Refinación Cobre LIX SX EW

7/25/2019 Refinación Cobre LIX SX EW

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA YAGROINDUSTRIA

DISEÑO DE UNA PLANTA DE REFINACIÓN DE COBRE POREL MÉTODO LIX-SX-EW

DISEÑO DE PLANTAS

CHÁVEZ CHRISTIANPULLAS ONATHANROMERO MICHELLE

Q!"#$% &' () !*"$ () &+,



2

ÍNDICE DE CONTENIDOS

1 RESÚMEN EJECUTIVO 4

2 OBJETIVOS DEL PROYECTO 5

2.1 Objetivo General 5

2.2 Objetivos Específicos 5

3 DATOS GENERALES DEL PROYECTO 5

4 LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA 6

4.1 Determinación de la Localización

4.2 !acrolocalización "4.2.1 #ro$imidad a las !aterias #rimas "

4.2.2 #ro$imidad al !ercado%

4.2.& 'ervicios ()sicos %

4.2.4 Disponibilidad de !ano de Obra *

4.2.5 +om,nicaciones 1-

4.& !icrolocalización 12

5 DEFINICIÓN Y GENERALIDADES DEL PRODUCTO 14

6 MATERIAS PRIMAS, INSUMOS Y SERVICIOS AUILIARES 1!

! BASES Y CRITERIOS DE DISE"O 1#

".1 Elementos +ondiciones / +onsideraciones para la Li$iviación en #ilas 2-

".2 0ormas / Est)ndares 21

".2.1 Est)ndares cnicos del #rod,cto 21

".2.2 Est)ndares cnicos del #roceso 22

$ AN%LISIS DE MERCADO 22

%.1 3n)lisis de la Oferta 2&

%.2 3n)lisis de la Demanda 24

%.2.1 #oblación de eferencia 25

%.2.2 #oblación Demandante #otencial 2

%.& +apacidad de la #lanta 2"

# DESCRIPCIÓN DEL PROCESO 2$



&

*.1 ed,cción de amao 6 +irc,ito de !olienda 2%

*.2 37lomeración 2*

*.& Li$iviación 2*

*.4 E$tracción &1*.5 e8e$tracción &2

*. Electroobtención &2

1& AN%LISIS DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS 33

11 DIAGRAMA DE BLO'UES 3$

12 DIAGRAMAS DE FLUJO 3#

13 DIAGRAMA INSTRUMENTAL Y DE TUBER(A P)ID 3#

14 LAY OUT * PLOT PLAN 3#

15 BALANCE ENERG+TICO * CONSUMO EL+CTRICO DE E'UIPOS 3#

16 LISTADO DE E'UIPOS 4&

1! LISTADO DE L(NEAS 42

1$ DATA SEETS DE E'UIPOS 43

1# NOMENCLATURA Y SIMBOLOG(A 63

REFERENCIAS BIBLIOGR%FICAS 64

ANEOS 6!



4

1 RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto tiene como objetivo producir cátodos de cobre al 99,99% de

pureza mediante la implementación de un proceso hidrometalúrgico LI!"!E#$ La

materia prima es el mineral proveniente del proyecto irador, con una ley de cobre

del &,'9%, del mismo (ue se planea tratar la tercera parte de su producción total$ La

capacidad del proceso es de )&&&& t*d+a, se inicia con una trituración primaria

mediante una trituradora giratoria seguida por una trituración secundaria y terciaria,

ambas realizadas en una trituradora de cono$ El mineral (ue ha sido reducido hasta

una granulometr+a aproimada de )- mm es sometido a un proceso de aglomeración

ácida, donde agua y ácido sul.úrico es a/adido y despu0s de un tiempo de curado de-1 horas es colocado en pilas de liiviación$ La liiviación es el siguiente paso del

proceso, consiste en percolar el cobre utilizando solución liiviante virgen y reciclada,

el cual recupera el cobre en .orma de sul.ato de cobre2 la solución pre/ada 34L"5 es

trans.erida a una piscina para ser luego bombeada hacia el proceso de Etracción y

6e!etracción de solventes, donde mediante el uso de un etractante y por el

.enómeno de intercambio iónico se consigue (ue la solución de sul.ato de cobre se

puri.i(ue y tenga la concentración adecuada para el proceso de electroobtención, el

cual consiste en celdas electrol+ticas donde la solución de sul.ato de cobre actúa

como electrolito y debido el paso de corriente el0ctrica pierde sus iones cobres, (ue

son trans.eridos a los cátodos de acero (ue con.orman la celda$ 7espu0s del

proceso la solución pobre es recirculada al 6e!etractor mientras (ue se obtiene

cobre con pureza de 99,99%$ 7espu0s de los procesos se prev0 una producción

diaria de 18,) t*d+a de cobre puro (ue cumpla con las normativas y estándares de

calidad internacionales$



5

2 OBJETIVOS DEL PROYECTO

2-1 OBJETIVO GENERAL

:btener cátodos de cobre al 99,99% de pureza utilizando la tercera parte de la

producción de mineral del 4royecto irador, mediante la aplicación de un proceso

hidrometalúrgico LI!"!E#$

2-2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Establecer las condiciones de operación adecuadas para obtener la mayor

e.iciencia de la planta$• ;daptar un circuito de reducción de tama/o (ue cumpla con los parámetros

re(ueridos de granulometr+a en el proceso$• 7ise/ar el sistema de liiviación adecuado para tratar )&&&& t*d+a de mineral,

obteniendo una recuperación de cobre del <'%$• 7e.inir variables y condiciones de operación en los procesos " y E#, para

obtener una producción de cobre diaria m+nima de 1& toneladas$

3 DATOS GENERALES DEL PROYECTOT./0. 3-1 Datos 7enerales del pro/ecto

N/ 0789

#rod,cción de cobre catódico con p,reza ****9 mediante ,n proceso:idrometal;r7ico de Li$iviación E$tracción por 'olventes / Electroobtención<L=>8'>8E?@

E:9;.<8=9.

E+AOE' A/drometall,r7/

C/9=. 7

08.0;>.8;?:

M.808.0;>.8;?:@ Ec,ador Bamora +:inc:ipeM;808.0;>.8;?:@ Cía a #indal 5122 / Cía principal Cía a #indal parro,ia

Los Enc,entros cantón antzaza provincia de Bamora +:inc:ipe.P0.> <8=8;?:

2- aos

S89;:=9;.0

+lasificación nacional de actividades económicas +==F 4.-

• +24 abricación de metales com,nes

+lasificación nacional central de prod,ctos ++# 2.-

• 414 +obre 0í,el 3l,minio 3l;mina #lomo Binc / Estao en br,to.



4 LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA

7ebido a su importante impacto sobre el riesgo y las utilidades de una compa/+a, la

localización de la planta de producción constituye un aspecto tan importante como laselección del proceso productivo para el 0ito de un proyecto$ "on varios los .actores

a tomar en cuenta al momento de tomar una decisión respecto a la localización de

una planta productiva 3servicios básicos, comunicaciones, condiciones climáticas,

población, actividades económicas, .acilidades de transporte, entre otros5, de

acuerdo con =eizer y 6ender 3-&&95 solo los costos de transporte pueden llegar a

totalizar hasta un -'% del precio de venta de un producto, es decir una cuarta parte

del ingreso total de una empresa$

La localización de una planta productiva puede además tener impacto en costos

como impuestos, salarios, materias primas, etc2 es necesario por tanto realizar un

análisis ehaustivo para determinar la localización óptima de una planta productiva

con el .in de alcanzar m+nimos costos de producción y distribución, maimizar la

utilidad, y disminuir las di.icultades y riesgos de construcción y operación$

4-1 DETERMINACIÓN DE LA LOCALIZACIÓN

7ada la importancia de la localización de un proyecto o planta productiva, la

selección de la misma debe ser abordada desde un en.o(ue sist0mico$ =eizer y

6ender 3-&&95 proporcionan cuatro m0todos de evaluación de alternativas de

localización>

• 0todo de cali.icación de .actores•

;nálisis del punto de e(uilibrio• 0todo del centro de gravedad• odelo de transporte

4ara el presente proyecto, considerando los datos de los (ue se dispone, se ha

seleccionado el 0todo de ?ali.icación de @actores para evaluar las di.erentes



"

alternativas de localización de la planta productiva propuesta para el desarrollo del

proyecto$

El m0todo de cali.icación de .actores permite evaluar de manera objetiva un grannúmero de .actores, asignando a cada .actor una ponderación de acuerdo a su

importancia para el proyecto (ue se est0 analizando2 =eizer y 6ender 3-&&95 listan

los pasos a seguir para la aplicación de este m0todo de la siguiente manera>

)$ Elaboración de lista de .actores relevantes$-$ ;signación de ponderación o peso de acuerdo a la importancia de cada .actor

para el proyecto en estudio$

8$ 7esarrollo de una escala común a cada .actor$1$ ?ali.icación de cada .actor para cada una de las localizaciones evaluadas$'$ ultiplicación de la cali.icación por cada su respectiva ponderación$

4-2 MACROLOCALIZACIÓN

?on el .in de reducir el problema de selección de la localización de la planta, y

considerando como criterio de pre!selección la cercan+a al punto de provisión de

materia prima, se escogió como alternativas para análisis a las provincias de Loja, El

:ro y Aamora ?hinchipe2 si bien la ciudad de achala no se encuentra cerca al

punto de provisión de materia prima se considera su selección como localización de

la planta debido a la gran ventaja de su cercan+a al puerto mar+timo$

4ara el presente estudio se consideran los siguientes .actores de evaluación>

4-2-1 PROIMIDAD A LAS MATERIAS PRIMAS

4ara el presente proyecto la proimidad a los proveedores de la materia prima

principal, el mineral de cobre, es uno de los .actores de mayor relevancia para la

localización considerando los altos costos de transporte (ue implicar+an el traslado

de grandes cantidades de mineral hacia la planta$



%

7e acuerdo con el estudio de .actibilidad realizado para la empresa E?"; por 7obre,

=o..ert, @ong, =aile y ?ollins 3-&&B5, la propiedad del 4royecto irador se centra )&

Cm al este del rio Aamora en la 4arro(uia Dundayme del cantón El 4angui, provincia

de Aamora ?hinchipe$ Las distancias de las respectivas alternativas al punto deprovisión de materias primas se presentan en la siguiente tabla>

T./0. 4-1 Datos de recorrido de transporte

L8.0;. N D. R8; ;. 7 =09. R8; 99.0 Bamora +:inc:ipe " *1.2 &%.4

Loja " &2& 221El Oro " & 441

<Goo7le Eart: 2-15@

4-2-2 PROIMIDAD AL MERCADO@

La cercan+a a los mercados en la mayor+a de los casos suele ser el .actor de mayor

relevancia2 sin embargo para el análisis de este proyecto, considerando el volumen

de materia prima a tratar con respecto al volumen de producto terminado obtenido,

no se considera como el .actor de mayor peso debido a (ue el costo de transporte

del producto terminado seria m+nimo con respecto al costo de transporte de la

materia prima$ La empresa de transportes amut ;ndino, en su estudio llevado a

cabo para el estudio de .actibilidad elaborado por 7obre et al$, estimó un costo de

transporte desde el 4royecto irador hasta el puerto de achala de -',B*ton$

4-2-3 SERVICIOS B%SICOS@

El acceso a servicios básicos es importante para cual(uier tipo de empresa o

proyecto$ 4ara el proyecto en estudio es importante en espec+.ico el acceso a

servicios de agua energ+a debido a la necesidad de los mismos en el proceso de

producción$ Los datos de disponibilidad de servicios básicos en las di.erentes

alternativas en estudio se resumen en la siguiente tabla>

T./0. 4-2 #orcentaje de población con acceso a servicio b)sico



*

L8.0;.S;8;

E0H89;8

S;8;

T0?:;8

A/.98;;:9

A=.

S;8;

R8088;?:

B.=.

C:K;?:

;8;

;;H:;8Bamora

+:inc:ipe%""9 2%%9 1*9 19 5-%9

Loja *"9 22"9 "*59 %5"9 4-9El Oro *49 2%9 "-*9 -%9 5&"9

<=0E+ +enso 2-1-@

4-2-4 DISPONIBILIDAD DE MANO DE OBRA@

La disponibilidad de mano de obra es un .actor importante a considerar al momento

de seleccionar la localización de una planta productiva, ser+a muy complicado

localizar una empresa en un lugar sin disponibilidad de mano de obra ya (ue

implicar+a contratar mano de obra eterna lo (ue probablemente aumentar+a los

costos$ Es además importante (ue la mano de obra disponible se encuentre

cali.icada y disponga de eperiencia en el campo de inter0s de la empresa$ "e

presenta a continuación un resumen de la disponibilidad de mano de obra disponible

en las di.erentes alternativas de localización y su distribución de acuerdo a las

actividades económicas>

T./0. 4-3 #oblación en edad de trabajar

L8.0;. M=< /Bamora +:inc:ipe &25& &5"-%

Loja 1%&-5 1"&*4"El Oro 2&%5 244""&

<=0E+ +enso 2-1-@

T./0. 4-4 Distrib,ción oc,pacional de la población

/ M=<

L8.0;.Z..

C;:8;L<.

E0

O

Z..

C;:8;L<.

