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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE GENIERIA QUIMICA Y MANUFACTURERA . TTAMIENTO DE RESIDUOS LDOS DE ZINC Y OPTIMIZACION DEL PROCESO DE CION DE INDIO MEDNTE LA SUSTITUCION PARCL DEL . POLVO DE ZINC POR SCP DE ZINC. INFORME TECNICO PARA OPTAR EL. TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO QUIMICO PRESENTADO POR: MARIO EDGA PALOMINO CONTRAS PROMOCION 89-1 LIMA - 2000 - PERU

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y MANUFACTURERA

. TRATAMIENTO DE RESIDUOS LIXIVIADOS DE ZINC Y

OPTIMIZACION DEL PROCESO DE CEMENTACION DE

INDIO MEDIANTE LA SUSTITUCION PARCIAL DEL

. POLVO DE ZINC POR SCRAP DE ZINC.

INFORME TECNICO

PARA OPTAR EL. TITULO PROFESIONAL DE

INGENIERO QUIMICO

PRESENTADO POR:

MARIO EDGARD PALOMINO CONTRERAS

PROMOCION 89-1

LIMA - 2000 - PERU

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INDICE

I. - Introducción ...................................................................... 03

II.- El Organo empresarial..................................................... . 05

A.- Empresa : DOE RUN PERU S.R.L. - La Oroya División . . . 05

Estructura Orgánica

Ubicación

Objetivos empresariales

Misión de la empresa

Política de seguridad de la empresa

Política ambiental de la empresa

B.- Relación profesional - empleador .................................. 29

C.- Trabajo profesional desarrollado ................................... 29

Cargo desempeñado

Funciones asignadas al cargo

D. - Parte Teórica ................................................................ 3 1

D. l.- Descripción del circuito de zinc

D. l. l.- Introducción

D.1.2.- Descripción de los Procesos

Tostación

Lixiviación

Purificación

Electrólisis de la solución de sulfato

de zinc.

D.2.- Descripción de la planta de tratamiento de residuos

lixiviados de zinc ("ZILERET" é indio).

D.3.- Producción de zinc é indio refinados.

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E.- Actividad profesional desarrollada de mayor importancia en

la empresa..................................................................... 102

E. l.- Optimización del Proceso de Cementación de Indio

mediante la sustitución parcial del polvo de Zinc

por "SCRAP" de Zinc.

E. l. l.- Planteamiento del problema

E.1.2.- Objetivos

E.1.3.- Descripción de los procesos Hidrometalúrgicos

de la planta 11ZILERET11

Lixiviación neutra

Lixiviación ácida

Precipitación de indio

F.- Alcances del uso de "SCRAP" de zinc en los procesos

de cementación de indio................................................... 126

G.- Evaluación económica ...................................................... 131

G.1.- Contribución económica al circuito de zinc

G. 1. 1. - Ahorro en el consumo de polvo de zinc

G.1.2.- Costos de procesamiento

H.- Conclusiones y resultados finales .................................... 136

111.- Resumen ................... : ................................................... 137

IV.- Bibliografía .................................................................... 138

V.- Apéndices ............................................................. ." ........ 140

VI.- Glosario ......................................................................... 154

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1.- INTRODUCCION

En el Perú son pocas las hazañas tecnológicas de las cuales los

peruanos podemos sentirnos satisfechos, una de ellas, quizás la

más importante, es el Complejo Metalúrgico de La Oroya

(Metal Oroya) construido por la "CERRO DE PASCO

CORPORATION" en 1 922, modernizado y ampliado en diversas

ocasiones, es el que puede recuperar el mayor número de

productos y sub-productos en el Mundo. Su ubicación a 3 750

m.s.n.m. exige dominar tecnología de punta en la fundición de

concentrados, refinación de metales y recuperación de sub­

productos, tanto en la construcción como para su operación.

La posterior transferencia al sector privado ocurrido el 24 de

octubre de 1 997 adquirido por el Consorcio formado por dos

grandes Empresas de los Estados Unidos, "THE RENCO GROUP" y

"THE DOE RUN RESOURCES CORP", mediante un esquema

imaginativo: un pago al contado de US$ 121,5 millones por compra

de acciones, un segundo pago de US$ 126,5 millones como

aumento de capital y finalmente un compromiso de inversión de

US$ 120 millones en 5 años, aseguran la permanencia, estabilidad

y desarrollo del Complejo Metalúrgico más importante en

Latinoamérica, permitiendo el aprovechamiento de minerales

dificiles de tratar. Asimismo, nos permite confiar en que las

operaciones de La Oroya mantendrá al Perú como uno de los

países líderes en la fundición y refinación de metales.

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El presente trabajo trata sobre las experiencias que se realizan en

la Planta de Tratamiento de Residuos Lixiviados de Zinc y en la

optimización de los Procesos de Cementación de Indio mediante la

sustitución parcial del polvo de Zinc por el "SCRAP" de Zinc, con la

finalidad de reducir el consumo de polvo de Zinc y costos de

procesamiento sin que se altere el producto final, por lo cual se

tendría un ahorro anual que influye directamente en la mejora de

la productividad.

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11.- EL ORGANO EMPRESARIAL

A.- Empresa : DOE RUN PERU S.R.L. - LA OROYA DIVISION.-

Empresa del Sector minero - metalúrgico, que se dedica al

tratamiento de concentrados polimetálicos con altos

contenidos de impurezas y elementos preciosos. El Complejo

Metalúrgico de La Oroya reúne a tres circuitos de producción

integrados de Cobre - Plata; Plomo - Plata y Zinc, con una .

;,

producción simultánea de 11 metales (Cobre, Plomo, Zinc,

Plata, Indio, Cadmio, Oro, Bismuto, Selenio, Telurio y

Antimonio) y 9 sub-productos (ácido sulfúrico, oleum, bisulfito

de sodio, concentrado · Zinc/ Ag, sulfato de cobre

pentahidratado, sulfato de zinc, óxido de zinc, polvo de zinc y

trióxido de arsénico). Como referencia, detallarnos en la tabla

Nº A.1, un estimado de producción de los productos y sub­

productos.

La actividad de DOE RUN PERU - LA OROYA DIVISION tiene

una importancia fundamental en la economía del país, pues

fomenta el desarrollo local, regional y nacional. En el año

fiscal 1998, las ventas de la Empresa fueron del orden de los

US$ 455 millones, lo que generó un flujo positivo de divisas

hacia el país de US$ 250 millones; por el desarrollo de ésta

misma actividad la Minería Nacional se vió favorecida por

la. compra de US$ 226 millones en concentrados de Cobre,

Plomo, Plata y Zinc; lo mismo que la industria nacional,

por la compra de insumos y repuestos por un monto de

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US$ 20 millones; del mismo modo, la Empresa Estatal

ELECTROANDES percibió US$ 22 millones por consumo de

energía eléctrica y el sector transportes US$ 4,5 millones por

concepto de fletes.

El 70% de la actividad económica de La Oroya proviene

principalmente de los ingresos de los 3 900 trabajadores que

laboran en DOE RUN PERU - LA OROYA DIVISION, los que

generan un movimiento comercial de US$ 33 millones en los

1300 establecimientos comerciales, industriales y de servicios

existentes en La Oroya.

Tabla Nº A.1.- Estimado de producción de metales

refinados y sub-productos en el

Complejo Metalúrgico de la Oroya.

(Nov.98-Oct.99), año fiscal 1999.

PRODUCTO Toneladas Métricas por año (t/ a)

METALES

Cobre Refinado 70 000

Plomo Refinado 110 000

Zinc Refinado(1l 73 241

Plata Refinada (2) 1 100

Oro Bullón 2,0

Cadmio 114,0

Indio 4,479

Antimonio 360,0

Bismuto 850,0

Selenio 14,40

Telurio 24,60

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SUB-PRODUCTOS Toneladas Métricas por año (t/ a)

Sulfato de Zinc( s) 720,0

Sulfato de Zinc(I) 720,0.

Acido sulfúrico 38 400

Oleum 8 100

Concentrado Zn/ Ag 3 000

Polvo de Zinc 2 880

Sulfato de Cobre 3 600

Pentahidratado

(1l : Capacidad instalada a partir del lero. de Mayo de 1 999:

75 000 t/a.

(2l : Primer semestre = 1 000 t/ a.

Segundo semestre = 1 200 t/ a.

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ESTRUCTURA ORGANICA.-

Organización horizontal y simplificada de DOE RUN PERU

para el Complejo Metalúrgico de La Oroya.

Está conformado por los responsables de las siguientes

áreas:

1.- Superintendencia General Circuito de Cobre.

2.- Superintendencia General Circuito de Plomo.

3.- Superintendencia General Circuito de Zinc.

4.- Superintendencia General de Mantenimiento.

5.- Departamento de Seguridad.

6.- Departamento de Medio Ambiente.

7.- División Proyectos.

8.- Oficina de Recursos Humanos.

9. - Departamento de Logística.

10.-Dirección de Investigación, Desarrollo y Metalurgia.

11.-Dirección de Relaciones Públicas.

12.-Departamento Legal.

13.-Departamento de Protección Interna.

En la figura Nº A. l.- Se muestra el Organigrama de la

Empresa "DOE RUN PERU - LA OROYA DIVISION."

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�,EJ�--HUMANOS (9) (8)

¡----------------------· ¡ INVESTIGAC!ON, CIRCUITO Dl!SA!!ROLLO Y bl!

M!!TALURGIA COBRE (10) (l)

PRESIDENCIA Y

GERENCIA GENERAL

1

VICE PRESIDENCIA VICE PRESIDENCIA

Y GERENCIA DE Y GERENCIA DE

OPERACIONES SERVICIOS TECNICOS

GERENCIA SECRETARIA ADJUNTA DE

OPERACIONES

1 1 1 1 r··-------------------. ··r··-----------------------!

·---------------

C!kCUIIO C!kCUIIO MANrl!NIMmmo 0[ DI! DI! Sl::GURIOAD Ml!DIO PROYECTOS

R!!!ACIONES

PLOMO ZINC (4) (5) AMBIENI'!!

(7) PULB!CAS

(2) (3) (6) (11) )

FIGURANº

A.1.- ORGANIGRAMA DOE RUN PERU - LA OROYA DIVISION

PROTECCION INl'RRNA

(13)

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UBICACIÓN.-

La unidad de operación está ubicada en la ciudad

metalúrgica de La Oroya, Provincia de Yauli, Departamento

de Junín a 3 750 m.s.n.m. y a 175 Km. de la Ciudad de

Lima.

Dirección : Av. Horacio Zevallos # 424 - La Oroya. Teléfono

(51-64)88-3094; Fax (51-64)88-3026.

OBJETIVOS EMPRESARIALES.-

1.- Maximizar la producción.

2.- Usar la máxima capacidad instalada de las Refinerías.

3.- Eliminar los cuellos de botella para equilibrar las

capacidades de Fundición y Refinería.

4:- Reducir costos.

5.- Agilizar las entregas de metales refinados al cliente.

6.- Satisfacer las necesidades de los clientes.

7.- Promover la compra directa de concentrados de las

minas locales.

8.- Buscar nuevos mercados rentables.

9. - Desarrollar el negocio de productos con valor

agregado.

10.- Intensificar la investigación y el desarrollo de nuevas

tecnologías de Sub-productos.

11.- Intensificar programas de capacitación en seguridad,

medio ambiente, operaciones, procesos, costos,

sistemas de información, etc.

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MISION DE LA EMPRESA.-

La Empresa tiene como misión construir sobre la

posición líder de DOE RUN, una Empresa líder (DOE

RUN PERU) en el Mundo de la Industria Metalúrgica,

procesando concentrados polimetálicos de Plomo y Cobre

con altos contenidos de Plata, así como concentrados de

Zinc; afianzar su posicionamiento en los mercados de la

cuenca del Pacífico y asegurar su vigencia en el Tercer

Milenio.

Nuestra misión será lograda convirtiéndonos en una

Empresa competitiva con productos de alta calidad y bajo

costo que redunden en mejores beneficios a nuestros

clientes, trabajando en un ambiente seguro y saludable y

utilizando la más alta tecnología y las últimas

herramientas de la administración moderna, como la

tecnología de información y uso del conocimiento humano,

comunicación a tiempo real y el concurso de la gran

experiencia de los trabajadores.

Parte integral de esta misión es crear nuevas

oportunidades de trabajo, integrar el negocio metalúrgico

con la minería, desarrollar nuevos productos con valor

agregado ó productos fabricados.

Además, promover la generación de otros servicios y

negocios, impulsar el desarrollo sostenido, para mejorar la

calidad de vida de nuestros empleados, sus familias y la

sociedad en la cual vivimos y preservar el medio ambiente

para las futuras generaciones.

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POLITICA DE SEGURIDAD DE LA EMPRESA.-

Es deseo de la empresa que todo trabajador tenga, hasta

donde sea posible, un ambiente seguro y saludable en el

cual trabajar. La empresa reconoce que el personal es su

activo más importante y que la seguridad se logra

únicamente a través del esfuerzo sincero y constante por

parte de la administración así como de sus trabajadores.

Considerando que la seguridad, la salud y la oportunidad

económica son de gran importancia para cada trabajador

en nuestro Complejo Metalúrgico, cada nivel de la

administración y supervisión, debe emplear la máxima

iniciativa en planear, organizar, comunicar, capacitar,

coordinar, dirigir y monitorear el comportamiento y

actitudes para lograr que éstas sean positivas tanto por

parte de la administración como también la de los

trabajadores en general, con el fin de asegurar que se

tomen las medidas razonables orientadas a prevenir la

ocurrencia de accidentes.

NUESTRA FILOSOFIA DE SEGURIDAD.-

La seguridad es el alma de nuestra organización.

La seguridad no es sólo un problema gerencial, sino un

compromiso serio y responsable de los inversionistas y

dueños del negocio.

El cambio en la actitud y comportamiento de los

trabajadores es prioridad.

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El análisis de riesgos es permanente antes de empezar

las tareas.

Siempre ser proactivo y no reactivo.

Mantener comunicación efectiva en todo momento.

Siempre trabajar en equipo.

Anticiparse siempre a posibles ocurrencias que dañen la

integridad fisica de las personas, equipo y procesos.

POLITICA AMBIENTAL DE LA EMPRESA.-

La actividad productiva del Complejo Metalúrgico bajo el

liderazgo de DOE RUN PERU, se desarrollará con estricto

cuidado del medio ambiente, garantizando el desarrollo

sustentable de su emplazamiento y entorno, mejorando el

hábitat y calidad de vida de sus trabajadores, familiares y

población en general; manteniendo el equilibrio que deben

guardar los ecosistemas, en cuanto a efluentes líquidos,

sólidos, gases, ruido, manejo de productos y reactivos

químicos, aguas servidas, basura, flora y fauna y calidad

de aire. Es decir DOE RUN PERU dará alta prioridad a la

ejecución de los proyectos PAMA.

Para lograr éste propósito, se ha delineado la política

ambiental que se resume en los siguientes puntos:

1.-Dar alta prioridad al control del medio ambiente e

higiene industrial en forma similar a la seguridad

industrial, por considerarse que su cuidado es sinónimo

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de respeto a la vida y contribuye a preservar el medio

ambiente para las futuras generaciones.

2.- Cumplir con las disposiciones legales· vigentes con

relación a un desarrollo sustentable, responsable en

cuanto a la conservación, remediación y protección del

medio ambiente en el contexto de aprovechar las

reservas naturales con beneficios para los trabajadores

y población en general creando oportunidades de

trabajo, mejorando la calidad de vida y contribuyendo al

desarrollo del entorno del emplazamiento del negocio, de

acuerdo a su política de ser siempre un "buen vecino".

3.-Transferir hacia DOE RUN PERU nuevas tecnologías

industriales y administrativas de THE DOE RUN

COMPANY, USA, ya que cuenta con la norma ISO 9002,

la cual también es una empresa moderna y líder en

Seguridad e Higiene Industrial, que cuenta con muchos

récords de seguridad y excelente control del medio

ambiente en USA. Esto permitirá adecuar el control

ambiental en el corto, mediano y largo .plazo, según el

establecimiento de prioridades de dar preferencias al

control de sólidos en primer lugar, luego los líquidos y

finalmente a los gases en forma integral con el cambio

de tecnología y compactación de los procesos

metalúrgicos, hasta límites por debajo de los

permisibles, garantizando por supuesto, al mismo

tiempo, el desarrollo técnico - económico e imagen de la

empresa.

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4.-Apoyar a la investigación, desarrollo e implementación

de proyectos en base a inversiones, orientadas a

desarrollar nuevas alternativas tecnológicas y procesos

no sólo de los metales principales sino en especial de los

sub-productos, que permitan reducir los niveles de

contaminación actual, costo de producción, operaciones

metalúrgicas y mejorar la calidad de algunos productos

comerciales que se producen al presente.

5.-Llevar a cabo programas intensivos de capacitación en

materia de control del medio ambiente, que permitan

desarrollar una cultura ecológica orientada a corregir

nuestro comportamiento y actitudes en forma rápida y

responsable, utilizando los medios de comunicación de

la empresa y la capacitación permanente a los hombres

y mujeres, dando énfasis a los niños y a las nuevas

generaciones desde sus inicios educativos en la

educación inicial, colegios y centros de estudios en

general, buscando una participación activa del hombre

actual, como responsable del desarrollo sustentable de

la región y del país en el presente y a los niños por ser

los futuros actores del tercer milenio.

PROGRAMA DE ADECUACION Y MANEJO AMBIENTAL

(PAMA).-

En el Perú, desde los inicios de los años 90 el gobierno

empezó a legislar sobre el control ambiental. De acuerdo a

dispositivos legales vigentes la empresa DOE RUN PERU

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se encuentra en proceso de adecuación ambiental desde

1 997 y debe culminar este proceso el año 2 006. En este

período ejecutará las inversiones necesarias para lograr el

control ambiental exigido por la legislación peruana y

asumido durante el proceso de privatización.

Es obligación de todas las empresas mineras y

metalúrgicas presentar al Ministerio de Energía y Minas el

PAMA, que contiene los impactos ambientales que se están

produciendo y las acciones (proyectos) que se deben

realizar para mitigar y prevenir el deterioro ambiental.

PROYECTOS PAMA DE DOE RUN PERU 1999.-

DOE RUN PERU, asumió su compromiso PAMA con la

transferencia de propiedad desde el 24 de octubre de

1997 al presente.

La inversión original del PAMA de DOE RUN PERU fue

de US$ 107 millones y la inversión actualizada de

acuerdo a los estudios de factibilidad de DOE RUN

PERU y la cual ya ha sido aprobada por el Ministerio de

Energía y Minas en octubre de 1 999 es de US$ 168

millones de inversión.

Los proyectos considerados en este compromiso para el

período 1 997 al 2 006 están orientados al manejo y

tratamiento de residuos sólidos, líquidos y gases, dentro

de un plan de inversiones PAMA que considera:

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1) El manipuleo y almacenamiento adecuado de los

residuos sólidos, en la primera etapa del

compromiso.

2) El tratamiento de los efluentes líquidos industriales y

domésticos, para la segunda etapa.

