Presentación Caletones

TRATAMIENTO DE ESCORIAS DE CONVERSIÓN Y DE REFINO A FUEGO

Whorkshop Escorias Oxidadas de Cobre ENAMI, Abril 2002

Instituto de Innovación en Minería y MetalurgiaIM2

Fundición CaletonesDivisión El Teniente, Codelco-Chile

Ulises Rojas F.Domingo Cordero C.

Gerardo Alvear F.

AGENDA

PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA

ALTERNATIVAS ANALIZADAS

CONCLUSIONES DERIVADAS DEL TRABAJO

PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA

La recirculación de escorias de conversión y refino a la unidad de fusión Convertidor Teniente (CT) le provoca dificultades operacionales directas tales como:

• Inestabilidad en la composición de la escoria

• Perturbación en la zona de decantación

• Inestabilidad térmica del proceso

• Recirculación de impurezas al proceso

• Mayor desgaste localizado en el revestimiento

refractario

• Escorias de difícil tratamiento en hornos de

limpieza (HLE)

• Acumulación en piso CT bajo zona de la boca

• Baja recuperación de cobre

OBJETIVO DEL ESTUDIO

Basados en criterios técnicos y económicos definir dos alternativas de procesamiento para las escorias sobre oxidadas de convertidores Peirce-Smith (CPS) y de refino las cuales deben ser analizadas a nivel de ingeniería de perfil en una segunda etapa del proyecto

Alternativas analizadas

• Recirculación al CT o HLE

• En frío

• En caliente

• Tratamiento pirometalúrgico

separado

• Separación magnética

• Lixiviación

• Flotación

• Combinación entre alternativas

PASOS PRELIMINARES

Análisis del caso base

• Caracterización escorias

• Química

• Mineralógica

• Balance Masa Fundición

Caletones

• Con Horno Reverbero

• Sin Horno Reverbero

CARACTERÍSTICAS

Escorias sobre

oxidadas de

CPS

• Generación asociada a:

• Sobre oxidación FeS contenido en el Metal Blanco (MB)

• Magnetita contenida en el MB

• Oxidos contenidos en la carga fría

• Sobre oxidación del cobre (a óxido y espineles con magnetita)

CuT

(%)

Prom 28,4

Máx. 40,7

Mín. 16,8

Desv 7,0

Fases Esc-1 Esc-2 Esc-3 Esc-4

Cu metálico 11,6 8,1 3,5 3,0

Magnetita 55,3 40,8 55,1 40,0

Fayalita 32,3 39,8 16,1 24,3

Cuprita 0,20 5,3 9,1 16,4

Ferrita 0,60 6,0 12,8 12,0

Otros - - 3,3 4,3

(b) Composición Mineralógica

Composición química escorias CPS

Composición química esc. sobreoxidadas

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Muestra N°

%

Cu Corregido Cu Fe SiO2

Composición química esc. sobreoxidadas

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

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

Muestra N°

%

CaO Pb Ni S

CARACTERÍSTICAS

ESCORIAS

ANODICAS Y

DE RAF

• Generación asociada a:

• Arrastre de escorias oxidadas desde CPS

• Arseniatos de Sodio y Calcio

• Sobre oxidación del cobre

Elementos Principales

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

CuT CuNS FeT Fe3O4 SiO2 Na2O S As

Elemento o Compuesto

%

Escoria carguío

Escoria Tto As

Elementos Menores

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Sb Pb Co Zn Ni Se Te Bi


(pp

m)

Escoria carguío

Escoria Tto As

Composición química escorias refino a fuego

Elementos Principales

0

10

20

30

40

50

60

CuT CuNS FeT Fe3O4 SiO2 Na2O S As


%

Escoria carguío 1er tto.Pb 1er tto. As

2er tto. As 1er tto. Se Serie6Elementos Menores

0

500

1000

1500

2000

2500

Pb Co Zn Ni Se Te Bi


(pp

m)

Escoria carguío 1er tto. Pb 1er tto. As

2do tto. As 3er tto. As 1er tto. Se

ANÁLISIS CASO BASE

Cobre RAF 351 t/y

Escoria RAF 43 t/d

Fundente5 t/d

Petroleo

Aire

Reductor

Gases

Petroleo

Aire

RAF (3)