E0

O



1-

37ric,ltores / trabajadores

calificados&4%9 &&& 119 2&-9

1&%

9&19

H Oc,paciones elementales 1*912

9&-49 1519

1&4

924%9

Operadores de instalaciones

/ ma,inaria1159 %19 1--9 -"9 -59 -%9

Oficiales operarios /

artesanos11&9

151

9159 &-9 4&9 49

rabajadores de los

servicios / vendedores"49 *49 14-9 21-9

252

92**9

#rofesionales científicos e

intelect,ales4%9 "9 429 12%9

1"1

911*9

0o declarado 4%9 4"9 559 1229 1119 *"9#ersonal de apo/o

administrativo &-9 &"9 &59 %29 *29 *49

cnicos / profesionales de

nivel medio19 249 2&9 259 &59 &9

Oc,paciones militares 259 1%9 119 -9 -19 --9Directores / 7erentes 129 149 1*9 1&9 1"9 229

<=0E+ +enso 2-1-@

F"e re.iere a limpiadores, asistentes dom0sticos, vendedores ambulantes, peones

agropecuarios, pes(ueros o de miner+a, etc$

4-2-5 COMUNICACIONES@

Las comunicaciones son un .actor de gran peso al momento de la selección de la

localización de un proyecto, su importancia radica en el hecho de (ue permiten y

.acilitan el contacto con e(uipos de trabajo, clientes, usuarios, proveedores, gestores,

entre otros2 optimizan por tanto procesos de negociación, administración y ejecución

de proyectos$ El acceso a comunicaciones de las di.erentes alternativas en estudio

se resume en la siguiente tabla>

T./0. 4-5 3cceso a com,nicación de la población

L8.0;. T0:. 80=0. I:9:9 C=9..



11

Bamora +:inc:ipe 5419 2129 2%59Loja -%9 29 &249

El Oro 459 219 &-%9 <=0E+ +enso 21-@

?onsiderando los .actores previamente detallados y su respectiva importancia para el

presente proyecto se procedió a la evaluación de las alternativas de localización

mediante el m0todo de cali.icación de .actores, la ponderación de cada .actor de

acuerdo su relevancia se distribuyó de la siguiente manera>

• 4roimidad a la materia prima> 8&%• 7isponibilidad de energ+a el0ctrica> )'%• "uministro de agua> )'%• 7isponibilidad de mano de obra> )'%• ?omunicaciones> )&%• ?uali.icación de mano de obra> )&%• 4roimidad al mercado> '%

Los resultados obtenidos de la evaluación por el 0todo de ?ali.icación de @actores

se presentan en la siguiente tabla>

T./0. 4-6 abla de +alificación de actores para el pro/ecto prop,esto

F.89

P 1 : 5 4 3 . 8 ; ? :

Z..

C;:8;L<. E0 O

+ a

l i f i c a c i ó n

+ a l i f i c a c i ó n

+ a



a

+ a



a

#ro$imidad a la materia prima &-9 1- &- " 21 5 15

Disponibilidad de ener7ía elctrica 159 % 12 * 1&5 1- 15

',ministro de a7,a 159 % 12 1- 15 * 1&5



12

Disponibilidad de mano de obra 159 % 12 * 1&5 1- 15

+om,nicaciones 1-9 % % * * * *

+,alificación de mano de obra 1-9 * * " " 1- 1-

#ro$imidad al mercado 59 " &5 " &5 1- 5

SUMA 1&& $6,5 $2,5 $2,5

?omo se puede observar en la Dabla 1$ la localización optima de la planta,

correspondiente a la mayor cali.icación ponderada, se encuentra en la provincia de

Aamora ?hinchipe2 esto es lógico considerando (ue el .actor de mayor peso es la

proimidad de la planta al punto de provisión de materia prima debido al gran

volumen de materia prima a manejar en el proyecto y al alto costo de transporte de la

misma$

4-3 MICROLOCALIZACIÓN

Gna vez seleccionada la provincia de Aamora ?hinchipe como macrolocalización del

proyecto, se procedió a la selección de la microlocalización$ 7e acuerdo con la

página de Hobierno ;utónomo 7escentralizado del cantón El 4angui, cantón donde

se localiza el proyecto irador, este cantón abarca cuatro parro(uias de las cualestres son rurales> El Huismi, 4achicutza y Dundayme y una parro(uia urbana> El

4angui$

En el art+culo de ;lberto ;raujo 3-&)'5, redactor del diario El ?omercio, eiste

actualmente un con.licto de tierras con los pobladores de Dundayme y El Huismi lo

cual representa en la actualidad un obstáculo al avance del 4royecto irador$

?onsiderando este antecedente como un .actor de riesgo para el avance del

presente proyecto, y .rente a la oportunidad de compra de un terreno de dos

hectáreas en el cantón antzaza, parro(uia Los Encuentros, se ha escogido este

lugar como localización .inal de la planta productiva del presente proyecto$

La dirección eacta de la localización seleccionada es barrio El Aarza, parro(uia Los

Encuentros, cantón antzaza, provincia de Aamora ?hinchipe, latitud &8J<BK sur y



1&

longitud <BJ8K oeste$ El terreno a ad(uirir .ue publicado para la venta en el mes de

mayo del presente a/o en la página eolocal, de acuerdo con el anuncio el terreno

cuenta con la ventaja de ser un terreno apto para hacer miner+a con

retroecavadoras, está ubicado a )' minutos hacia abajo siguiendo el rio zarza ytiene )& hectáreas de playa para lavar con retroecavadoras (ue constituir+an un

costo adicional al costo del terreno seleccionado$

F;=. 4-1 !icrolocalización #ro/ecto #rod,cción de +)todos de +obre

<Goo7le !aps 2-15@

5 DEFINICIÓN Y GENERALIDADES DEL PRODUCTO

El cobre ha sido utilizado desde la prehistoria para .abricar utensilios y objetos

decorativos2 en la actualidad el cobre re.inado es trans.ormado posteriormente en

materia prima elaborada destinada a abastecer la industria manu.acturera de

productos para el consumo de la sociedad$ Los principales sectores de aplicación del

cobre son>

• Industria> ?ableado de edi.icaciones, tuber+as de agua y de gas, sistemas

t0rmicos, techumbres, terminaciones, componente estructural$



14

• Decnolog+a> sirve como materia prima en la .abricación de cables y

componentes electrónicos para computadores y tel0.onos móviles, su

aplicación radica en su e.iciencia en la transmisión de datos$•

Dransporte> se utiliza como componente estructural de automóviles, trenes,aviones, barcos e incluso en veh+culos espaciales$

En el siguiente grá.ico se puede observar un resumen es(uemático de la anterior

distribución de acuerdo a porcentajes de demanda por el tipo uso, este gra.ico ha

sido realizado por la empresa CE en base a datos estad+sticos publicados por MDhe

International #rought ?opper ?ouncilN, I#?? por sus siglas en ingles$

F;=. 5-1 Fsos del cobre d, ac,erdo al tipo de ind,stria

<I!E 2-15@

"us propiedades únicas como su resistencia, durabilidad, reciclabilidad y alta

conductividad t0rmica y el0ctrica lo constituyen como una materia prima esencial con

alto potencial en el mercado, sus principales propiedades se detallan en la siguiente

tabla>

T./0. 5-1- #ropiedades J,ímicas del cobre

P;. V.0 0;mero atómico 2*Calencia 12Estado de o$idación K2Electrone7atividad 1*



15

adio covalente <3@ 1&%adio iónico <3@ -*adio atómico <3@ 12%+onfi7,ración electrónica 3rM&d1-4s1

#eso atómico <7Nmol@ &54Densidad <7NmL@ %*#,nto de f,sión <+@ 1-%&#,nto de eb,llición <+@ 25*5

<antalean G. 1**-@

"e puede obtener cobre re.inado de di.erentes purezas en .unción de su aplicación,

el grado de pureza más alto corresponde a un 99,99%, este cobre generalmente es

destinado a la .abricación de cables el0ctricos debido a su alta conductividad

el0ctrica$

;demás de obtener cátodos de cobre de alta pureza el presente proyecto busca

obtener un producto .inal (ue cumpla con especi.icaciones de normas nacionales e

internacionales, en pos de .acilitar la aceptación y epansión hacia el mercado

internacional$ En base a esto, como un objetivo estrat0gico del proyecto, se buscará

el cumplimiento de las especi.icaciones de la norma ;"D O))'!)& M"tandard

"peci.ication .or Electrolytic ?opper ?athodeN en cuanto a impurezas aceptables en

el producto terminado a obtener$

T./0. 5-2 Especificaciones 3'! (8115

E0:9 S/0 'elenio 'e 2-el,rio e 2-(ism,to (i 2- Máximo total grupal 3,0

3ntimonio 'b 4-3rsnico 3s 5-Estao 'n 5-#lomo #b 5-

Aierro e 1-- 0í,el 0i 1--3z,fre ' 15-#lata 37 25- Máximo permisible 65,0

<Iennecott 2-15@



1

El producto a obtenerse en el presente proyecto, además de cumplir con las

especi.icaciones de la norma ;"D O))' cuenta con las siguientes caracter+sticas

en cuanto a presentación comercial>

T./0. 5-3 Especificaciones de presentación comercial

C..899;8. V.0#,reza ****9Lar7o 1- m3nc:o 1- mEspesor &- 6 &5 cm#eso apro$imado 1&2 8 1%5 I7#iezas por pa,ete 1*

<'o,t:ern +opper 2-15@

Gna representación ilustrativa de la presentación comercial del producto del presente

proyecto se puede observar en la siguiente .igura>

F;=. 5-2 #a,etes flejados de c)todos de cobre

<Iennecott 2-15@

6 MATERIAS PRIMAS, INSUMOS Y SERVICIOSAUILIARES

T./0. 6-1 #ropiedades / Especificaciones de !ateria #rima

M.9;. P;. C.:9;.!ineral de +obre 1---- tonNdía

T./0. 6-2 #ropiedades / Especificaciones de =ns,mos



1"

I:= C.:9;.

Pcido ',lf;rico 1"- tonNdía

E$tractante 1"5Q7Nton +,+)todos de acero ino$idable 2 c)todos por celdas

T./0. 6-3 #ropiedades / Especificaciones 'ervicios 3,$iliares

S;8; A=K;0;. C.:9;.

37,a 1--- tNdía

Ener7ía Elctrica 215 QR8:Nlb +,

Ener7ía +alórica -1 QSNlb +,T./0. 6-4 #ropiedades / Est,dio !ineraló7ico del !ineral de !irador

P;. C..899;8. V.0

Densidad promedio 2"-- Q7Nm&

Le/ promedio de +obre -5*9

Le/ promedio de Oro -2- 7Nton

Le/ promedio de #lata 1- 7Nton

#orcentaje de ',lf,ros 9

#orcentaje de #irita -59#orcentaje de +alcopirita 559 <Ec,acorrientes 2-11@

T./0. 6-5 #ropiedades del Pcido ',lf;rico

P;. C..899;8. V.0

+oncentración *%9

'ol,bilidad !iscible con a7,a libera m,c:o calor

#eso específico <25+@ 1%4 pA <sol,ción 10@ -&

#,nto de eb,llición 2*- +

#resión de vapor 1 mmA7 145% + <Ec,acorrientes 2-11@

T./0. 6-6 #ropiedades del E$tractante



1%

P;. C..899;8. V.0

0ombre 3cor7a !54-

amilia ,ímica O$imas3plicaciones #L' de alto 7rado alta selectividad +,Ne

#eso específico <25+@ -*58-*"

Ciscosidad <25+@ T2-- c#

#,nto isotrmico de e$tracción de cobre <25+@Or7)nicoU V4& 7NL

3c,osoU T1" 7NL

#,nto isotrmico de re8e$tracción de cobre <25+@Or7)nicoU T2& 7NL

3c,osoU V&2 7NL

'electividad de cobre V2---7NL

<+E+ 2-11@! BASES Y CRITERIOS DE DISE"O

4ara la selección preliminar del tipo de trituración, euho.. 3-&)'5 presenta una gu+a

(ue se indica en la Dabla <$), esta indica la granulometr+a re(uerida del mineral

según el m0todo de liiviación, además de su tiempo aproimado correspondiente$

T./0. !-1 G,ía para la selección preliminar del tipo de trit,ración

MH9 L;K;;.8;?: T.. T; .K;.

E99;8.

En sitio

En vacíes

En pilas

En tan,es

Grandes / variables

Aasta 15--

Aasta 15-

Aasta 12

Cariable

3os

1 a meses

15 a &- días

D;:;8.+on a7itación

+on a7itación

Aasta 2

Aasta --1

1 a 24 :oras

1 a 1- :oras

<0e,:off 2-15@

?odelco 3-&)85, proporciona in.ormación sobre el tama/o re(uerido para la liiviaciónde distintos minerales$ Esta in.ormación se la proporciona en la Dabla <$-$

T./0. !-2 amaos típicos de menas para li$iviación de distintos minerales

M;:.0 T.. .00. ASTM



1*

+obre o$idado 812--

Oro 8-25 a <8-@

+oncentrador de oro <s,lf,ros@ 8--44 a <8&25@

Franio 82 a 8-15 <81- a 81--@(a,$ita 8-15 a <81--@

+oncentrado de ní,el <s,lf,ros@ 8--"4 a <82--@

+alcinados de zinc 8--"4 a <82--@

<+odelco 2-1&@

Lastra y ?hase 3-&)15, dan indicaciones sobre los sistemas de aglomeración más

comunes para el cobre según la granulometr+a del mineral, lo (ue se indica en la

Dabla <$8$

T./0. !-3 'istemas de a7lomeración m)s com,nes para el cobre

G.:=09. S;9. .0.8;?: A0.:9

Gr,esa <V15 mm@ 'istema simple de cinta transportador Pcido ',lf;rico

ina <T15 mm@ ambor rotatorio Pcido ',lf;rico

<!.. Lastra / +lement I. +:ase 2-14@

"e tomó como base de dise/o los datos de una planta hidrometalúrgica de cobre en

operación, llamada antos Olancos ubicado en ?hile$ Esta planta tiene una

capacidad de producción similar a la establecida en el objetivo del proyecto, por lo

(ue se puede tener una aproimación cercana$

T./0. !-4 (ase de diseo para implementación de #lanta L=>8'>8E?