3) La compactación de tecnología, en el mediano plazo,

para la concentración de gases de S02.

4) El tratamiento de emisiones gaseosas, en la tercera

etapa de compromisos de inversiones PAMA.

5) La mitigación ambiental, desde el inicio de las

operaciones como DOE RUN PERU.

A continuación se describe los proyectos PAMA de DOE

RUN PERU correspondiente al Tratamiento de Residuos

sólidos, líquidos y gases.

SOLIDOS

Los proyectos para el manejo de residuos sólidos vienen

siendo desarrollados para el tratamiento de los residuos

obtenidos de los procesos pirometalúrgicos de los

circuitos de cobre y plomo, y de la fase hidrometalúrgica

del circuito de zinc.

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En el proceso pirometalúrgico de los circuitos de cobre y

plomo se tratan concentrados polimetálicos, los cuales

son sometidos a fusión en hornos a altas temperaturas,

con la ayuda de combustible, para separar los metales

valiosos dejando de lado los de sin valor, llamados

escorias de cobre y plomo, y trióxido de arsénico.

En la fase hidrometalúrgica del circuito. de zinc, se

obtiene el zinc refinado como metal valioso y como

residuo las Ferritas de Zinc.

Otros residuos considerados entre los proyectos

ambientales es el correspondiente al manejo y

disposición de los desechos sólidos domésticos

provenientes de las áreas de viviendas administradas

por DOE RUN PERU.

PROYECTO EN PROCESO DE IMPLEMENTACION

• Manejo y Disposición de Escorias de Cobre y Plomo

• Manejo y Disposición del Trióxido de Arsénico.

• Procesamiento de las Ferritas de Zinc.

• Manejo y Disposición de la Basura.

En la Figura Nº A.2.- S� muestra el diagrama de flujo

del manipuleo y almacenamiento adecuado de los

residuos sólidos.

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:í�!,

Concentrado .1�

·\¡ !l Y..i' .'i¡ :!· :/�;�,_.;,� �+ 1•' <.:.i;·�i; Escoria

· Ferritas ,· de Zinc

. '

FIG. Nº A.2- MANIPULEO Y ALMACENAMIENTO ADECUADO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS.

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LIQUIDOS

En los procesos hidrometalúrgico del Complejo

Metalúrgico de la Oroya, los productos derivados de los

concentrados y/ o materiales en proceso son sometidos a

disolución, para recuperar los metales valiosos

separándolos de los sin valor e impurezas.

En estos procesos de disolución, o lixiviación, se utilizan

principalmente el agua y reactivos químicos,

originándose efluentes líquidos de proceso, que son

descargados a los cuerpos de agua y que requieren

tratamiento previo. Adicionalmente, el agua se utiliza

también en todo los sistemas de enfriamiento de las

operaciones metalúrgicas.

De los elementos antes mencionados, el agua se

constituye en un recurso escaso y estratégico, debiendo

en su manejo considerarse los sistemas· de reciclaje y

recirculación, con el propósito de reducir al máximo el

volumen de efluentes líquidos que no son aptos para el

uso industrial inmediato, por lo cual requieren

tratamiento previo antes de ser eliminado.

Por lo tanto, DOE RUN PERU viene ejecutando un

Proyecto Integral de Tratamiento de _Aguas Industriales,

con el propósito de reciclar y/ o generar efluentes que se

encuentren dentro de los límites permisibles señalados

por ley, evitando de esta manera afectar la hidrología del

área de influencia de DOE RUN PERU.

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Este importante proyecto, al presente, se encuentra en

la primera fase de ejecución, correspondiente a los

sistemas de colección de efluentes. Se estima que la

totalidad del proyecto será concluida para el año 2004,

con una inversión total de US$ 39 millones.

En la Figura Nº A.3 . - Se muestra el diagrama de flujo

del Tratamiento de los efluentes líquidos industriales.

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ÚQUIDOS

RECICL\JE

FIG. Nº

A.3.- TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES LIQUIDOS

INDUSTRIALES

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GASES

En el proceso pirometalúrgico de los circuitos de cobre,

plomo y en la fase pirometalúrgica del circuito de zinc,

se tratan caneen trados con con tenido de azufre, los

cuales generan gases S02, en diferentes

caneen traciones.

Actualmente, en los circuitos de cobre y plomo los gases

de S02, son diluidos, por lo que no son aptos para la

producción de ácido sulfúrico. Por esta razón es

necesario concentrar el S02, para posteriormente

implementar plantas de Ácido Sulfúrico que permitan

procesar estos gases y evitar la emisión de azufre al

medio ambiente como S02.

Por el nivel de concentración de S02, el circuito de zinc

dispone de una Plan ta de Acido Sulfúrico con una

capacidad instalada de 50 000 toneladas/ año.

Se estima que la capacidad total de las plantas de ácido

sulfúrico a implemen.tarse en el futuro será del orden de

500 000 toneladas/año.

PROYECTOS EN DESARROLLO E IMPLEMENTACION:

Los proyectos para el control de emisiones gaseosas

están contemplados en el plan estratégico de la empresa

y consideran los siguientes aspectos tecnológicos:

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1. Compactación de tecnologías para concentrar los

gases S02.

2. Construcción de la Planta de Ácido· Sulfúrico, de

acuerdo al plan de implementación de proyectos

PAMA aprobado por el Ministerio de Energía y Minas.

3. Plan Actual de Mitigación de Emisiones de S02 por el

Principio de Ajuste de Procesos, que considera las

siguientes acciones:

Se han desarrollado Proyectos de Monitoreo de

Calidad de Aire, mediante la medición de la

concentración de materiales particulados, S02, y

mediciones meteorológicas.

Monitoreo de las Emisiones Gaseosas mediante

una Red de Cámaras de Vídeo a tiempo real.

Por el Principio de Ajuste de Procesos, se

program.an paradas de plan ta en las horas en

que las condiciones meteorológicas son adversas,

para reducir emisiones y concentraciones de

gases y materiales particulados.

Se están desarrollando modelos matemáticos que

correlacionen las condiciones meteorológicas con

las operaciones, lo cual permitirá manejar

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nuestras operaciones mejorando la calidad del

medio ambiente.

Se ha realizado la inspección de la chimenea

principal y precipitadores electrostático de polvo,

con el propósito de desarrollar proyectos que

permitan incrementar su capacidad de colección

de - material particulado, evitando que éstas se

emitan al medio ambiente.

En la figura Nº A.4.- Se muestra el diagrama de flujo

del Tratamiento de las emisiones gaseosas.

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. ·· . ., .

.. Gases

. S02

FIG. Nº

A4.- TRATAMIENTO DE LAS EMISIONES GASEOSAS

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AVANCE DE LOS PROYECTOS PAMA EN 1999.

DOE RUN PERU, consecuente con la prioridad de los

proyectos, ha contratado a empresas consultoras de

prestigio internacional para garantizar la calidad de

las mismas y a Fluor Daniel para garantizar el

cumplimiento de los cronogramas de ejecución de

los proyectos y el éxito de los mismos.

Se muestra en el cuadro Nº A. 1. el avance de los

proyectos PAMA de DOE RUN PERU.

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CUADRO A. l.- AVANCE DE LOS PROYECTOS P.A.M.A.

PROYECTO FASE DEL PROYECTO AVANCE EMPRESA PAIS

Tratamiento de Aguas l. Canales de coronación - Ingenieria de detalle y compra de SVERDRUP EE.UU. Industriales y recolección. equipos. FLUOR DANIEL EE.UU.

DOE RUN PERU Perú l. Sistema de granulación Ingenieria de detalle y proceso de FLUOR DANIEL EE.UU.

y desaguado. adquisición de equipos. DOE RUN PERU Perú

Manipuleo de escorias 2. Sistema de Transportes - Ingenieria de detalle, contrato de POMAGALSKY Francia

ejecución en trámite.

Ferritas de Zinc l. Estudio para - Finalizaron pruebas de laboratorio, MOUNT ISA Australia reprocesamiento: Reportes en evaluación para definir MINES procesos piro e hidro proceso.

metalúrgicos. DYNATEC Canadá Depósitos de trióxido 1. Nuevo depósito - Rediseño nuevo depósito e ingenieria BARR ENG. EE.UU. de arsénico básica; FLUOR DANIEL EE.UU.

- Licitación EIA. DOE RUN PERU Perú 2. Transporte - Ingenieria conceptual FLUOR DANIEL EE.UU.

Aguas servidas y l. Sistema de colectores y - Estudio de prefactibilidad SVERDRUP EE.UU. disposición de basura planta de tratamiento

aJmas servidas.2. Disposición de basura - Diseño conceptual KNIGH EE.UU.

- Licitación EIA PIESOLD Circuito cerrado de 1. Instalación - Se terminó instalación, continúan PROMMSA Perú televisión. pruebas.Equipos de monitoreo 1. Adquisición e Instalación - En tránsito MET ONE EE.UU.

- Obras civiles ejecutadasManipuleo de gases l. Compactación de - Estudio de alternativas FLUOR DANIEL EE.UU

tecnolmrias.

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B.- RELACION PROFESIONAL - EMPLEADOR.-

En la Empresa DOE RUN PERU - LA OROYA DIVISION

actualmente trabajo en la Planta de Tratamiento de Residuos

Lixiviados de Zinc "ZILERET" e Indio la cual pertenece al

circuito de Zinc, en la condición de Ingeniero contratado

(contrato a plazo fijo). Se muestra constancia de trabajo (ver

apéndice G) como documento probatorio para dicha relación.

C.- TRABAJO PROFESIONAL DESARROLLADO.-

CARGO DESEMPEÑADO.-

Me desempeño generalmente como Jefe de Guardia,

Asistente de Jefe de Planta, así también como Miembro del

Comité de Seguridad de la Planta; los cargos son

desempeñados desde Octubre de 1995 hasta la actualidad.

FUNCIONES ASIGNADAS AL CARGO.-

1. - Responsabilidad de la Supervisión de la Operación de la

Planta "ZILERET" 1 e Indio, desde la recepción de pulpa

(Ferrita de Zinc) hasta obtener productos como

"FUME"2, esponja de Hierro, soluciones de sulfato de

Zinc, "BARREN"3, concentrado de Indio y metal indio

refinado.

1 ver glosario 2 ver glosario 3 ver glosario

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2.-Responsabilidad de la seguridad de los trabajadores y

control del Medio Ambiente.

3.- Velar que los equipos trabajen en condiciones óptimas.

4.-Es el responsable de preparar al personal nuevo que

ingresa a la planta y hacer cumplir las normas de

seguridad y disciplinaria establecidas.

5.-Es el responsable del cumplimiento del Programa de

Prevención de Accidentes, mediante la detección y

análisis de riesgos, en coordinación con el ingeniero de

Seguridad del circuito del Zinc.

6.-Coordina los trabajos de mantenimiento mecánico y

eléctrico de los equipos defectuosos en coordinación con

la Jefatura de Mantenimiento de Planta y Jefe

Inmediato Superior.

7. -Emite el reporte · de operación de la Guardia con las

novedades y ocurrencias, reportando a su Jefe

Inmediato Superior.

8.-Asiste a las reuniones mensuales del Comité de

Seguridad de la Planta y de la empresa, para evaluar la

performance de seguridad hasta la fecha, informando

las horas - hombre sin accidentes incapacitantes.

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D.- PARTE TEORICA.-

D.1.- DESCRIPCION DEL CIRCUITO DE ZINC.­

D.1.1.- INTRODUCION.-

La Metalurgia Extractiva del Zinc a partir de los

concentrados hasta la obtención del zinc

refinado, son procesados siguiendo la ruta Piro­

Hidro-Electrometalurgia que en la mayoría de

los casos cada etapa tiene sus particularidades

dependiendo del tipo de concentrado a tratar.

Los parámetros operativos son seleccionados de

acuerdo a dos criterios principales:

- Contenido de Hierro en los concentrados.

- Contenido de Impurezas.

Estos gobiernan la capacidad de Extracción -

Recuperación y calidad del Zinc refinado.

D.1.2.- DESCRIPCION DE LOS PROCESOS.-

El Proceso Electrolítico se basa, primeramente,

en la Tostación de los concentrados de Zinc,

para ser disueltos en ácido sulfúrico diluido,

obteniéndose la solución de sulfato de Zinc, la

cual, luego de ser purificada es tratada en

las celdas electrolíticas, para obtener los

cátodos de Zinc, las cuales posteriormente son

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fundidas y moldeadas en lingotes para su

comercialización.

Un diagrama simplificado ilustrará con

mayor claridad el procesamiento desde los

concentrados hasta la obtención del Zinc

refinado de 99,995°/o de pureza, tal como se

muestra en las figuras Nº D.1 y D.2.

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CONCENTRADO DE ZINC

SOLUCION AGOTADA (SPENT)

·----------�

TOSTACION

LIXIVIACION

L s

CONCENTRADO Zn-Ag

PULPA DE

LIXIVIACION

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

(ZILERET)

--

._ _ _ 7" ___ [ FLOTACION 1---'--- --_____..

l.____ ____ _, RESIDUO A HUANCHAN

SOLUCION IMPURA

,,, POLVO DE ZINC _ PURIFICACION

------,..

_ RESIDUOS DE--------

SOLUCION EMPOBRECIDA DE

(ZnSO4 + H2SO4)

FRIA .. CdyCu

SOLUCION PURIFICADA

,.,

ELECTROLISIS

CATODOS DE Zn

FUSION Y MOLDEO

LINGOTES DE Zn (99,995 % DE PUREZA)

,i,

FIGURA NºD.1.- DIAGRAMA DE FLUJO DE LOS

PROCESOS DEL CIRCUITO DE ZINC

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DEPóSlTO FERltlTAS

PlantadeZnS04 +­

PLANTA ZILERET

Planta de Indio

PLANTA DE �Rlflü\CIÓN

ZPIÍ .... l------•h Planta Cd

--+.w

FUSIÓN Y MOJ_DEO

Zn Refinado

FIG. Nº

D.2.- CIRCUITO REFINERIA DE ZINC

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- TOSTACION.-

Consiste en la transformación a óxidos de los

caneen trados de minerales sulfurados de

Zinc: la Blenda y la Marmatita, por

calentamiento en presencia de oxígeno, de

acuerdo a la siguiente reacción:

2 ZnS¡s¡ + 3 02 = 2 ZnO¡s¡ + 2 SO2¡g¡t

La Refinería de Zinc trata anualmente

175 000 t-h de concentrados provenientes de

las concentradoras de PARAGSHA, MAHR

TUNEL, MILPO e ISCAYCRUZ, conforman

una mezcla con los siguientes análisis

promedio ( standards)

Tabla D.1 - Análisis promedio de los

concentrados de Zinc en %

(peso):

Zn s Fe Pb Cu Cd As Sb *Ag H20

53,5 33,1 8,6 1,0 0,40 0,13 0,15 0,04 132 10

* g/t

Esta mezcla de concentrados es procesada en

tres tostadores de cama fluida y uno de

cama turbulenta; la característica de los

reactores de lecho fluidizado o cama fluida es

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que los concentrados de Zinc, antes de ser

alimentados a los tostadores, son

primeramente perdigonados, donde la

temperatura de operación en el tostador se

mantiene entre 950 y 980ºC, regulando la

alimentación de perdigones y de aire desde

un panel de con trol.

Los reactores de lecho turbulento siguen el

mismo principio de los de lecho fluidizado,

con la diferencia que los concentrados son

alimentados directamente sin perdigonar,

por medio de una faja de alta velocidad y el

aire necesario es insuflado por la parte

inferior a través de los inyectores median te

una compresora; la temperatura de operación

varía entre 930 y 950ºC.

La reacción es exotérmica, la Tostación de

Zinc es autógena, necesitando solamente un

punto de ignición para la autocombustión y

consiguiente transformación a óxidos . El

producto de los tostadores es la calcina,

compuesta principalmente por óxido de Zinc

y un complejo oxidado de Hierro y Zinc

denominado ferrita (ZnOFe203), que además

contiene porcentajes menores de sulfato de

Zinc y Azufre como sulfuro.

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Tabla D.2.- Análisis promedio de las

calcinas de Zinc en %(peso).

Zn s Fe Pb A/Zn W/Zn

62,1 0,25 9,0 1,3 58,2 2,5

El calor de los gases producidos en los

Tostadores de Lecho Fluidizado se emplea

para producir vapor en calderas de vapor

residual y los gases son enviados a la Planta

de "COTTRELL" Central para recuperar la

calcina fina, mientras que el calor de los

gases del Tostador de Lecho Turbulento es

utilizado para producir vapor en un caldero

de flujo forzado y los gases sulfurosos de

éste tostador son procesados en una plan ta

para producir H2S04 concentrado de 98,5% y

Oleum de 105%, utilizando el proceso de

contacto.

- LIXIVIACION.-

Tiene por objeto principal disolver el óxido

de Zinc y el sulfato de Zinc pre sen te en

la calcina con "SPENT", que es el electrolito

gastado proveniente de las celdas

electrolíticas cuya acidez promedio es 150

g/1. Asimismo tiene lugar la eliminación de

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impurezas como Hierro, Arsénico, Antimonio,

Cobre, Cadmio, Silicio, Níquel, Germanio, etc.

La mayor parte de las impurezas

mencionadas se eliminan en la etapa de

lixiviación al neutralizar el ácido sulfúrico

con calcina de Zinc, llevando el pH de la

solución a alrededor de 4,6 a 25ºC, luego de

la agitación en el último tanque la solución

alcanza un pH de 5,2; con éste pH el Hierro y

el Aluminio se precipitarán como hidróxidos

junto con la Sílice, el Antimonio y el Arsénico.

Reacciones:

ZnO¡sJ + H2SÜ4(aqJ 7 ZnSÜ4(aqJ + H2Ü(1J (1)

Otros óxidos disueltos en la calcina son:

2FeO¡sJ + 2 H2SÜ4(aqJ 7 2FeSÜ4(aqJ + H20¡1¡ (2)

CUÜ(s) + H2SÜ4(aq) 7 CuSÜ4(aq) +H20¡1¡ (3)

CdO¡sJ + H2SÜ4(aq) 7 CdS04¡aq¡ +H20¡1¡ (4)

PbO¡sJ + H2S04(aqJ 7 PbS04¡aq¡ + H20¡1¡ (5)

El sulfato ferroso presente en la solución, es

soluble en ésta forma, por lo que no podría

ser separado por filtración e impurificaría el

electrolito ocasionando dificultades en la

Electrólisis. Se elimina el Hierro de la

solución, llevando el sulfato ferroso a férrico

( oxidación con dióxido de Manganeso) y

precipitándolo como hidróxido férrico.

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2 FeSÜ4(aq) + 2H2SÜ4(aq) + Mn02(s) (6)

7 Fe2(S04)3¡aq¡ + MnSÜ4(aq) + 2H20

Luego por efecto de exceso de calcina, el

Hierro precipita como hidróxido férrico.