Reductor

Anodos 558 t/y

Escoria Anodo 64 t/d

Fundente6 t/d

Gases

HA (2)

Esc. CPS48 t/d

Petroleo

Aire

Esc. sobreoxidada 193 t/d

Cobre Blister 1029 t/d

Aire

Fundente 0 t/d

CPS (4)

Gases Polvo 4 t/d

Carga Fria Fina 82 t/d

MB

ANALISIS DE ALTERNATIVAS

RECIRCULACIÓN EN FRIO Y/O CALIENTE

PROCESAMIENTO SEPARADO

PIROMETALURGICO

HIDROMETALURGICO

FLOTACION

SEPARACION MAGNETICA

Análisis de alternativas de recirculación

ESCORI A CPS ESCORI A ANÓDI CAALTERNATI VA

Estado Destino Destino Destino

1Sólida Vía Garr-Gun

al CT

Sólida Vía Garr-Gun

al CT

2Sólida Vía Garr-Gun

al CT

Pulverizada Vía toberas

al CT

3Líquida

SólidaHLE

Líquida

SólidaHLE

4 Líquida HLE Líquida CPS

Análisis de alternativas de recirculación

• La escoria cae en una zona

turbulenta, donde una mezcla

intensiva crea condiciones favorables

para la sulfurización del cobre y su

transferencia a la fase mata.

• La refusión de las escorias consume

una cantidad significativa de calor

enfriando el baño en la zona de las

toberas.

• Mejores condiciones para la

sulfurización del cobre y el

enfriamiento directo en la zona de las

toberas.

• Mayor estabilidad térmica del CT.

• Estabilización y homogenización de

la composición de la escoria de CT.

• Distribución no-uniforme del cobre

oxidado en la escoria.

• En conversión continua, la generación

de escorias licuadas abre la posibilidad

de diluirlas con las escorias CT en un

HLE que trabaje en forma mixta con

ambas escorias.

• Licuación con cal como fundente.

• Licuación con mezcla sílice/cal

como fundente (caso conversión

continua).

• Dilución con escoria de descarte

del HLE (líquida).

1

2

3

4

Análisis de alternativas de licuación

AgenteLicuador

Características esperadas de laescoria de conversión

Probables problemas

Cal

Se forma una escoria ferrítica decalcio caracterizada por una altafluidez.

Mayor eliminación de As y Sb.

Alto contenido de cobrecomparado con escoriassilicatadas (para condicionessimilares).

Corrosión ref ractaria por altocontenido de óxido de cobre.

Sílice-cal

Baja solubilidad de cobre. Requiere alta precisión en control de

procesos. Buena eliminación de As, Sb y Pb.

Baja corrosión ref ractaria(menor contenido de óxido decobre).

Sensible a bajas temperaturasen baño escoria.

EscorialíquidaHLE

Disolución de Fe3O4 de escoria CPScon escoria final de HLE (5% Fe3O4).

Probable formación de fayalita consílice contenida en escoria HLE yretiro del Fe contenido en la escoriaCPS por esta vía.

No requiere sobre-oxidación decobre.

Menor contenido de óxido de cobre. Mayor recuperación de cobre

I ncremento masa escoria enCPS.

Mayor movimiento de líquidos. Efecto discutido en la

distribución de As y Sb pormenor potencial de oxígeno enel sistema.

CONCLUSIONES ALTERNATIVAS DE RECIRCULACIÓN

La recirculación de escoria CPS granallada al CT vía garr-gun es una alternativa potencial frente a la recirculación en caliente. Su implementación requiere escorias licuadas que puedan ser efectivamente granalladas. La principal desventaja es la potencial condensación de impurezas en el circuito fusión-conversión-refino.

La escoria final HLE como agente diluyente en CPS es una alternativa intermedia que permite licuar las escorias de CPS y de refino en Fundiciones donde no se ha consolidado el proceso de conversión continua. Esta alternativa aumenta movimiento y manejo de líquidos al interior de la nave.

La implantación del proceso de Conversión continua en la Fundición de Caletones, permite obtener escorias licuadas de conversión con un menor contenido de cobre. Estas escorias líquidas, de más fácil manejo a través de tazas, podrían ser granalladas para un posterior tratamiento o bien directamente tratadas en un HLE en conjunto con las escorias CT.

