UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

Facultad:Ingeniería Química e

Ingeniería Metalúrgica

TEMA: NORANDA Y CONVERTIDOR TENIENTE

• Carrera profesional: Ingeniería Metalúrgica• Docente: Ing. Pedro camero hermosa• Curso: procesos extractivos I

• Alumnos: CUTIRE SOTO Daniel 111041 DE LA CRUZ HUICHO Michael 111042 LEVA HOLQUIN David 111047

QUISPE QUISPE Rolando 114029

NORANDA

Noranda Inc. es una compañía internacional, con sede en Toronto, Canadá, orientada a la minería y la metalurgia, además de intereses en los rubros forestales y de los hidrocarburos.

FUNDICION ALTONORTE CHILE

Se abastece de concentrados:• Minera Escondida, • Minera Mantos Blancos• Compañía Minera Zaldívar• Codelco Norte y Collahuasi, etc.

Desde el exterior se abastece:• Tintaya y Antamina.

REACTOR NORANDA

El reactor es un cilindro horizontal basculante equipado con toberas localizadas entre la boca de carga y la boca de salida de gases.

El reactor produce mata de alta ley, 70-75 % Cu, y una escoria de composición 4-6% Cu.

Un pequeño quemador a gas natural se ubica en la culata de alimentación.

Bajo operación normal el baño ocupa cerca del 28 % del volumen del reactor.

Los orificios de sangrado de mata y de escoria, están localizados en el manto y en la pared opuesta a la alimentación de carga.

FUSIÓN EN BAÑO: PROCESO NORANDA

La carga consiste de una mezcla de concentrado fresco,

concentrado de escoria, retornos, polvos y fundente, con un contenido de humedad que varía entre 6 a 8%, alimentado sobre el baño.

El enriquecimiento típico por toberas es de 35-40 %. A la carga, para suplir deficiencias de calor se le agrega un 1% de

carbón respecto a la carga total alimentada. Con las altas tasa de alimentación y soplado con enriquecimiento de

oxígeno el reactor requiere de una estrategia de control, con muestreo frecuente y periódico de la mata y mediciones de temperatura a través de toberas para limitar los cambios en composición de la mata y temperatura del baño.

La tasa específica de fusión del reactor es de 11,7 t de carga seca/ m3 de horno/día.

No hay toberas bajo la boca ni en la salida de escoria, proporcionando cerca de 10 m de longitud para la zona de separación mata/escoria.

El polvo arrastrado por los gases es cerca del 2% respecto del peso del concentrado.

DIAGRAMA DE FLUJO DEFUNDICION ALTONORTE

CONVERTIDOR TENIENTE

HISTORIA Se originó en la década de 1970 en fundición Caletones producto de la investigación de Hermann Schwarze, quien con su equipo experimentó con un convertidor pequeño (2 m de diámetro por 3 m de largo) que había sido retirado de la fundición Chagres

En 1975 producto de la reparación de un convertidor Peirce -Smith, Schwarze (en esos tiempos superintendente general de la fundición Caletones ) Schwarze modifica la longitud del reactor y comienza a utilizarlo para fundir concentrado de cobre. Dado que la fundición trabajaba con una cantidad elevada de oxígeno, pudieron fundir una mayor cantidad de concentrado.

La tecnología Teniente de fundición ha sido comercializada por CODELCO en 3 convertidores en el resto mundo occidental , los que operan en NKANA (Zambia), ILO (Perú) y La Caridad (México). Existe además un Convertidor Teniente en Tailandia el cual está operando desde el año 1996.

Desde finales de los 70 el uso del Convertidor Teniente se extendió a lo largo deChile . Actualmente existen 6 Convertidores Teniente operando en Chile (Chuquicamata, Paipote, Potrerillos, Ventanas y dos en Caletones), con una capacidad total combinada de 4.3 MM ton/año de concentrado, produciendo 1.2 MM ton/año de cobre.

Es un horno basculante de fusión en baño de concentrado desarrollado y patentado por la División El Teniente de CODELCO. Fue creado debido al fracaso de la tecnología Oxygen Smelting, que consiste en fundir concentrado por balance de calor y arrastre de concentrado en los gases

PROCESO CONVERTIDOR TENIENTE

Objetivo principal: Emplear el calor generado por oxidación de la carga para fundir concentrado en un convertidor convencional modificado

Una de las particularidades de este reactor consiste en que mantiene la posibilidad de llegar a operación autógena, es decir, sin requerir energía externa. Esto lo puede lograr con el enriquecimiento de oxígeno dependiendo del tipo de concentrado.