MANTOS BLANCOS1- C.:8.

onelaje medio de mineral tratado 1&--- tNdía

Gran,lometría típica del prod,cto "-9 a "59 81N4W2- L;K;;.8;?:iempo de li$iviación %5 :r

+oncentraciones#L'U +, " 7NL AK 7NL

EU +, - 7NL AK 15 7NL3- EK9.88;?: S0:9 S

+a,dal 11-- m&N:r +ons,mo de e$tractante promedio 1"5 Q7Nt +,

4- E089/9:8;?: E



2-

+apacidad de prod,cción 15- tNao5- G:.0 0. P0.:9.

+ons,mo total de )cido s,lf;rico 2-- tNdía

+osto operacional total -%1 centNlb

<evista de !inería +:ilena 0o. 2"* 2--4@

!-1 ELEMENTOS, CONDICIONES Y CONSIDERACIONES PARA LA

LIIVIACIÓN EN PILAS

"egún ?odelco 3-&)-5, se deben considerar las siguientes indicaciones para el

dise/o e implementación de pilas de liiviación$

)$ 7isponer de amplias super.icies de terreno, relativamente llanas, con menos

de )&% de pendiente$

-$ ?apacidad y .leibilidad para admitir grandes variaciones de leyes de mineral

y tiempos de liiviación$

8$ Gtilizar láminas impermeables sencillas para evitar p0rdidas por in.iltración y la

contaminación del subsuelo$

1$ 6ealizar un estudio geomecánico del material depositado para alcanzar la

máima altura posible y evitar el derrumbe de la pilas$

'$ :rganizar un conjunto de pilas de manera de ordenar el .lujo de l+(uidos en.orma seriada para lograr un enri(uecimiento progresivo de la solución al

pasar de una pila en otra$

$ ?on proporciones entre )& y -&% de materiales .inos puede generarse

problemas de permeabilidad (ue impidan a percolación$

!-2 NORMAS Y EST%NDARES

!-2-1 EST%NDARES T+CNICOS DEL PRODUCTO

T./0. !-5- Especificaciones 3'! (11581- para c)todos electrolíticos de cobre <Grado 1@

E0:9 C;8;?: K; T9.0 0 G= K

'e ----2 ----&



21

e ----2

(i ----1

'b ----4 8

#b ----5 83s ----5 8

e ---1 8

0i ---1 8

'n ----5 8

' ---15 8

37 ---25 8

otal m)$imo permitido ---5 8 <London !etal E$c:an7e 2-15@

!-2-2 EST%NDARES T+CNICOS DEL PROCESO

T./0. !-6 0ormas 3'! est)ndares del proceso

N. ASTM C;8;?: K;

3'! 2*%"812

'tandard 'pecification for

+orr,7ated #ol/et:/lene

#ipe and ittin7s for !ine

Aeap Leac: 3eration

3pplications

'#%&1'amplin7 and 3nal/sis of

+opper +at:odes

3'! (%4811a'tandard erminolo7/ for

+opper and +opper 3llo/s <3'! 2-15@

$ AN%LISIS DE MERCADO

El estudio de mercado es la herramienta (ue permite conocer al consumidor, sus

necesidades y epectativas, representa por tanto la puerta de entrada de una

empresa a un mercado espec+.ico$ 7el estudio de mercado se puede estimar no solo

la demanda de un producto sino tambi0n la capacidad de producción de una planta,

considerando (ue la elaboración y ejecución de un proyecto tienen como objetivo la



22

satis.acción de una necesidad mediante un proceso rentable$ La realización de un

estudio de mercado implica el análisis sistemático de todos los componentes (ue

constituyen el mercado 3demandantes, o.ertantes, proveedores, competidores, etc5 y

(ue pueden a.ectar de manera positiva o negativa en el desempe/o del proyecto$ 7elcorrecto análisis e identi.icación de la población demandantemente e.ectiva o

segmento de mercado depende el 0ito o .racaso de un proyecto$

En su proyecto de titulación "osanda 3-&&5 menciona (ue eisten tres tipos de

investigación de mercados>

• Investigación eploratoria> dise/ada para obtener análisis preliminar de la

situación con un gasto m+nimo de dinero y tiempo$• Investigación concluyente> suministra in.ormación, se caracteriza por

procedimientos .ormales de investigación (ue comprenden objetivos de

investigación y necesidades de in.ormación claramente de.inidos$• Investigación del desempe/o> es un elemento esencial para controlar los

programas de marPeting de acuerdo con los planes$

El presente estudio de mercado corresponde a una investigación eploratoria, los

datos presentados en el siguiente análisis de mercado provienen de .uentes de

in.ormación estad+stica, debido al destino industrial de consumo del producto no esposible realizar un análisis por medio de encuestas o contacto directo con el

consumidor .inal$

$-1 AN%LISIS DE LA OFERTA

En el pa+s no eisten empresas dedicadas a la producción de cobre re.inado, el

cobre re.inado o convertido en componentes estructurales para la industria esimportado$ El nivel de importaciones de cobre re.inado supera en gran porcentaje al

nivel de eportaciones de concentrados de cobre (ue realiza el pa+s, tal como se

puede observar en la siguiente .igura>



2&

F;=. $-1- E$portaciones e importaciones mens,ales de cobre en Ec,ador

<rade 2-15@

En la encuesta de manu.actura y miner+a realizada por el IE? en el a/o -&)8 se

puede evidenciar (ue los productos de cobre .abricados en el pa+s son producidos a

partir de cobre previamente re.inado, el cual es importado del etranjero$

T./0. $-1 Empresas cons,midoras de cobre refinado Ec,ador

C0. P=89 C.:9;.3lambre de aleaciones de cobre a base de cobre8zinc <latón@ &-"&2 mLavaderos sin elementos calefactores no mec)nicos ni elctricos para

,so domstico de cobre 4- ,Estropajos de cobre 15*-42 ,3lambre de cobre c,/a sección transversal no e$ceda mm no estril

<e$cepto los cables trenzados@2-%2 I7

#lanc:as para la reprod,cción 7rabadas en relieve o en :,eco

directamente a la mano o mec)nicamente sobre madera linóleo. cobre

acero entre otros

*% I7

<+antidad artíc,los prod,cidos Enc,esta man,fact,ra / minería =0E+ 2-1&@

"e concluye por tanto (ue no eisten competidores directos o indirectos para elpresente proyecto, razón por la cual no es posible realizar un análisis de la

competencia$ El hecho de no tener competencia hace del presente proyecto una

atractiva alternativa de inversión, considerando (ue como regla general los

productores pioneros son (uienes controlan el mercado$



24

$-2 AN%LISIS DE LA DEMANDA

El cobre re.inado tiene un amplio mercado no solo a nivel nacional sino tambi0n

internacional, en el pa+s se consumen aproimadamente ')&& Pilos de cobre re.inado

bruto anualmente lo (ue lo convierte en un mercado potencial$ "i consideramos

además la alta demanda internacional de cobre re.inado a partir de los datos

proporcionados por el IE? en su Encuesta de anu.actura y iner+a -&)8,

podremos proyectar una demanda aproimada (ue nos ayudara a estimar la

capacidad de producción de nuestra planta$

$-2-1 POBLACIÓN DE REFERENCIA

"on todos los posibles consumidores del producto del presente proyecto tanto a nivel

nacional como internacional, analizando los datos de importaciones y eportaciones

(ue se presentan en la @igura B$) podemos determinar (ue eiste una amplia

demanda nacional de este producto$



25

F;=. $-2 E$portaciones an,ales de cobre en Ec,ador

<rade 2-15@

;nalizando ahora la @igura B$- podemos observar (ue eiste tambi0n gran demandade cobre a nivel internacional, si bien actualmente únicamente se eporta

concentrado de cobre se in.iere (ue el cobre como cátodos re.inados tendr+a igual o

mayor demanda (ue el concentrado de cobre$

$-2-2 POBLACIÓN DEMANDANTE POTENCIAL

"e de.inió como población demandante potencial al sector de la manu.actura (ue

trabaja eclusivamente en el procesamiento de cobre re.inado$ Eisten )-< clientes

potenciales a nivel nacional para el producto del presente proyecto los cuales se

presentan en la siguiente tabla>

T./0. $-2 Empresas cons,midoras de cobre refinado en Ec,ador

A89;;. 8:?;8.NQ

.

C:=

I:9;abricación de metales com,nes 25 *44-%112abricación de prod,ctos elaborados de metal e$cepto

ma,inaria / e,ipo"& 4-152%22

abricación de prod,ctos de inform)tica electrónica /

óptica5 51%&5%

abricación de e,ipo elctrico 24 4"4-1"%*-<=0E+ 2-15@

?onsiderando además la importancia de la proyección internacional de las empresas

y su in.luencia en el desarrollo, crecimiento, y .ortalecimiento de las mismas, se

realizó un análisis de la población demandante potencial a nivel internacional$ 7e la

Dabla B$8 se puede concluir (ue a nivel internacional el pa+s con mayor consumo de



2

cobre es ?hina, lo cual lo convierte en mercado potencial para la proyección

internacional de la empresa$

T./0. $-3 Demanda de cobre refinado a nivel m,ndial <miles !@

P.2&11 2&12 2&13 2&14

!iles ! !iles ! Car 9 !iles ! Car 9 !iles ! Car 9+:ina "*15 %%4- 11" *2%2 5- *"4 5-E,rozona 2%&5 212 8"* 24-5 8"* 24-5 --EEFF 1"45 1%-2 && 1%2- 1- 1%&% 1-

Sapón 1--& **1 81& *%1 81- *%1 --+orea del s,r "%4 "25 8"5 "1% 81- "25 1-,sia " " - "2 85- * 8-5aiR)n 45" 4&2 855 4&2 -- 4& 1-=ndia 4-2 454 121* 4"2 4- 4* 5-(rasil 421 45" % 4" 4- 4*5 4-,r,ía &%2 &*1 24 &*& -5 &*" 1-#rincipales países 11* 1"&%- 4 1"52 1 1%1%* &-Otros &--" &1% 54 &1"% -& &2"4 &-otal m,ndial 1*2 2-54% 4" 2-%2* 14 214& &-

<Elaborado por +oc:ilco en base a información de O=E+ ?ood !acQenzie / ?orld !etal 'tatistics 2-15@

$-3 CAPACIDAD DE LA PLANTA

La capacidad de la planta deber+a calcularse en .unción a la demanda insatis.echa

del mercado, no obstante, la disponibilidad de materia prima, as+ como los recursos

económicos disponibles representan .actores limitantes para el presente proyecto$

T./0. $-4 +aracterísticas #ro/ecto !irador

P789 M;. 7 M;. N9Empresa +orrientes es.ec,rsos minerales <on@ 11"1------+obre <on@ *-%*-- <-.5*9 +,@Cida ;til de la mina T &- aos#roceso planificado <onNdía@ &---- a ----<,n7eomine 2-1-@



2"

En la Dabla B$1 podemos observar (ue la proyección de etracción de mineral de la

empresa E?"; a partir del 4royecto irador es de 8&&&& toneladas diarias, sin

embargo no es posible considerar como punto de partida el procesamiento total del

material etra+do por la compa/+a debido a (ue E?"; dentro de su proyecto planea,además de la etracción de mineral, la concentración del mismo por medio de

.lotación, lo cual limita la materia prima disponible para el presente proyecto$

El .actor económico constituye otro .actor limitante para la capacidad de producción

de la planta ya (ue no se considera posible conseguir el .inanciamiento necesario

para la construcción de una planta de elevada capacidad, tomando en cuenta (ue se

trata de una empresa nueva en el mercado$ "e considera por tanto viable laestimación de una capacidad aproimada del )&% de la producción de E?";, es

decir )&&&& ton*d+a$

"i bien la producción estimada no cubre la demanda actual del mercado el dise/o se

realiza con un sobredimensionamiento tal (ue permita la .utura ampliación de la

capacidad de la planta una vez se haya consolidado .inancieramente y se evalu0 la

negociación con otros proveedores$

# DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

#-1 REDUCCIÓN DE TAMA"O * CIRCUITO DE MOLIENDA

El mineral debe ser preparado en una planta de trituración o chancado y luego, se lo

aglomera con el objetivo de obtener una granulometr+a adecuada (ue permita un

buen coe.iciente de permeabilidad de la solución, con el .in de tener una liiviacióne.iciente$

El proceso de chancado se realiza en dos grandes etapas>

• Drituración o chancado primario o grueso$



2%

• Drituración o chancado .ino> proceso (ue comprende las etapas de chancado

secundario, terciario y cuaternario$

Independientemente de otras variables, el tama/o de part+cula de mineral a liiviar

de.ine la velocidad de disolución y por ende el tiempo de residencia$ 3?odelco, -&)-5