Fe2(S04)3 + 3Zn0cs) + 3H20¡1¡

7 2Fe(OH)3(sJ + 3ZnSÜ4(aq)

(7)

· Esta reacción es muy importante, porque el

Fe(OHh reacciona con el As y el Sb, formando

sales básicas:

4Fe(OH)3 + H3AsÜ3 7 Fe40s(OH)sAs -1, + SH20 (8)

4Fe(OH)3 + H3Sb03 7 Fe40s(OH)sSb -1, + SH20 (9)

La lixiviación de la calcina de Zinc, con un

contenido promedio de 57 - 62% de T /Zn y

de 54 - 57% de A/Zn, produce un licor de

lixiviación con una concentración de Zn

alrededor de 130 a 150 g/1 y un residuo de

lixiviación que analiza un promedio de 22 a

24% de Zn.

El proceso de Lixiviación no sólo es una

extracción del Zinc con tenido en la

calcina, sino también es una purificación,

en esta etapa se elimina el Hierro,

Arsénico, Antimonio y el Germanio,

compuestos que son muy perjudiciales para

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el posterior tratamiento del electrolito en la

Electrodeposición.

- PURIFICACION.-

El objeto de la Purificación es reducir las

impurezas como Cu, Cd, Co, Ni, Ge, As, Sb,

Tl, etc. Contenidas en la solución impura,

con la finalidad de obtener en la Electrólisis

un buen rendimiento de la corriente y una

buena calidad de Zinc refinado.

La Purificación se basa en el hecho de que

todo los elementos · a eliminar tienen un

Potencial Electroquímico más elevado que el

Zinc. Esto significa teóricamente, que

mediante la adición de Zinc metálico en polvo

a la solución, las impurezas se cementarían

por Reducción en la Purificación en frío.

Tabla D.3.- Potenciales de Electrodo

Standard (25ºC)

Reacciones de Media Eº (Voltios)

Celda

Zn++ + 2e- = Znº - 0,76

Fe++ + 2e- = Feº - 0,44

Cd++ + 2e- = Cdº - 0,40

Cu++ + 2e- = Cuº + 0,34

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A continuación se indican algunas de las

reacciones Electroquímicas que se dan en la

Purificación :

Cd ++ + Znº = Zn++ + Cdº

Cu++ + Znº= zn++ + Cuº

Pb++ + Znº = zn++ + Pbº

. 2 Cu++ + Cd++ + 3 Znº = Cu2Cdº + 3 Zn++

2 As+5 + 5 Zn º = 5 Zn ++ + 2 Asº

2 Sb+5 + 5 Znº = s zn++ + 2 Sbº

Los metales más nobles que el Zinc

precipitan y a cambio el Zinc en polvo pasa al

estado iónico, es decir a solución por ser más

reactivo.

Tabla D.4.- Análisis promedio de la

solución impura antes de

purificar en (mg/1):

Zn* Cu Cd Pb As Sb Ge Se Co

133 2,41 2,15 2,0 1,257 1,078 0,202 <0,01 0,625

* �n g/1

Al producto obtenido luego de la Purificación,

se le denomina "CHECK", éste es mezclado

con el electrolito gastado "SPENT" y forma

el electrolito fresco. Esta solución tiene

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muy bajo contenido de impurezas, siendo su

composición promedio:

Tabla D.5. Análisis promedio de la solución

purificada "CHECK" (mg/1):

Zn* Cu Cd Pb As Sb Ge Se Co

131 0,488 0,338 0,90 0,028 0,017 0,033 < 0,01 0,438

* en g/1

En la figura Nº D.3 Se muestra un esquema

de purificación de la solución impura

(ZnS04).

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SOLUCION IMPURA POLVO DE ZINC

FILTRO PRENSA

CHECK

RESIDUO DE PURIFICACION

TANQUE DE PURIFICACION

FIGURA Nº D.3.- ESQUEMA DE PURIFICACION DE LA SOLUCION IMPURA (ZnS04)

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- ELECTROLISIS DE LA SOLUCION DE

SULFATO DE ZINC.-

Duran te la purificación se ha obtenido el

producto llamado "CHECK" que es la

solución de sulfato de zinc a la cual se le ha

eliminado al máximo las impurezas, tales

como el Cobre, Cadmio, Arsénico, Antimonio,

etc.

Esta solución se encuentra almacenada en

los tanques "CHECK" para su utilización en

las celdas, donde por medio de la energía

eléctrica se produce la Electrólisis lo que

origina la formación del depósito catódico

(Zinc en planchas).

En casas de celdas se utilizan los siguientes

equipos:

1. Pozas de SPENT. - Recepcionan el

electrolito gastado "SPENT" que viene de

las celdas, se tienen 02 pozas de "SPENT"

de forma rectangular construidas de

concreto y forradas interiormente con

ladrillos antiácido, la capacidad de cada

poza es de 87 000 litros, las dos pozas

se encuentran intercomunicadas por

tuberías de PVC.

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De éstas pozas de "SPENT" bombean

solución las bombas de "SPENT" Retorno

(02) hacia la unidad de Lixiviación con

flujo promedio de 90 000 a 100 000 litros

por hora, también se envía "SPENT" a la

unidad de Cadmio Nº 1 y a la unidad de

Hidrometalurgia de la planta "ZILERET".

2. Bombas de Circulación. - Son 04 bombas

y tienen como finalidad tomar el "SPENT"

de las pozas para enviarlo a las Torres de

Enfriamiento. Las bombas números 1, 2 y

3 envían la solución por líneas de PVC de

12 pulgadas de diámetro hacia las Torres

Enfriadoras números 1, 2, 3, 4 y 5, la

bomba Nº4 envía Spent directamente a la

Torre Enfriadora Nº 6.

Todas las bombas centrífugas de

. circulación son de marca Worthington

pre sen tan válvulas en la entrada y a la

salida de la bomba para graduar el flujo

de "SPENT" que se alimenta al "COOLER"

y la temperatura de la solución del

"COOLER" accionando una válvula

"DURCO" que se encuentran en el techo

de las Torres Enfriadoras, según los

requerimientos de la Electrólisis de Casa

de Celdas.

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3. Torres Enfriadoras.- Tenemos 06 Torres

Enfriadoras de igual capacidad,

construidas con estructuras de Hierro y

forradas con planchas de Plomo, tienen la

forma de un cubo.

En uno de sus lados y en la parte inferior

se encuentra instalado un ventilador que

es accionado por un motor, el ventilador

toma el aire del exterior y lo introduce en

la Torre Enfriadora.· Las líneas de las

bombas de circulación que suben hasta el

techo de las Torres Enfriadoras penetran a

la Torre por la parte superior y se reparten

en varias líneas que termina en II SPRA YS11

,

los cuales hacen que el II SPENT11 caiga en

forma de lluvia, encontrando en su caída

el aire que sube en contracorriente

produciéndose así el enfriamiento.

La descarga de la solución enfriada se

encuentra en la cara opuesta al ventilador

comunicándose con un canal para las 05

Torres Enfriadoras el cual conduce al

11COOLER11 llamados también 11COOLER

SUMP11 que es una poza que se

encuentra bajo las Torres Enfriadoras,

éste 11 COOLER11 tiene una capacidad

de 120 000 litros y también están

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construidos de concreto forrado con

ladrillos antiácidos (se tiene 02 "COOLER"

para casos de mantenimientos).

La Torre Enfriadora Nº 6 se usa como

ayuda en casos de emergencia (alta

temperatura en celdas o bajo nivel de

solución en los "COOLER") la descarga de

ésta enfriadora también se comunica con

el canal del resto de Torres Enfriadoras y

también con los canales principales de

electrolito cargado lados A y B.

La descarga de los "COOLER" 1 y 2 se

realiza por medio de dos tu herías de PVC

de 12 pulgadas de diámetro que alimentan

a dos bombas, llamadas Bombas

Enfriadoras (02 Bombas Enfriadoras para

cada "COOLER"), éstas Bombas

Enfriadoras se encargan de llevar la

solución fría hacia los canales principales

de electrolito cargado para su distribución

a las celdas.

4. Celdas Electrolíticas. - Las Celdas

Electrolíticas son del tipo "WALKER" de

forma rectangular y construidas de

concreto, interiormente están forradas con

planchas de Plomo - Teluro lo mismo que

sus bordes. Las dimensiones son: largo

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2,69 x ancho 0,77 x altura 1, 17 metros

lo cual da una capacidad aproximada de

2 000 litros con los electrodos sumergidos.

Por un extremo reciben el electrolito que

viene del canal distribuidor que está sobre

las celdas, y por el otro extremo tienen un

pequeño labio de descarga que termina en

un niple de Plomo conectado a una

manguera de descarga el cual comunica al

canal colector del "BLOCK" y luego al

canal Colector Principal de "SPENT" que

está bajo las celdas.

En cada celda van colocados los

electrodos 33 ánodos y 32 cátodos

dispuestos en forma alternada y

separados por medio de los aisladores

superiores.

El electrolito después de pasar por la

celda deja el depósito de Zinc y la

solución se empobrece en su contenido de

Zinc aproximadamente en un 10% desde

éste momento se llama "SPENT" y es

descargado hacia los canales colectores

que cada "BLOCK" posee.

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Las celdas y los canales están colocados

sobre aisladores de porcelana para evitar

las fugas de energía eléctrica.

5. Equipo Eléctrico.- Se tiene una Sub­

Estación de 50 000 voltios los cuales son

entregados a 2 transformadores los cuales

bajan el voltaje a 11 000 voltios. Esta

corriente luego es tratada en Bancos

Rectificadores para transformar la

corriente alterna a continua para producir

aproximadamente 24 000 amperios.

La corriente eléctrica es conducida a las

celdas electrolíticas mediante barras de

conducción las cuales están construidas

de Cobre Electrolítico.

Rectüicadores Silicon A.- Alimenta de

corriertte continua a los BLOCK Nº 1 al

11, entrega la energía a los cátodos de la

celda 1 del lado A del BLOCK Nº 1 de

donde pasa al electrolito y de allí a los

ánodos que están conectados a los

cátodos de la siguiente celda, así

sucesivamente avanza al lado B del

BLOCK 1, luego pasa a los BLOCK

números 2, 3, 4, 5, 6 y así sucesivamente

hasta llegar al BLOCK Nº 11 para salir por

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los ánodos y por medio de las barras de

conducción llega nuevamente al

Rectificador Silicon A.

De igual forma es para el Silicon B que

alimenta de energía eléctrica a los

BLOCK Nº 12 al 19 desde el mes de Mayo

de 1 999.

6. ELECTRODOS.- Los Electrodos son los

ánodos y los cátodos.

Anodos Son rectangulares y se

construyen de Plomo aleado con Plata en

0,75%, cada ánodo pesa 55 kilos

aproximadamente y son fabricados en la

misma plan ta median te un horno de

fusión (480ºC) a partir de barras de Plomo

que provienen de la refinería de Plomo de

Huaymanta.

Los ánodos son más pequeños que los

cátodos y tienen las siguientes

dimensiones: 0,98 x 0,6 metros y un

espesor de 0,95 cm, el 27,5% está

perforado lo cual permite una mejor

circulación del electrolito, en la parte

superior están provistos de una barra de

Cobre en la cual al extremo se coloca

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empernado el cabezal de Cobre en el cual

el cátodo va a realizar el con tacto y la

conducción de la Energía Eléctrica.

Cátodos.- Son fabricados en la planta

laminadora a partir de planchas de

aluminio que proceden de Aluminium

Corporation "BAL" (Toronto - Canadá) con

una pureza de 99 ,5% de Al.

Los cátodos tienen las siguientes

dimensiones : 1,07 x 0,61 metros y un

espesor de 4 7 milímetros, en su extremo

superior llevan remachadas dos platinas

de Cobre que sirven para la conducción de

la corriente y para sostenerse sobre los

aisladores superiores de la celda.

EQUIPOS AUXILIARES.-

l. Tangues de Reactivos.- Junto a la

sección de Purificación hay 03 tanques

con sus respectivos agitadores que

sirven para la preparación de los

reactivos: Hidróxido de Bario, Cola de

huesos y Silicato de Sodio, las

descargas de éstos tanques se

encuentran conectadas a los Tanques

"FEEDER" o alimentadores y luego de

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allí se alimenta éstos reactivos a las

celdas.

2. Registrador de Temperatura. - En la

Oficina del Jefe de Guardia hay un

registrador de temperatura que toma

su muestra en 6 puntos diferentes, 2

puntos muestrea de los canales de

electrolito principal lados A y B, el

resto de 4 puntos muestrea del Canal

Colector Principal de "SPENT" bajo los

BLOCKS 3, 9, 12, y 15, estos datos los

imprime en un chart durante las 24

horas del día.

- FUNDAMENTO

ELECTRÓLISIS.-

TEÓRICO DE LA

La Electrólisis es la recuperación de un

metal de una solución mediante el uso de

la corriente eléctrica.

Ya sabemos según lo explicado para la

Purificación que en las soluciones de

Sulfato de Zinc las moléculas se

encuentran separadas formando los iones

los cuales se cargan eléctricamente con

carga positiva (+) el Zinc zn++ y por esto

toma el nombre de catión, y con carga

negativa (-) el radical Sulfato (S04)-2 y por

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53

esto toma el nombre de anión, de igual

forma el resto de iones que se encuentran

en el electrolito.

Dentro de una celda tenemos el electrolito

de Sulfato de Zinc en el cual se encuentran

los cationes y los aniones, al introducir los

electrodos en la celda, que en éste caso son

el cátodo y el ánodo los cuales están

conectados a una fuente eléctrica que en

nuestro caso viene a ser el Rectificador, se

cierra el circuito y se produce la

Electrólisis. Lo que sucede es que los

electrodos toman una carga eléctrica

positiva que son los ánodos y negativa que

son los cátodos, atrayendo por lo tanto a

los iones.

Los cátodos (-) atraen los iones de carga

eléctrica contraria, es decir a los iones

positivos llamados cationes como el Zinc,

el cual al llegar al cátodo se neutraliza

formando el depósito de Zinc.

Los ánodos ( +) atraen los iones de carga

eléctrica contraria, es decir a los iones

negativos llamados aniones como el radical

sulfato, pero aquí sucede algo más, la

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54

molécula agua (H2O) presente en el

electrolito también se ha descompuesto en

cationes hidróxilo (H+) y en aniones

oxhidrilo (OH)- el cual al llegar al ánodo se

descarga y forma agua H20 y el gas oxígeno

02 se desprende del ánodo, luego el radical

sulfato (SO4)-2 se une al catión hidroxilo

(H+) para generar ácido sulfúrico H2SO4.

H2O � H+ + (OH)-

4(OH)- �4e- + 2H2O + 02 t

(SQ4)-2 + 2H+ � H2SO4

Escribiendo la ecuación resumida de la

Electrólisis:

ZnSÜ4(aq) + H20 + Corriente Eléctrica =

H2SÜ4(aq) + Zn(s) + 1 / 2 02 t

Una fuente de potencia eléctrica

(Rectificador) debe estar disponible con la

finalidad de forzar a que las reacciones

ocurran, ya que ellas no son espontáneas

de por sí.

A mediados del siglo XIX, Faraday

estableció la relación entre la cantidad de

electricidad que fluye y la cantidad de

material liberada, sus investigaciones

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55

condujeron a la formulación de las dos

leyes de la Electrólisis:

1.- La cantidad de descomposición

Electroquímica producida en un

electrodo es proporcional a la

electricidad (Coulombios) que pasa a

través del circuito.

2.- Las cantidades de sustancias

diferentes producidas por la misma

cantidad de Electricidad será

proporcional a sus pesos equivalentes.

Un equivalente de cualquier sustancia

será liberada (oxidada o reducida), por un

Faraday, el cual es igual aproximad amen te

96 500 Coulombios.

w Elt

96500

W : peso en gramos Peso Atómico

E : Peso Equivalente= Valencia

I : Corriente en Amperios

t :-tiempo en segundos

El equivalente Electroquímico es la

cantidad de material depositado por un

Coulombio. Entonces para el caso del

Equivalen te Electroquímico del Zinc es:

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W=

56

Zn+2 (en solución) + 2e- =Znº

(sóüdo)

(65,39)g . (1 amp)(60 min.) 60 �eg.

2 pesos equ1v. m1n.

96 500 amp.seg.peso equiv.

W = 1,2197 gramos= 1,22 gr

La cantidad de Zinc que se deposita en las

celdas dependerá de la cantidad de

amperios por hora que pasa por el circuito.

De acuerdo al equivalente electroquímico

calculado anteriormente para el Zinc es de

1,22 gramos por un amperio durante una

hora, entonces si queremos saber la

cantidad de Zinc depositado en 19 Blocks

a 24 000 amperios - hora durante 24

horas, tendremos que realizar la siguiente

operación:

1,22 gramos x 24 000 amperios - hora

x 24 horas x 380 celdas = 267 033 600

gramos, lo que es igual a 267,034

toneladas.

La cantidad de Zinc que hemos obtenido

referido a lo que debe producir la Unidad

de Casa Celdas durante un día es teórico,

pero en la práctica no se llega a esta

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57

cantidad, ya que la energía eléctrica se

pierde en reacciones secundarias, en los

cortocircuitos, en fugas de corriente, en

malos contactos y en la producción de

calor durante las reacciones electrolíticas

que originan incremento de la temperatura

de la solución. Por esto para encontrar la

Eficiencia de Corriente Real se opera así:

Eficiencia de Corriente = Cantidad Real x 100

Cantidad Teórica

Que para nuestro caso es: la Producción

Real es 234,5 toneladas, entonces la

eficiencia es de:

234,5 ton x 100 = BB%

267,034 ton

Las materias primas que se usan en Casa

de Celdas son el "CHECK", el "SPENT" y los

reactivos.

CHECK.- Es la solución de sulfato de Zinc

en la que se ha eliminado al máximo las

impurezas.

SPENT.- Es la solución que sale de las

celdas que ha perdido parte de su

contenido de Zinc en la deposición y en

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cambio a aumentado su contenido de ácido

sulfúrico.

REACTIVOS.- Son sustancias usadas con

el objetivo de ayudar a la Electrólisis en la

obtención de una buena calidad de Zinc o

para atenuar los efectos de alguna

impureza que ha incrementado su

caneen tración

electroliza, se

reactivos:

en la solución que se

utilizan los siguientes

l. Cola de Huesos.- Debido a su carácter

coloidal influye notablemente en el

aspecto fisico del depósito de Zinc,

dando lugar a la formación de un

depósito liso, compacto que evita la

formación de "arbolitos", los puntos

de crecimiento de cristales originan

puntos de alta densidad de corriente,

las partículas coloidales se depositan en

éstos puntos formando una capa

aislante reduciendo la cantidad de

corriente. Se usa aproximadamente

O ,59 kilogramos de Cola x TM de

cátodos producidos.

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2. Hidróxido de Bario.- Se emplea para

deprimir el Plomo producido por la

Corrosión de los ánodos y del forro de

Plomo de las celdas, su acción se

explica como una co-precipitación, ya

que en algunas precipitaciones se

forman soluciones sólidas llamado

también mezcla de cristales debido a

que ambos poseen la misma estructura

cristalina romboédrica. Se usa

aproximadamente 1, 1 7 kilogramos de

Hidróxido de Bario x TM de cátodos

producidos.