PROCESAMIENTO PIROMETALURGICOProcesobatch

Procesocontinuo

Proceso continuo, airesoplado enriquecido enoxígenoHorno

Tipo escoria procesada Tipo escoria procesada Tipo escoria procesada

HLE

Refino Refino y escoria CPS Refino y escoria CPS

licuada


licuada


licuada Refino, escoria CPS

licuada y carga f ría

HEAC


licuada


licuada Refino, escoria CPS

licuada y carga f ría

HEDC


licuada

TRATAMIENTO EN HLE (Continuo)

Capacidad Horno (Escoria) t

Productividad Horno (Escoria) t/ día

a) Escoria Refi no t/ día

b) Escoria Anódica t/ día

c) Escoria Conversión t/ día

d) Carga Fría t/ día

Reductor y Combustible t/ día

a) Carboncillo t/ día

b) Coke t/ día

c) Petróleo t/ día

Oxigeno Nm3/ día

Producción Gases Nm3/ día

Consumo Unitario

(per ton escoria)

a) Carboncillo kg/ t

b) Petróleo kg/ t

c) Coke kg/ t

d) Electrodos kg/ t

e) Oxígeno Nm3/ día

Recuperación Cobre %

RAF RAF RAF RAF

ANODI CA ANODI CA ANODI CA ANODI CA

CONV. CONV. CONT. CONV. CONV.

CONT. CARGA FRI A LI CUADA LI CUADA

CARGA FRI A

40 80 50 100

341 622 489 770

43 43 43 43

64 64 64 64

234 234 382 382

281 281

11,2 31,7 16,7 33,1

11,2 31,7 16,7 33,1

0 0 0 0

0 0 0 0

5400 24000 8400 20400

36180 135900 54230 127650

33,0 51,0 34,2 43,0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

16,2 38,6 17,2 26,5

96,8 96,5 96,6 95,3

Con enriquecimiento en oxígenoRAF RAF

ANODI CA ANODI CA

CONV. CONV.

CONT. LI CUADA

40 50

341 489

43 43

64 64

234 382

13,7 18,9

13,7 15

0 0

0 3,9

0 0

75330 69800

40,2 30,6

0 8

0 0

0 0

0 0

96,8 96,3

Aire

TRATAMIENTO EN HORNO ELECTRICO

Capacidad Horno (Escoria) t

Productividad Horno (Escoria) t/ día

a) Escoria Refi no t/ día

b) Escoria Anódica t/ día

c) Escoria Conversión t/ día

d) Carga Fría t/ día

Reductor y Combustible t/ día

a) Carboncillo t/ día

b) Coke t/ día

c) Petróleo t/ día

Oxigeno Nm3/ día

Producción Gases Nm3/ día

Consumo Unitario

(per ton escoria)

a) Carboncillo kg/ t

b) Petróleo kg/ t

c) Coke kg/ t

d) Electrodos kg/ t

e) Oxígeno Nm3/ día

Recuperación Cobre %

RAF RAF

ANODI CA ANODI CA

CONV. CONV.

CONT. LI CUADA

CARGA FRI A CARGA FRI A

60 70

621 770

43 43

64 64

234 382

281 281

6,65 9,00

0

6,12 7,80

0

0,53 1,20

7,90 9,00

190,0 213,6

434 524

0 0

0 0

9,8 10,1

0,8 1,6

0 0

306 278

95,9 96,2

AC

RAF RAF

ANODI CA ANODI CA

CONV. CONV.

CONT. LI CUADA

CARGA FRI A

50 40

621 489

43 43

64 64

234 382

281

6,36 9,80

0 0

5,52 8,70

0 0

0,84 1,10

7,70 3,10

185,0 64,1

424 198

0 0

0 0

8,9 10,5

1,4 2,2

0 0

297 131

96,7 96,8

DC

Conclusiones tratamiento pirometalúrgico separado

El procesamiento de las escorias tanto en un HE como en HLE, presenta índices de recuperación de cobre estimados superiores al 95%.

La alternativa de procesamiento en HLE, se presenta como más favorable para la Fundición Caletones al disponer en este momento de 4 unidades operativas. Una adecuada programación de las unidades permitiría tratar en forma continua las escorias de CPS y de refino.

