Aplicación LateralVex / LateralFlow en nave de EW de 80.000 ton/año – Control de Neblina Ácida y arrastre de orgánico en celdas de EW
F. Penna / C. Villaseca / R. Villarroel TecnoComposites SpA
EW DE COBRE: ETAPA FINAL DEL PROCESO HIDROMETALÚRGICO DONDE SE
OBTIENEN CÁTODOS DE COBRE DE ALTA PUREZA
Dos de los problemas típicos encontrados en esta etapa son:
Los Arrastres de orgánico La Neblina Ácida
LA NEBLINA ÁCIDA
• Problemas a la salud de las personas – Cancerígena • Contaminación del medio ambiente • Corrosión de electrodos, estructuras, equipos
Técnicas Usadas
EPP especiales careta-casco facial (fullface) c/respirador de aire forzado
Dispersión por ventilación natural
Dispersión por ventilación forzada Flujo cruzado
Disminución por barreras mecánicas Mallas, escobillas, bolitas
Disminución por aditivos químicos Fluorados - Quillay
Abatimiento con nebulizadores
Captura por ventilación asistida Campanas
LA NEBLINA ÁCIDA
Las técnicas existentes no resuelven totalmente el problema o bien generan nuevos requerimientos operacionales y de mantenimiento y no son
suficientes para altas densidades de corriente
LA NEBLINA ÁCIDA
Las técnicas existentes no resuelven totalmente el problema o bien generan nuevos requerimientos operacionales y de mantenimiento y no son
suficientes para altas densidades de corriente
Es una tecnología desarrollada para capturar la neblina ácida directamente en la celda electrolítica evitando su dispersión al ambiente
Hace su aparición el año 2008 en su primer pilotaje industrial
El año 2010 es especificada en la ingeniería de detalle como tecnología preferida para el control de neblina ácida para una planta de 120.000 ton/año
El año 2012 se consolida en su primer contrato a gran escala para implementarla en un proyecto de 80.000 ton/año
El año 2014 es introducida en el mercado internacional al ser especificada como tecnología a implementar en una planta de 22.000 ton/año en el medio oriente
Cuenta con patente de innovación en 8 países: Chile, EE.UU., México, Perú, Canadá, Brasil, Australia y Sudáfrica
LATERALVEX
Principio de Funcionamiento
Cubiertas flexibles
Plenum de succión
|
Inferiormente abierto
Cámara de electrolito Toberas de succión
Presión -
Presión Atm
LATERALVEX
Componentes Principales
Plenum Lateral Centradores
Punto de succión
Tapas
Cubiertas flexibles
LATERALVEX
Componentes Principales
Ductos de transporte
Chimenea
Ventilador centrífugo
Lavador húmedo
Celda electrolítica
LATERALVEX
Características y Beneficios
Cubiertas flexibles que confinan la neblina sin entorpecer la operación
Plenums laterales bajo cubiertas flexibles depresión y extracción
Captura y abatimiento de neblina cumplimiento de la norma
No utiliza bolitas ni aditivos químicos ahorro, disponibilidad
Bajo caudal de aire menores tamaños de equipos y ductos
Menor consumo energía eléctrica ahorro, huella de carbono
Menores pérdidas térmicas por superficie menos combustible
Barras de electrodos fuera de la neblina menos corrosión
LATERALVEX
LOS ARRASTRES DE ORGÁNICO
• Problemas en la calidad de los cátodos por contaminación • Riesgo de incendio ante cortocircuitos • Corrosión de ánodos
Técnicas Usadas
Uso de celdas de limpieza o scavenger
Remoción superficial mediante bombeo o en forma manual
Uso de paños absorbentes
Chorro de agua de lavado para sacar el orgánico de la celda
Rebalse por sobre nivel de las celdas
EL ARRASTRE DE ORGÁNICO
Las técnicas existentes no resuelven totalmente el problema o bien generan nuevos requerimientos operacionales y de mantenimiento
LATERALFLOW
Es una tecnología posee las mismas características del LateralVex para la neblina ácida pero adicionalmente retira los arrastres de orgánico desde
la superficie del electrolito en las celdas electrolíticas
Hace su aparición en primer pilotaje el año 2010
Se consolida el mismo año 2010 al ser implementada en la ampliación de una planta de 12.000 ton/año
Se incorpora como tecnología al proyecto de una planta de 80.000 ton /año en las celdas de limpieza
Se encuentra patentada
Principio de Funcionamiento
Rebose por canaletas laterales mediante efecto cascada
Plenums Laterales con canaletas
LATERALFLOW
Componentes Principales