3. Silicato de Sodio Se usa para

corregir los descensos de voltaje,

es decir mejora la conductividad de

las soluciones, también ayuda en

uniformizar el depósito de Zinc. Se usa

aproximadamente 1,06 kilogramos de

Silicato de Sodio x TM de producción

catódica.

PARAMETROS DE OPERACIÓN EN

CASA DE CELDAS:

l. Densidad de Corriente.- Es la

intensidad de corriente por unidad

de superficie catódica, la cual afecta

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60

todo el proceso, una densidad de

corriente alta significa un mayor

voltaje de celda, temperatura alta

que requiere mayor enfriamiento,

pero también incrementa el

sobrevoltaje de hidrógeno, aunque

también activa en mayor proporción

las impurezas que existan en

solución.

La densidad de corriente de trabajo

es de 659 Amp/m2•

2. Voltaje para la Electrólisis.- El

voltaje teórico para la

descomposición del Sulfato de Zinc

es de 2,35 voltios mientras que el

potencial para depositar el hidrógeno

bajo las mismas condiciones es de

2,4 voltios, ésta diferencia de 0,05

voltios es el margen estrecho que

explica el éxito ó fracaso de la

producción de Zinc por electrólisis,

pero en la práctica el voltaje

necesario es de 3,5 voltios.

3. Calidad de Depósito.- El Zinc

depositado en los cátodos en forma

de planchas, para ser considerado

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61

como buen depósito debe tener las

sigui en tes características:

Estar exento de impurezas al

máximo.

Ser compacto.

Ser liso (sin protuberancias).

Tener brillo metálico natural.

Todas éstas características se

pierden por redisolución del Zinc.

La redisolución es un fenómeno

contrario a la electrodeposición, en

la cual el Zinc depositado en el

cátodo de aluminio, comienza a

reaccionar con el ácido sulfúrico

presente en la solución formándose

sulfato de Zinc. Es también notoria

la presencia del gas hidrógeno en las

celdas, acompañado de una fuerte

elevación de la temperatura.

CAUSAS DE UNA REDISOLUCION

Altas impurezas como el As, Sb,

Ni, Co, y Ge. Que están presentes

en el electrolito.

Altas temperaturas del "SPENT"

(T > 40ºC). y del electrolito.

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Ingreso de polvosproveniente de laresiduos anódicos.

(humos)planta de

Reacción : Zn + H2S04 � ZnS04 + H2 t(spent)

4.- Control del Peso Específico yAcidez de las Soluciones.- El pesoespecífico nos indica la cantidad deZinc contenida en la solución delelectrolito, normalmente el pesoespecífico debe ser constante ya quees una variable importante delproceso.

Acidez se llama al contenido deácido sulfúrico en gramos porlitro del electrolito o "SPENT", yaque es necesario que se tengadeterminado con tenido de acidez enlas soluciones, porque a mayoracidez ciertas impurezas se activan ytambién porque el "SPENT" que seenvía a lixiviación debe mantenerseen ciertos rangos 154 a 160 gramospor litros . El control de la acidezse realiza por medio de unanálisis donde a la muestra desolución (1 mililitro) se le adiciona

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75ml. de agua destilada, luego 2

gotas del indicador anaranjado de

metilo, para luego titular con una

solución de carbonato de Sodio al

1 %, debe virar el color de la solución

de rojo a anaranjado.

5.- Control de Impurezas.- Un aumento

de impurezas es la causa principal

de malos depósitos, redisoluciones y

la baja de eficiencia de corriente.

Entre las impurezas más

perjudiciales tenemos las siguientes:

El grupo de los metales Cobre,

Arsénico, Antimonio, Germanio y

Telurio, se descomponen a un

voltaje menor que al voltaje de

descomposición del ácido sulfúrico,

donde el sobrevoltaje de hidrógeno es

menor que 0,65 voltios esos se

depositan junto con el Zinc

ocasionando gran desprendimiento

de Hidrógeno, la acción de éstos

elementos es muy perjudicial, siendo

imposible la electrólisis del Zinc.

El otro grupo de los metales

como Hierro, Cobalto y Níquel pero

que no se depositan con el Zinc

también · producen baja del

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sobrevoltaje de Hidrógeno y manchas

como quemaduras en el Zinc

depositado, además de agujeros en el

depósito.

Los límites máximos permisible de

las impurezas son:

As = 0,063 mg/1; Sb = 0,017mg/l;

Ni= 0,06 mg/1; Co = 0,5 mg/1 y

Ge = 0,03 mg/1.

El Manganeso tiene influencia en la

eficiencia de corriente, el sulfato de

Manganeso es parcialmente oxidado

a ácido permangánico el cual

reacciona con más sulfato de

Manganeso formando dióxido de

Manganeso que se adhiere en el

ánodo reduciendo la distancia entre

ánodo y cátodo que dificulta la

transferencia de los Iones, esto hace

que la eficiencia baje y el resto cae al

fondo de la celda en forma de lodo.

Rango de Mn : 2,4 - 4,2 g/1

D.2.- DESCRIPCION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO

DE RESIDUOS LIXIVIADOS DE ZINC (ZILERET é

INDIO).-

La Planta "ZILERET" incluye tres unidades:

La Unidad de Preparación, Unidad de Hidrometalurgia

y la Unidad de Indio.

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A continuación se describe en forma breve los procesos

que se desarrollan en dicha Planta.

UNIDAD DE PREPARACION.-

La Planta de Lixiviación del circuito de Zinc produce

aproximadamente 150 ton/día de residuos de lixiviación

con 24% de Zinc y 450 g/ton de Plata; éste residuo es

cicloneado en una fracción gruesa y una fracción fina.

La fracción gruesa (+ 15 micrones) "UNDERFLOW" es

enviado por gravedad hacia un tanque acondicionador

"DENVER", para ser acondicionado con xantato Z-6 y

aceite de pino, luego flotado por Plata en celdas de

flotación constituida por las siguientes etapas:

"ROUGHER", "SCAVENGER" y· tres "CLEANER"; el

concentrado obtenido es vendido como concentrado de

Zinc rico en Plata cuyo contenido promedio es 45% de

Zinc, 15% de Hierro, 13% de H20 y 6 048 g/ton. de

Plata; su producción mensual es aproximadamente 270

t-s.

El relave de flotación que contiene aproximadamente

21% de Zinc, 30% de Hierro, 0,08% de Indio y 300 g/ton

de Plata es bombeado hacia la planta de tratamiento de

residuos conjuntamente con la fracción fina (-15

micrones) "OVERFLOW" del nido de ciclones; sólo

alrededor de un 40% del relave son tratados median te

un proceso pirometalúrgico en la unidad de preparación

de la Planta "ZILERET" cuya capacidad es de 50 t-s/d,

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mientras que la mayor parte se· almacena en el depósito

de Huanchán, el 40% del relave en forma de pulpa es

filtrado, secado y mezclado adecuadamente con coque

fino, luego es perdigonada para ser alimentado al horno

rotatorio "KILN" (ver pág. 67), donde se recupera el Zinc

con otros metales valiosos median te el proceso de

esfumado. Los perdigones y su cama (coque grueso) son

primeramente calentados en el horno a 425ºC; luego

reaccionados a 1 l00ºC para esfumar (volatilizar,

reoxidar) al Zinc, Cadmio, Plomo e Indio, y reducir al

Hierro, Cobre y Plata, y finalmente ser enfriado a 950ºC.

El resto reducido de los perdigones con 2% de Zinc, 54%

de Hierro, 630 g/ton de Plata y 0,02%1 de Indio, es

enfriado en un enfriador rotatorio "COOLER" luego

separado magnéticamente del carbón no reaccionado,

almacenado y enviado a la fundición de Cobre como

esponja de Hierro producido. Los gases, polvo y

"FUMES" (óxidos) son enfriados mediante una torre de

enfriamiento a 250ºC con aire para luego ser

recuperados los polvos y "FUMES" en filtros de bolsas

"BAG-HOUSE" y ser descargados y enviados mediante

los "REDLERS" a la Unidad de Hidrometalurgia.

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67

PRINCIPALES OPERACIONES Y PROCESOS DE LA

UNIDAD DE PREPARACION.-

Operaciones:

- Transporte de fluidos (transporte de residuos de

lixiviación).

Agitación (en un tanque tipo "DENVER").

- Filtración (en un filtro tipo "DOOR OLIVER").

- Secado ( en un secador rotatorio).

- Mezclado (en mezcladores horizontales).

- Perdigo nación ( en un disco perdigonador).

- Transporte de sólidos (en fajas transportadoras,

"REDLERS").

- Intercambio de calor (en una torre de enfriamiento,

"COOLER").

- Separación magnética ( en un separador magnético).

- Filtración de polvos ("BAG HOUSE").

Procesos:

El único proceso que se realiza en la Unidad de

Preparación, es el de Esfumado (proceso "W AELZ") en el

horno rotatorio "KILN" ( tecnología "LURGI") donde se

llevan a cabo las reacciones de oxidación y reducción.

(Ver - pág. 70).

Otra tecnología que esta en estudio es el "AUSMELT",

proceso de lanzas sumergidas que permite tratar mayor

· tonelaje de ferrita de Zinc.

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HORNO ROTATORIO (KILN).-

El objetivo del horno rotatorio, es de separar el Zn, Cd,

Pb, e In como óxidos esfumados "FUME" y el Fe, Ag, Cu,

en forma de esponja mediante el proceso "WAELZ".

Características.

El horno "KILN" fue diseñado, construido e instalado por

la compañía alemana "LURGI" y es un cilindro de 30

metros de longitud y 2,40 metros de diámetro, teniendo

un espesor de 04 centímetros. El horno gira sobre unos

rodillos de aproximadamente 40 centímetros de

diámetro y 15 centímetros de espesor con una

inclinación de 3º ; los mismos que son accionados por

un motor de 50 HP. También hay 02 topes laterales

para evitar que el horno se desplace longitudinalmente.

Los parámetros de operación del horno se detallan en la

pág. 69.

Para proteger la coraza del horno · (acero estructural

A36), interiormente está forrado con ladrillos aislantes

térmicos de 3" dé espesor y ladrillos refractarios

Chromex (de alta alúmina) de 4" de espesor. Estos

ladrillos se colocan por anillos (30 ladrillos).

El horno dispone de 02 sopladores principales cada uno

con una capacidad de 57 m3/min. (100% abierto) y 02

sopladores laterales que sirven para mantener la

temperatura y la atmósfera oxidante del horno.

Asimismo, el horno tiene 10 termopares que registran

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69

las temperaturas de las diferentes zonas del horno en

un instrumento gráfico digital.

ALIMENTACION DE RESIDUO, COQUE FINO Y

COQUE GRUESO.-

Al horno "KILN" se le alimenta residuo seco y coque en

la siguiente proporción:

- Residuo Seco (100% de alimentación) = 2 580 k/h

- Coque fino = 780 kg/h (para formar los perdigones).

- Coque grueso = 900 kg/h (como cama del horno).

PARAMETROS DE OPERACIÓN DEL HORNO KILN.-

l. Temperatura.- Temperatura máxima = 1 l00ºC

Temperatura mínima =

2. Amperaje del motor del horno

Amperaje máximo = 22 A

Amperaje mínimo = 1 lA

3. Velocidad de giro del horno

425ºC

Para una operación normal, la velocidad de giro es:

V= 125 segundos/vuelta

4. Tiempo de retención de carga

El tiempo de retención de carga debe ser suficiente

para volatilizar el Zn, Pb, Cd, e In.

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70

Para una velocidad de 125 segundos/vueltas, el

tiempo de retención de carga es de 04 horas.

5. Inyección de aire al horno KILN

Soplador principal {A) = 57 m3 /min.

Soplador lateral Nº 1 = 07 m3 /min.

Soplador lateral Nº 4 = 17 m3 /min.

6. Análisis de gases Orsat (% V)

SO2 = 2-3 %; 02 = 2-4 %; CO2 = 16-18%; N2 = 75-80%

REACCIONES ENDOTERMICAS Y EXOTERMICAS

Las principales reacciones que ocurren en el horno

rotatorio "KILN" son:

- Rompimiento de la molécula de ferrita de Zinc:

ZnOFe2Ü3 + CALOR 7 Znü + Fe2Ü3 (Reac. Endotérmica)

El rompimiento de la molécula de ferrita de Zn se

produce en la zona de reacción del horno {T = 1 l00ºC),

y son las zonas de los termopares número 5, 6 y 7.

- Reducción del ZnO por el carbón:

zno + e 7 Zn + co (Reac. Endotérmica) { 1)

Zn + CO + 02 7 ZnO + CO2 (Reac. Exotérmica) {2)

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1/2 Fe2O3 + 3/2C + 3/402 �Fe+ 3/2 CO2 (3)

ZONAS DEL HORNO ROTATORIO (KILN).-.

1. Zona de Calentamiento.

Comprende desde el extremo de alimentación (con

una temperatura promedio de 425ºC) hasta los 10m,

donde el horno alcanza 1 000ºC, en ésta zona se

elimina el agua de la carga, los sulfatos son

reducidos, lo cual conduce a un incremento de

sulfuros u óxidos; aquí comienza el calentamiento

progresivo de los perdigones, de tal manera que éstos

no sean fraccionados por cambios bruscos de

temperatura avanzando en contracorriente respecto a

los gases.

2. Zona de Reacción.

Comprende desde los 10m. hasta los 22m, soporta

temperaturas superiores a 1 l00ºC con marcada

acción química y abrasión, aquí se volatilizan los

metales.

3. Zona de Enfriamiento.-

Comprende desde los 22 m. hasta el punto de

descarga, se mantiene con una temperatura entre

900 a 1 000ºC, aquí la volatilización es mínima.

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72

En la figura Nº D .4 Se muestra las zonas del horno

rotatorio "KILN" y en la figura Nº D.5 el Diagrama de

Flujo de la Unidad de preparación.

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@ . ( ZONA DE ENFRIAMIENTO )

\ ._ Ladrillo Aislante

S4

Ladrillo Refractario

ZONA DE REACCION ¡·

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,.... __ 1liiirials

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ZONADEC ALE NTAMIENTO )

2,4m.

FIG. Nº D.4.-ZONAS DEL HORNO ROTATORIO (KILN)

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UNIDAD DE HIDROMETALURGIA.-

En la Unidad de Hidrometalurgia, los polvos y fumes

que analizan 65% Zn, 3% Fe, 8% Pb y 0,2% In, son

almacenados y luego lixiviados con solución "SPENT"

por Zinc, Cadmio y Cobre a 80ºC y a pH 5,2, después de

ser filtrada, la solución impura (con 140 g/1 de Zinc) es

enviada a la Planta de Lixiviación, en tanto que el

residuo se lixivia con ácido sulfúrico a pH O, 1 - 0,2 y a

75ºC para disolver el Indio y precipitar el Plomo como

sulfato; luego de ser filtrado, el residuo de Plomo con

37% Pb, se envía a la Fundición de Plomo, en tanto que

el líquido se neutraliza actualmente con "SCRAP" de

Zinc a pH 3,8 - 4,0 para luego, con adición de Polvo de

Zinc y a 80ºC, precipitar el Indio a pH 4,2 - 4,5;

obteniéndose después del filtrado la solución "BARREN"

con 95 g/1 de Zinc y 35 g/1 de Fe+2 que se envía a la

Planta de Lixiviación, mientras que el sólido, como

concentrado de Indio (5% In) se envía a la Unidad de

Indio para seguir su tratamiento.

UNIDAD DE INDIO.-

En la Unidad de Indio, el concentrado, que analiza 15%

Zn, 7% Fe, 3% Cu, 1 % Pb y 5% In, es inicialmente

lavado con ácido sulfúrico a pH 4,5 y a 45ºC para

eliminar Zinc y Hierro, luego se filtra y el líquido

obtenido es almacenado en una poza y el sólido es

seguidamente atacado con ácido sulfúrico a pH 0,5 y a

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60ºC para una primera disolución del Indio por espacio

de tres horas, agregándose 5 kg de KMnQ4 . Después de

las tres horas viene un acondicionamiento primario en

el mismo tanque a pH 2,0 con carbonato de sodio. La

filtración de ésta pulpa se realiza mediante un filtro

prensa de platos y marcos. El líquido obtenido es el

primer licor de Indio (solución "PREGNANT") que se

almacena en un tanque, y el sólido que contiene todavía

Indio en forma de arseniato y Plomo como sulfato, se

almacena en otro tanque para su posterior lavado

alcalino con NaOH para destruir los complejos de In

insolubles, principalmente los arseniatos de Indio

eliminando el Arsénico al estado de sales solubles de

sodio y precipitando el Indio como hidróxido.

La solución "PREGNANT" que contiene el Indio en forma

de In2(SQ4)3 antes de pasar por celdas debe tener las

siguientes características:

pH : 1,9 - 2,0

Temperatura

Peso específico

Caneen tración

: 45 - S0ºC

: 1038 - 1040 g/1.

: 4,0 g/1 de Indio.

Para poder ser alimentado a las celdas de extracción por

solventes en contracorriente con el orgánico constituido

por 80% de Di - Etil - Exil - Fosfato Monoácido "DEPHA"

y 20% de kerosene; luego de la extracción la solución

acuosa agotada se desecha conteniendo < 0,01 g/1 de

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77

In. La reextracción se efectúa en contracorriente con el

orgánico cargado empleando solución de HCl 6N; luego

de la reextracción el orgánico retorna a la extracción, en

tanto que el acuoso clorhídrico rico en Indio, con 100

g/1 de Indio, es purificado para eliminar las impurezas

que persisten en la solución, tal como se muestra en la

siguiente tabla:

Tabla D.6.- Ensayo típico de la solución clorhídrica

(g/1):

In Cu Pb Cd As Sn Fe Zn

100 0,4 0,07 0,04 0,46 0,01 2,8 10

La eliminación de impurezas se lleva a cabo por

precipitaciones selectivas y variaciones de pH; luego de

la purificación es filtrado para obtener la solución

clorhídrica con los siguientes análisis:

Tabla D.7.- Ensayo típico de la solución purificada

(g/1):

In Cu Pb Cd

90 < 0,01 < 0,01 < 0,01

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78

La solución purificada es cementada a 55ºC con

láminas de Aluminio, obteniéndose la esponja de Indio,

la cual previo lavado, es briqueteado para eliminar la

mayor cantidad posible de agua y reducir la superficie

de oxidación de la esponja. Las briquetas son fundidas a

400ºC con hidróxido de sodio como escorificante; las

escorias se envían al tanque alcalino mientras que el

metal fundido es colado y moldeado en barras de 3 kg

de peso.

Tabla D.8.- Ensayo típico de Impurezas del Indio en

Fusión (ppm):

Ag Cu Pb Cd Ni So Fe Zn

1,0 15 32 > 60 13 10 > 60 < 10

Si el total de impurezas del metal moldeado iguala o

supera las 100 ppm se refunden las barras a 250ºC

para ser refinadas, primero con cloruro de amonio para

"bajar" Zn y Fe, así como también parte de Cd y Tl;

luego, a 180ºC, con glicerina para "bajar" Fe, si éste se

encuentra en la forma de FeCh y bajo la acción del KI

se elimina el Cd; en una tercera etapa se utiliza

(glicerina+ HCl) para "bajar" el contenido de Zn y Tl. Si

el ensaye de impurezas es bastante alto en Pb entonces

se lleva a cabo una cuarta etapa con (glicerina + NH4Cl)

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para bajar Pb; luego el metal refinado es colado y

moldeado en barras de 3 kg con 99, 995% In.

