Etapas DEL Proceso Productivo DEL Cobre PDF

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SE DESCRIPBE TODAS LAS ETAPAS DEL PROCESO PARA TENER UN MAYOR CONOCIMIENTO DE LA INDUSTRIA...

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PROCESOS METALICOS Y NO METALICOS EN LA INDUSTRIA DE LA MINERIA:

Te presentamos las distintas etapas del proceso, desde la exploración de yacimientos hasta la elaboración de cátodos de 99,99% de concentración de cobre. 1. EXPLORACIÓN Un equipo de profesionales sale en la búsqueda de un yacimiento de cobre y toma muestras del terreno para determinar la viabilidad de su explotación. 2. EXTRACCIÓN Se fractura el macizo rocoso para extraer los minerales que contiene, mediante el uso de explosivos.  Perforación Consiste en hacer hendiduras en la tierra en las que más adelante se pondrán explosivos.

 Tronaduras Los explosivos puestos en los hoyos son detonados a control remoto para fragmentar el macizo rocoso.

 Carguío Mediante palas y equipos de gran tonelaje se cargan los camiones que llevarán el material recolectado a las plantas de procesamiento del cobre.

 Transporte Los camiones, trenes o correas transportadoras (según la mina) llevan las rocas a su lugar de destino para continuar con el proceso productivo.

3. CHANCADO Las máquinas chancadoras se encargan de dismuir el tamaño de las rocas extraídas. El principal objetivo del Chancado es disminuir el tamaño de los fragmentos de roca mineralizada a un diámetro de ½ pulgada, que equivale a 1,27 centímetros más o menos. Este procedimiento es necesario para que el material pueda ser tratado en las siguientes etapas del proceso productivo. Para lograrlo, los famosos "chancadores", que son equipos eléctricos de grandes dimensiones, van literalmente "demoliendo" las rocas hasta lograr el tamaño deseado. Pero claro, no es

llegar, aplastar y alcanzar la medida precisa. Para conseguir la 1/2 pulgada, el material extraído pasa por tres niveles de chancado

Existen dos Procedimientos para los sulfuros: Como verás, el proceso productivo del cobre no es lineal, ya que cuenta con dos protagonistas cuyas características hacen que exista más de un camino a seguir: los sulfuros y los óxidos. Las tres primeras etapas son comunes para ambos, pero luego de ellas el tratamiento cambia dependiendo del tipo de mineral. Sulfuros 1 Etapas tradicionales del proceso productivo del cobre sulfurado. 4. MOLIENDA “Todo a la juguera" A diferencia de los óxidos, en el caso del cobre sulfurado (como la mina El Teniente por ejemplo) se necesita reducir aún más el tamaño de los fragmentos de roca. Este paso es el que se conoce como Molienda, y tal como su nombre lo indica, muele el material para que sea más fácil separar el cobre de otras sustancias y así acercarse a un mineral de mayor pureza. 5. FLOTACIÓN “Burbujas de cobre” Seguimos con la tarea de separar el cobre sulfurado de otras sustancias para poder llegar a su máxima pureza. Esta vez, el material obtenido de la Molienda es sumergido en enormes piscinas (llamadas celdas de flotación) en las que, gracias a la acción de reactivos, el cobre emerge a la superficie dentro de burbujas. 6. FUNDICIÓN "Recién salido del horno" En esta etapa, el concentrado obtenido es expuesto a altísimas temperaturas para ser fundido y así separar el cobre de otros minerales e impurezas. Quedan atrás los baños de burbujas en las celdas de flotación y entran a escena los hornos y el fuego para conseguir un cobre de mayor pureza. 7. ELECTRORREFINACIÓN "Ánodos y cátodos se encuentran" ELECTROLISIS Este intenso viaje del cobre sulfurado culmina con la Electrorrefinación. Acá se realiza el proceso químico de la ELECTRÓLISIS, la cual consiste, básicamente, en disolver los ánodos provenientes de la Fundición a través de la aplicación de corriente eléctrica. Hemos llegado a la última etapa del proceso productivo del cobre sulfurado, la Electrorrefinación. En esta fase los ánodos, también conocidos como cobre blíster, obtenidos en la Fundición se transforman en cátodos de cobre de 99,99% de concentración, listos para ser comercializados en el mercado mundial ¿CÓMO SE REALIZA? Se coloca alternadamente un ánodo (plancha de cobre obtenido de la Fundición) y un cátodo (placa muy delgada de metal) en las denominadas celdas electrolíticas, que son como enormes piscinas con una solución de ácido sulfúrico y agua, por las que se hace pasar corriente eléctrica. Esta acción hace que el cobre del ánodo se disuelva, produciendo cationes y electrones, los que se dirigen al cátodo y se adhieren a él. Es decir, el cobre se corroe en los ánodos para depositarse en los cátodos (placa metálica).