"egún euho.., como se indica en la Dabla <$), para la liiviación en pilas el mineral

se tritura hasta obtener tama/os entre )&& y -'& mm$ "in embargo, el tama/o t+pico

para liiviación de mineral de cobre oidado es de )- mm, por lo (ue se re(uiere un

sistema de reducción de tama/o (ue alcance esta granulometr+a$

"e propone un sistema de chancado de 8 pasos>

• 4rimer ?hancado> ?onsiste de un ?hancador Hiratorio

• "egundo ?hancado> Damizadora y ?hancadores de ?ono

• Dercer ?hancado> Damizadora y ?hancadores de ?ono

#-2 AGLOMERACIÓN

Diene como objetivo preparar el material mineralizado para la liiviación, con el .in de

garantizar un buen coe.iciente de permeabilidad de la solución$ En la aglomeración

ocurre la adhesión de las part+culas .inas a las gruesas, evitándose as+ el problema

generado por los .inos en la liiviación$

4ara elegir el sistema de aglomeración adecuado, se utilizó el criterio de Lastra y?hase, (uienes proponen la utilización de un Dambor rotatorio para granulometr+as

de )' mm o in.erior, (ue es nuestro caso$ ;demás se utiliza el propio agente

liiviante 3ácido sul.úrico al 9B%5 como agente aglomerante$



2*

4ara asegurar una buena aglomeración se realiza la adición del aglomerante sobre el

mineral relativamente seco, la mezcla entre mineral y aglomerante es la más +ntima

posible, se utiliza la cantidad de l+(uido necesario para alcanzar la humedad óptima y

se considera un tiempo de reposo de -1 horas antes de la liiviación$ 3?odelco,-&)-5

#-3 LIIVIACIÓN

El proceso de liiviación re(uiere disponer de un patio, o super.icie de apoyo de la

pila, en la (ue se coloca la impermeabilización$

Gna vez preparado el mineral, se coloca en montones de sección trapezoidal y alturacalculada 3pilas5 para proceder a su riego con la solución liiviante preparada, la cual

consiste de ácido sul.úrico concentrado 39B%5 y solución de re.ino recirculado del

proceso "$ ;l percolar la solución a trav0s de la pila, se recolecta la solución

enri(uecida y se la lleva a un proceso de puri.icación$

4ara asegurar una liiviación e.ectiva se debe controlar> la permeabilidad de la masa

a liiviar, la localización de los minerales a disolver, el volumen del material, la

distribución de tama/os, área epuesta , super.icie espec+.ica, tama/o de part+culas,

porosidad, presión capilar y rugosidad de las super.icies$ 34ayno Q ar(uinez, -&)&5



&-

F;=. #-1 #roceso L=>NE>N'? para refinación de cobre

<!+ edbooQ +o7nis Gro,p 2--%@

Las soluciones recogidas son llevadas a piscinas desarenadoras para ser clari.icadas

y a continuación .luyen a di.erentes piscinas según la calidad de la solución$

• 4iscina de solución rica 34L"5

• 4iscina de solución intermedia 3IL"5, la cual se lo recircula para regar el

aglomerado .resco y generar as+ 4L"$ 3?odelco, -&)-5

#-4 ETRACCIÓN

Es un m0todo de puri.icación de la solución rica obtenido en la liiviación$ La solución

acuosa 34L"5, (ue contiene el ion de cobre metálico entra en contacto con una

solución orgánica inmiscible y mediante un intercambio orgánico se produce la

etracción del ion metálico desde la solución acuosa por parte de la solución

orgánica$

;l mezclarse las .ases acuosa y orgánica, el e(uilibrio se irá dando paulatinamente,

debido a (ue la trans.erencia de masa depende de varios .actores como> tiempo de

residencia, área de inter.aces acuoso*orgánico y potencial (u+mico en la inter.ace$



&1

;s+ se genera una .ase orgánica cargada con la especie metálica de inter0s (ue es

transportada a la etapa de re!etracción y una solución acuosa de re.ino (ue es

recirculada a las pilas de liiviación como agente liiviante$ 3"oto, R$, -&)-5

F;=. #-2- Es,ema mezclador8sedimentador para operaciones de E$tracción8ee$tracción.

<'oto S. 2-12@

#-5 REETRACCIÓN

En esta etapa el reactivo orgánico cargado 3:?5 es puesto en contacto con electrolitopobre proveniente del proceso de electro!obtención, siendo capaz de descargar el

cobre a una solución de alta pureza y concentración de cobre y ácido2 el cobre pasa

de la .ase orgánica a la acuosa, .ormando as+ un electrolito apto para la electro!

obtención en el sector E#$ "e obtiene la .ase orgánica descarga 3:75, la cual se

recircula a la etapa de etracción$ 3"oto, R$, -&)-5

#-6 ELECTROOBTENCIÓN

Dambi0n conocido como precipitación por reducción electrol+tica, es uno de los

procedimientos más sencillos para recuperar en .orma pura y selectiva metales a

partir de una solución enri(uecida$



&2

El proceso consiste en recuperar el metal desde una solución liiviada previamente

puri.icada y depositarlo en un cátodo utilizando un proceso de electrólisis$ 3"oto, R$,

-&)-5$

F;=. #-3. #rincipio de la electroobtención

<3p,nte de Aidrometal,r7ia Fniversidad de 3tacama 2-11@

4ara realizar el proceso de electroobtención se re(uiere de instalaciones

especializadas denominadas celdas electrol+ticas las cuales están e(uipadas por un

sistema de circuidos (ue permite circular corriente el0ctrica de baja intensidad$ "eusa cátodos 3acero inoidable5 y ánodo 3la propia solución5, para (ue se d0 el

traspaso de electrones del ánodo al cátodo$ 3?odelco, -&)-5

1& AN%LISIS DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS

T./0. 1&-1 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8actores cnicos

;9.0=;. P;9.0=;.

F.89 TH8:;83lto tiempo de residencia

temperat,ra ambiente / presiónatmosfrica

(ajo tiempo de residencia temperat,rasobre los 12-- + / presión atmosfrica

a. le$ibilidad del 3lta (aja



&&

proceso b. Operación contin,a 'i !a/oría del proceso es (atc:

c. +ontrol invol,crado iempo de Li$iviacióniempos de car7a / descar7a de :ornos

<(ajos tiempos de residencia@

d. +ampos comerciales !etalmec)nica 0acional / E$tranjera

e. Dific,ltades tcnicasinvol,cradas

ase Li$iviación / E$tracción por 'olventes

Operación de los distintos :ornos

f. e,erimientosener7ticos

(aja <+:ancadoras /Electrobtención@. emperat,ra

ambiente.

3lta <Aornos / Electrorefinació[email protected],ra sobre 12-- +

7. 'ervicios a,$iliarese$tras re,eridos

37,a / ratamiento de efl,enteslí,idos

O$í7eno tcnico +omb,stibleratamiento de emisiones 7aseosas

:. #osibilidad de f,t,rodesarrollo

ecnolo7ía en constante

evol,ción / se p,edee$perimentar con el proceso.

3d,isición de e,ipos m)s eficientes /menos contaminantes.

i. ies7os de sal,d /se7,ridad invol,crados

(ajos <=n:alación de solventesr,ido@

3lto <,idos contaminación l,mínicaaltas temperat,ras 7ases contaminantes

/ metales pesados@

<LieR 2--%@T./0. 1&-2 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8

!ateria #rima

;9.0=;. P;9.0=;.

M.9;. P;. !ineral de cobre proveniente del pro/ecto !irador

a. Disponibilidad presente / f,t,ra

En ,n presente baja alta en el f,t,ro con operación de los pro/ectos mineros

b. #rocesamientore,erido

ed,cción de tamaoa7lomeración li$iviacióne$tracción por solventes

electrodeposición.

+oncentración por flotación secadotostación f,ndición conversiónrefinación anódica / refinación

catódica.

c. e,erimientos dealmacenamiento

3lto elevados vol;menes.

d. #roblemas de

manejo del material e,erimiento de ma,inaria pesada.<LieR 2--%@

T./0. 1&-3 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8esid,os / ',bprod,ctos



&4

;9.0=;. P;9.0=;.

R;= 7S=/=89

Efl,ente Lí,idos 'O2 +O2 +O 0O$ Pcido ',lf;rico Escoria.

a. +antidad

#rod,cida!edia 3lta

b. Calor 0in7,no invol,cra costo

de tratamiento.

El ;nico s,bprod,cto es el )cido s,lf;rico con ,nvalor de X124Nton concentrado +,. Los dem)sresid,os invol,cran ,n costo de tratamiento.

c. !ercados potenciales / ,sos

0in7,no =nd,stria J,ímica

d. #roblemas dedescarte

e,iere de ,n tratamientode a7,as para s, descarte.

'e re,iere tratamiento de emisiones 7aseosas / dela escoria para s, descarte.

e. 3spectosambientales 3mi7able con el ambiente Elevada contaminación ambiental<LieR 2--%@

T./0. 1&-4 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8E,ipos

;9.0=;. P;9.0=;.

E=;

• +:ancadoras• 37lomeradoras

• E$tractor • #lanta de electro8obtención.

• +eldas de lotación• 'ecador

• AornosU de tostación flas: delimpieza de escoriasconvertidor anódico

• +eldas de electrorefinación.

a. DisponibilidadOferta variada de +:ancadoras /37lomeradoras. Oferta red,cidaU

E$tractor / electroRinnin7

Oferta de :ornos de tostaciónflas: limpieza de escorias

convertidor / anódico limitada.

b. !ateriales deconstr,cción

+onstr,cción de pilas de li$iviación /

piscinas de recolección de efl,enteslí,idos. #iscina de recolección de escoria.

c. +ostos iniciales !edio 3lto

d. +ostos de instalación/ mantenimiento

(ajos 3ltos

e. eemplazo E,ipos de lar7a d,ración

<LieR 2--%@



&5

T./0. 1&-5 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8Localización de la #lanta

;9.0=;. P;9.0=;.L8.0;>.8;?: 0.0.:9.

Bamora

a. ',perficie re,erida 3mplia e$tensión !ediana e$tensión b. acilidades detransporte

(aja. +omplicación de transporte desde la localización del proveedor.

c. #ro$imidad a mercados/ f,entes de materias primas

#lanta se debe ,bicar lejos demercados / posiblemente cerca de la

f,ente de materia prima

#lanta se p,ede ,bicar cerca olejos de los mercados / f,entes

de materia prima.

d. Disponibilidad deservicios / proveedores

de ener7ía

Disponibilidad limitada

e. Disponibilidad demano de obra

3lta

f. +lima 3lta temperat,ra / precipitación

7. estricciones le7ales eimp,estos

!edia 3lta

T./0. 1&-6 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8+ostos

C9 ;9.0=;. P;9.0=;.

a. !ateria #rima3mbos procesos parten de la misma materia prima s, costo es bajo en

comparación al precio del prod,cto final b. Ener7ía +ostos bajos +ostos alto

c. Otros car7osElevado 7astos en )cidos,lf;rico / e$tractantes.

Gastos moderados en car7as f,ndentes

d. e,erimientosespeciales de labor

!a/or n;mero de trabajadoresre,eridos ma/ores 7astos en

salarios. 0in7,no

e. +ontrolesambientales

(ajos costos para tratamientode a7,as resid,ales

3ltos costos para tratamiento de emisiones7aseosas / escoria.

<LieR 2--%@

T./0. 1&-! 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8actor iempo

F.89 9; ;9.0=;. P;9.0=;.

a. ec:a límite de completacióndel pro/ecto

meses & meses



&

b. Oport,nidades de mercado El mercado del cobre esta siempre al alza

c.Calor del dineroec,peración de inversión a

mediano plazoec,peración de inversión a

lar7o plazo

<LieR 2--%@

T./0. 1&-$ 3n)lisis de alternativas tecnoló7icas para la prod,cción de c)todos de cobre8+onsideraciones del #roceso

C:;.8;: 0 8 ;9.0=;. P;9.0=;.

a. Disponibilidad de tecnolo7ía !edia !edia

b. !ateria #rima en com;n conotros procesos

'e ,tiliza la misma materia prima

c. +onsistencia del prod,cto en lacompaía

El cobre es prod,cto principal en ambos casos

d. Objetivos de la compaíaEn ambos casos se c,mple con el objetivo de la empresa de

prod,cir cobre catódico<LieR 2--%@4ara el procesamiento del mineral de cobre, como se ha mencionado antes, se elige

el proceso LI!"!E#, el cual corresponde a una alternativa tecnológica por la v+a

hidrometalúrgica, y sus ventajas respecto a la v+a pirometalúrgica se epone en la

Dabla )&$9

T./0. 1&-# Centajas / desventajas de la alternativa :idrometal;r7ica respecto de la pirometal;r7ica

VENTAJAS DESVENTAJAS• !a/or selectividad / eficiencia de

las reacciones ,ímicas.

• !a/or rec,peración del cobre.

• !enos contaminación ambiental por

resid,os 7aseosos <'O2 +O2 +O

0O$@ / por metales pesados.

• +ostos de tratamiento ambiental es

m)s barato.

• +ons,mo ener7tico m)s bajo.

• !enores costos de instalación /

• Celocidades de reacción lentas.

• 0o p,ede tratar ,na 7ran cantidad de

materia prima.

• 0o e$isten s,bprod,ctos a diferencia

del )cido s,lf;rico obtenido en la

pirorefinación.

• iempos de residencia ma/ores.

• !a/or formación de efl,entes

contaminados.



