TITULO:

PLANTA DE SULFATO DE MANGANESO MONOHIDRATADO EXPOSITOR:

ING LUIS DE LA CRUZ

CONTENIDO

1. Antecedentes

2. Desarrollo

3. Objetivos

4. Cadena de Valor

5. Descripción del Proceso

6. Calidad y Usos del Sulfato de Manganeso

7. Comercialización del Sulfato de Manganeso

8. Conclusiones

ANTECEDENTES

Desde el año 1975 en la mina Uchuchacua se procesan minerales de plata con alto contenido de manganeso, obteniendo concentrados de Ag-Pb-Mn de difícil comercialización, y que en el mejor de los casos eran penalizados, reduciendo su valor.

Las zonas de la mina con alto contenido de manganeso devenían en antieconómicas y consecuentemente no eran consideradas como reservas.

La planta de Rio Seco nace por la necesidad de Buenaventura de remover el manganeso, para convertirlo en un producto químico de excelente calidad (MnSO4.H2O) y agregándole valor al concentrado de plata.

Planta de Uchucchacua

PROCESADORA INDUSTRIAL RIO SECO

La planta ha permitido incrementar las reservas de la mina Uchucchacua, al darle factibilidad económica a minerales en las zonas de la mina con alto contenido de manganeso.

Ha permitido también la exploración de áreas de alta potencialidad geológica como Yumpac que de otra manera no tendrían valor económico.

Desde el año 1978 hemos venido haciendo intentos en la mina para hacer una planta similar. La altura, la falta de oxígeno, el manipuleo del ácido sulfúrico, la generación de gases, los olores, las reacciones químicas explosivas, la toxicidad y agresividad del H2S, y las concentraciones de manganeso en los efluentes hicieron imposible el proceso a 4,500msnm.

Rio Seco es el resultado de una investigación de más 40 años, muchos desvelos y varios fracasos.

La persistencia y tenacidad de dos hombres hizo posible mostrarles hoy día una realidad y un éxito enorme.

LOS PRECURSORES

Don Alberto Benavides Don Carlos Plenge

DESARROLLO

PROCESADORA INDUSTRIAL RIO SECO S.A. es una planta química de capitales peruanos, que coloca al Perú dentro de los principales productores de sulfato de manganeso monohidratado a nivel mundial. La planta se encuentra ubicada en Pampa Jaguay de la Comunidad Lomeras de Huaral, provincia de Huaral departamento de Lima, a 112 km al norte de Lima.

Ubicación de Rio Seco

DESARROLLO

Rio Seco lixivia concentrado de Pb-Ag de alto manganeso (25%) con acido sulfúrico y produce un concentrado con bajo manganeso (<5%) dando un valor agregado al mineral de plata, al incrementar la ley de 140 Oz Ag/TM a 220 Oz Ag/TM. Para realizar este tratamiento Procesadora Industrial Rio Seco ha desarrollado tres plantas:

Planta de Lavado Ácido.

Planta de Ácido Sulfúrico.

Planta de Cristalización

OBJETIVOS LOGRADOS CON RIO SECO:

Producir más de 22,000 Ton/Año de Sulfato de Manganeso Monohidratado, para su comercialización en el mercado nacional y extranjero.

Incrementar el valor de los concentrados de plata con alto contenido de manganeso de la mina Uchucchacua y convertirlos en concentrados vendibles.

Incrementar las reservas de la Unidad de Uchucchacua al incluir las zonas conteniendo altas concentraciones de Manganeso (Alabandita) y otras sulfosales complejas de plata-manganeso que no son posibles de separar por flotación.

Abre nuevas áreas de exploración en el distrito de Uchucchacua.

Incrementa la recuperación en más de 5% de la Ag en el proceso de flotación en la unidad de Uchucchacua.

CADENA DE VALOR

Mineral de plata con manganeso

Concentrado de plata-plomo con alto contenido de manganeso

Venta al mercado internacional

Procesamiento en

Rio Seco

Venta de Sulfato de manganeso y Concentrado alta ley Ag con bajo Mn al mercado internacional

Mineral de plata con manganeso

Concentrado de plata- plomo con alto contenido de manganeso

RUTA TRADICIONAL

GENERACIÓN DE VALOR AGREGADO –I&D Río Seco SA

Material Ag-Mn

Recepción

Homogenización

Lixiviación de Carbonatos

Lixiviación de sulfuros

Circuito

Flotación

Espesado, Filtrado

Planta de Ácido

Sulfúrico (H2SO4)

MnSO4

H2SO4

H2O

H2SO4

Yeso

MnSO4

H2SO4

Yeso

CO2

H2S

Espesado, Filtrado Material

Material Ag bajo

Manganeso Evaporación

Cristalización

Secado

MnSO4.H2O

Sol.