El disponer de una unidad dedicada al procesamiento de escorias sobre-oxidadas de CPS y de refino, en la cual se opere diluyendo la escoria CPS con escoria CT, permitiría aumentar la recuperación de la fundición.

En cuanto al comportamiento de las impurezas, la información disponible no permite en primera instancia cuantificar su distribución entre las fases metal-escoria-gas

SEPARACIÓN MAGNETICA

Análisis basado en experiencias realizadas en Fundición Chuquicamata y en diseño realizado por experto para el caso de volúmenes de escoria generados en Fundición Caletones

Oxidos líquidos

GRANALLADO

CLASIFICACIÓN

MOLIENDASELECTIVA

SEPARACIÓNMAGNÉTICA

COBREMETÁLICO

METALBLANCO

FAYALI TA MAGNETI TAFRACCI ÓN

FINA

RECIRCULACIÓNA CPS

RECIRCULACIÓNA CT

VENTA A PLANTADE ESCORIA

- 400 #

+ 400 #

Esquema proceso granallado y separación magnética

Ventajas y desventajas de la tecnología de Separación Magnética

• Tecnología limpia

• Retiro definitivo de la magnetita del circuito de fusión – conversión – refino

• Recuperación y retorno del fundente con una alta calidad química

• Baja recuperación de cobre comparada con alternativas pirometalúrgicas e hidrometalúrgicas. No obstante la aplicación en serie con la lixiviación de residuos permite aumentar la recuperación global del proceso

• Tecnología desarrollada sólo a nivel de laboratorio, requiere de una etapa de validación piloto.

• Requiere de una gran disminución de tamaño para hacerla eficiente con el consiguiente gasto energético en chancado y molienda. Superable al combinar con granallado de escorias.

• Alta inversión inicial (45.000 UF)

+

-

ANALISIS DE ALTERNATIVAS

LIXIVIACIÓN DE ESCORIAS

• Estado del arte• Definición de pruebas exploratorias• Ejecución y evaluación pruebas• Conclusiones

Conclusiones análisis estado del arte

• La recuperación de cobre varía en un amplio rango dependiendo del tipo de escoria, medio de lixiviación utilizado y condiciones específicas utilizadas

• La recuperación de cobre supera el 90% cuando se efectúa una lixiviación a presión en medio ácido o amoniacal o en medios fuertemente oxidantes como nítrico o cianuro

• En el caso de escorias sobre-oxidadas CPS, el tratamiento con ácido sulfúrico seguido de una lixiviación acuosa es la alternativa más favorable

Revisión completa de estudios realizados por Codelco así como de la literatura técnica disponible desde 1957 hasta 2000.

Conclusiones análisis estado del arte

• La lixiviación de escorias lleva consigo no solo la solubilización del cobre

contenido sino también de las impurezas contenidas en la escoria

• La extracción de cobre aumenta si la lixiviación se efectúa a temperaturas

> 90ºC con escorias finamente molidas, independiente del tipo de escorias

y medio de lixiviación que sea utilizado

• El uso de medios que tienen la ventaja de ser más selectivos para la disolución

de cobre sobre el fierro, como son el cianuro y medio amoniacal, presentan

importantes desventajas en el caso del cianuro por tratarse de un reactivo tóxico

y costoso, y en medio amoniacal las pérdidas de reactivo que representan el

punto crítico para lograr un proceso rentable.

• La utilización de medios altamente oxidantes a temperatura mayores a

temperatura ambiente conlleva problemas de corrosión.

CONCLUSION FINAL ANALISIS ESTADO DEL ARTE

• Un proceso de este tipo

permite utilizar el ácido

sulfúrico excedente de la

División, pero tiene la

desventaja de la disolución

simultánea de impurezas,

que requerirían de etapas de

abatimiento posteriores a la

lixiviación.

• Analizar proceso de

lixiviación en medio

ácido sulfúrico a

temperatura alta para

maximizar la

recuperación de cobre.