&"

operación.

• !enor cantidad de e,ipos /

tecnolo7ía.

• !a/or creación de trabajo p,es los procesos invol,crados son m)s

intensos.

• !a/or aceptación social al ser ,n

proceso ambiental m)s limpio.

11 DIAGRAMA DE BLO'UES BFD



&%

F;=. 11-1 Dia7rama de (lo,es del #roceso de efinación de +obre

12 DIAGRAMA DE FLUJOS DE PROCESO PFD

Ser ;neo II



&*

13 DIAGRAMA INSTRUMENTAL Y DE TUBERIAS P)ID

Ser ;neo III

14 PLOT PLAN * LAY OUT

Ser ;neo IS

15 BALANCE ENERG+TICO * CONSUMO EL+CTRICOE'UIPOS

T./0. 15-1 +ons,mo total e,ivalente de ener7ía por el proceso L=>N'>NE?

C:8:9.8;?: 8./>. C= C:= 99.0 :. J0/ C=

&,25 &,5& &,!5 1

rit,ración #rimaria <Baranda@ 1*2- *- 4- 4%-

rit,ración 'ec,ndaria *& 4%1 &21 241

Li$iviación 1*2- *- 4- 4%-

E$tracción por solvente <'>@ 1*"5 1*"5 1*"5 1*"5

Electrobtención <E?@ &%42 &%42 &%42 &%42

T9.0 115%4 %"-1 ""4- "25*

<!arsden. S 2--%@

T./0. 15-2 +ons,mo específico e,ivalente de ener7ía por el proceso L=>N'>NE? para ,naconcentración de cabeza de -5*9

F=:9 E:. E089;8;. G. N.9=.0 T9.0U:;. 9: J9: J9: J0/ C=



4-

rit,ración #rimaria <Baranda@ 1" && - %44%rit,ración 'ec,ndaria -%% &1"55 - 42&4rit,ración erciaria -%% &1"55 - 42&4Li$iviación 1" && - %44%U:;. 0/ C= J0/ C= J0/ C= J0/ C=

E$tracción por solvente <'>@ -55 1*"5 - 1*"5

Electrobtención <E?@ -*- &241 -1 &%42

T9.0 %&5&4

<!arsden. S 2--%@

16 LISTADO DE E'UIPOS

T./0. 16-1 Listado de tan,es

ETI'UETA SERVICIOCAPACIDAD BBL DIMENSIONES FTM T;

9..NOMINAL OPERACIÓN DI%METRO ALTURA

I84-1 37,a %.2-- .*1* &% 4- #lana

I84-2 Pcido ',lf;rico 5&-- 4-4 &1 4- #lana

I84-& 'olvente Or7)nico 5 & & #lana

T./0. 16-2 Listado de e,ipos

ETI'UETA SERVICIOCAPACIDAD DE

DISE"O

DISE"O

PRESIÓN PSIG TEMP- F

(811-1 olva de 7r,esos 15-- t 1& %

+A811-1 rit,radora Giratoria 14- tp: 1& %



41

'O+I81-1 #ila de Gr,esos 11--- tp: 1& %

C811-1 amiz Cibratorio 2W 4-- tp: 1& %

+A811-2 rit,radora de +ono 1*- tp: 1& %

+A811-& rit,radora de +ono 425 tp: 1& %C811-2 amiz Cibratorio 1N2W -- tN: 1& %

(811-2 olva de finos &-- t 1& %

!D812-1 !ezclador din)mico 11--- tp: 1& %

#812-1 #ila de Li$iviación 145%-- t 1& %

>812-1 +analeta 12"- 7pm 1& %

#'81&-1 #iscina #L' 12"- 7pm 1& %

'81&-1 !ezclador8'edimentador 1 15-- 7pm 1& %

'81&-2 !ezclador8'edimentador 2 15-- 7pm 1& %

+E81&-1 +eldas Electrolíticas 2-- 7pm 1& 122

T./0. 16-3 Listado de bombas

ETI'UETA SERVICIO TIPO

DISE"OCAPACIDAD

BEPDIFF- EAD MOTOR

PRESIÓNP;

GPM LPM P; BAR P BEP RPM

#8--1'ol,ción Lí,ida

#reada+entrif,7a "5- 12"- 4%-1 2""1 1* 2- &---

#8--2'ol,ción Lí,ida

#reada+entrif,7a "5- 12&* 4%& 22&2 15 15 &---

#8--&'ol,ción Or7)nica

+ar7ada+entrif,7a "5- 24% *&" 254 1% 5 &---

#8--4'ol,ción Or7)nica

Descar7ada+entrif,7a "5- 24% *&" 254 1% 5 &---

#8--5 Electrolito ,erte +entrif,7a "5- 1*4 "&& 1*4% 1& 2 &---

#8-- Electrolito #obre +entrif,7a "5- 1*4 "&& 1*4% 1& 2 &---

#8--" efino +entrif,7a "5- 12&* 4%& "4 51 5- &---

#8--% 37,a +entrif,7a "5- 1%4 * &-5* 21 5 &---

#8--*Pcido ',lf;rico

<*%9@+entrif,7a "5- 1" 4 %* -5 1 &---

#8-1- 'olvente Or7)nico #erist)ltica 8 --1" -- 8 8 8 8



42

1! LISTADO DE L(NEAS

T./0. 1!-1 Listado de líneas

0

0ominalDiamete

r

Line +oderom o

O#E3=O0 DE'=G0 E' '+A lan7eatin7 Y ace

'ervice =D

!aterial

emp.<@

#ress.<psi@

emp.<@

#ress.<psi@

#ress.<psi@ 0o

1 1-Z #L' --1 #C+ >812-1 #8--1 % 1& *4 14& 2145 '+A 4- 15- [

2 %Z #L' --2 #C+ #8--1#'8

1&-1 % *1 *4 1--115-15

'+A 4- 15- [

& 12Z #L' --& #C+ #'81&-1 #8--2 "" 8&55 %4" 8&*-5 85%5"5 '+A 4- 15- [

4 %Z #L' --4 #C+ #8--2 '81&-1 "" &4 %4" 4--4 -- '+A 4- 15- [

5 Z +O' --5 #C+ '81&-1 #8--& % 2%4 *4 &124 4% '+A 4- 15- [

4Z +O' -- #C+ #8--& '81&-2 % &15 *4 &4551*"5

'+A1- 15- [

" Z DO' --" #C+ '81&-2 #8--4 % 2%4 *4 &124 4% '+A 4- 15- [

% 4Z DO' --% #C+ #8--4 '81&-1 % &15 *4 &4551*"5 '+A

1- 15- [

* Z 'E --* #C+ '81&-2 #8--5 % 2%4 *4 &124 4% '+A 4- 15- [

1- &Z 'E -1- #C+ #8--5+E81&-1 % &15 *4 &45

51*"5'+A 4- 15- [

11 Z #E -11 #C+ +E81&-1 #8-- % 2%4 *4 &124 4% '+A 4- 15- [

12 &Z #E -12 #C+ #8-- '81&-2 % &15 *4 &45 51*"5 '+A 4- 15- [

1& 12Z E -1& #C+ '81&-1 #8--" % 2%* *4 &1"* 4"%5 '+A 4- 15- [

14 %Z E -14 #C+ #8--" #812-1 % 1241 *4 1&512-4"5

'+A1- 15- [

15 Z 37,a -15 +'#roveedo

r I84-1 "" 1& %4" 14&

2145'+A 4- 15- [

1 Z 37,a -1 +' I84-1 #8--% "" 1& %4" 14& 2145 '+A 4- 15- [

1" &Z 37,a -1" +' #8--% !D812-1 "" *1 %4" 1--1 15-15 '+A 4- 15- [

1% &Z '3 -1% #C+#roveedo

r I84-2 "" 1& %4" 14&

2145'+A1- 15- [

1* &Z '3 -1* #C+ I84-2 #8--* "" 1& %4" 14&2145

'+A1- 15- [

2- 15Z '3 -2- #C+ #8--*!D812-1 "" *1 %4" 1--1

15-15'+A 4- 15- [

21 1N4Z 'O -21 #C+#roveedo

r I84-& "" 1& %4" 14&

2145'+A 4- 15- [

22 1N4Z 'O -22 #C+ I84-& #8-1- "" 1& %4" 14& 2145 '+A 4- 15- [ 2& 1N%Z 'O

-2& #C+ #8-1-

'81&-1 "" *1 %4" 1--1

15-15'+A4- 15- [

1$ DATA SEETS DE E'UIPOS



4&

I9 U:;. I:.8;?:abricante !etsoipo rit,radora Giratoria 0o. !odelo !#%-- 0;mero 1PERFORMANCECelocidad del eje #! "--8%*5?I 2 del trit,rador Q7 m2 "4&INFORMACIÓN T+CNICA GENERAL#eso I7 15-.4*4ARMAZÓN!aterial 3cero al carbón Grado <%-85-@ Di)metro <en el tope@ !m 4-5* 3lt,ra !m 2&-5!aterial de (razos 0i8Aard cast iron 0;mero &

#eso I7 21% cada ,no Espesor !m 5-EJE PRINCIPAL!aterial 3'! 3%N3%! +lass

LA acero forjado. Di)metro $ Lar7o !m 4- $ 1*-CABEZA!aterial 3cero al carbón 7rado *-8- Di)metro !m 22%!aterial de abert,ra dealimentación

3cero man7aneso

TAZÓN

!aterial 3cero al carbón 7rado *-8%- !aterial del rec,brimiento !m 3cero man7aneso Espesor !m Aasta 15-



44

I9 U:;. I:.8;?:abricante !etsoipo rit,radora de cono 0o. !odelo G# &-- 0;mero 1PERFORMANCECelocidad del eje #! --#otencia m)$. I? 25-

INFORMACIÓN T+CNICA GENERAL#eso Q7 1&.1--

ARMAZÓN!aterial 3cero al carbón Grado <%-85-@ Di)metro <en el tope@ mm 14%- 3lt,ra mm 21%1!aterial de (razos 0i8Aard cast iron 0;mero 2 Lon7it,d mm 14

EJE PRINCIPAL!aterial 3'! 3%N3%! +lass

LA acero forjado. Di)metro $ Lar7o mm 14-->1"--

CABEZA!aterial 3cero al carbón 7rado *-8- Di)metro mm *-!aterial de abert,ra dealimentación

3cero man7aneso



45

I9 U:;. I:.8;?:abricante !etsoipo rit,radora de cono 0o. !odelo A# &-- 0;mero 1PERFORMANCECelocidad del eje #! "--8*5-#otencia m)$. I? --

INFORMACIÓN T+CNICA GENERAL#eso Q7 %.5-

ARMAZÓN!aterial 3cero al carbón Grado <%-85-@ Di)metro <en el tope@ mm &"-2 3lt,ra mm &5&%!aterial de (razos 0i8Aard cast iron 0;mero 2 Lon7it,d mm 14

EJE PRINCIPAL!aterial 3'! 3%N3%! +lassLA acero forjado.

Di)metro $ Lar7o mm 242- > &5&%CABEZA!aterial 3cero al carbón 7rado *-8- Di)metro mm *-!aterial de abert,ra dealimentación

3cero man7aneso



4

I9 U:;. I:.8;?:ipo olva inos!odelo Beppelin 0L 0;mero 1

INFORMACIÓN T+CNICA GENERALPn7,lo del tec:o 15

Pn7,lo de descar7a *-

ARMAZÓN!aterial 3l!7& Di)metro mm 42-- 3lt,ra <almacenamiento@ mm *-- 3lt,ra <total@ mm 1----

DISE"O#resión de diseo mbar K45N85actor de car7a :orizontal -58-"

+oeficiente fricción<pared@

-&8-4

actor de descar7a 12



4"

I9 U:;. I:.8;?:ipo 37itador +ontin,o 0;mero 2

PERFORMANCECelocidad del impeller #! &-#otencia m)$. A# 2--

INFORMACIÓN T+CNICA GENERALipo 37itador Alice

TAN'UE!aterial 3cero 3%*- <Grado &3@ Di)metro !m &--- 3lt,ra !m &---

AGITADOR !aterial 3cero 3%*- <Grado &3@ Di)metro mm 1--- 3nc:o #aleta mm 2--

Lar7o #aleta mm 25- !aterial delec,brimiento

#C+



4%

I9 U:;. I:.8;?:ipo ambor otatorio

!odelo (812- 0;mero 1

PERFORMANCECelocidad de 7iro #! 5812#otencia instalada Q? 4%5

INFORMACIÓN T+CNICA GENERAL#eso t &=nclinación 458"

ARMAZÓN!aterial 3cero al carbón Grado <%-8

5-@ Di)metro !m &1-- Lar7o !m *4--!aterial de evestimiento 0eoprenoilter 3rea m2 12-

MATERIAL!asa total a7lomerado<operativo@

tNdía 111"-

A,medad 9 1-Pcido ',lf;rico tNdía 1"-



4*

I9 U:;. I:.8;?:ipo amiz Cibratorio!arca !etso!odelo +C(1%4581 0;mero 1

DIMENSIONESLon7it,d m 453nc:o m 1%

INFORMACIÓN T+CNICA GENERAL#otencia Q? 15#eso Q7 &&--+apacidad tp: 4--

I9 U:;. I:.8;?:ipo amiz Cibratorio!arca !etso!odelo +C(2-5-81

0;mero 1DIMENSIONESLon7it,d m 5-3nc:o m 2-

INFORMACIÓN T+CNICA GENERAL#otencia Q? 15#eso Q7 41--



5-

+apacidad tp: --

I9 U:;. I:.8;?:abricante 8ipo 'edimentador

0;mero 2ARMAZÓN!aterial 3cero al carbón Grado <%-85-@ 3lt,ra mm &--- 3nc:o mm 5&-- Lar7o !m 15*--!aterial de rec,brimiento 3cero 3%*- <Grado &3@SOLUCIÓNDensidad Q7Nm& 115- pA 182emperat,ra 5-8%+a,dal operación 7pm 15--