El procedimiento mediante el cual el cobre se despega de los ánodos y se traslada a los cátodos puede durar entre 12 a 14 días. Durante ese lapso, el ánodo se habrá disuelto en un 85% restante 15% se retira, lava y vuelve a fundir para reingresarlo al De esta forma, los ánodos que llegaron con un 99,7% de co desde la etapa de Fundición se transforman en cátodos de 99, de pureza. Aquel 0,3% de diferencia corresponde al denominado barro anódico (impurezas del ánodo) que contiene oro, plata, selenio, paladio y platino, metales que también son recuperados por su alto valor

Sulfuros 2: 8. LIXIVIACIÓN "El riego" Después del Chancado el cobre oxidado pasa por la etapa de Lixiviación que, básicamente, consiste en recuperar los metales presentes en la roca mineralizada mediante la aplicación de agua y ácido sulfúrico A diferencia del cobre sulfurado, que debe atravesar por una segunda etapa de reducción de las rocas (Molienda), los óxidos pasan directamente a la Lixiviación para comenzar el proceso de separación del metal rojo de otras sustancias. Esta fase se realiza mediante un procedimiento hidrometalúrgico. Puede que esta palabra te suene un poco compleja, pero su significado es bastante simple, "hidrometalurgia" quiere decir la extracción o recuperación de metales a través del uso de soluciones líquidas. Es decir, las rocas reducidas se riegan para rescatar los minerales deseados. Este mecanismo de aspersión rocía la mezcla de agua y ácido sulfúrico, solución que se encarga de disolver el cobre contenido en los minerales oxidados, formando una emulsión de sulfato de cobre. Una vez en el lugar de destino, el material se deposita y distribuye ordenadamente formando un montículo continuo de 6 a 8 metros de altura, que se denomina pila de lixiviación. Encima de esta se instala un sistema de riego por goteo y aspersores que cubren toda el área.

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PROCESO DE OBTENCION DE LA ROCA FOSFORICA:

1.- RECEPCIÓN DE ROCA: La roca explotada y triturada de la mina es transportada hacia la zona de recepción de roca. Al llegar de la mina, la roca es descargada desde los vagones tolva del tren a tolvas subterráneas de allí pasa a las cintas transportadoras que la distribuye uniformemente a lo largo del área de almacenamiento. Debajo del área de almacenamiento existen unos equipos vibradores que facilitan la caída del material hacia la cinta transportadora encargada de transportar la roca hacia la sección de secado. 2. SECADO DE ROCA. La sección de secado de roca fosfática fue diseñada para tratar la roca húmeda. El secado de roca se hace con la finalidad de conseguir un material con un contenido de humedad tal que cumpla con los requisitos necesarios para su molienda. El proceso se lleva a cabo de la siguiente manera: la roca fosfática húmeda, proveniente de la sección de recepción (o reclamo), cae a las cintas transportadoras que transportan la roca hasta la tolva de alimentación del secador rotatorio de allí es alimentada y ocurre el contacto directo con una corriente de gases calientes paralela a la dirección del flujo de roca, se le remueve la humedad al producto hasta un valor aproximado de 1%. El calor requerido para el secado se obtiene de los gases generados por la combustión del gas natural en el horno, estos gases de combustión, junto con material particulado de la roca, se mueven a lo largo del circuito mediante la succión generada por el ventilador situado debajo del sistema de captación de polvo y finalmente son venteados a la atmósfera. Desde la descarga del secador, la roca fosfática se transporta mediante las cintas transportadoras hacia el elevador de cangilones posteriormente, se descarga la roca seca en los silos. 3.- MOLIENDA DE LA ROCA. Esta sección consiste en la molienda en seco de la roca. El proceso consta de un molino rotatorio con cuerpos moledores de forma esférica, con recirculación del rechazo y selección neumática de tamaño, de roca fosfática a un tamaño menor. La finalidad de la molienda de roca es obtener una mayor superficie de contacto entre el ácido sulfúrico y el P2O5 (roca fosfática) en el área de reacción, garantizando así que se aprovechará al máximo el contenido fosfático de la roca. El proceso se lleva a cabo de la siguiente manera: la roca seca proveniente de la sección de secado, bien sea de los silos de almacenamiento o directamente del secador es transportada por medio de tolva de alimentación y posteriormente a la cinta de allí descarga hacia el molino de bolas donde se reduce el tamaño del grano de la roca desde ¼ pulgada De allí, la roca ya micromizada se descarga donde se realiza la separación entre los finos óptimos, para la sección de reacción, y los granos gruesos que serán reingresados al molino mediante la línea de rechazo de roca fosfática. El material fino proveniente del clasificador es enviado al par de ciclones donde se descargar la roca molida a los elevadores de cangilones luego hacia los silos. 4.- REACCIÓN QUÍMICA: La roca fosfática ya seca y molida se alimenta a través de la cinta transportadora que alimenta al reactor. El ácido sulfúrico al 98% y el ácido fosfórico al 17% de P2O5 (este último proveniente del área de filtración) se alimentan también al reactor simple. El reactor es un tanque cilíndrico que permite un mezclado rápido y completo, con mayor tiempo de residencia