PRUEBAS LABORATORIO

Primer set de Pruebas

Objetivo

Analizar el comportamiento de las escorias de conversión y refino en un

proceso de digestión ácida

Condiciones Experiencias Lixiviación

• Digestión ácida en reposo por 6 horas

• Digestión ácida con agitación por 2 horas

• Temperatura ambiente y 90°C

• Tamaño partículas -10# y -100#

PRUEBAS LABORATORIO

ESCORIA CPS # 308 - 10# - 100 #

Condiciones Ext. Cu Cu residuo Ext. Fe Fe residuo Pérdida peso Ext. Cu Cu residuo Ext. Fe Fe residuo Pérdida peso

Digestión ácida % % % % % % % % % %

6 h reposo Tamb. 33,6 32,7 37,5 31,7 31,6 71,6 16,1 72,5 20,3 51,0

2 h agitac Tamb. 35,0 34,9 41,5 31,0 33,5 84,0 13,0 76,4 26,5 67,6

6 h agitac Tamb. 40,0 32,8 44,6 31,2 39,8 86,9 11,7 82,0 23,0 70,6

6 h reposo 90°C 67,7 35,8 80,5 18,2 65,8 88,1 14,4 89,2 17,8 77,0

2 h agitac 90°C 56,1 37,1 78,9 16,0 58,2 92,5 12,2 97,0 6,5 83,0

6 h agitac 90°C 81,7 19,7 81,3 19,6 68,8 92,3 11,9 97,1 6,2 82,3

ESCORIA RAF # 360, PRIMER TRATAMIENTO As-Sb - 10# - 100 #

Condiciones Ext. Cu Cu residuo Ext. Fe Fe residuo Pérdida peso Ext. Cu Cu residuo Ext. Fe Fe residuo Pérdida peso

Digestión ácida % % % % % % % % % %

6 h reposo Tamb. 64,2 3,6 76,5 0,3 59,6 61,4 4,7 82,1 0,3 64,6

2 h agitac Tamb. 73,4 3,8 85,7 0,3 73,0 61,4 4,6 78,0 0,4 59,6

6 h agitac Tamb. 89,4 1,5 90,0 0,2 72,6 76,2 3,0 80,8 0,3 59,1

6 h reposo 90°C 95,5 0,65 59,0 0,8 70,1 76,1 3,6 95,1 0,1 69,2

2 h agitac 90°C 90,6 1,13 89,1 0,2 65,1 97,0 0,51 95,5 0,1 72,6

6 h agitac 90°C 92,0 1,04 89,4 0,2 66,8 96,4 0,53 94,9 0,1 68,5

Condiciones de máxima extracción

• Escoria molida bajo 100#

• Temperatura de 90°C

• Con agitación

• Adición ácido 1,7 kg/kg escoria

• Adición agua 1,5 kg/kg escoria

• Escoria CPS: 92,5% extracción Cu

• Esc. RAF tto PB 62,0% extracción Cu

• Esc. RAF tto As/Sb 95,0% extracción Cu

• Esc. RAF tto Se-Te 89,5% extracción Cu

ESCENARIOS A EVALUAR EN PLATAFORMA ASPEN

• Tratamiento total escorias conversión y refino• Tratamiento escorias de refino (anódico y RAF)• Se consideró escorias de conversión continua

Planta de Lixiviación Considerada

Aire

Reactor de LixiviaciónEscorias

2 Reactores en Paralelo(RT = 3 hr cada uno)

FiltroEscorodita Establea Botadero

Espesador

Espesador

Ripio a Fundición

Escorias

Filtro

Reactor dePrecipitación

2 reactores en Serie(RT = 2 hr cada uno)

Calentamiento de la Pulpa130 °C

RT = 2 hr

H2SO4

H2O

Lechada de Cal

a SX-EW

1

2

3

4

5

6

7

8

9

12

10

11

13

14

Area lixiviación

Area Precipitación

As

As, tpd 1,06Fe, tpd 10,68Cu, tpd 81,55As, tpd 9,80

Fe, tpd 67,17Cu, tpd 1,66

As, tpd 0,57Fe, tpd 4,10Cu, tpd 10,95

As, tpd 11,43Fe, tpd 81,89Cu, tpd 93,75

CPS, tpd 234Anód+Raf, ton 94

FLOTACION DE ESCORIAS

Contenido y forma de cobre en escorias de procesos de fusión, conversión y refino