+a,dal de diseo 7pm 15-

I9 U:;. I:.8;?:

ipo olva Gr,esos 0;mero 1DIMENSIONESLon7it,d ! -3nc:o ! 4-3lt,ra ! 5-+apacidad 15-!aterial 3cero al carbón



51

I9 U:;. I:.8;?:

abricante 8ipo +eldas Electrolíticas 0;mero 14-

ARMAZÓN!aterial 3cero al carbón Grado <%-8

5-@ 3lt,ra mm 125- 3nc:o mm 125- Lar7o !m 52--!aterial de rec,brimiento 3cero 3%*- <Grado 1(@[ c)todos por celda 45

SOLUCIÓNDensidad Q7Nm& 12-- pA T1emperat,ra 1-48122+a,dal operación 7pm 1*4+a,dal de diseo 7pm 214



52

I9 U:;. I:.8;?:abricante ',lzer ipo (omba +entríf,7a

0o. !odelo (E &1581525D,t/ Li$iviación 6 #iscina #L' 0;mero 1!aterial 3cero 3%*- <Grado &3@PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 2-3lt,ra re,erida ft &5

INFORMACIÓN DEL FABRICANTE#resión de descar7a psia "5-+apacidad de descar7a 7pm 1--82*---

+abeza de descar7a ft 1 6 525emperat,ra de descar7a 5"2 0#'A re,erido ft

PESO Y DIMENSIONES#eso lb 2552Lar7o inc: "%3nc:o inc: 243lt,ra inc: &5

C:;8;: O.8;?:

l,ido ransportado 'ol,ción Lí,ida #reada <#L'@#: 182emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 115-#resión de vapor <a 1-- @ psia -""Ciscosidad cst 1-" 0#'A disponible ft 1154+apacidad 7pm 12"-



5&


0o. !odelo (E &1581525D,t/ #iscina #L' 8 !ezclador '> 0;mero 1!aterial 3cero 3%*- <Grado &3@PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 153lt,ra re,erida t 2%


+abeza de descar7a t 1 6 525emperat,ra de descar7a 5"2 0#'A re,erido t

PESO Y DIMENSIONES#eso lb 2552Lar7o inc: "%3nc:o inc: 243lt,ra inc: &5

C:;8;: O.8;?:

l,ido ransportado 'ol,ción Lí,ida #reada <#L'@#: 182emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 115-#resión de vapor <a 1-- @ psia -""Ciscosidad +st 1-" 0#'A disponible t *"44+apacidad 7pm 12&*



54


0o. !odelo (E 21-8-2-D,t/ !ezclador '><1@ 8 !ezclador '><2@ 0;mero 2!aterial 3cero 3%*- <Grado &3@PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 53lt,ra re,erida t &4


+abeza de descar7a t 1 6 525emperat,ra de descar7a 5"2 0#'A re,erido t

PESO Y DIMENSIONES#eso Lb -Lar7o inc: 5-3nc:o inc: 1%53lt,ra inc: 2-5

C:;8;: O.8;?:

l,ido ransportado 'ol,ción Lí,ida #reada <#L'@#: T1emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 11--#resión de vapor <a 1-- @ psia -""Ciscosidad +st 1-" 0#'A disponible ft 2%*+apacidad 7pm 24"%



55


0o. !odelo (E 21-8-2-D,t/ !ezclador '> 6 ElectroRinnin7 0;mero 1!aterial 3cero 3%*- <Grado 1(@

PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 23lt,ra re,erida ft 25

INFORMACIÓN DEL FABRICANTE#resión de descar7a psia "5-

+apacidad de descar7a 7pm 1--82*---+abeza de descar7a t 1 6 525emperat,ra de descar7a 5"2 0#'A re,erido t

PESO Y DIMENSIONES#eso Lb 2*Lar7o inc: &4"3nc:o inc: 11%3lt,ra inc: 154

C:;8;: O.8;?:l,ido ransportado Electrolito ,erte pA T1emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 12--#resión de vapor <a 1-- @ psia -""Ciscosidad +st 1-" 0#'A disponible ft 25*+apacidad 7pm 1*4



5


0o. !odelo (E 21-8-2-D,t/ ElectroRinnin7 6 !ezclador '> 0;mero 1!aterial 3cero 3%*- <Grado 1(@

PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 23lt,ra re,erida ft 25



PESO Y DIMENSIONES#eso Lb 2*Lar7o inc: &4"3nc:o inc: 11%3lt,ra inc: 154

C:;8;: O.8;?:l,ido ransportado Electrolito #obre pA T1emperat,ra 1-48122Densidad <a - @ Q7Nm& 12--#resión de vapor <a 1-- @ psia -""Ciscosidad +st 1-" 0#'A disponible ft 1"5+apacidad 7pm 1*4



5"


0o. !odelo (E &1581-&2D,t/ !ezclador '>8#ila Li$iviación 0;mero 1!aterial 3cero 3%*- <Grado &3@

PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 5-3lt,ra re,erida ft *&.2



PESO Y DIMENSIONES#eso Lb 15"-.%Lar7o inc: %3nc:o inc: 2-"3lt,ra inc: 2%

C:;8;: O.8;?:l,ido ransportado efino pA T1emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 12--#resión de vapor <a 1-- @ psia -""Ciscosidad +st 1-" 0#'A disponible ft 115&+apacidad 7pm 12&*



5%


0o. !odelo (E 21-8-2-D,t/ an,e a7,a 6 37lomerador 0;mero 1!aterial 3cero al carbón

PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 53lt,ra re,erida ft &%.2



PESO Y DIMENSIONES#eso Lb &4".Lar7o inc: 4-3nc:o inc: 1&3lt,ra inc: 1"

C:;8;: O.8;?:l,ido ransportado 37,a pA "emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 1---#resión de vapor <a 1-- @ psia -*"Ciscosidad +st 1 0#'A disponible ft &44&+apacidad 7pm 1%4



5*


0o. !odelo (E 1-&8-22-D,t/ an,e acido 6 37lomerador 0;mero 1!aterial 3cero 3%*- <Grado &3@

PERFORMANCECelocidad de 7iro #! &---#otencia A# 13lt,ra re,erida ft %.&



PESO Y DIMENSIONES#eso Lb 12*.%Lar7o inc: 2%3nc:o inc: 1-3lt,ra inc: 12

C:;8;: O.8;?:l,ido ransportado 3cido pA T1emperat,ra 5-8%Densidad <a - @ Q7Nm& 1%42#resión de vapor <a 1-- @ psia -Ciscosidad +st 1-.& 0#'A disponible ft 12%+apacidad 7pm 1"



-

BASIC DATA SHEET

FECHA.TANQUE

6ES$ ;

PRE/ BY LEADER APR/ BY

R4 ?? 6CLIENTE. Echoes DOC N$/ PROYECTO

. 6e.inación de cobre 3irador5 !!&&&

TAG N$ DC ! 1&) Dan(ue de almacenamiento de aguaGENERAL

"E6SI?E> ;gua S:LGE :I;L> B-&& OOLD4E> Dan(ue almacenamiento E4D #EIH=D> --,8 tI"GL;DI:> ! @ILLE7 #ID= #;DE6> )&--$8 t

:4E6;DIH #EIH=D> )&&& t

7IE"I:" ! 7I; =HD> 7iámetro 8B,-B .t

;ltura 1& .t

DESIGN DATA?:7E>

6> !=E;D D6E;DED> !:4E6;DIH DE4$ -& J?7E"IH 46E""G6EID$> 8&,88 psia

?:66:"I:> !

"EI"I? A:E> !

#I7 "4EE7>

MATERIALS"=ELL> "tainless steel 8)LO:DD:> "tainless steel 8)L

6::@> "tainless steel 8)L4I4E> ;cero al carbón

@IDDIH"> ;cero al carbón@L;HE"> ;cero al carbón"D6G?DG6;L> ;cero al carbónO:LD", GD", G!O:LD"> ;cero al carbónH;"CED" 6@*@@> ;cero al carbón

4D @IDDIH"> ;cero al carbón

L;77E6 ;cero al carbón

=;7 6;IL ;cero al carbónH6:G7?:E?DI:> ;cero al carbón

FITTINGSL;77E6 ) LESEL H;HE )

=;7 6;IL> ) I"4E?DI: :AALE )H6:G7?:E?DI:> ) EE6HE? :AALE )



1

BASIC DATA SHEET

FECHA.TANQUE

6ES$ ;

PRE/ BY LEADER APR/ BY

R4 ?? 6CLIENTE. Echoes DOC N$/ PROYECTO

. 6e.inación de cobre 3irador5 !!&&&

TAG N$ DC ! 1&- Dan(ue de almacenamiento de ácido sul.úricoGENERAL

"E6SI?E> Tcido sul.úrico S:LGE :I;L> '8&& OOLD4E> Dan(ue almacenamiento E4D #EIH=D> )<,9 tI"GL;DI:> ! @ILLE7 #ID= ;?I7> )8&9 t

:4E6;DIH #EIH=D> )8-,9 t

7IE"I:" ! 7I; =HD> 7iámetro 8&,<B .t

;ltura 1& .t

DESIGN DATA?:7E>

6> !=E;D D6E;DED> !:4E6;DIH DE4$ -& J?7E"IH 46E""G6EID$> 11,9- psia

?:66:"I:> ;cido

"EI"I? A:E> !

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MATERIALS"=ELL> "tainless steel 8)LO:DD:> ;cero ;B9& 3Hrado 8U5

6::@> ;cero ;B9& 3Hrado 8U54I4E> 4S?

@IDDIH"> 4S?@L;HE"> 4S?"D6G?DG6;L> ;cero ;B9& 3Hrado 8U5O:LD", GD", G!O:LD"> ;cero al carbónH;"CED" 6@*@@> ;cero al carbón

4D @IDDIH"> ;cero al carbón

L;77E6 ;cero al carbón

=;7 6;IL ;cero al carbónH6:G7?:E?DI:> ;cero al carbón

FITTINGSL;77E6 ) LESEL H;HE )

=;7 6;IL> ) I"4E?DI: :AALE )H6:G7?:E?DI:> ) EE6HE? :AALE )



2

1#- NOMENCLATURA Y SIMBOLOG(A

1#-1 0omenclat,ra de E,ipos en el #Y=DN:80.9=. S;:;;8.

I an,e de almacenamiento# (omba( olva+A rit,radoraC amiz( (anda transportadora!D !ezclador Din)mico> +analeta#' #iscina #L'' !ezclador8'edimentador +E +eldas Electrolíticas

1#-2 0omenclat,ra de e,ipos de control en el #Y=DN:80.9=. S;:;;8.C! C)lv,la man,alCD C)lv,la de controlC+ C)lv,la de descar7a!? !anRa/L= =ndicador de 0ivelL ransmisor de 0ivelL+ +ontrolador de 0ivel

#= ransmisor de #resión#+ +ontrolador de #resión

1#-1 0omenclat,ra de fl,idos en el #Y=DN:80.9=. S;:;;8.'3 'ervicios 3,$iliares#L' 'ol,ción Lí,ida #reada+O' 'ol,ción or7)nica car7adaDO' 'ol,ción or7)nica descar7ada'E Electrolito f,erte#E Electrolito pobre

E 'ol,ción de refino



&

REFERENCIAS BIBLIOGR%FICAS

)$ ?DE?$ 3-&))5$ 4roduct 7ata "heet> ;corga '1& metal etraction reagent$

6ecuperado de> https>**VVV$cytec$com*sites*de.ault*.iles*datasheets*;corga%-&'1&%-&4roduct%-&7ata%-&"heet$pd.