Tabla D.9.- Ensayo típico de Impurezas· del Indio

metálico ref"inado (ppm):

Ag Cu Pb Fe Zn Ni TI Cd Sn

< 0.1 20 20 2 < 10 15 10 6 < 10

Para terminar, se muestra en la figura Nº D.6 el

Diagrama de Flujo de la Planta Zileret e Indio.

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TOLVA DE COQUE FINO% C.F.: 80,0

BALANZA

PULPA DE LIXIVIACION%Zn : 21,0 Onz/t Ag : 9,0% Fe: 30,0 % In.: 0,08 1 FILTRO

ALVACI

FAJA BAlANZA

MEZClADOR

�----------, PELLETS DE 1/4" D. PERDIGONADOR

S, aire

�S, aire

Sp aire__. HORNO ROTATORIO (KILN)

ENFRIADORt-----.ROTATORIO

Long: 30,0mt Diam: 2,40mt Inclin: 3 º

Ladrillos refractarios: Chromex Temp.: ll00 ºC

SIST. DE ClASIFICACION

Esponja de Hierro � 4 Cenizas gruesas% Fe 54,0 Cenizas Finas %Zn 2,0 Onz./t Ag : 20,0

FILTRO DEBOLSAS (168 EA)

O.,CIDOS ESFUMADOSDEL W AEIZ KILN

%Zn: 65,0 % Fe: 3,0 % Pb: 8,0

% In : 0,20

SPENT MnO,

LIXIVIACIONNEUTRA pH:5,2

Tiempo : 3hrsTemp.: 80 ºC

PLANTA DE LIXIVIACION

KMnO, Na.CO.

. ' DISOLUCION

y

ACONDIC!ONJ\MIENrO

POZO PISO H.SO,

L

PRIMER !AVADO ACIDO pH:4,5 Temp. : 45ºC Tiempo : 3 Hrs

sx

CEMENTO l S ':::J !i01,UCION l'l<l!GNANT

•flll

DE COBRE % Cu: 25,0

L

SOLUCION IMPURA

g/1 Zn: 140,00

SOLUCIONBARREN

g/1 Zn: 95,0

RESIDUODE

INDIO % In: 5,0 %Zn: 15,0%Fe: 7,o

SOLUCION

CI.ORHJJ>RICA

s

s

L

H,SO, MnO,

ACIDA 1 • IAcidez : .140 g/

SOLUCION MJRJ'FICAnA

Tiempo: 5 hrs Temp : 75 ºC

RESIDUO

S I

DE PLOMO ___.. % Pb : 37,0

Onz/t Ag : 23,5L

CEMENTACIONDE INDIO pH: 4,2

Temp.: 80 ºC

Aluro

CEMENTACION

POLVO DE Zn%Zn :98,5

FUSIONy

ii�,.l;��I REFINACION

INDIO REFINADO

%In: 99,995

FIGURANº

D.6.- DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA ZILERET E INDIO

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81

D.3.- PRODUCCION DE ZINC é INDIO REFINADOS

A.- ZINC.

Detallarnos a continuación la Producción de cátodos

de Zinc y Zinc refinado del complejo metalúrgico de

La Oroya, tal como se muestra en las siguientes

tablas y figuras.

Tabla D.10.- Producción Anual de Zinc Refinado

1990 - 1999 (t):

Año Producción (t)

1 990 61 687

1 991 62 038

1 992 63 197

1 993 66 535

1 994 67 242

1 995 68 373

1 996 68 373

1 997 68 367

1 998 71 568

1 999 73 565

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FIGURA Nº D.7.- PRODUCCION ANUAL DE ZINC REFINADO 1990 - 1999 (t)

76000

74000

72000

Z- 70000

(.)

� 68000

e 66000

� 64000 (.)

5 62000

a. 60000

58000

56000

540001990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997

AÑOS

1998 1999

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TABLA D.11.- PRODUCCIÓN DE ZINC REFINADO AÑO FISCAL 1 999 (t)

Producción Producción (t) Diferencia

Diferencia C.I.

estimada (t) Acumulada

NOVIEMBRE 5 872,860 5 884,543 11,683 11,683 100,20

DICIEMBRE 6 068,622 6 076,715 8,093 19,776 100,13

ENERO 6 068,622 6 155,874 87,252 107,029 101,44

FEBRERO 5 481,336 5 574,471 93,135 200,164 101,70

MARZO 6 068,622 6 179,520 110,898 311,062 101,83

ABRIL 5 872,860 5 996,457 123,597 434,659 102,10

MAYO 6 369,849 6 448,301 78,452 513,112 101,23

JUNIO 6 164,370 6 169,257 4,887 517,999 100,08

JULIO 6 369,849 6 420,510 50,661 568,660 100,80

AGOSTO 6 369,849 6 534,521 164,672 733,332 102,59

SETIEMBRE 6 164,370 5 719,108 - 445,262 288,070 92,78

OCTUBRE 6 369,849 6 406,062 36,213 324,283 100,57

TOTAL 73 241,058 73 565,341 324,283 4 029,831 100,443

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TABLA D.12.- PRODUCCIÓN DE CÁTODOS DE ZINC AÑO FISCAL 1 999 (t)

Producción Producción (t) Diferencia

Diferencia C.I.

estimada (t) Acumulada

NOVIEMBRE 6 490,860 6 579,672 88,822 11,683 101,37

DICIEMBRE 6 707,222 6 787,612 80,390 169,212 101,20

ENERO 6 707,222 6 840,084 132,862 302,074 101,98

FEBRERO 6 058,136 6 191,199 133,063 435,137 102,20

MARZO 6 707,222 6 847,964 140,742 575,879 102,10

ABRIL 6 490,860 6 672,940 182,080 757,959 102,81

MAYO 7 130,000 6 998,127 - 131,873 626,086 98,15

JUNIO 6 900,000 6 892,462 - 7,538 618,548 99,89

JULIO 7 130,000 7 206,122 76,122 694,670 101,07

AGOSTO 7 130,000 7 236,354 106,354 801,024 101,49

SETIEMBRE 6 900,000 6 386,773 - 513,227 287,797 92,56

OCTUBRE 7 130,000 7 042,918 - 87,082 200,715 98,78

TOTAL 81 481,522 81 682,237 200,715 5 557,923 100,246

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Tabla D.13.- Producción Anual y Ventas de Polvo de Zinc(t)

Años Producción (t) Ventas

. 1 990 1 994,81 62,00

1 991 2 199,57 81,40

1 992 2 168,75 99,61

1 993 2 739,75 50,11

1 994 2 953,80 147,80

1 995 2 924,02 182, 1.6

1 996 3 306,28 189,27

1 997 4 035,45 194,97

1 998 4 353,48 210,55

Tabla D.14.- Calidad de Lingotes de Zinc (ppm)

Estandarizado por las Normas "ASTM"

Pb Fe Cd Cu Pureza (%)

SPECIAL HIGH GRADE (SHG) 30 30 30 - 99,991

DIE CASTING GRADE (DCG) 20 10 10 10 99,995

DIE CASTING GRADE 15 4 6 7 99,997

MICROLITE (DCGM)

Es necesario mencionar que DOE RUN PERU solamente

produce y vende al extranjero Zinc refinado de calidad "DIE

CASTING GRADE", cuya capacidad instalada a partir del ¡ero.

de mayo de 1 999 es 75 000 t/año.

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86

ANÁLISIS DE CLIENTES.- El Zn refinado que se produce se

coloca en el mercado externo (77%) y interno (23%}, siendo los

principales clientes:

INTERNOS (23%)

FUNDICION EL SOL

ZINSA (ZAMAK)

ACERCO (óxidos)

EXTERNOS (77%)

GRUPO ALADI (Argentina y Chile)

U.S.A

Corea, Taiwan y Japón

USOS:

Galvanizado en caliente

Aleaciones (ZAMAK}

Oxido de Zinc (pigmento)

Polvo de Zinc (minería)

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87-

PRODUCCION MUNDIAL DE ZINC.-

El Perú mantiene su 410· lugar en producción de acuerdo a la

siguiente tabla:

Tabla D.15.- Producción Mundial de Concentrado de Zinc

(Miles de toneladas).

País 1993 199 4 1995

China 775 990 1 011

Canadá 1 004 1 011 1 121

Australia 1 007 928 882

Perú 668 690 692

U.S.A; 513 597 644

México 370 382 364

Kazajstán 207 152 155

Irlanda 194 194 184

Polonia 151 151 ·155

Suecia 167 - 160 169

Otros 1 702 1 554 1 607

Total 6 758 6 809 6 984

1996

1 121

1 223

1 008

761

628

378

157

163

159

160

1 541

7 299

1997

1 210

1 069

960

865

632

379

223

193

158

155

1 492

7 336

o/o % inc.

del anual

total (5 años)

16 12

15 2

13 -1

12 7

9 5

5 1

3 2

3 o

2 1

2 -2

20 -3

10 0 2

Cabe resaltar que todos los grandes productores de Zinc

refinado son paises de gran desarrollo industrial, con la sola

excepción de China; lo que demuestra el gran adelanto de la

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88

metalurgia del Zinc en el Perú y su consolidación como el

principal abastecedor del mercado de América Latina.

B. INDIO.-

El indio fue descubierto en 1 863 por F. Reich y T. Richter

en la Escuela de Minas de Freiburg cuando se

encontraban examinando un mineral de la localidad al

espectrógrafo en busca de Talio. El elemento metálico

nuevo fue denominado 11INDIUM" por la característica de

sus líneas espectrales de color índigo azul.

Estado Natural

El Indio no se encuentra en estado nativo. Está muy

distribuido en la naturaleza, aunque generalmente en

pequeñas concentraciones. Se estima que la corteza

terrestre contiene O, 1 ppm de Indio, tan abundante como

la Plata.

Se encuentra en muchos minerales incluyendo a los de

Hierro, Plomo, Cobre, Estaño y particularmente los de

Zinc. La mayoría de los minerales contienen menos de

0,001 % de Indio y aún otros menos de 0,0001 %.

Al igual que muchos metales raros el Indio se concentra en

los sub-productos durante la recuperación del metal

mayor. El Indio se encuentra frecuentemente asociado al

Zinc y usualmente s? recuperación comercial es a partir

de los residuos de Zinc y de las escorias de fundición. ·'

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89

En los siguientes países se ha reportado la existencia de

Indio: Canadá, Finlandia, Alemania, Italia, Japón, Perú,

Suecia, U.S.A y Rusia.

Tabla D.16.- Propiedades Físicas del Indio.

Número Atómico 49

Peso Atómico 114,82

113 4,23% Isótopos estables

115 95,77%

Valencia Comúnmente 3, también 2 y 1

Fase central tetragonal Estructura Cristina

ao = 4,583Aº; Co = <4,936Aº

Planteamiento más cercano 3,24 Aº

del átomo

Volumen atómico cc/g átomo 15,7

Densidad g/ ce a 20ºC 7,31

Punto de Fu�ión ºC 156,6

Punto de Ebullición ºC 2 075

Presión de Vapor A= 12 860; B =10,71

Constantes para la· ecuación C= - 0,7

log10 Pvp = A/T + B + C log'f

Rango de la temperatura 430 - 2 350

aplicable en ºK

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Calor específico (principal) cal/ g/ºC

(O - lOOºC)

Calor de Fusión, cal/ g

Cambio de volumen durante la fusión

en%

Conductividad térmica

Cal/cmºC - seg (O - lOOºC)

Tensión de superficie, dinas/ cm

Resistividad eléctrica, ohm/cm 3,38°K

OºC

22ºC

156,6ºC

300ºC

600ºC

Coeficiente de temperatura de

resistividad x 103 (O - lOOºC)

Electrodo potencial estándar, voltios

Equivalente electro - químico

mg/coulomb

Magnetismo

0,058

6,8

2,5

0,17

602 - O,lOT

Super conductor

8,4 X 10-6

8,8 X 10-6

29 X 10·6

36 X 10·6

44 X 10·6

4,7

- 0,34

0,39641

Diamagnético

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91

Tabla D.17 .- Propiedades Mecánicas del Metal Puro

In Pb Sb Cd

Dureza BRINELL 0,9 3,9 5,2 20,7

Esfuerzo a la tensión 380 2 410 1 770 10 000

Lbs/pulg.2

Porcentaje de 87 74 81 76

estiramiento /pulgada

Esfuerzo de compresión 310 2 050 2 070 13 300

Lb/pulg.2

-Módulo de elasticidad1,57 X 106

Lb/pulg.2

Propiedades Físicas

El Indio es un metal blanco con lustre metálico brillante

(es más blando que el Plomo, puede rayarse con la uña).

Es maleable, dúctil y cristalino.

Cuando el metal puro se dobla emite un sonido llamado el

grito del Indio, similar al estaño. El Indio es menos volátil

que el Zinc o el Cadmio, pero se vaporiza al calentarlo en

Hidrógeno ó al vacío.

Estructuralmente el Indio es un metal débil. Es

anormalmente blando, grandemente plástico y puede

·¡

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deformarse casi indefinidamente bajo compresión.

Permanece blando a la temperatura del nitrógeno líquido.

La blandura también imparte un fenómeno interesante de

flujo frío.

Propiedades Químicas

El Indio está asociado al B, Al, Ga, Tl y al sub-grupo 111 de

la tabla periódica. En este sub-grupo las propiedades

químicas están determinadas mayormente por la conducta

del electrón que tiene dos orbitales "s" y un orbital "p". En

esta forma la valencia como 1 y 3 puede anticiparse. La

valencia común es 3, particularmente en soluciones

acuosas. Los compuestos divalentes son inestables.

El potencial standard de la reacción del Indio:.

Inº --------------- In+3 es aproximadamente -0,34 voltios

De aquí que le Indio sea ligeramente más noble que el

Cadmio. La superficie de este metal se pasiva con facilidad

al igual que mu�hos otros.

Las reacciones químicas resultantes, de lentitud relativa,

dan al Indio aparentemente una nobleza de la que podría

predecirse sus propiedades termodinámicas. El Indio se

disuelve lentamente en ácidos minerales diluidos frío, y

más rápidamente en caliente o con ácidos concentrados.

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93

El metal masivo no es atacado perceptiblemente por el

agua en ebullición ó los álcalis, pero el Indio finamente

dividido (esponja ó polvo) forma hidróxidos en contacto

con el agua.

Electroquímica

La tendencia del Indio de formar ligazones covalentes es

una de las propiedades más importantes que influencian

su conducta electroquímica. La baja conductividad de las

soluciones de Indio es una "indicación de esta tendencia en

algunos electrolitos tales como el sulfato, el fluoruro y el

perclorato; la reacción de los electrodos requiere alta

energía de activación, mientras que en otras sales como el

cloruro, bromuro y ciertas soluciones orgánicas, las

reacciones son reversibles.

Generalmente el electrolito es un cloruro de Indio,

empleándose ánodos y cátodos de Indio.

La propiedades electroquímicas del Indio pueden ser

estudiadas en el polarógrafo.

Resistencia a la Corrosión

El Indio puro es resisten te a la corrosión en el aire a

temperaturas ambientales, pero a temperaturas elevadas

se oxida rápidamente a trióxido.

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94

El Indio resiste al ataque de los á,.cidos orgánicos que se

originan por la descomposición de los aceites lubricantes

bajo las condiciones de operación. Su uso en rodamientos

y chumaceras se basa en parte a esta propiedad.

Tabla D.18.- Usos del Indio Metálico

25% de la producción Rodamientos de autos

45% de la producción Manufactura de transistores

20% de la producción Aleaciones para soldaduras

Otros usos como electro-

plateado, aleacciones para

10% de la producción varillas·de reactores nucleares,

artefactos electroluminiscentes,

semi-conductores, etc.

Chumaceras

Anteriormente el mayor empleo comercial del Indio fue en

chumaceras y en la actualidad aunque en menor rango

sigue siendo una aplicación de magnitud del Indio de

grado standard 99,97%.

La adición del Indio a las chumaceras mejora la dureza y

la consistencia; la resistencia a la corrosión se in cremen ta

debido a que ofrece una superficie más impregnable dando

como resultado mejores propiedades contra el desgaste.

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95

Una chumacera típica fabricada por "VANDERVELL

PRODUCTS LIMITED LONDON", consiste de una

chumacera de Plomo-Bronce con soporte de acero y una

capa de Indio. Este tipo de chumacera se usa en

cantidades sustanciales en automóviles europeos.

Otros tipos de chumaceras conteniendo Indio, se emplean

en los pistones de avión y en camiones de servicio pesado.

En la manufactura de semi-conductores para las uniones

de los transistores de Germanio el Indio encuentra gran

aplicación. En esta aplicación el Indio actúa como un

agente dopador en la formación del germanio tipo p. Un

transistor típico p - n - p se forma aleando discos o esferas

de Indio en cada lado del tipo n de Germanio. Al enfriarse

el Germanio en el área de la aleación recristaliza como tipo

p dando una unión p - n - p. Los requerimientos rigurosos

por la industria de los semi-conductores ha dado lugar al

desarrollo de Indio de alta pureza y a métodos de

fabricación del Indio y sus aleaciones en formas donde la

tolerancia de las dimensiones es muy estricta.

Ahora se encuentra disponible una gran variedad de

formas como discos, esferas, cuadrados, rectángulos y

arandelas, todos químicamente controlados.

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96

Aleaciones

El Indio es capaz de formar aleaciones con una gran

variedad de metales. El mayor uso de estas aleaciones

es en soldaduras cuyos puntos de fusión varían desde

l 18ºC para las soldaduras de eutéctico Indio - Estaño,

300ºC para las aleaciones Plomo - Indio - Plata y hasta

800ºC para las aleaciones Cobre - Oro - Indio, soldadura

tipo fuerte ó para latones.

Galvanoplastia

Las propiedades electrolíticas del ión In+++ posibilitan

muchas aplicaciones interesantes con la electro

deposición. Este ión puede ser más complejo en varios

grados con diferentes aniones, en particular aquellos con

números de coordinación de 4 y 6, ajustando la variación

de aniones (Cl-, CN-, etc), la concentración, el pH, etc, el

potencial de polarización puede ser controlado y la co -

deposición de las aleaciones mejorada.

Compuestos 111_ y V.

Durante los últimos 15 años se ha llevado a cabo

considerable trabajo de investigación en la clase de semi -

conductores conocida como compuestos 111 - V. Estos

compuestos comprenden dos elementos, uno de cada

· gni po IIIA y VA de la tabla periódica, pero en general con

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97

exclusión del Talio y Bismuto. Los compuestos de Indio

con el fósforo, arsénico y antimonio han sido investigados.

El Indio de COMINCO grado 69, que es el de más alta

pureza comercial hoy en día, fue desarrollado por la

preparación de estos compuestos.