Una vez en las canaletas laterales el electrolito con orgánico es
llevado al sumidero a través de un cajón colector
LATERALFLOW
Componentes Principales
Centradores Plenum Lateral
Cajón Colector Cubiertas flexibles
Punto de succión
LATERALFLOW
LATERALFLOW
Características - Beneficios
Uso de plenums laterales con canaletas y cajón colector
Flujo de rebose en forma de espejo de agua hacia ambos lados longitudinales de la celda
Rápida remoción de orgánico desde zona de depósito
Potencial recuperación de orgánico no degradado
Menores variaciones en el nivel de depósito
No utiliza bolitas plásticas ahorro, disponibilidad puente grúa
Recuperación de orgánico control de pérdidas
Su cajón colector recibe el flujo desde las canaletas y en su diseño modificado permite retener gran parte del orgánico
LATERALFLOW
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
En un proyecto greenfield desarrollado para producir 80.000 ton Cu/año se aplicarán estas tecnologías en la nave de EW
Características Generales del Proyecto
Nave simétrica con cuatro bancos de celdas y una zona de despegue central
Uso de celdas comerciales y celdas de limpieza de tamaño estándar
No utiliza bolitas plásticas
No utiliza surfactante
Nave cerrada
La corriente máxima de diseño es de 350 A/m2
Dada la distribución simétrica de la nave se definió la aplicación de dos módulos de ventilación (extracción) idénticos
Dispositivos LateralVex para las celdas comerciales
Dispositivos LateralFlow para las celdas de limpieza
Diseño de cajón colector especial para retención temporal de orgánico
Tapas con mirilla transparente para la caja de rebose y compuerta adicional en celdas de limpieza
Tapas en zona de alimentación con protección de tuberías
Cuatro puntos de succión por cada celda
Red de ductos de transporte fabricados en PRFV
Conjunto lavador, ventilador, bomba en material plástico resistente a las condiciones corrosivas y uso exterior
PLC local y motor ventilador con VDF para ajuste caudal v/s corriente nave
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Herramientas de diseño 3D sobre layout de planta permitió identificar y resolver interferencias.
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Ductos de transporte en PRFV con tramos de distintos diámetros, dimensionados y preparados para montaje rápido en terreno
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Lavador de alta eficiencia, en material plástico, liviano y sin estructuras metálicas
Representante de marca canadiense para Chile – Perú
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Transporte compacto de plenums en racks metálicos para 50 celdas
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Se despachó la totalidad del suministro en 20 camiones rampla de 13 m de largo
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Se realizaron pruebas en fábrica para evaluar funcionamiento de equipos y
componentes
Zona de acumulación de orgánico
Tapa con zona de acceso para retiro de orgánico
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Instalación en concordancia con el programa de montaje de las celdas y el levantamiento de la nave
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Instalación de ductos y componentes en coordinación y dentro de los plazos
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Se ocuparon los espacios destinados para la posición del equipos y ductos
APLICACIÓN LATERALVEX / LATERALFLOW
Nave con sistema instalado, barras de electrodos a la vista para fácil inspección y rápido acceso durante las cosechas
La aplicación de las tecnologías LateralVex / LateralFlow es una realidad y representan un nuevo estándar para la industria
Menor costo de inversión y operacional
Menor uso de energía y agua
Agregan valor a la operación
Eliminan interferencias operacionales de otras tecnologías
CONCLUSIONES Y DESAFÍOS
Desafíos para un próximo congreso - exponer los resultados de:
• mediciones de neblina ácida en la nave de EW
• evaluar la disminución de pérdidas térmicas por superficie electrolito
• cantidad de orgánico de arrastre recuperado
• eficiencia de recuperación de neblina ácida en el equipo lavador
• ajustes de funcionamiento del sistema a diversas densidades de corriente