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%-&.errous*?hemical%-&composition%-&!%-&?opper$pd. 3ayo, -&)'5'$ Huzmán, 7$ 3-&)&5, Liiviación de calcopirita mecánicamente activada utilizando

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4

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icPel!olybdenum ?orrosion!6esistant, 7uple 3;ustenitic*@erritic5 .or Heneral

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plants control$N inerals Engineering> 9<'!9B'$-&$ Comulainen, D$, 4ePPala, 4$, 6antala, ;$, y Ramsa!Rounela, " 3-&&5$ M7ynamic

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)$-)$ Sancas, $@$ 3-&&85 M"olvent etraction settlers ^ ; comparison o. various designs$N

?opper, "antiago, ?hile, 8& ovember!8 7ecember, -&&8$ Ed$ 4$;$ 6iveros, 7$H$

7ion, 7$O$ 7reisinger, and R$$ enacho$ ontreal _uebec> ?anadian Institute o.

ining, etallurgy and 4etroleum, <&<!<)<$



5

--$ Sirnig, $, Ooley, D$, Q Dhompsen, R$ 3-&&<5 M?opper "olvent Etraction and

?oncentrate Leach "olutions$N ?opper, Doronto, ?anada, -!-9 ;ugust -&&<$ Ed$ 4$;$

6iveros, 7$H$ 7ion, 7$O$ 7reisinger, $R$ ?ollins$ ontreal, _uebec> ?anadian

Institute o. ining etallurgy and 4etroleum$

ANEOS

B0*012) () M030

C"42!"#$ () T4"#!402"51

"e toma las siguientes consideraciones, la primera zaranda de malla -N permite el

paso del <'% de la alimentación mientras (ue la segunda zaranda de malla )*-N



permite el paso del -'% de lo (ue paso la primera zaranda y del 8'% de la corriente

(ue sale del primer triturador de cono$

F"6!40 B/,/ B0*012) () 7030 ()* 2"42!"#$ () #4"#!402"51

Los datos de granulometr+a de productos de la trituradora 4B&& y H4 8&& y =4B&&

se obtienen de los catálogos de los e(uipos$ A=B+C

4orcentaje de ; (ue pasa la malla de -N> <'%

C =0.75×(425 t h )=318,75 t /h

4orcentaje de ? (ue pasa la malla de `N> -'%

4orcentaje de 7 (ue pasa la malla de `N> '%

4orcentaje de E (ue pasa la malla de `N> <'%0,75C +0,35 D+0.25 E= R

3 &45&1 tN:1- 25 tN:

(425 tN:

&1%"5 tN:

+

ED

425 tN:

# 425 tN:



"

0,75×(318,75 t h )+0,35×(106,25 t

h )+0.25×(276,25 t h)= R

R=345,31 t /h

MP8++ GP9++

HP8++

F"6!40 B/&/ T0:*0 ; 2!4<0 6401!*$7=#4"20 () *03 #4"#!40($403

S)*)22"51 () *0 C4":0.

;limentación> 1-'t*h

4asante malla '&mm> <!B)%

7ensidad> -,< t*m8



%

Dama/o máimo de alimentación> 9& mm

?ontenido de humedad> 8%

4roceso> en seco• "elección de la malla>

7e la sección 1! del anual de Drituración y ?ribado de la empresa etso se

conoce (ue para obtener una separación bien de.inida la abertura de la malla debe

ser siempre ligeramente mayor (ue el tama/o de separación deseado, como gu+a

para la selección adecuada de la abertura de la malla en la sección 1!< del mismo

manual encontramos una tabla (ue permite encontrar una relación aproimada entre

el tama/o de producto y la abertura y tipo de malla a ser utilizadas2 además en la

sección 1!)8 encontramos una tabla (ue permite determinar el tipo de malla

adecuado de acuerdo a la aplicación en la (ue será utilizada$

F"6!40 B/9/ C4"#)4"$3 >040 )32$6)4 *03 24":03

En base a lo anteriormente epuesto escogemos una abertura de malla de '9 mm y

considerando (ue la aplicación de cribado es para separación secundaria en seco es

recomendable utilizar una malla de goma tal como lo indica la tabla anterior$



1 0 6 , 2 5 t / h

*

• 7imensionamiento>

F"6!40 B/?/ B0*012) () 7030 ()* #07"@

4ara seleccionar el tama/o de la criba es necesario hallar el área de cribado, la cual

se calcula mediante la siguiente .órmula>

Area=Qu ∙ S

Qspec

7onde>

_u> ?antidad de part+culas subdimensionadas 3t*h5

_spec> ?apacidad especi.ica de cribado$

"> @actor (ue puede asumir valores de ) a )$1, para plantas de miner+a se puede

adoptar un .actor de )$

Qspec= A ∙ B ∙C ∙ D ∙ E ∙ F ∙ G∙ H ∙ I ∙ J ∙ K ∙ L

7onde>

;Z capacidad básica para la separación re(uerida en toneladas m0tricas por hora y

metro cuadrado del área de la criba$

425 tN:

&1%" tN:



"-

F"6!40 B// C!4<0 >040 ()#)47"104 02#$4 A

7el grá.ico podemos obtener (ue el .actor ; para una separación deseada de '& mmes de <,'$

OZ .actor dependiente del porcentaje de material retenido$

F"6!40 B// C!4<0 >040 ()#)47"104 02#$4 B

"e conoce (ue el porcentaje (ue pasa la malla es de < a B) % aproimadamente,

se asume (ue en promedio el porcentaje (ue pasa es dl <'% por tanto el porcentajeretenido es de -'%2 para estos valores el .actor O es de ),8'$

?Z .actor relacionado con el porcentaje en la alimentación de material con tama/o

in.erior a la mitad del tama/o de separación re(uerido 31'% de acuerdo con el

grá.ico de datos de granulometr+a5



"1

F"6!40 B/'/ C!4<0 >040 ()#)47"104 02#$4 C

7el gra.ico podemos obtener (ue el .actor ? para un porcentaje en la alimentación

con tama/o igual a la mitad del tama/o deseado es de ),)$

F"6!40 B/8/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 D

?onsiderando (ue solo usaremos un piso el .actor 7 corresponde a )$

F"6!40 B// T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 E

?onsiderando (ue un cribado en seco el .actor E corresponde a )$



"2

F"6!40 B/,+/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 F

?onociendo (ue la densidad del material es igual a -,< t*m8 el .actor @ es igual a )$

HZ área abierta de la super.icie de cribado

G= Área realmenteaberta ()

50

F"6!40 B/,,/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 G

"e escogerá un alambre tipo estándar considerando (ue el material a tratar no es

muy grueso, por tanto el área realmente abierta corresponde a un -<%$ Entonces>

G=27

50=0,54



"&

F"6!40 B/,9/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 H

"e escoge una abertura tipo estándar cuadrada por lo (ue el .actor = corresponde a

)$

F"6!40 B/,?/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 I4ara una .orma lajosa del mineral se tiene un .actor I igual a &,9$

F"6!40 B/,/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4



"4

F"6!40 B/,/ E)2#$ () *0 20460 3$:4) *0 )"2")12"0

4ara una operación con una capacidad calculada del )&&% la e.iciencia t+pica es del

9&%, para esta e.iciencia el .actor R es igual a )$

F"6!40 B/,'/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4



"5

4ara una criba tipo inclinada con vibración linear el .actor C es igual a )$

F"6!40 B/,8/ T0:*0 >040 ()#)47"104 02#$4 L

4ara una humedad del 8% el .actor L es igual a )$

4or tanto la capacidad espec+.ica de cribado es igual a>

Qspec= A ∙ B ∙C ∙ D ∙ E ∙ F ∙ G∙ H ∙ I ∙ J ∙ K ∙ L

Qspec=67,5 ∙1,35 ∙1,1∙1∙1 ∙1 ∙0,54 ∙1 ∙0,9 ∙1∙1∙1

Qspec=48,72

Area=318,75 t /h ∙1

48,72=6,54m2

Gna vez hallada el área activa de cribado podemos escoger de catálogos un e(uipo

(ue se ajuste a los re(uerimientos, se escoge por tanto se escoge una cribavibratoria etso ?SO)B1' de ) piso con un área activa de B$) m -, malla de goma de

abertura de 'B mm y una capacidad de && t*h$

4ara la segunda criba se realiza el mismo procedimiento y se obtiene lo siguiente>

;limentación> 1-'t*h

4asante malla )-$< mm> '%

7ensidad> -,< t*m8

Dama/o máimo de alimentación> 11,1' mm

?ontenido de humedad> 8%

4roceso> en seco

Hranulometr+a de la alimentación> variable

@actores>

;Z8<



""

F;=. A1- (lo,e Fnitario de Li$iviación

Epresando los balances totales se obtienen>

Q

¿

+Q

H

=Q

"ut

[vol/t] (Ec 1

! ¿=! "ut

[!asa/t] (Ec 2

Luego la ecuación para la trans.erencia de las especies es>

! ¿ # ¿+Q¿$

¿=! "ut # "ut +Q"ut $

"ut

[masa*t\ (Ec "

7onde # ¿

es la .racción de concentración del componente i en el mineral de

entrada y # "ut

, en el mineral de salida, $ ¿

y $ "ut

, son las concentraciones en

[g*L\ de las especies i en el .lujo de solución (ue entra y sale del blo(ue,

respectivamente$

El balance del ácido en el blo(ue, epresa (ue el ácido (ue entra al sistema, a trav0s

de la solución, es igual al ácido (ue sale más consumo del mismo, tal como se indica

a continuación>

2∙Q¿∙ %

¿∙ &! %=2∙Q

"ut ∙ %"ut ∙&! %+2 ∙

Q H

98 [masa*t\ (Ec 4



"%

7ónde %¿ y %"ut

son las concentraciones del protón+¿ H

¿ en la solución de

entrada y salida2 y &! % es la masa atómica del protón, (ue tiene un valor de )$

4ara simular el comportamiento de la solución, con respecto a la trans.erencia demasa, se utilizó el modelo de núcleo sin reaccionar, propuesto por Levenspiel, para

es.eras de tama/o constante, en (ue la di.usión en la capa de ceniza controla la

velocidad de reacción, según las siguientes ecuaciones>

1−'

1−3 (1−' )2

3+2¿t =( ¿

[t] (Ec #

El tiempo ( es el tiempo necesario para la conversión completa, siendo

caracter+stico para cada componente trans.erido, y es una .unción del diámetro de

part+cula 7, la ley del mineral # ¿

, la concentración molar del ácido (ue sale %"ut

y una constante espec+.ica para cada catión K $

( = K ∙ #

¿∙D

2

) "ut [$r] (Ec %

K = SD

&! I ∙ 48∙ De*%[$r !ol/!# ] (Ec &

7onde, "7 es la densidad del mineral, &! es la masa atómica de las especies

trans.eridas y De*% es la di.usividad e.ectiva del ácido$

4ara realizar el balance de masa en nuestra planta se tienen los siguientes datosconocidos>

?onsideraciones> Oase de ) 7+a y la densidad de la solución se asume de ) t*m 8$



"*

T./0. A1- Datos conocidos para el proceso de li$iviación

C;:9 T9.0 9 C:8:9.8;?: C= C:8:9.8;?:

Q¿

8 - 7NL 1- 7NL! ¿ 1---- -5* 9 0.3.

Q"ut 8 " 7NL 7NL

! "ut 8 -14"59 0.3.

Q H 8 0.3. 0.3.

La corriente ! ¿ (ueda establecida en )&&&& toneladas, la cual es la capacidad de

la planta para un d+a de producción, la misma tiene una concentración de &,'9% de

?obre$ "e establece además (ue la concentración de cobre del ! "ut

sea &,)1<'%

debido a (ue se establece una recuperación del <'% del cobre$

"e conoce además la concentración de cobre y =] tanto en la corriente de entrada

como en la de salida del agente liiviante, las cuales se encuentran establecidas en

la tabla ;)$ Estos datos son tomados de ?odelco y su operación en antos Olancos,

los cuales se toman como base de dise/o$ Dambi0n se toma la cantidad de ácido

sul.úrico utilizado por d+a de -&& toneladas como base de dise/o para empezar loscálculos$

- ?álculo de ! "ut

$ "e utiliza la ecuación )>

! "ut =! ¿

! "ut =10000t

- ?álculo de Q¿

$ "e utiliza la ecuación 8>

! ¿ # ¿+Q¿$

¿=! "ut # "ut +Q"ut $

"ut

! ¿ # ¿−! "ut #

"ut =Q"ut $ "ut −Q¿ $

¿

10000 t ∙(0,0059−0,001475)=(Q"ut )∙7−Q"ut ∙0,6



%-

Q"ut =6914,06 t

- ?álculo de Q H

$ "e utiliza la ecuación B>

CuFeS2+4 H

2S+

4,CuS+

4+ FeS+ 4+2S+2S+2+4 H 2+ 3Ec B5

& Cu=10000 t ∙(0,0059−0,001475)

& Cu=44,25 t

Tcido "ul.úrico total re(uerido44,25 t

1∙ 1m"lCuFeS

2

63,5 t Cu ∙

4m"lH 2

S +4

1m"lCuFeS 2

∙ 98 t H

2S +

4

1m"lH 2 S +4

=273,16 t H 2

S +4

Tcido "ul.úrico proveniente en la corriente de re.inación6914,06 t Re*

1∙ 15 - H

2S +

4

L Re* ∙

1000 L Re*

1m3 Re* ∙

1m3 Re* 1 t Re*

∙ 1 t H

2S +

4

106 - H

2S +

4

=103,7 t H 2

S +4

?onsumo diario de Tcido "ul.úricoQ H =273t −103 t =170 t

-?álculo de

Q"ut

$ "e utiliza la ecuación >Q¿=Q"ut −Q H

3Ec )5

Q¿=6914,06 t −170t

Q¿=6744,06 t

- ?álculo del tiempo de residencia

T./0. A2- #ropiedades del mineral a li$iviar

P.9 N:80.9=. V.0

Densidad 'D 2"-- Q7Nm&

#eso !olec,lar +, &! I &55 Q7NQmol

Dif,sividad Efectiva De*% 144E8-% m2N:r

Di)metro D --12 m



%1

K = SD

&! I ∙ 48∙ De*%

K = 2700.-/m3

63,55 .- /.m"l∙48∙1,44 ∙10−8 m2/hr

K =7,38 ∙107hr.m"l /m5

( = K ∙ #

¿∙D

2

) "ut

( =7,38 ∙107hr .m"l /m5∙0,0059 ∙(0,012m)2

0,0612 .m"l/m3

( =1023,97hr

' =! ¿ #

¿−! "ut # "ut

! ¿ # ¿

' =10000 t ∙0,0059−10000t ∙0,0005

10000t ∙0,0059' =0,75

t =( [1−3 (1−' )2

3+2 (1−' )]

t =1023,97[1−3 (1−0,75 )2

3+2 (1−0,75 )]

t =316,87hr ≅13/0as

P4$2)3$ EXSXE*)2#4$$:#)12"51

T./0. A3- +orrientes / concentraciones conocidas en el proceso '>NE?