Tabla D.19.- Aleaciones Comunes del Indio

Registro de

Nombre Manufactura Otros metales Aplicaciones

Comercial

Formación de

CERRO aleaciones de CERRO LOW Bi, Pb, Sn, Cd

CORPORATION expansión

controlada

WESTERN GOLD Soldadura de INCURO Au,Cu

Co tubos al vacío

Sellos INCURSIL PLATINUM Co Ag,Cu

herméticos

Soldaduras de

INDALOY INDIUM Co. Pb,Sn,Ag bajo punto de

fusión.

Higiene Industrial y Toxicidad

A través de más de 20 años de experiencia industrial se

puede afirmar que no hay toxicidad ó peligro para la salud

asociada con el uso industrial de este elemento.

La compañía COMINCO LTD. tiene muchos empleados que

se encuentran trabajando continuamente y por períodos

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98

que exceden a los 1 O años en procesos donde

las operaciones metalúrgicas exceden temperaturas

de 1 OOOºC a través de la preparación de aleaciones, semi

- conductores y compuestos químicos. Esta compañía ha

reportado que nunca ha habido ningún incidente respecto

a la salud en general ó a irritación de la piel.

PRODUCCION.-

Detallamos en la tabla Nº D.20 y figura Nº D.8 la

producción de Indio refinado, correspondiente al año fiscal

1 999 "DOE RUN PERU":

Tabla D.20 .- Producción de Indio Refinado Año

Fiscal 1 999 (kg):

Meses Producción (kg) # Lotes

Noviembre 404,430 13

Diciembre 435,540 14

Enero 373,320 12

Febrero 248,880 8

Marzo 311,100 10

Abril 404,430 13

Mayo 404,430 13

Junio 435,540 14

Julio 435,540 14

Agosto 373,310 12

Setiembre 342,120 11

Octubre 406,388 13

Total 4 575,028 147

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FIGURA N° D.8.- PRODUCCION INDIO REFINADO AÑOS FISCAL 1 999 (kg)

500,000

450,000

400,000

- 350,000e, -

z 300,000 o-8 250,000::::> 8 200,000

0. 150,000

100,000

50,000

0,000

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MESES

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100

Cabe mencionar que para el año fiscal 1 999 la producción

estimada fue fijada en 12 lotes/mes (373,32 kg) <> 144

lotes/ año ( 4 4 79 kg)

1 lote = 3 1, 11 kg de Indio refinado

En la Tabla Nº D.21 y figura Nº D.9 detallamos la producción

anual de Indio refinado durante los áños 1 990 - 1 999.

Tabla D.21.- Producción anual de Indio refinado 1 990 -

1999 (kg):

Años Producción (kg)

1 990 2 901,334

1 991 3 145,505

1 992 3 053,054

1 993 3 193,050

1 994 4 049,104

1 995 5 074,655

1 996 4 309,992

1 997 3 802,050

1 998 4 200,861

1 999 4 575,028

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Para finalizar mencionamos en la Tabla Nº D.22 los clientes

que compran el Indio refinado.

Tabla D.22.- Clientes de Indio refinado

Compañía Nacionalidad

Corporación de América Norteamericana (New York)

COMETO X Italiana

SANAB China

INDUIN CORPORATION Norteamericana

WOGEN- RESOURCES Inglesa

COMPANHIA PARAIBAN Brasileña

E.- ACTIVIDAD PROFESIONAL DESARROLLADA DE MAYOR

IMPORTANCIA EN LA EMPRESA

E.1.- OPTIMIZACION DEL PROCESO DE CEMENTACION

DE INDIO MEDIANTE LA SUSTITUCION PARCIAL

DEL POLVO DE ZINC POR "SCRAP" DE ZINC.

E.1.1.-PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la Planta Electrolítica de Zinc (Casa de

Celdas) se generan residuos sólidos

denominados "SCRAP" de Zinc, el cual se

produce diariamente en una cantidad de 1,2 ton.

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103

producto del deslarninado "STRIPPING" de los

cátodos de Zinc, El "SCRAP" de Zinc

anteriormente era recirculado a la unidad de

fusión y moldeo mediante un horno "AJAX

MAGNETHERMIC" de 2 000 kw en donde se

cargaba en forma dosificada conjuntamente con

los cátodos producidos ocasionando

contaminación a los lingotes de Zinc por alto

contenido de Pb (Pb > 20 ppm}, no cumpliendo

con el "standard" de calidad del Zinc refinado de

"DIE CASTING GRADE" (DCG}, 99,995% de

pureza.

Es así que al incrementarse el "stock" de

"SCRAP" de Zinc se vió la necesidad de utilizarlos

en otras plantas de la división. Como una

alternativa de tratamiento de éstos residuos, se

efectuaron diversas pruebas en la Unidad de

Hidrometalugia de la Planta "ZILERET" desde el

mes de Octubre de 1 998 haciendo uso del

"SCRAP" en los procesos de neutralización de las

soluciones ácidas ricas en Indio, obteniéndose

un buen concentrado de Indio (5% In) y

reduciendo el consumo de polvo de Zinc de 38

t/mes a 8 t/mes en los procesos de Cementación

de Indio.

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104

E.1.2.-OBJETIVOS

1. Reducción de costos debido al menor tonelaje

de polvo de Zinc usado en las precipitaciones

y/o cementaciones de Indio.

2. Garantizar una producción continua de Zinc

refinado, cumpliendo el estándar de calidad

de grado "DIE CASTING GRADE" (99,995% de

pureza), en cantidad suficiente y controlando

el efecto ambiental.

3. Mejorar la extracción y recuperación del Indio

presente en la solución ácida.

4. Elevar el contenido de Zinc en la solución

"BARREN", efluente de la Unidad de

Hidrometalurgia, la cual actualmente es

derivada hacia la planta de lixiviación para su

posterior tratamiento.

E.1.3.-DESCRIPCION DE LOS PROCESOS

HIDROMETALÚRGICOS DE LA PLANTA

ZILERET.

INTRODUCCION

En la Unidad de Hidrometalurgia de la Planta

"ZILERET" se lleva a cabo el tratamiento de los

óxidos esfumados "FUME", provenientes del

horno "KILN".

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105

En una primera etapa se realizan procesos de

lixiviación sol u bilizando algunos óxidos

presentes tales como: Zn, Cd, Cu, Fe, etc.

Produciéndose ZnSO4, para terminar se realiza

la Cementación de Indio.

Por consiguiente en esta unidad se obtienen los

siguientes productos:

- Soluciones ZnSQ4 y "BARREN": que son

enviadas a la planta de lixiviación,

contribuyendo en la recuperación de Zn, en

todo el circuito de Zn.

- Residuo de Pb; que es enviado a la fundición

de Pb.

- Residuo de Indio: que es enviado a la Unidad

de Indio para su posterior tratamiento.

En ésta unidad laboran 04 personas por guardia

distribuidos de la siguiente manera:

O 1 "Leachero" I: encargado de los procesos de

lixiviación ácida y de la cementación de Indio.

O 1 "Leachero" 11: encargado de los procesos de

lixiviación neutra, recepción de "SPENT" y

envío de soluciones ZnSQ4 y "BARREN".

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106

02 Filtreros; encargados de descargar los filtros

prensas números 2, 3 y 5 de acuerdo a

requerimientos.

DESCRIPCION DETALLADA DE PROCESOS Y

OPERACIONES.-

LIXIVIACION NEUTRA

Objetivos

Tiene por finalidad sol u bilizar el Zn en forma

casi total y también algo de Cd y Cu; además de

mantener insolubles a los demás elementos.

Descripción General.

Se usa "SPENT", el cual es enviado desde Casa

de Celdas y almacenado en un tanque

(capacidad aproximada 57 750 litros). La materia

prima es el "FUME" (óxidos esfumados)

provenientes del horno "KILN", los cuales son

almacenados en una tolva con capacidad de 85

toneladas.

Los óxidos esfumados son alimentados a los

tanques . de lixiviación neutra a través de un

activador, de aquí a un alimentador de gusano y

a una balanza "MERRICK"; el activador de la

tolva es un sistema regulador de flujo, evita las

aglomeraciones en forma de caverna de polvo

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107

dentro de la tolva y

alimentador previene

internos del material.

el gusano vibrador

posibles derrumbes

Para el control de adición de carga se cuenta con

un Contómetro en la faja balanza de "FUME".

La agitación en éste proceso debe hacerse en

forma continua, durante toda la reacción (3

horas), con el fin de mantener la temperatura de

reacción a 80ºC. Se usa agitador de paletas

accionado por un motor reductor, también se

usa aire y vapor en el proceso.

Los tanques de lixiviación neutra (2) son de

madera, forrados interiormente con forro de

Plomo las paredes y en su base llevan ladrillos

anticorrosivos forrados con Cromo.

Procedimiento Operativo.

l. Cargar "SPENT" 16 000 litros a cualquiera de

los tanques de lixiviación neutra, que estén

vacías (aprox. 226 cm).

2. Analizar acidez del "SPENT" (rango 135-154

g/1) y determinar su peso específico (1 222 g/1

promedio) con agitación constante.

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108

3 . Cálculo para adicionar la primera carga de

"FUME":

1ra carga = F1(Hi+ - 15)

Donde F1 : Factor del "FUME LEACH"

anterior� 13 -18

Hi+ : Acidez inicial del "SPENT" ( 1 ra acidez)

15 : 2da. acidez.

4. Con la primera carga de "FUME" se adiciona

MnÜ2(s) (precipitador de Fe++) y facilitar la

separación de las impurezas Fe, As, Sb, Sn,

etc.

Cantidad de MnO2(s) a agregar para oxidar

Fe+2 a Fe+3.

55,85 86,93

1ra. Carga x 1,8% de Fe en el "FUME".

X = 0,018(l rª carga) x 86,93 = B kg Mnü2 2 X 55,85

El mineral empleado tiene 65% de Mn02.

B 0,65

= C

kg mineral LEACH

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109

5. Terminado de cargar el "FUME" de la ira.

Carga se deja agitando 1 hora y luego se

calcula la 2da. acidez (debe estar en el rango

de 15 g/1.)

6. Se analiza Fe+2, debe estar 10 mg/1 después

de la primera carga, esto es importante ya que

el resto del Fe+2 ya se oxidó a Fe+3 lo cual

luego como Fe(OH)3 ayudará a precipitar al As

y el Sb.

7. Cálculo del nuevo factor F2 para calcular la

2da. carga.

1 ra. Carga = F2(Hi+ - Hf+)

F2 = nuevo factor

Hi+ = acidez inicial

Hf+ = acidez final

1ra , carga F

2 = Hi+ - Hf+

8. Se determina la cantidad de Fe+2 el cual debe

ser< 10 mg/1.

9. Luego se añade exceso de "FUME" hasta

conseguir un pH: 5,0 - 5,2

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110

FUME total= Ira carga+ 2da carga+ exceso

- Tiempo de reacción = 03 horas.

- Temperatura del proceso: 80ºC (se usa vapor)

- Una vez terminado el proceso se filtra por el

filtro prensa Nº 2; la solución ZnSO4, ó impura

se almacena en los tanques "CHECKS" 3 y 4

de donde luego se enviará al tanque 3 de

"SPENT" de la plan ta de lixiviación y otra parte

se enviará hacia el tanque de ZnSQ4 de la

unidad de preparación. El residuo ó "CAKE"

pasa a los tanques de lixiviación ácida para su

posterior tratamiento.

NOTA.- La forma de la determinación de la

acidez y del Fe+2 se indica más adelante en los

Apéndices A y B.

Reacciones químicas principales.

En la lixiviación neutra se disuelven en el

"SPENT", los óxidos presentes en el "FUME",

siendo las reacciones las siguientes:

a) Soluciones:

ZnO<sJ + H2S04(ll 7 ZnS04¡1¡ + H20 (1)

CdO¡s¡ + H2S04{ll 7 CdS04¡1¡ + H20 (2)

CuÜ(sJ + H2S04¡1¡ 7 CuS04<1J + H20 (3)

FeÜ(sl + H2S04¡1¡ 7 FeS04¡1¡ + H20 (4)

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111

b) Precipitados;

Otros elementos tales como Sn, Sb, As, Fe

que impurifican la solución de sulfato,

inicialmente son disueltos como sulfato para

luego por acción oxidante del MnO2 y pH de

neutralización pasa a formar precipitados

para su neutralización.

c) Reacciones de eliminación de impurezas : Fe

FeO¡s¡ + H2S04(1J 7 FeS04(1J + H20

Fe203(sl + 3H2S04(1J7Fe2(S04)3 + 3H20

(6)

(7)

2FeS04(ll + 2H2S04 + Mn02 7 F�{S04)3 + MnS04 + 2H20 (8)

F�(S04)3(ll + 3ZnO(sl +3H20 7 2Fe(OH)31sJ-l- + 3ZnS04¡1¡ (9)

La precipitación del Fe(OH)3 está relacionado

con el pH; consiguiéndose esto desde un pH

2,6 y termina a un pH 5,2 en la que la

solución de ZnSQ4 se vuelve solución

"BUFFER".

El Fe(OH)3 precipitado entre pH 2,6 - 4,0 es

un coloide, el cual es dificil de filtrar, la

coagulación de éste empieza a un pH > 4,0.

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112

Influencia del Fe en la precipitación de

Impurezas.

La forma como el As y Sb son eliminados se

explica como sigue:

Eliminación por Carácter Químico

Se dice que el As y Sb están en forma de ácido y

que en presencia del Fe(OH)3 dan la sal compleja

respectiva, la cual es insoluble:

A$:2O3(s) + 3H20 7 2HaAsO3 c11 en medio ácido (10)

Sb2O3 (si + 3H2O 7 2H3SbO3 (11 en medio ácido (11)

4Fe(OH) 3 + HaAsO3 c11 7 Fe4Ü5 (OH)�s¡s¡ + SH2O (12)

4Fe(OH) 3 + H3SbO3 ¡11 7 Fe4Ü5 (OH) 5Sbcs1 + SH2O (13)

Eliminación de As y Sb: Coprecipitación por

Absorción.

Se debe posiblemente a que el Fe(OH)3 cuando

empieza a precipitar presenta una gran

superficie pues se trata de una forma coloide

que al coagular aprisiona al As y Sb

eliminándose de la solución.

* Muchos elementos presentes como óxidos

pasan al "CAKE" del filtro prensa Nº 2, debido

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113

al exceso de "FUME" agregado en la

preparación del "LEACH" neutro.

** Elementos insolubles en la solución ZnSO4, se

debe a arrastres por defecto en las filtraciones.

LIXIVIACION ACIDA.-

ObjetiV'o

La lixiviación ácida tiene como objetivo

solubilizar el Indio en forma de sulfato de Indio a

un pH de O, 1 - O ,2. Además, hace que precipite

el Pb, Fe, Zn, etc. en forma de sulfatos,

hidróxidos y óxidos.

Descripción General

El proceso de lixiviación ácida se lleva a cabo en

02 tanques de madera forrados interiormente

con Plomo. Dichos tanques tienen instalados en

su interior 02 calentadores · de vapor colocados a

ambos extremos que permiten mantener la

temperatura del proceso en forma constante por

adición de vapor.

La materia prima para éste proceso viene hacer

el residuo "CAKE" que proviene del filtro prensa

Nº 2, el cual es lixiviado con ácido sulfúrico a un

pH O, 1 - 0,2 y a 75ºC para disolver el Indio y

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114

precipitar principalmente el Plomo como

sulfato. El tiempo del proceso es de 5 horas, con

agitación continua, luego de ser filtrado se

obtiene dos productos; el residuo "CAKE" de

Plomo, que es almacenado en la cancha de

secado para su posterior envío a la fundición de

Plomo; en tanto que el líquido (solución ácida) se

almacena en 02 tanques de neutralización para

su posterior tratamiento en el proceso de

precipitación.

Procedimiento Operativo

1. En el tanque de ácido - "LEACH" se carga 70

cm de "SPENT" (4 970 litros) y se procede a

arrancar la agitación.

2. Luego se añade el residuo de 02 lixiviaciones

neutras completas del filtro prensa Nº 2

(prensas llenas) y se abre la válvula de vapor

en una cantidad moderada (20% de abertura).

3. Se agrega H2SO4 de 200 300 litros,

dependiendo de la cantidad de residuo y

regular la acidez inicial a 140 g/ l.

4. Luego de una hora de agitación y con

una acidez estabilizada en 140 g/ 1, se

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115

adiciona 5 kg de KMnQ4 ó 50 kg de MnO2

para disminuir el contenido de Fe++ .

También se chequea el pH, el cual debe estar

comprendido entre O, 1 - 0,2. Si el pH fuera

mayor de 0,2 se añade más H2SO4 para

obtener el pH requerido.

5. Posteriormente a la 4ta hora de reacción se

chequea el contenido de Fe++, de acuerdo a la

cantidad se adiciona MnO2 hasta bajar el Fe++

a< 10 mg/1.

6. Luego de 5 horas de agitación se verifica la

acidez el cual debe estar entre 110 - 115 g/1,

y el peso específico que oscila entre 1 550 -

1 600 g/1.

7. Se agrega agua para diluir la solución a un

peso específico del 1 460 g/ 1, con una acidez

antes de filtrar de 95 g/1 y a una temperatura

de 75ºC.

8. Luego se procede a filtrar, obteniéndose un

residuo (CAKE de Plomo), el cual es

descargado al piso y una solución de sulfato

de Indio; el cual se almacena en 02 tanques

de neutralización.

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116

Reacciones Químicas

Como elementos solubles pasan a la solución el

Indio, Zinc, Hierro, Cobre, Arsénico, etc. del cual

se recupera al Indio, se obtiene las siguientes

reacciones principales:

7 In2 (S04) 3(11 + 3H20

7 In2 (S04) 3(11 + 6H20

(1)

(2)

Por exceso de FUME cargado en la lixiviación

neutra pasan como óxido que con el H2S04

agregado forman:

CUÜ(s) + H2S04 7 CuS04(11 + H20 (4)

FeÜ(s) + H2S04 7 FeS04(tl + H20 (5)

ZnÜ(s) + H2S04 7 ZnS04(tl + H20 (6)

CdO(sl + H2S04 7 CdS04(tl + H20 (7)

Fe203(sl + 3 H2S04 7 Fe2(S04)s¡1¡ + 3H20 (8)

Parte del As y Sb pasaran a la solución por la

formación de · sulfato en medio oxidante, de

acuerdo a:

X203(sl + 8H2S04 + 2KMn04 � X2(S04)s111 + 2MnS04 +

:&!S04+ 8H20

Donde X : As y Sb

(9)

Como elementos insolubles permanecen en el

residuo: Pb, Ag, Sn, Sílica y parte de As y Sb.

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117

Pb0(s) + H2S04 "7 PbS04(s) + H20

2AgCl¡s) + H2S04 "7 �S04(s) + 2HC1

(11)

(12)

Efectos del KMn04 en la Lixiviación Acida

Por ser este compuesto de carácter oxidante se

consigue llevar a las impurezas a su máxima

valencia para ser precipitado y eliminado en el

residuo de Pb a excepción del sulfato férrico

(Fe2(S04)3) que pasará en solución.

l0FeO¡s¡ + l8H2SO4 + 2KMnO4¡s¡ 7 SFe2(SO4)3¡1¡ + 2MnSO4 +

K2SO4 + l8H2O (13)

Una parte mínima de Fe2(SQ4)3, precipitará como

Fe(OH)3 especialmente al ser lavado el residuo de

Plomo en el filtro prensa Nº 3.