Origen Escoria CT CPS RAF 1ª etapa RAF otras etapas

Ley Cu TOTAL 5% a 12% 20% a 40% 30% a 40% 30% a 40%

Ley Cu NS 2% a 4% 10% a 30% 15% a 20% 20% a 30%

Ley Fe3O4 12% a 20% 35% a 70% 35% a 50% 1% a 7%

Cu sulfurados SI NO NO NO

Cu metálico NO SI SI SI

Cu oxidado SI SI SI SI

•Aptas para flotación, especies sulfuradas con leyes cercanas a un mineral tipo

•Difieren de minerales sólo en dureza y abrasividad

•Difieren de minerales por su mineralogía y leyes

• Alta dureza y abrasividad•Alto contenido de cobre metálico

Flotación de óxidos

• Información técnica disponible de flotación de escorias con alto contenido de cobre nativo y oxidado en escasa.

• Recuperación de cobre presenta varias dificultades relacionadas con:

• Falta de adhesión del colector

• Poca selectividad del proceso de flotación

• Aglomeraciones inestables de burbujas y partículas

• Alternativas técnicas:

• Empleo de ácidos grasos

• Sulfidización del mineral en etapas

•Análisis flotación de escorias de CPS y refino pasa por análisis de flotación de óxidos


Empleo de ácidos grasos

Reactivos de flotación usados: Aceites derivados del petróleo

Colectores pueden entregar altas recuperaciones, pero carecen de

selectividad (una vez absorbidos es muy difícil desabsorberlos y continúan

flotando en las etapas posteriores de limpieza de concentrado con lo cual es

difícil subir la ley del concentrado final.

Sulfidización del mineral en etapas

Reactivos de flotación usados: Xantatos , ditiofosfatos

Sistema más selectivo, con un alto costo por los reactivos utilizados.

Presenta problemas de control de recuperación de sulfuros de Cu gruesos y

finos y en la recuperación de partículas de cobre no-sulfurado.


LOS ANTECEDENTES ANALIZADOS INDICAN QUE DEBIDO A

LA VARIABILIDAD DE LAS ESCORIAS EN TÉRMINOS DE

CONTENIDO Y NATURALEZA DE L COBRE, LA ALTERNATIVA

DE FLOTACIÓN NO ES VIABLE COMO MÉTODO DE

PROCESAMIENTO DE LAS ESCORIAS DE CPS Y REFINO

SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS

METODO

Análisis de factibilidad técnica de los procesos

- Recuperación

- Implementación en Caletones

ALTERNATIVAS A EVALUAR ECONOMICAMENTE

AlternativaTratamiento

PrevioProceso Producto a Tratar

Caso Base No Recirculación al CT, discontinuo Escoria de CPS y de refino

1 Chancado Recirculación al CT vía garr-gun Escoria de CPS y de refino

1’ Chancado Recirculación al CT vía garr-gun Escoria de CPS y de refino

2 Granallado Recirculación al CT vía toberas Escoria de CPS y de refino

4 Dilución Tratamiento en H. eléctrico Escoria de CPS y de refino

5 Dilución Tratamiento en HLE existente Escoria de CPS y de refino

7 Granallado Separación Magnética Escoria de CPS y de refino

8’ Dilución

Granallado Tratamiento HLE: Escoria CPS

Lixiviación-SX-EW: Esc. refino

Escoria CPS

Escoria refino

8’’ Granallado Lix_SX-EW Escoria de CPS y de refino

10 Venta Granallado Escoria de CPS y de refino

BASES EVALUACIÓN

Días de operación: 330

Volumen de escorias

Conversión: 264 ton/día

Anódica: 64 ton/día

RAF: 43 ton/día

Ley Cu: 27,5 %

Valores insumos, de acuerdo a costos

Teniente

BASES EVALUACIÓN

Proceso Costos Asociados

Molienda por terceros Bajo 100#: 1,2 US$/ ton. escoria chancada

Granallado Costo operación: 2 US$/ton. escoria

Costo mantención: 15.000 US$/año

HLE Costo tratamiento: 7 US$/ton. escoria

Recuperación: 96,8%

H. Eléctrico Costo tratamiento: 12 US$/ton. escoria

Recuperación: 96,5%

SX-EW Costo SX: 0,04 US$/lb Cu

Costo EW: 0,10 US$/lb Cu

Consumo refractario Costo: 900 US$/ ton. métrica

Consumo: 1,93 kg/ton cobre moldeado

Costo Refino cobre Costo refinado desde CT: 0,25 US$/lb Cu

Costo refinado desde CPS: 0,20 US$/lb Cu

COSTOS DE INVERSIÓN

Proceso Inversión

Granallado, Alternativas 2, 8”, 10

Granallado, Alternativa 8’