MnSO4

H2O

(Condensada)

CO2

H2S

Neutralización, Espesado, Purificación

MnSO4

H2O

H2SO4

CO2

H2S

Pu

lpa d

e M

ate

rial A

g

Haldor Top Soe

(Dinamarca)

Gea Kestner

(Francia)

Material

Bajo Manganeso Sistema Abatimiento

de H2S

Cal Material

Ag

Planta de Lavado

Planta Cristalización

(MnSO4)

Planta de Ácido Sulfúrico

(H2SO4)

Conpancol

(Colombia)

Europe Environment

(Francia)

Azufre

Fundido

Cogeneración Vapor

Siemens

(Alemania)

PROCESO

REACCIONES QUIMICAS

)(2)(2)(4)(42)(3

)(2)(2)(4)(42)(3

)(2)(4)(42)(

lgsolacs

lgsolacs

gsolacs

OHCOCaSOSOHCaCO

OHCOMnSOSOHMnCO

SHMnSOSOHMnS

Planta de Lixiviación

)(42)(2)(3

)(3)(2)(2

)(2)()(2)(2

2/1

22/3

aqvg

ggg

gvgg

SOHOHSO

SOOSO

SOOHOSH

Planta de Acido Sulfúrico

Planta de Cristalización

...,,

)(242)(4

)(3)(

3

3

)(2

2

0

)()()(2)()(

.

)()(

44

NiZnPbMe

saq

saq

g

saqaqaqaq

OHMnSOOHMnSO

OHFeOHCaFe

FeOFe

SMeSMnSOSHMeMnSO

PRODUCCION

MATERIA PRIMA TMD TMA Concentrado Pb-Ag Alto contenido de Mn (25%) 100 36,000

PRODUCTOS TMD TMA Concentrado Pb-Ag Bajo contenido de Mn (<5%) 62.5 22,500 MnSO4.H2O 61 21,819 Yeso (CaSO4.2H2O) 8.6 3,096 Sulfuro de Hidrógeno (H2S) 12.4 4,473 Ácido Sulfúrico a partir del H2S 35.9 12,928

Producción de Acido Sulfúrico -H2SO4 INSUMO H2SO4

TMD TMD H2S 12.4 35.9

S 8.4 24.3 TOTAL 60.3

PLANTA DE LAVADO ACIDO

• Bases para el diseño de la planta:

Foto de Lixiviación

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

74.0 76.0 78.0 80.0 82.0 84.0 86.0 88.0

Rel

ació

n A

cid

o/C

on

entr

ado

% Extracción del Manganeso

% Extracción del Manganeso

PLANTA DE LAVADO ACIDO

Concentrado de plata con alto Manganeso (25%)

100 TM/día

Sulfato de calcio (yeso) 8.6 TMD

Planta de Cristalización (MnSO4.H2O)

Lixiviación Homogenización

Planta de Ácido Sulfúrico (H2SO4)

H2SO4 60 TMD

Concentrado de plata con bajo Manganeso (<5%)

Purificación Solución de

MnSO4

H2S 12.4 TMD

Azufre 8.4 TMD

Separación sólido/Liquido

(Flotación)

Espesadores

Filtros

Sulfato de Manganeso Monohidratado

60 TMD

Mina Uchucchacua

PLANTA DE ACIDO SULFURICO

• Operación de la planta:

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

H2

SO4

, TM

Día

Producción de H2SO4 (Jul/2015)

Producción de Acido TM Producción de Acido, Con Azufre, TM

Producción de Acido, Con H2S, TM

PLANTA DE ACIDO SULFURICO

Haldor Top Soe

Capacidad: 60 TMD

Gas H2S

Azufre Fundido

Combustor

Enfriador

Aire de Combustión

Vapor Agua (430°C, 55 bar)