Precipitación de Impurezas por el efecto del

KMn04.

- PbO + SH2SO4 + 2KMnO4 7 Pb(SO4)2 + 2MnSO4

+ K2SO4 + SH20 + 202 (15)

SnO + SH2SO4 + 2KMnO4 7 Sn(SO4)2 + 2MnSO4

+ K2SO4 + SH20 + 202 (16)

(2)

SSnSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 7 SSn(SO4)2

+ 2MnSO4 + K2SO4 + 8H20

-Sn(SO4)2 + PbSO4 + 6H2O 7 SnPb(SO4)3 . 6H2O¡s¡

(17)

(18)

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118

PRECIPITACION DE INDIO.-

Objetivo:

Este proceso tiene por finalidad cernen tar el

In2 (SQ4)3 como indio metálico a través de la

adición de pulpa de polvo de Zinc, en forma

gradual.

Descripción General

La cementación de Indio se lleva a cabo en

02 tanques de madera forrados interiormente

con Plomo y en su base llevan ladrillos

anticorrosivos. La materia prima es la solución

ácida producto de la filtración de un proceso de

lixiviación ácida.

Se usa polvo de Zinc como medio cementante; ya

que por ser, el polvo de Zinc, más electropositivo

precipita en sus estados metálicos de In, Cu, As,

etc. Actuando y quedando en solución el Fe+2 .

La adición del polvo de Zinc se hace en forma de

pulpa y se dosifica manualmente a través de una

tolva embudo y una tubería de PVC de 3"<!>. El

tiempo del proceso es de 3 horas; la agitación es

continua y se hace a través de un agitador de

paletas, la temperatura del proceso tiene que

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119

mantenerse en 80ºC, lo cual se consigue con la

inyección de vapor de H20.

La reacciones químicas se detallan en la pág.

121.

Procedimiento Operativo

1. La solución ácida almacenada en los tanques

de neutralización es bajada y cargada 7 650

litros a cualquiera de los tanques de

precipitación que éste vacío (170 cm).

2. Analizar la acidez de la solución ácida (rango

30 -35 g/1; actualmente se neutraliza con

SCRAP de Zinc para bajar la acidez de 90 a

35 g/1.

3. Luego con agitación se procede a agregar

polvo de Zinc gradualmente para subir el pH

hasta 4,2; el polvo de Zinc debe agregarse con

agua, cuidando de no sobrepasar éste valor

de pH ya que precipitaría el Indio. El agregado

de pulpa de polvo de Zinc se hace en forma

gradual, con el fin de reducir primero todo el

Fe+3 a Fe+2 y evitar que se forme el Fe(OH)3 lo

cual causaría problemas en la filtración.

4. Se determina el peso específico de la solución,

el cual debe ser 1 300 - 1 310 g/1, caso

contrario se diluye usando agua.

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120

5. Temperatura del proceso: 80ºC.

6. Tiempo del Proceso: 3 horas (incluida la etapa

de neutralización).

7. U na vez terminado el proceso se filtra por el

filtro prensa Nº 5 separándose aquí una

solución "BARREN" y un residuo o "CAKE"

(concentrado de Indio).

La solución "BARREN" llega a un tanque chico de

almacenamiento de donde rebosa hacia el tanque

"CHECK" Nº 1, previa coordinación con la

Supervisión de la Planta de Lixiviación es

bombeado hacia el tanque de "SPENT" Nº 1 de

"LEA CH", ya sea como "BARREN" puro ó como

mezcla con ZnSO4.

El "CAKE" ó concentrado de Indio es llevado en

cilindros hacia la Unidad de Indio para su

posterior tratamiento.

Nota: Para realizar éste proceso debe estar

trabajando la ventiladora extractora de gases de

la unidad y operando en forma eficiente tan to la

ventiladora como sus alarmas (eléctrica y

neumática), debido a que se produce arsenamina

en éste proceso, el cual es un gas sumamente

peligroso para el ser humano debido a que ataca

a los riñones y envenena la sangre.

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121

Reacciones ·Químicas

El ácido libre en la solución reacciona con el Zn:

(1)

Precipitarán con el Polvo de Zinc los siguiente

elementos:

In2(S04)3 + 3Zn¡s) "7 2In¡s¡ + 3ZnS04 (2)

Cu(S04)¡1¡ + Zn¡s¡ "7 Cu¡s¡ + ZnS04 (3)

A52(S04)3 + 3Zn¡s) "7 2As¡s¡ + 3ZnS04 (4)

Sn(S04)¡11 + Zn¡s¡ "7 Sn¡s¡ + ZnS04 (5)

Cd(S04)(1¡ + Zn¡s¡ "7 Cd¡s¡ + ZnS04 (6)

La presencia del As en formas de ácido dará

lugar a la formación de arseniatos insolubles,

según las reacciones:

2H�s03¡1¡ + 3CuS04(ll "7 Cll3(As03)2 + 3H2S04 (7)

2H�s03¡1¡ + In2(S04)3 "7 2 InAs03¡s¡ + 3H2S04 (8)

(9)

Formación de Arsenamina

La formación de la Arsenamina (AsHa) en la

precipitación de Indio es debido a la reacción del

Polvo de Zinc con el H2S04 libre en presencia de

As, según la siguiente reacción:

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122

FILTROS PRENSAS.-

Teoría de la Filtración

La filtración se desarrolló como arte · práctico,

más que como ciencia, la teoría de la filtración es

valiosa para interpretar análisis de laboratorios,

buscar las condiciones óptimas de filtración y

predecir los efectos de los cambios en las

condiciones operacionales; el uso de la teoría de

la filtración está limitado por el hecho de que las

características de filtración se deben determinar

siempre en la lechada real de que se trate, los

cuales no son aplicables a otras.

Casi siempre la filtración, da como resultado la

formación de una capa ( ó torta), de partículas

sólidas en la superficie del cuerpo poroso, que es

con frecuencia una tela que forma el medio de

filtración. Una vez que se forma ésta capa, su

superficie actúa como medio de filtro de modo

que los sólidos se depositan y se agregan al

espesor de la torta, mientras que el licor claro

pasa por ella.

Efecto de la Viscosidad

La velocidad de flujo de filtrado en cualquier

instante es inversamente proporcional a la

viscosidad de filtrado. A veces se reduce la

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123

viscosidad mediante la dilución, dando una

ganancia neta de la velocidad de filtración a

pesar del mayor volumen de filtrado.

Efecto de la Temperatura

A temperatura más altas permiten velocidades

más elevadas de filtración

Efecto del Tamaño de Partículas

El tamaño menor de partículas da como

resultado velocidades más bajas de filtración y

contenido más alto de humedad de la torta; pero

a veces, también una mayor eficiencia de lavado.

El tratamiento químico de las partículas puede

dar como resultado la floculación de partículas

finas en aglomerados mayores y más filtrables.

Efecto del Tipo del Medio de Filtración

En la selección del medio pata una filtración

dada, se debe alcanzar un equilibrio entre un

tejido tan abierto como sea factible para reducir

los atascamientos y tan apretado como sea

necesario para evitar la purga excesiva de

partículas finas. El efecto del atascamiento de la

tela sobre la velocidad de filtración es tan

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124

apreciable que será con frecuencia, la causa del

reemplazo de la tela.

FILTROS PRENSAS USADOS EN LA ·UNIDAD

DE HIDROMETALURGIA.-

En la Unidad de Hidrometalugia se usan filtros

prensas de placas y marcos (marca "SHRIVER");

ésta prensa es un conjunto de placas sólidas

alternas, cuyas caras están horadadas

ranuradas ó perforadas para permitir el drenaje,

y marcos huecos en que se recoge la torta

durante la filtración. Un medio de filtración, por

lo común tela, cubre las dos caras de cada una

de las placas.

Por lo común las placas y marcos son

rectangulares; los cuales se suspenden en

posición vertical sobre un par de barras de

soporte. Durante la filtración se comprime en un

cierre sustancialmente hermético al agua entre

dos seiniplacas de extremos una fija y otra

móvil, mediante un tornillo de molinete, una

rueda dentada y una barra de pasador, un

engranaje y un piñón ó un ariete hidráulico.

El canal de filtrado va a lo largo de toda la

prensa y descargan por llaves individuales

( descarga abierta), tales como las prensas Nº 2 y

!i

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125

3 y otros como el filtro prensa Nº 5 tiene

descarga cerrada la cual pre sen ta una tu hería de

descarga en un extremo.

En la Unidad de Hidrometalugia se cuenta con

los siguientes filtros prensas:

a) Filtro Prensa Nº 2:

Objetivo : Filtrar la solución de la lixiviación

neutra.

Marca

Nº de Platos

: SHRIVER

: 42

Material : Polipropileno

Tipo de Descarga-: Abierta

Tela Filtrante . : Lona Polymax (de nylon)

Presión de Operación (gata): 4 000 PSI

Medida de los Platos :36"x36"xl"

b) Filtro Prensa Nº 3:

Objetivo : Filtrar la solución de la lixiviación

ácida.

Marca

Nº de Platos

: SHRIVER

: 37

Material : Acero Inoxidable

Tipo de Descarga : Abierta

Tela Filtrante : Lona Polymax (de nylon)

Presión de Operación (gata): 4 500 PSI

Medida de los Platos : 32" X 36" X 1"

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126

e) Filtro Prensa Nº 5:

Objetivo

Marca

Nº de Platos

: Filtrar la solución de las

Precipitaciones.

: SHRIVER

: 23

Material : Polipropileno

Tipo de Descarga : Cerrada

Tela Filtrante : Lona Polymax (nylon)

Presión de Operación (gata): 4 000 PSI

Medida de los Platos :24" x24"xl"

F.- ALCANCES DEL USO DE SCRAP DE ZINC EN LOS

PROCESOS DE CEMENTACION DE INDIO.-

El "SCRAP" de Zinc es usado fundamentalmente como medio

neutralizante de las soluciones ácidas provenientes de la

Lixiviación Acida caliente conteniendo Indio en solución

[In2(SO4)3], para el efecto de éste proceso, se sigue la siguiente

· secuencia.

1. Primero se determina la acidez libre inicial de la solución

ácida, que debe tener de 90 a 110 g/1 en el tanque Nº 2 ó 3

de neutralización de la Unidad de Hidrometalugia.

2. Seguidamente se agrega el "SCRAP" de Zinc mediante un

embudo hacia el tanque de neutralización, en forma

gradual, manteniendo la solución en el tanque con

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127

agitación constante y luego de 1 hora controlar la acidez de

la solución en proceso de neutralización, hasta "bajar" a 35

g/ 1 de acidez libre.

3. Una vez neutralizada la solución a 35 g/1 (pH = 1,3), se

baja la solución por gravedad hacia los tanques 1 y 2 de

precipitación, con la finalidad de procesar la cementación

de Indio, usando el polvo de Zinc como agente cementante

para dicho fin.

Tabla F.1.- Análisis Química de Impurezas del SCRAP de

Zinc en(%) peso:

Cu Pb

1Fe Cd

0,01 0,05 0,02 0,01

La producción diaria de "SCRAP" de Zinc es aproximadamente

. 1, 2 toneladas; el uso del "SCRAP" de Zinc permite reducir el

consumo de polvo de Zinc, no produciéndose cambios en las

condiciones del proceso y producción; como se puede apreciar

en las siguientes tablas de comparación.

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TABLA F.2.- CONSUMO DE POLVO DE ZINC Y PRODUCCIÓN DE CONCENTRADO DE INDIO

1998 Consumo de Nº de Polvo de Zinc por Producción de

% de In en el Concentrado de

Meses Polvo de Zn (t) Precipitaciones Precipitación (kg) In (t)

Concentrado

ENERO 32,550 71 458 9,227 3,50

FEBRERO 34,148 78 438 9,902 4,80

MARZO 42,015 81 548 12,004 3,80

ABRIL 38,860 80 485 9,842 2,50

MAYO 46,255 89 520 12,850 4,10

JUNIO 39,695 79 502 10,050 4,50

JULIO 42,978 91 470 11,190 4,80

AGOSTO 34,113 68 502 10,150 4,00

SETIEMBRE 34,401 67 513 10,020 5,00

OCTUBRE(*) 7,144 67 107 11,120 3,70

NOVIEMBRE (*) 10,388 71 146 11,615 6,80

DICIEMBRE(*) 7,389 69 107 11,480 3,40

CONSUMO PROMEDIO: Enero - Setiembre = 38,335 t.

* Previa neutralización con SCRAP de Zn (Octubre - Diciembre) = 8,307 t.

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129

Tabla F.3.- Calidad del Concentrado de Indio en(%) peso:

Proceso Cu Zn Cd Pb In As Fe

1 1,62 15,95 0,30 0,46 4,39 1,60 5,50

2 3,20 18,00 0,56 1,90 5,00 5,60 4,60

1. Proceso Normal

2. Proceso previa neutralización con "SCRAP" de Zn

Tabla F.4.- Solución BARREN en (g/1):

Proceso Zn T/Fe In As(*) Sb(*) Ge(*) Pb

1 101 32,0 0,02 2,8 0,70 0,80 < 0,01

2 110 26,0 0,01 3;0 0,80 0,20 < 0,01

(*) en mg/1

1. Proceso Normal

· 2. Proceso previa neutralización con "SCRAP" de Zn

Para terminar, se muestra en la figura Nº F.1 el Diagrama de

Flujo del Proceso de Cementación de Indio con Scrap de Zinc.

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TANQUE Nº 1 LIXIVIACION ACIDA pH =0,1 - 0,2 T = 75ºC t = 5 horas AGITACIÓN

y ..

SCRAP DE Zn

y

SOLUCION ACIDA [H+]:90 - 110 g/1 1 TANQUE Nº 2 NEUTRALIZACION 7 650 lts

TANQUE Nº 2 LIXIVIACION ACIDA pH =0,1 - 0,2 T = 75ºC t = 5 horas AGITACIÓN

y

T = 70ºC AGITACION t = 1 hora

SOLUCION NEUTRALIZADA [H+] = 35 g/1 ..

y w

TANQUE Nº 1 PRECIPITACION pH = 4,2 T = 80ºC AGITACION

i

.. ..

TANQUE Nº 2 PRECIPITACION pH = 4,2 T = 80ºC AGITACION

POLVO DE Zn

CONCENTRADO DE INDIO SOLUCION BARREN RESIDUO DE PLOMO

FIGURANº F.1.- DIAGRAMA DE F LUJO DEL PROCESO DE CEMENTACION

DE INDIO CON SCRAP DE ZINC

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131

G.- EVALUACION ECONOMICA

G.1.- CONTRIBUCION ECONOMICA AL CIRCUITO DE ZINC

G.1.1.- AHORRO EN EL CONSUMO DE POLVO DE

ZINC.

El polvo de Zinc usado en la cementación

de Indio es producido en la Planta de polvo

de Zinc, con una pureza de 98,5%. Su

aspecto físico es el de unas partículas muy

finas (- malla 200) de color metálico y tiene la

propiedad de arder con el fuego.

La producción mensual es de 365 toneladas de

las cuales el 85%· es para consumo interno,

utilizado en la Unidad de Purificación, Planta de

Cadmio # 1 y Planta "ZILERET". La diferencia

es para cubrir compromisos de venta.

La reducción del consumo de polvo de Zinc en

los procesos - de cementación de Indio de 38

t/mes a 8 t/mes (ver tabla F.2) originará un

ahorro significativo de 360 t/ año de polvo de

Zinc, siendo su precio de ven ta de 1 800 $ / t

(dato proporcionado por el Departamento de

Comercialización de Lima); por consiguiente se

generará un ingreso anual de US$ 648 000 por

ventas.

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132

Asimismo, el consumo de "SCRAP" de Zinc es

aproximadamente 36 t/mes.

Eficiencia se fusión y moldeo = 96,5%

Pasando el "SCRAP" a lingotes de Zinc:

36,0 * 0,965 = 34,74 t/mes

Entonces, se deja de producir 34,74 t/mes de

Zinc al ser utilizado en los procesos de

Cementación de Indio.

Precio del Zinc (promedio) = 1 150 $/t.

Se deja de recibir anualmente, por no tratar el

SCRAP de Zinc en la unidad de fusión y

moldeo: 34,74 x 1150 x 12 = US$ 479 412,

ocasionando un ahorro anual de US$ 168 588

en Beneficio de la Planta "ZILERET" e Indio del

Circuito de Zinc.

G.1.2.- COSTOS DE PROCESAMIENTO.-

El Costo de Procesamiento de la Planta

"ZILERET" e Indio correspondiente a los años

fiscales 1 998 y 1 999 se presenta en las

siguientes Tablas:

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133

Tabla Nº

G.1.- Costos de Procesamiento - Año

Fiscal 1 998.

Costo Indio Refinado Residuo Tratado

Periodo Planta Directo Producido

US$ t-s $/t-s Kg $ /kg

ZILERET 200 368 Nov.97 1 264 158,50 373,32 23,64

INDIO 8 827

ZILERET 130 899 Dic. 97 1 280 102,27 373,32 115,36

INDIO 43 066

ZILERET 205 656 Ene. 98 1 289

INDIO 45 638 159,54 248,88 183,37

ZILERET 119 985 Feb. 98 1 500 80,00 404,43 119,71

INDIO 48 416

ZILERET 163 033 Mar. 98 1 315 123,90 311,10 164,73

INDIO 51 246

ZILERET 142 461 Abr. 98 1 417 100,50 248,88 200,89

INDIO 49 996

ZILERET 162 451 May. 98 1 500 108,30 248,88 248,27

INDIO 61 790

ZILERET 139 797 Jun. 98 1 315 87,48 435,54 122,50

INDIO 53 352

ZILERET 209 975 Jul. 98 1 383 151,83 373,32 159,31

INDIO 59 472

ZILERET 141 099 Ag. 98 1 569 89,93 405,44 138,84

INDIO 56 293

ZILERET 135 241 Set. 98 1 612 83,90 373,32 135,51

INDIO 50 591

ZILERET 173 166 Oct. 98 1 240 139,65 404,43 125,06

INDIO 50 579

ZILERET 1 924 131 Total 16 684 115,33 4 200,86 137,89

INDIO 579 266

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134

Tabla Nº

G.2.- Costos de Procesamiento - Año

Fiscal 1 999.