de los reactivos, produciéndose así un medio de reacción compuesto fundamentalmente por cristales de yeso en crecimiento, ácido fosfórico en fase líquida (al 28% de P2O5), cantidades controladas de iones sulfato en solución, agua y otros compuestos procedentes de la roca. La formación de espuma se controla adicionando antiespumante tanto en el reactor, como en el tanque. La reacción química que se produce es exotérmica; el calor desprendido en ella se retira del medio de reacción manteniendo una elevada circulación de la solución a través del enfriador de vacío. El mecanismo consiste en retirar el lodo del reactor, y por medio una bomba se envía al enfriador; aquí se recircula el lodo enfriado hasta el reactor, lo que ayuda a mantener la temperatura del lodo de reacción en 80ºC, promoviendo así la formación del sulfato de calcio en su forma deshidratada; luego el lodo rebosa al tanque. Los gases presentes en el enfriador se extraen hacia el condensador, donde son arrastrados por una corriente de agua que se envía luego sirve como tanque de sello del mismo condensador. Los gases son trasladados a través de una corriente de aire inducido hacia el lavador de gases, en donde son abatidos por medio de una gran cantidad de agua. Una vez depurados los gases son expulsados a la atmósfera. Finalmente el lodo que se encuentra en el tanque es enviado a la sección de filtración. 5.- SECCIÓN FILTRACIÓN: El lodo proveniente de la sección de reacción se hace pasar por la tela de filtro el cual los sólidos son separados del ácido fosfórico y la torta de yeso remanente es sometida a dos lavados con agua caliente la cual se va reconcentrando en cada etapa del lavado hasta llegar al 28% de P2O5. El ácido fosfórico filtrado en la primera sección (ácido producido al 28% P2O5) es enviado al tanque sedimentador (sistema de clarificación) antes de ser bombeado a la sección de evaporación. El segundo filtrado (17% P2O5, producto del primer lavado) es retornado hacia el reactor. El tercer filtrado (producto del lavado de agua caliente) es recirculado como fluido del lavado de la torta en la segunda sección para obtener el primer filtrado. El yeso (< 1,5% P2O5, base seca) se descarga al tanque de yeso donde con ayuda del agitador es mezclado con agua fría, y finalmente es enviado al sistema de disposición de yeso. 6.-EVAPORACIÓN: El ácido obtenido en el primer filtrado de la sección de filtración con una concentración de 28% P2O5 aproximadamente, es enviado a un sistema de evaporación al vacío con recirculación forzada, donde es concentrado hasta 40% P2O5. La evaporación del ácido fosfórico, para alcanzar la concentración deseada, involucra la remoción de grandes cantidades de agua, quedando el volumen del ácido reducido en un 35%. El proceso de concentración se lleva a cabo en un evaporador, conectado a un intercambiador de calor alimentado con vapor de baja presión, el cual mantiene la temperatura del ácido recirculado en 80°C. El ácido recirculado se mezcla con el ácido alimentado antes de entrar a la cámara de vacío, incrementado así su concentración hasta 40% de P2O5. Allí los vapores ácidos generados son succionados y condensados por contacto directo con agua. El sistema de evaporación opera a una presión de vacío entre 140 y 180 mmHg, para que el punto de ebullición del agua disminuya hasta una temperatura entre 79 y 80ºC. El ácido fosfórico al 40% P2O5 es enviado a los tanques de almacenamiento. 7- ALMACENAMIENTO: El ácido contenido es almacenado en lugares venteados secos y frescos apartados del calor solar a una temperatura entre (40-75) ºC....