFLOW

Características - Beneficios

Uso de plenums laterales con canaletas y cajón colector

Flujo de rebose en forma de espejo de agua hacia ambos lados longitudinales de la celda

Rápida remoción de orgánico desde zona de depósito

Potencial recuperación de orgánico no degradado

Menores variaciones en el nivel de depósito

No utiliza bolitas plásticas ahorro, disponibilidad puente grúa

Recuperación de orgánico control de pérdidas

Su cajón colector recibe el flujo desde las canaletas y en su diseño modificado permite retener gran parte del orgánico

LATERALFLOW

APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW

En un proyecto greenfield desarrollado para producir 80.000 ton Cu/año se aplicarán estas tecnologías en la nave de EW

Características Generales del Proyecto

Nave simétrica con cuatro bancos de celdas y una zona de despegue central

Uso de celdas comerciales y celdas de limpieza de tamaño estándar

No utiliza bolitas plásticas

No utiliza surfactante

Nave cerrada

La corriente máxima de diseño es de 350 A/m2

Dada la distribución simétrica de la nave se definió la aplicación de dos módulos de ventilación (extracción) idénticos

Dispositivos LateralVex para las celdas comerciales

Dispositivos LateralFlow para las celdas de limpieza

Diseño de cajón colector especial para retención temporal de orgánico

Tapas con mirilla transparente para la caja de rebose y compuerta adicional en celdas de limpieza

Tapas en zona de alimentación con protección de tuberías

Cuatro puntos de succión por cada celda

Red de ductos de transporte fabricados en PRFV

Conjunto lavador, ventilador, bomba en material plástico resistente a las condiciones corrosivas y uso exterior

PLC local y motor ventilador con VDF para ajuste caudal v/s corriente nave


Herramientas de diseño 3D sobre layout de planta permitió identificar y resolver interferencias.


Ductos de transporte en PRFV con tramos de distintos diámetros, dimensionados y preparados para montaje rápido en terreno


Lavador de alta eficiencia, en material plástico, liviano y sin estructuras metálicas

Representante de marca canadiense para Chile – Perú


Transporte compacto de plenums en racks metálicos para 50 celdas


Se despachó la totalidad del suministro en 20 camiones rampla de 13 m de largo



Se realizaron pruebas en fábrica para evaluar funcionamiento de equipos y

componentes

Zona de acumulación de orgánico

Tapa con zona de acceso para retiro de orgánico


Instalación en concordancia con el programa de montaje de las celdas y el levantamiento de la nave


Instalación de ductos y componentes en coordinación y dentro de los plazos


Se ocuparon los espacios destinados para la posición del equipos y ductos


Nave con sistema instalado, barras de electrodos a la vista para fácil inspección y rápido acceso durante las cosechas

La aplicación de las tecnologías LateralVex / LateralFlow es una realidad y representan un nuevo estándar para la industria

Menor costo de inversión y operacional

Menor uso de energía y agua

Agregan valor a la operación

Eliminan interferencias operacionales de otras tecnologías

CONCLUSIONES Y DESAFÍOS

Desafíos para un próximo congreso - exponer los resultados de:

• mediciones de neblina ácida en la nave de EW

• evaluar la disminución de pérdidas térmicas por superficie electrolito

• cantidad de orgánico de arrastre recuperado

• eficiencia de recuperación de neblina ácida en el equipo lavador

• ajustes de funcionamiento del sistema a diversas densidades de corriente

GRACIAS

www.tecnocomposites.cl [email protected]

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