• Escoria.Corresponde a la fase más liviana formada por óxidos de hierro y componentes del fundente agregado.• Metal Blanco.La fase más densa constituida por sulfuros de cobre (74... 76 % de cobre) con contenidos menores de hierro, es transportada mediante ollas a los Convertidores Convencionales (Peirce-Smith).

EN LOS CONVERTIDORES TENIENTE SE PRODUCE LA SEPARACIÓN DE DOS FASES LIQUIDAS: ESCORIA Y METAL

BLANCO.

DESCRIPCIÓNEs un horno amplio, formado por un cilindro metálico de 5 m de diámetro por 22 m de largo, dispuesto en posición horizontal y revestido por ladrillos refractarios en su interior. Este horno está montado sobre un sistema de cremalleras que le permiten oscilar. El modo de funcionamiento consiste en que es cargado en forma continua con concentrado de cobre y sílice (cuarzo) por una abertura ubicada en su parte superior. La sílice tiene por objeto captar el hierro contenido en los minerales sulfurados fundidos y concentrarlo en la parte más liviana de la mezcla fundida.

El convertidor Teniente tiene un sistema de cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados en gran parte para producir ácido sulfúrico

El Convertidor Teniente es un reactor cilíndrico horizontal de dimensiones que varían entre 3,8 y 5 m de diámetro y entre 14 y 22 m de longitud. Su diseño permite un alto nivel de flexibilidad para adaptar el proceso a diferentes escenarios de disponibilidad de concentrado, eje, oxígeno, número de toberas en operación

DISEÑO DEL CONVERTIDOR TENIENTE

El Convertidor Teniente produce un flujo de gas casi continuo, 14 a 17 % (base húmeda) y con un contenido de polvo menor que 0,064 granos/cf (normal) 0,16 g/ (normal).

El requerimiento de oxígeno industrial del Convertidor Teniente para condiciones nominales de operación oscila entre 200 y 300 tpd.

El uso del Convertidor Teniente dada su alta capacidad de conversión, permite disminuir el número de Convertidores Peirce-Smith en operación. También reduce la utilización del sistema de manejo de material fundido, disminuyendo o al menos manteniendo la recirculación de carga en la nave.

CARACTERÍSTICAS OPERACIONALES DEL CONVERTIDOR TENIENTE

• Enriquecimiento Aire Soplado:A mayor enriquecimiento, mayor capacidad de procesamiento y eficiencia energética. Por ejemplo, al subir el enriquecimiento con oxígeno de 28 % a 32 %, la capacidad del Convertidor Teniente aumenta en 40 % y su eficiencia en 150.• Humedad del Concentrado:A menor humedad del concentrado por toberas, mayor eficiencia energética y capacidad de procesamiento. Por ejemplo, al disminuir la humedad promedio de 8 % a 4 %, la capacidad del convertidor aumenta en 20 % y su eficiencia en 125%• Temperatura de Operación:Un incremento en la temperatura de operación de 5 °C, implica dejar de fundir a lo menos 500 toneladas de concentrado por mes. Además, el desgaste del refractario aumenta drásticamente con la temperatura.

LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS VARIABLES OPERACIONALES DEL CONVERTIDOR TENIENTE, SON LAS SIGUIENTES

• Ley de Metal Blanco:Cada punto menos en la ley de metal blanco, significa 20 minutos adicionales de soplado en los Convertidores Convencionales.• Tiempo de Soplado:Aumentar el tiempo de soplado de 92 % a 95 %, significa aumentar la capacidad de procesamiento del convertidor en a lo menos un 4 %.• Adición de Carga Fría:Por cada tonelada de carga fría agregada, se deja fundir una tonelada de concentrado, aproximadamente. Sin embargo, la eficiencia energética disminuye en un 1 %.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO NORANDA

Ventajas Reduce el consumo de combustible

Genera flujo continuo de gases ricos en SO2

Permite diseñar plantas de menor tamaño

Trata concentrados húmedos

Tiene una alta recuperación de cobre y metales preciosos

No requiere precalentar el aire para la combustión

Desventajas Genera escoria con alto contenido de cobre (10 a 12%)

Alto consumo de energía para la producción de oxigeno

Mucho desgaste del material refractario

BIBLIOGRAFIA

A. K. BISWAS Y W. G. DAVENPORT -Metalurgia extractiva

ÁLVARO GONZÁLES LETELIER J. SANCHO, L. F. VERDEJA Y A. BALLESTER

-Metalurgia extractivaCOUDURIEL. L , HOPKINS. D, WILKOMIRSKY.

I – Fundamental of Metallugical Processes

GRACIAS