Costo Residuo Indio Refinado

Periodo Planta Directo Tratado Producido

US$ t-s $/t-s Kg $ /kg

ZILERET 146 727 Nov.98 1 289 113,83 404,00 109,04

INDIO 44 052

ZILERET 114 142 Dic. 98 1 507 75,74 436,00 121,25

INDIO 52 866

ZILERET 137 161 Ene. 99 1 134 120,95 373,00 124,98

INDIO 46 616

ZILERET 157 602 Feb. 99 1 037 151,98 249,00 167,46

INDIO 41 697

ZILERET 141 960 Mar. 99 1 378 103,02 311,00 148,92

INDIO 46 313

ZILERET 138 873 Abr. 99 1 277 108,75 404,00 102,49

INDIO 41 409

ZILERET 125 154 May. 99 1 486 84,22 404,00 125,04

INDIO 50 517

ZILERET 141 087 Jun. 99 1 378 102,38 436,00 87,46

INDIO 38 132

ZILERET 140 631 Jul. 99 1 542 91,20 435,00 102,48

INDIO 44 577

ZILERET 237 804 Ag. 99 1 223 194,44 373,00 119,94

INDIO 44 737

ZILERET 206 279 Set. 99 1 352 152,57 342,00 163,96

INDIO 56 076

ZILERET 152 671 Oct. 99 1 254 121,75 406,00 113,77

INDIO 46 189

ZILERET 1 840 091 Total 15 857 116,04 4 573 120,97

INDIO 553 181

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135

Tabla Nº G.3.- Cuadro de Comparación de

Costos

Año Fiscal

Planta 1998 1999

Costo total (US$) 1 924 131 1 840 091

ZILERET Residuo Tratado (t-s) 16 684 15 857

$/ t-s 115,33 116,04

Costo Total (US$) 579 266 553 181

INDIO Indio Producido (kg) 4 200,86 4 573,00

$/ kilo 137,89 120,97

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136

H.- CONCLUSIONES Y RESULTADOS FINALES.-

El trabajo desarrollado a nivel de planta usando "SCRAP"

de Zinc bajo las condiciones descritas, dio resultados

satisfactorios conforme puede apreciarse en los análisis de

laboratorio tanto de soluciones como de residuos obtenidos

y comparados con los del proceso normal.

Igualmente se ha logrado reducir el consumo de polvo de

Zinc en los procesos de cementación de Indio de 38 t/mes

a 8 t/mes. Un menor consumo de 360 toneladas de polvo

de Zinc, generará una ahorro anual de US$ 168 588 en

beneficio de la planta "ZILERET" e Indio del circuito de

Zinc.

Integrar la solución "BARREN" al circuito de Zinc, ya que

contienen alto contenido de Zinc y Hierro. Actualmente es

derivada hacia la Planta de Lixiviación para su posterior

tratamiento.

Finalmente, el costo de las instalaciones mecánicas, no

fueron significativos debido a que se disponía en planta de

tanques y accesorios menores.

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137

111.- RESUMEN

El presente trabajo ha sido elaborado en base a las experiencias

realizadas en la Planta "ZILERET" e Indio del Circuito de Zinc de la

Empresa "DOE RUN PERU" - La Oroya División.

Con el propósito de alcanzar las metas y objetivos trazados dentro

del circ�ito del Zinc, relacionado a la Seguridad, Medio Ambiente,

Salud ocupacional, Producción con calidad y ReducGión de Costos,

así como cambios y modernización de los procesos metalúrgicos, se

efectuaron diversas pruebas en la unidad de Hidrometalurgia de la

Planta "ZILERET'' con la finalidad de reducir el índice de consumo

de polvo de zinc mediante el uso del "SCRAP" de Zn, como agente

neutralizante de la solución ácida rica en Indio, optimizando los

procesos de cementación de Indio, logrando mayor producción de

Indio refinado y reduciendo costos de procesamiento con respecto

al año fiscal 1 998, tal como se muestra en la Tabla Nº G.3.

Asimismo, se obtiene buenos resultados económicos, un ahorro

anual de US$ 168 588 por menor consumo logrado de Polvo de

Zinc, en beneficio de la Planta "ZILERET" e Indio del circuito de

zinc, el cual influye directamente en la mejora de la productividad

desde octubre de 1 998 hasta la fecha.

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138

IV.- BIBLIOGRAFIA

l. Clyde R. Dillard. "Química, Reacciones, Estructuras,

Propiedades". Editorial Fondo Educativo Interamericano S.A.

Bogotá 1 977.

2. D.H.H. Haung, M. Chía Aquije. "Hidrometalurgia II" - Perú.

3. DOE RUN PERU, Enero 1 998, Plan de Negocios y Presupuesto

1 998, La Oroya Magazine, Nº 1 página 13.

4. DOE RUN PERU, Enero 1 999, Performance 1 998, La Oroya

Magazine, página 1.

5. · DOE RUN PERU, Septiembre 1 999, Programa de

Entrenamiento en Seguridad para Supervisores, Opto. de

Capacitación, La Oroya, páginas 1-3.

6. Falla Jorge R., 26/02/98, "La Oroya: Trayectoria y Futuro",

Minas y Petróleo, Nº 92. páginas 3-10

7. Reporte de Producción y Despachos, Noviembre 98 - Octubre

99, División de Zinc.

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139

8. Robert H. Perry, Cecil H. Chilton; Biblioteca de Ingeniero

Químico, Sta Edición, Volumen Nº 5, Capítulo 19 - Me Graw -

Hill, 1 987.

9. Rudolf Wolff y Flemings, 14/01/99, "Mercado de Zinc", Minas

y Petróleo, Nº 135, páginas 8-9

10. Venancio Astucuri, "Principios de Hidrometalurgia y Algunas

Aplicaciones Fundamentales", Editorial Gol S.R.L., Perú 1 984.

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140

V.- APENDICES

A. DETERMINACION DE LA ACIDEZ.-

a. Para Rangos Altos:

Muestra : 2 ml en 100 ml de H2O destilada en erlenmeyer

de 250 ml.

Indicador : 3 gotas de anaranjado de metilo

Titulante : Solución Na2COa al 2,2% = 22 g/1.

Viraje : De coloración rosada a anaranjado.

H2S04 + H20 + Na2C03 Anaranjado de metilo Na2S04 + H2C03 + H20

PM 98

Peq. 49

X

106

53

22

49x22 --- (ml. de Na

2CO

3)

53 x2ml

Gastos del titulante. ml. Na2COa =G

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141

b. Para Rangos Bajos:

Sólo cambia la cantidad de muestra, se toma 10 ml de

muestra

49x 22 = 53 x 10 ml

(ml. de Na2C03)

= 2 g/1 (G)

Donde G = gasto en ml de Na2CO3

B. DETERMINACION DE Fe.

Muestra

Adicionar

Indicador

Titulante

Viraje

100 ml (muestra filtrada) en un erlenmeyer de

250ml.

15 ml. mixtura ácida

3 gotas de Difenilamina

Solución KMnQ4 al 0,0569% = 0,569 g/1

De coloración verde oscura a ligeramente

Violeta.

Reacción : MnQ4- + 5Fe+2 + 8H+ Difenilamm.,.Mn+2 + 5Fe+3 + 4H2O

Peso Equiv. 31,6 55,85

Mn+7 � Mn+2 + 5e­

Fe+2 � Fe+3 + e-

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mg/1 Fe+2

142

= X = 55,85 x 0,569 x 1000 {ml. KMnO )

31,6 X 100 ml 4

G= gasto de KMn04 = ml KMn04

mg/1 Fe+2 = 10 {G)

C. DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO (p.e)

- Se toma una muestra examen en una probeta de 100 ml.

- Se Coloca el densímetro, el cual al flotar indicará en la escala,

el valor del peso específico de la muestra o solución.

D. DETERMINACIÓN DEL pH

Se toma la muestra examen y se enfría hasta

aproximadamente a 25ºC.

Luego se lleva al potenciómetro, el cual se prende y se coloca

en pH, para proceder a su lectura. El potenciómetro que se

usa actualmente es un digital marca ORION RESEARCH.

Para retirar la solución examen, primero se apaga el

potenciómetro.

Se debe tener limpio tanto el depósito y el H20 donde está

sumergido el electrodo, con la finalidad de no deteriorar

dicho· electrodo.

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143

E. BALANCE DE MATERIALES EN LOS PROCESOS

HIDROMETALURGICOS.-

E.1.- BALANCE DE MATERIALES EN LA LIXIVIACION

NEUTRA.-

Análisis promedio. Base mes de Julio 1 998

Cu Pb

Fume(%) 0,12 8,4

Soluc.

Impura 0,09 0,04

(g/1)

CAKE del

Filtro 0,20 16,1

prensa

Nº2 (%)

1: gr/ton.

2. mg/1

H2S04 Zn

SPENT

(g/1) 152,9 42,9

Zn Cd

65,0 0,32

139,2 6002

14,4 -

Fe Mn

0,64 6,25

Fe In Ag H20 As Sb

8,2 0,20 195 1 0,6 0,29 0,05

0,01 0,01 0,03 - 0,004 0,003

21,2 0,30 - - - -

Ni As Sb

< 0,06mg/1 0,08mg/1 0,03mg/1

Se muestra en la Figura Nº E. 1 un esquema del Proceso

de Lixiviación Neutra.

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FUME 2 035 kg T = 80º C

(A)

t = 3 horas AGITACIONCONTINUA

(B) ZnS04

p.e. : 1,350 kg/1

y y

SPENT 16 000 litros p.e. : 1,222 kg/1

(D)

TANQUE DE LIXIVIACION NEUTRA

,-----1 FILTRO PRENSANº 2

y

CAKE

(C)

FIGURA Nº E. l.- ESQUEMA DE LIXIVIACION NEUTRA

,,.

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145

Consideraciones.- Los datos tomados son promedios del

mes de Julio de 1998.

FUME usado promedio = 2 035 kg/lote.

p.e. SPENT = 1,222 kg/1

p.e. ZnSQ4 = 1,350 kg/1

Balance Total

mA + ma = me + mo

2 035 + 16 000 (1,222) =me+ mo

21 587 =me+ mo ........................... (1)

Balance por Zn

0,65(2 035) + 0,0429(16 000) = O, 144 me + O, 1392 kg/1 (mo V)

2 009,15 = 0,144 me+ 0,1392 (mo V) ................. (2)

Balance por Fe

0,082 (2 035) + 0,00064 (16 000) = 0,212 me+ 0,00001 kg/1 (mo V)

177,11 = 0,212 me + 0,00001 (mo V) ................... (3)

Multiplicando la ecuación (2) por (0,00001) y

multiplicando la ecuación (3) por (-0, 1392), efectuando se

obtiene:

me= 835 kg = CAKE de Lixiviación Neutra ................ (4)

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(4) en ( 1) :

Luego:

146

21 587 = 835 + mo

mo = 20 752 kg= Masa de ZnSQ4

20752kg V= m

0/ p.e. = ---� = 15 372 litros de ZnSO

4 1,350 kg/1

E.2.- BALANCE DE MATERIALES EN LA LIXIVIACION

ACIDA.-

Análisis promedio : Base mes de Julio 1 998

Cu Pb Zn Cd Fe In Ag H20 As Sb

CAKE del

Filtro 0,20

PrensaNº2 16,1 14,4 - 21,2 0,30 - - -

(%)

SOLUCION 0,38 0,02 79,6 0,39 81,4 1,20 - - -

ACIDA (g/1)

CAKE de

Plomo(%) 0,04 31,1 2,8 0,02 6,1 0,17 682* 32,5 -

*: g/t.

H2S04 Zn Ni Fe Mn As Sb Si02 H20

SPENT

(g/1) 152,9 42,9 < 0,06* 0,64 6,25 0,08* 0,03* - -

Mn02 - - 7 65,0 0,04 0,02 2,3 5,6

(%)

* mg/1

Se muestra en la figura Nº E.2 un esquema del Proceso

de Lixiviación Acida.

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(A)

CAKE FILTRO PRENSA Nº2 1 670 kg

(B) SPENT (4 970 litros)p.e. : 1,222 kg/1

(C) H2SO4 (300 litros),------

.. .. ..

TANQUE DE LIXIVIACION

ACIDA

.J

p.e. : 1,84305 kg/1

(D) MnO2 (50 kg)

(E) H2O(3 550 litros)

(F) ..

, Solución Acida .------,---�----------.P·e. : 1,42 kg/1

..______ ________ , FILTRO PRENSA Nº 3

,. (G) CAKE de Plomo

FIGURA Nº E.2.- ESQUEMA DE LIXIVIACION ACIDA

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148

Balance Total:

IDA + ffiB + me + mo+ ffiE = ffiF + ma1 670 + 1,222kg/l (4 970 1) + 1,84305 kg/1 (300 1)

+ 50 + 3 550 = ffiF + ma11 896 == IDF + ma ........................... (1)

Balance por Plomo:

O, 161 (1670) = me( 2 �.��-s) + 0,3 ll(m0 )

268,87 = 1,41 x 10-5 IDF + 0,311 ma ..................... (2)

Multiplicando la ecuación ( 1) por (-0,311) se obtiene:

-3 805,71 = - 0,311 ffiF - 0,31 lma ............................ (3)

Resolviendo las ecuaciones (2) y (3) se obtiene:IDF = 11 372 kg de solución ácida.

Luego: Volumen de solución ácida producido:

(11372) = 8 008 litros1,42 Reemplazando IDF en ( 1) tenemos:

mo = 524 kg de CAKE de Plomo

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149

E.3.- BALANCE DE MATERIALES EN LA CEMENTACION DE

INDIO.-

Análisis promedio: Base mes de Julio 1 998

Cu Pb Zn Cd Fe In Ag H20 As Sb

Solución

Acida 0,38 0,02 79,6 0,39 81,4 1,2 - - - -

(g/1)

Solución

BARREN - - 93,3 - 35,2 0,02 - - 10,1 1 0,16 1

(g/1)

CAKE de

Indio(%) 2,3

1: mg/1

2: g/t.

0,25 17,4 0,18 8,4 2,9 93,02 51,8

CONTENIDO DE POLVO DE ZINC (%)

T/Zn 98,5

Me/Zn 92,9

-

Nota.- De los 8 008 litros obtenidos de solución ácida en

la lixiviación ácida sólo se usa 7 650 litros para procesar

precipitación (por cuestiones operativas) y los 358 litros

restantes quedan almacenados en el tanque de

neutralización.

En la figura Nº E.3 Se muestra un esquema del Proceso

de Cementación de Indio.

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(A)

SOLUCION ACIDA 7 650 litros p.e.: 1,42 kg/1 ·

*

(B) POLVO DE ZINC470 kg.

TANQUE DE

PRECIPITACION

(C)

SOLUCION BARREN p.e. : 1,32 kg/1

�---------1 FILTRO PRENSA Nº 5

(D) CAKE de Indioy

FIGURA Nº E.3.� ESQUEMA DE CEMENTACION DE INDIO

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151

Balance Total

mA + mB = me + mo10 863 + 470 = me+ mo

=> 11 333 = me + mo ..................... ( 1)

Balance por Indio:

(l 2 X l0-3) 10 863 =' 1 42'

(0 02 X 10-3) (me) + 0 029' 1,32 '

9,18 = 1,52 X 10-5 me+ 0,029mo ......... (2)

Multiplicando la ecuación (1) por (-0,029)

- 328,657 = -0,029 me - 0,029 mo ........... (3)

Resolviendo las ecuaciones (2) y (3) se obtiene:me = 11 016 kg de solución BARREN .... (4)

(l l O 16] 8 345 litrosVolumen de solución IJBARREN" 1,32 =

Reemplazando- (4) en (1) se obtiene:

mo = 317 kg de concentrado de Indio.

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F.- CARACTERISTICAS DE LA MATERIA PRIMA Y PRODUCTOS

PLANTA ZILERET E INDIO.-

A.- Materia Prima.- Residuos Lixiviados de Zinc, el cual es un

material muy complejo y de gran valor.

Características Físicas.- Pulpa de color parduzco, con un

peso específico promedio de 1 650 g/1 y un porcentaje de

· sólido de 45%.

Características Químicas.- El residuo seco tiene la

siguiente composición química:

Tabla F.1.- Residuo Seco en% (peso)

Zn Fe In Cd Cu Pb *Ag H2O

21,0 30,0 0,08 0,10 0,60 4,0 300 18,0

(*) : g/t

B.- Productos Principales:.

l. Sulfato de Zinc (ZnSO4):

Características Físicas.- Solución líquida transparente,

con un peso específico promedio de 1 350 g/1.

Características Químicas.- Tiene la siguiente

composición química :

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Tabla F.2.- Sulfato de Zinc en (g/1)

Zn In Fe Cu Pb *As * Sb * Co * Ni

140,0 0,01 0,02 0,05 0,03 1,5 2,8 0,5 1,5

(*) mg/1

2. Indio Refinado:

Características Físicas.- Metal blanco con lustre

metálico brillante. Se moldean en barras uniformes de

un 1kg ó 3 kg cada uno.

Características Químicas.- El Indio metálico refinado

tiene las siguiente composición química:

Tabla F.3.- Indio Metálico Refinado.

Ag Cu Pb Fe Zn Ni Tl Cd Sn In

(pureza)

< 0,1 20 20 2 <10 15 10 6 < 10 99,995%

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VI. GLOSARIO

l. BAG - HOUSE.- Casa de Bolsas para concentrar el "FUME" en

forma de Polvo.

2. BARREN .-

3. BLOCK.-

4. COOLER.-

Efluente de la unidad de Hidrometalurgía,

producto del proceso de cementación de Indio.

Grupo de celdas electrolíticas, en cada block

hay 20 celdas.

Enfriador utilizado en la plan ta Zileret y en

casa de celdas.

S. COTTRELL .- Planta para recuperar la calcina fina de los

6. CLEANERS.-

7. CHECK.-

8. FEEDER .-

9 .. FERRITA .-

10. FUME .-

gases provenientes de los tostadores de lecho

fluidizado.

Celdas limpiadoras que sirven para quitar las

impurezas contenidas en las espumas de los

Roughers y nos dan el concentrado final.

Solución pura obtenido luego de la etapa de

purificación.

Alimentador de carga.

Complejo oxidado de Hierro y Zinc (Fe203.ZnO),

producido en la tostación del sulfuro de Zinc.

Oxidas esfumados enriquecidos en sus

contenidos metálicos.

11. OVERFLOW.- Fracción que contiene partículas finas (-15

micrones) de un ciclón.

12. PREGNANT.- Solución que contiene el Indio en forma· de

In2(SQ4)3, para ser tratado mediante el proceso

de extracción por solventes.

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13. RED LER DS .- Sistema de transporte de sólidos mediante

eslabones.

14. ROUGHER .- Celdas de flotación que reciben la pulpa de

cabeza procedente de los acondicionadores ó

molinos.

15. SCAVENGER.-Celdas que reciben como carga el relave de los

Roughers

16. SCRAP .- Residuos sólidos producidos durante el

deslaminado de los cátodos de Zinc.

17. SPENT .- Electrolito gastado descargado de las celdas

electroliticas.

18. SPRAYS.- Rociado de spent en forma de lluvia para su

enfriamiento.

19. ST RIP PING.- Deslaminado de los cátodos de Zinc en casa de

Celdas.

20. UNDER FLOW.- Fracción que contiene partículas gruesas

( + 15 micrones) de un ciclón.

21. ZILERET .-

2;2. A/Zn .-

23. W/Zn .-

24. T/Zn .-

Planta de tratamiento de Residuos Lixiviados de

Zinc.

Zinc soluble en ácido (ZnO)

Zinc soluble en agua (ZnSQ4)

Zinc Total (ZnO +ZnSQ4 + Fe203.ZnO + ZnS)