%2

?orriente asa Dotal 3t5 ?oncentración ?u

3g*L5

4L" <11 <

6E@ ! &,E6 ! '&

E4 ! !

? ! 99,9%

- ?álculo de la corriente 6E@

"e asume (ue toda la solución (ue ingresa al sistema en 4L", sale por 6E@

con distinta concentración de ?u$

m 1LS=m REF

m REF =6744 t

- ?álculo de la corriente ?

Entra=Sale

m 1LS ∙ 2 1LS=m REF ∙ 2 REF +mC

mC =m 1LS ∙ 2 1LS−m REF ∙ 2 REF

mC =6744 t (0,007−0,0006)

mC =43,16t ?u

- ?álculo de la corriente E4

"e establece una capacidad de 8-' m8*h para el tren del proceso de

etracción y reetracción, con lo cual se establece una alimentación al blo(ue

de E!" de <B&& m8*d+a$

m E1=7800t −m 1LS

m E1=7800t −6744 t

m E1=1056 t



%&

- ?álculo de la corriente E6

m 1LS+m E1=m REF +m ER

m ER=m E1

m ER=1056 t

- ?álculo de la concentración de ?u en la corriente E4m ER ∙ 2 ER=mc+m E1 ∙ 2 E1

2 E1=

m ER ∙ 2 ER−mc

m E1

2 E1=1056 t ∙0,05−43,16 t

1056 t

2 E1=0,0091

D"3)$ () >"*03 () *""<"02"51

t r=3 F

F =1000 t //a

2,7 t /m3

F =3703,7m3//a

t r=3 F

3 =t r ∙ F

3 =13/as∙3703,7 m3//a

3 =48148,15m3



%4

3 /se4"=3 ∙1,1=52963m3553000m3

"e establecen (ue las dimensiones del largo y ancho de las piscinas sea -&

m, por lo tanto>

A=20m∙20m=400m2

H =53000m3

400m2 =132,5m

"e establece la altura de cada pila en <,' metros$

¿ plas= H

h

=132,5m

7,5m

=17,66518

4or lo tanto se establece la construcción de )B pilas de -1,) .t de altura

',- .t de ancho ',- .t de largo

D"3)$ () *0 >"32"10 () PLS

"e establece un tiempo de residencia de 1 horas, para un .lujo de operación

máimo de -BB m8*h de solución 4L"$

3 =t r ∙ F

3 =4hr ∙288m3/hr

3 =1152m3

3 /se4"=3 ∙1,1=1267.2m351268m3

"e establece una pro.undidad de la piscina 3h5 de -,' m$

A=

1268m3

2,5m

A=507.2m2

L=6 A=22.52m



%5

4or lo tanto se establece la construcción de la piscina de 4L" con las

siguientes dimensiones> B,- .t de pro.undidad, <8$B9 .t de largo y <8$B9 .t de

ancho$

D"3)$ ()* 7)@2*0($4 >040 )* >4$2)3$ SX

?omo criterio de dise/o se establece un tiempo de residencia de 8 minutos,

para un .lujo de operación máimo de 8<&,<8 m8*h de solución 4L"$

3 =t r ∙ F

3 =3mn∙6,18m3/mn

3 =18,54 m3

3 /se4"=3 ∙1,1=20,4 m3

"e establece una altura del mezclador de 8m

A=20,4m3

3m

A=6,8m2

D=√4 ∙6,8m2

7

D=2,94 m≅3m

4or lo tanto se establece el dimensionamiento de los mezcladores de 8 m de

altura y 8 m de diámetro$

D"3)$ S)("7)1#0($4

"e establece (ue la velocidad de sedimentación es de 1,1 m*h según bibliogra.+a$

Q/se4"=Q"p ∙1,1

Q/se4"=1486,8-pm∙1,1



%

Q/se4"=1634,6-pm

Q/se4"=370,73m3

h

A=Q/se4"8s

A=370,73

m3

h

4,4m

h

A=84,25m2

"egún los criterios de dise/o se establece una relación L*O de 8$

A= L ∙ B

84,25m2=3B ∙ B

B=5,3m

L=15,9m

"e establece una altura del sedimentador de 8m, y se comprueba (ue la relación L*=cumpla con el rango de '!-& de los criterios de dise/o$

L H

=15,9m3m

L H

=5,3

D"3)$ ()* #01!) () 3!7"1"3#4$ () 2"($ 3!*J4"2$

"e considera (ue al tan(ue de suministro de ácido sul.úrico se llenará cada

semana, por lo (ue se toma un volumen de dise/o para )8&9 t$



%"

3 "p= 1309 t

1,84 t

m3

=710.64m3=4063,21 BBL

3 n"m= 3 "p0,85=

5258.7BBL55300 BBL

3 n"m=5300BBL=29757 * t 3= 7 D2 h

4

?onsiderando planchas de B .t de altura, y por el m0todo de prueba y error se

establece las dimensiones del tan(ue como> altura 1& .t y diámetro de 8&$<B .t$

D"3)$ ()* #01!) () 06!0

"e considera (ue al tan(ue de suministro de agua se llenará cada d+a, por lo

(ue se toma un volumen de dise/o de ))&& m8$

3 "p=1100 m3=6918,78BBL

3 n"m=3 "p0,85

=8139,74 BBL58200BBL

3 n"m=8200 BBL=46039 * t 3=7 D2 h4

?onsiderando planchas de B .t de altura, y por el m0todo de prueba y error se

establece las dimensiones del tan(ue como> altura 1& .t y diámetro de 8B,-B .t$

C*2!*$ () TDH ; P4)3"$1)3 () $>)402"51

B$7:0 , KP"32"10 PLS-E#402#$4

1/escar-a= 1 succ9n+:DH

:DH = 1/escar-a− 1succ9n



%%

La válvula y la tuber+a ocasionan una ca+da de presión del 1&% en la presión de

descarga$

1(¿¿ /escar-a )− 1 succ9n

:DH =1,4 ¿

:DH =1,4(2m∙9,8m

s2∙1000

.-

m2)−(−2,5m∙9,8

m

s2∙1000

.-

m2 )

:DH =7,54 ps

:DH ; =:DH ∙1,1=8,29 ps

1+1/escar-a= 1succ9n+:DH

1+1 /escar-a=−3,55 ps+8,29 ps=4,73 ps

1+1 /escar-a+ 8al8ula= 1+1 /escar-a

1,3=3,64 ps

B$7:0 & KE#402#$4-P"*0 L""<"02"$1




descarga$


:DH =1,4 ¿

:DH =1,4(7,5m∙9,8 m

s2 ∙1000

.-

m2)−(2m ∙9,8

m

s2 ∙1000

.-

m2)



%*

:DH =12,08 ps

:DH ; =:DH ∙1,1=13,29 ps


1+1 /escar-a=2,89 ps+13,29 ps=16,14 ps


1,3=12,41 ps

B$7:0 9 KT01!) E#402#$4-E#402#$4

1/escar-a

= 1succ9n

+:DH



descarga$


:DH =1,4 ¿

:DH =1,4(2m∙9,8 m

s2 ∙1000

.-

m2 )−(1m∙9,8

m

s2 ∙1000

.-

m2 )

:DH =2,56 ps

:DH ; =:DH ∙1,1=2,82 ps


1+1/escar-a=1,42 ps+2,82 ps=4,24 ps


1,3=3,26 ps

B$7:0 ?% ;




*-


La válvula y la tuber+a ocasionan una ca+da de presión del 1&% en la presión dedescarga$


:DH =1,4 ¿

:DH =1,4(2m∙9,8 m

s2 ∙1000

.-

m2 )−(2m ∙9,8

m

s2 ∙1000

.-

m2 )

:DH =1,14 ps

:DH ; =:DH ∙1,1=1,25 ps


1+1 /escar-a=2,84 ps+1,25 ps=4,09 ps


1,3=3,15 ps

E*)2#4$$:#)12"51 KEW

F"6!40 A/&/ C)*(0 () )*)2#4$$:#)12"51

"egún Lapic(ue y "torcP 3)9B'5, los modelos del cátodo y ánodo pueden ser de.inido

por las siguientes ecuaciones>



*1

−¿, CuCu+2+2e¿

la corriente en el cátodo se de.ine como>

I c= A ∙ *rc ∙ n ∙ F [']

7onde A es el área del cátodo, *rc es la velocidad de trans.erencia de

electrones por unidad de área, n es el número de electrones trans.eridos por la

reacción (u+mica 3para el cobre es -5 y F es la constante de @araday$

"e puede dimensionar la planta usando la Ley de @araday, con la siguiente ecuación>

/m/t =

C/∙A∙:E∙CE∙n F

7ónde>/m/t

: capac/a//e pr"/ucc9n/ec"bre(2t /h)

C/ :/ens/a/ /ec"rrente(300 A /m2)

A :<rea/ec<t"/"(1m2)

:E :e*cenca/etemp" (1)

CE : e*cenca/ec"rrente(0,9)

F :c"nstante /e Fara/a=(8,4 ∙105 A ∙h/ t )

n=6223c<t"/"s

4ara una producción de )'!8& Pilotoneladas a/o como es el caso de esta planta, seestablece (ue deben incluirse 1' cátodos por cada celda$

¿cel/as= 6223 c<t"/"s45c<t"/"s /cel/as

¿cel/as≅140cel/as



*2

C*2!*$ () *0 ("7)13"51 () *03 2)*(03

El espesor del cátodo se establece en ) cm y además el espaciamiento entre ellos es

de )& cm$ La pared de las celdas se establece en )-,' cm, por lo (ue se calcula susdimensiones$

B=100cm+2∙12,5cm=125 cm

L=2 ∙12,5cm+45∙1cm+45 ∙10cm=520cm

"e calcula el área total de la planta de electroVinning

A=140 ∙ L ∙ B

A=140

∙1,25

m∙5,2

m A=910m2

DISEÑO DE TUBERIAS

DETERMINACIÓN DIÁMETRO DE LAS TUBERÍAS

"e utiliza el so.tVare I"D6G?;L?, con el .in de cumplir con los criterios de dise/ore.erente a ca+da de presión y velocidad máima permisible de la tuber+a, tanto paral+neas de succión y de descargas$

T0:*0 A// C4"#)4"$3 >040 ("7)13"$107")1#$ () #!:)403A>*"202"51 M"70 20(0 ()

>4)3"51V)*$2"(0( ()* F*!"($

KPSI,++ # K#3"ucción de Oombas &,-' )!17escargas de Oombas 1 '!)&



*&

F;=. A-3- E.0=.8;?: 9=/. 8.. 0;K;;.8;?: . ;8;:. PLS

F;=. A-4- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: ;8;:. PLS . K9.89



*4

F;=. A-5- E.0=.8;?: 9=/. 8.. ;8;:. . K9.89

F;=. A-6- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: K9.89 1 . K9.89 2



*5

F;=. A-!- E.0=.8;?: 9=/. 8.. K9.89 1 . K9.89 2

F;=. A-$- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: K9.89 2 . K9.89 1



*

F;=. A-#- E.0=.8;?: 9=/. 8.. K9.89 2 . K9.89 1

F;=. A-1&- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: K9.89 2 . 089W;::;:



*"

F;=. A-11- E.0=.8;?: 9=/. 8.. K9.89 2 . 089W;:::;:

F;=. A-12- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: 089W;::;: . K9.89 2



*%

F;=. A-13- E.0=.8;?: 9=/. 8.. 089W;::;: . K9.89 2

F;=. A-14- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: K9.89 1 . 0;K;;.8;?:



**

F;=. A-15- E.0=.8;?: 9=/. 8.. K9.89 1 . 0;K;;.8;?:

F;=. A-16- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: 9.:= 8; . .0.



1--

F;=. A-1!- E.0=.8;?: 9=/. 8.. 9.:= 8; . .0.

F;=. A-1$- E.0=.8;?: 9=/. =88;?: 9.:= .=. . .0.



1-1

F;=. A-1#- E.0=.8;?: 9=/. 8.. 9.:= .=. . .0.

DISEÑO DE BOMBAS

4ara el dise/o de bombas se utilizó el so.tVare de ;"4E ="" -&&, con el cual

se estableció las caracter+sticas del .luido, las tuber+as y sus respectivas bombas$

4ara cada una de las tuber+as se indicó su longitud, diámetro 3calculada previamente

con el so.tVare I"D6G?;L?5, material y accesorios, tal como se indica en la .igura

;$-&$



1-2

F;=. A-2&- E8;;8.8;?: ;:;:, .9;.0 7 .88; 9=/. : YSYS

7e cada una de las bombas se estableció la altura proporcionada y su potencia$

B$7:0 ,

F;=. A-21- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. 1

B$7:0 &



1-&

F;=. A-22- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. 2

B$7:0 9 ; ?

F;=. A-23- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. 3 7 4

B$7:0

F;=. A-24- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. 5

B$7:0



1-4

F;=. A-25- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. 6

B$7:0 '

F;=. A-26- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. !

B$7:0 8

F;=. A-2!- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. $



1-5

B$7:0

F;=. A-2$- A09=. 7 9:8;. 8.08=0.. 0. //. #

Refinación Cobre LIX SX EW

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