Condensador WSA

Aire Blower

Torre Quench

Torre Scrubber

Acido Sulfúrico Diluido

16 Kg/hr

H2O2

Gas Limpio 20 mg/Nm3 SO2

Acido Sulfúrico

Puro (98%) 60 TMD

Vapor Sobrecalentado

Sistema Vapor

Convertidor

Blower

430ºC

400ºC

391ºC

PLANTA DE CRISTALIZACIÓN

• Operación de la planta:

0

25

50

75

100

125

150

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Tem

per

atu

ra º

C, C

on

c M

n %

Den

sid

ad, K

g/m

3

Hr

Incremento de la Densidad para Producción de MnSO4.H2O

Densidad de Solución (Kg/m3) Concentración Mn, % Temperatura, ºC

PLANTA DE CRISTALIZACIÓN

Solución Alimentación

H2O (Condensada)

H2O (Condensada)

Gypsum CaSO4.2H2O

Purga

Spin Flash Dryer

MnSO4.H2O

MnSO4

Vapor arranque

Vapor

Ventiladores

Cristalizador 01

Cristalizador 02

Evaporador 01

Evaporador 02

Intercambiador de calor

60 TMD

165°C 7 bar g

Filtro Prensa

Filtro Prensa

Gea Kestner

Capacidad: 60 TMD

CALIDAD DEL PRODUCTO

La calidad del producto es:

Big Bag de Sulfato de Manganeso Monohidratado

Muestra de Sulfato de Manganeso Monohidratado

Elementos Producto Chino Producto Rio Seco

MnSO4.H2O ≥98 ≥98

Mn 31.4 32.0

Ca 0.15 0.18

Pb < 15 <2

Cd < 10 0.25

As < 5 <1

Co < 1 <1

Ni 4 2

Zn 91 0.4

Cu 5 2

Na < 0.01 < 0.01

Mg 0.1 0.070

K < 0.01 0.005

Fe 70 <5

Ag < 1 <1

P < 1 <1

USOS DEL MnSO4.H2O

Como Fertilizante. El manganeso se considera como un micronutriente vital para el crecimiento de las plantas; juega un papel directo en la fotosíntesis al ayudar a las plantas a sintetizar clorofila. El Manganeso acelera la germinación y la maduración de las plantas e incrementa la disponibilidad de Fósforo y Calcio.

Como Alimento. El manganeso es uno de los nueve micronutrientes esenciales para los animales. Porque los animales guardan muy poco manganeso en sus cuerpos, su dieta debe contener suficiente manganeso para satisfacer las necesidades diarias y fortalecer los huesos y la salud reproductiva.

Como Fungicida. El manganeso ayuda a controlar la proliferación de enfermedades causadas por hongos que infectan a muchos cultivos. Tiene otras características que ayudan a proteger el medio ambiente de la población de ácaros en los cítricos y proporcionar los minerales necesarios para las plantas verdes y saludables.

COMERCIALIZACIÓN DEL SULFATO DE MANGANESO

Procesadora Industrial Rio Seco S.A. estará formando parte de los principales productores de sulfato de manganeso (22,000 TM/Año).

Otros China 57%

México 13%

Bélgica 9%

Colombia/Argentina 4%

India 4% Otros 13%

Producción Mundial de 230,000 TM / año

América del Norte 58%

Europa 23%

China 9%

Otros 10%

Demanda Mundial de 230,000 TM / año

Producción Mundial

País TM / año

China 130,000

México 30,000

Bélgica 20,000

Colombia/Argentina 10,000

India 10,000

Otros 30,000

TOTAL 230,000

Demanda Mundial

País TM / año

América del Norte 130,000

Europa 50,000

China 20,000

Otros 30,000

TOTAL 230,000

CONCLUSIONES

La construcción se inició en Abril/2011 y culminó en Agosto/2013; permitiendo lo siguiente:

Ser uno de los principales productores de sulfato de manganeso monohidratado a nivel

mundial, con una producción de 22,000 TM/año.

Dar valor agregado al mineral de plata de la mina de Uchucchacua, al incrementar su

calidad.

Incrementar las reservas de la mina de Uchucchacua, al incorporar menas de plata con

alto contenido de manganeso.

Abrir nuevos frentes de exploración en la mina de Uchucchacua.

Incrementar la recuperación de la plata en más del 5% en el proceso de flotación.

VIDEO: RIO SECO

GRACIAS.