US$ 1.356.787 (instalada)

US$ 676.845 (instalada)

Horno Eléctrico US$ 7.195.085 (instalado)

Planta de Lixiviación Alternativa 8’: US$ 2.490.000 (instalada)

Alternativa 8”: US$ 3.030.000 (instalada)

Planta EW Alternativa 8’

Alternativa 8”

Ampliación en 25 tpd: US$ 3.300.000 (instalada)

Ampliación en 65 tpd: US$ 12.300.000 (instalada)

BENEFICIOS CONSIDERADOS

(i) Para las alternativas pirometalúrgicas, se recupera el 96,8% al tratar las escorias en

HLE y el 96,5% al procesarlas en Horno Eléctrico.

(ii) Para las alternativas hidrometalúrgicas, se recupera el 98,7% del cobre contenido en

las escorias por Lixiviación y el 100% en SX-EW.

(iii) El precio del cobre considerado para los cálculos, f ue de 0,8 US$/ lb Cobre producido

(1.764 US$/ ton cobre producido).

(iv) Aquellas alternativas que no recirculan las escorias en caliente al CT, tienen un ahorro

en consumo de ref ractario de 1,93 Kg/ ton Cu refi nado con un costo de 900 US$/ ton de

ref ractario.

Cuando las escorias RAF+Anod+CPS se tratan en f orma separada a las escorias del CT, seasume que la escoria fi nal de la f undición, bajará su contenido de cobre desde 1,2% a 1,0%.

RESULTADOS

AlternativaInversionesKUS$

CostosOperaciónKUS$

BeneficiosKUS$

VANAlternativaKUS$

VANCaso BaseKU$

VANAlternativaKUS$

2 1356,8 17815,8 52848,2 82.680,0 84.578,4 -1.898,4

4 7195,1 14508, 1 55996,8 94.800,8 84.578,4 10.222,4

5 0 13986,3 56324,0 100.870,7 84.578,4 16.292,3

8' 6466,8 14037,1 59924,9 99.220,5 84.578,4 14.642,1

8'' 16686,8 12787.9 64736,3 88458,7 84.578,4 3.880,3

10 1356,8 529,8 4862,7 9.440,8 84.578,4 -75.137,6

Tto en HE

Tto en HLE

Esc. Conv en HLERAF/Anod por LIX/SX/EW

Conclusiones

La recirculación de escoria CPS granallada al CT vía garr-gun es una alternativa potencialf rente a la recirculación en caliente. La implementación de esta alternativa requiere laproducción de escorias licuadas que puedan ser ef ectivamente granalladas. No obstante, estaalternativa presenta como principal desventaja la potencial condensación de impurezas en elcircuito f usión-conversión-refi no.

El procesamiento de las escorias previamente licuadas en un Horno de Limpieza de Escoriastipo Teniente, presenta índices de recuperación de cobre superiores al 95%. La disponibilidadde cuatro unidades HLE en la Fundición Caletones, permite visualizar la posibilidad de unaunidad dedicada en estrategia mixta al procesamiento de escorias CT y de CPS.

La separación magnética de escorias presenta una recuperación de proceso de 88%. Este valores inf erior al esperado en la situación actual con lo cual su aplicación no resulta rentable.

Conclusiones

La evaluación técnica y económica de las alternativas estudiadas permite

concluir que las alternativas de mayor potencialidad técnica y económica

para el tratamiento de las escorias sobre-oxidadas de CPS y de refino son

las siguientes:

• Procesamiento de escorias CPS y refino en

HLE.

• Procesamiento de escorias CPS en HLE y

de refino vía LIX-SX-EW

Se ha iniciado la segunda parte del proyecto que considera el

análisis de la alternativa de procesamiento de escorias de

conversión en HLE diluídas con escorias CT.

El estudio considera, el desarrollo de pruebas de crisol y

experiencias industriales así como la implementación de un modelo

dinámico de limpieza continua de escorias a validar

industrialmente.

Situación actual

Documents

Presentación Caletones