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Electrorefinacion de cobre
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CURSO DE REFINACIÓN ELECTROLITICA DE COBRE
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
• INTRODUCCION
• PROCESO DE PRODUCCION DE CATODOS
• PROCESO DE LAMINAS DE ARRANQUE
• PROCESO DE PURIFICACION
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
INTRODUCCION
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
La electro refinación de cobre consiste en la disolución anódica del cobre impuro desde el ánodo; y su posterior depósito catódico de cobre puro sobre un cátodo de láminas iniciales de cobre.
La electro refinación de cobre tiene dos objetivos:
Eliminar las impurezas que perjudican las propiedades eléctricas y mecánicas del cobre, tales como: As, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Fe, Co, Ni y Pb.
Recuperar las impurezas con valor, como: Au, Ag, metales del grupo del Pt y Se.
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
De manera didáctica lo que sucede en una celdaelectrolítica es lo siguiente:El ánodo de cobre impuro es disuelto por acción de la
corriente eléctrica en sus iones o elementos.El cobre disuelto viaja a través del electrolito y se
deposita en el cátodo o lámina de arranque.Mientras que las impurezas buenas como el oro, plata,
selenio, platino y paladio, no pueden depositarse y se van al fondo de las celdas como barro anódico.
Las impurezas malas como el arsénico, bismuto, antimonio, níquel, etc. no se pueden depositar, ni tampoco ir al fondo de las celdas, quedando estas en el electrolito, el cual luego es purificado en las celdas de primera y segunda liberadora.
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Anodo
( + )
Cátodo
( - )
Flujo de Electrones
Cu99.7 99.99
Cu2+ + 2e- = Cuo
Cuo = Cu2+ + 2e-
[Cu Impuro 99.7% = ( Cobre Puro 99.99% ) + ( Impurezas )]
Cu++
Cu++
Cu++
Cu++SO4-2
SO4-2
Cu++
Cu++
AuAg PdPt Se Te Otros
Cu
Flujo 25 lt/mint
Temperatura de electrolito = 63°CDistancia entre electrodos = 100mm
Amperaje de celdas = 29450 amp
As, Sb, Bi, Ni, se quedan en el electrolito
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Reacción de disolución de Cobre del Ánodo:
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Variables del Proceso:
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CAPACIDAD DE LA REFINERIA: 285000 TM DE CATODOS DE 99.99%
CELDAS DE CONCRETO POLIMERICO:
CELDAS COMERCIALES 926CELDAS STRIPPER 52CELDAS DE 1ra LIBERADORA 16CELDAS DE 2da LIBERADORA 24
TOTAL DE CELDAS DE CONCRETO POLIMERICO 1018
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
OPERACIÓN DE CELDAS COMERCIALES
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
RECEPCION Y DESCARGA DE ÁNODOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
RECEPCION Y DESCARGA DE ÁNODOS
LOS ANODOS PRODUCIDOS EN PLANTA DE ÁNODOS FUNDICIÓN LLEGAN A REFINERIA VIA FERROCARRIL INDUSTRIAL.
SON DESCARGADOS CON LA GRÚA TELESCOPICA Y TRASLADADOS A LAS CANCHAS DE ALMACENAMIENTO
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
PRENSADO DE ÁNODOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
PRENSADO DE ÁNODOS
LOS ANODOS ANTES DE SER CARGADOS A LAS CELDAS ELECTROLITICAS SON PRENSADOS, EN LA PRENSA KAWAZOE, CON LA FINALIDAD DE OBTENER UNA VERTICALIDAD MAYOR DE 80%
LA VELOCIDAD DE PRENSADO ES DE 400 ANODOS POR HORA
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE ÁNODOS POR LA MAQUINA ESPACIADORA
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE ÁNODOS POR LA MAQUINA ESPACIADORA
LOS ANODOS PRENSADOS PASAN EN FORMA AUTOMATICA A LA MAQUINA ESPACIADORA DE ÁNODOS, DONDE SON SEPARADOS DE CENTRO A CENTRO EN 100mm, TAMBIEN SE LIMPIA LA PARTE BAJA DE LA OREJA QUE DA AL CONTACTO CON UNA ESCOBILLA METALICA QUE GIRA AUTOMATICAMENTE, QUEDANDO LISTOS PARA SER CARGADOS A CELDAS CON LA GRUA
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE ÁNODOS A CELDAS COMERCIALES
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE ÁNODOS A CELDAS COMERCIALES
LOS ÁNODOS SON CARGADOS A CELDAS CON LAS GRUAS, LLEVANDO EN SU TREN DE GANCHOS, 52 ÁNODOS.
ANTES DE SER CARGADOS A LAS CELDAS SON LAVADOS CON AGUA, EN EL POZO AUXILIAR CON LA FINALIDAD DE ELIMINAR TODO MATERIAL EXTRAÑO QUE ESTA EN SU CUERPO.
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE LÁMINAS A CELDAS COMERCIALES
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE LÁMINAS A CELDAS COMERCIALES
LAS 53 LÁMINAS SON CARGADAS A LAS CELDAS COMERCIALES, PREVIAMENTE SE RECHAZA TODAS LAS LÁMINAS QUE ESTAN MUY REVIRADAS, CON BAJO PESO, BORDES GRUESOS O CON CRISTALES, CON MANCHAS DE ACEITE, OREJAS MAL REMACHADAS, RAJADAS O CON HUECOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
ACONDICIONADO DE ÁNODOS Y LAMINAS EN CELDAS COMERCIALES
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
ACONDICIONADO DE ÁNODOS Y LAMINAS EN CELDAS COMERCIALES
PARA REALIZAR EL ACONDICIONADO DE ÁNODOS Y LAMINAS SE COLOCA UNA LAMPARA AL INGRESO Y OTRA A LA SALIDA DE LA CELDA, PARA VER CLARAMENTE LA SEPARACIÓN ENTRE LOS ELECTRODOS
LOS ÁNODOS SON ACONDICIONADOS, CON LA FINALIDAD DE QUE ESTEN PERPENDICULARES AL FONDO DE LAS CELDAS, PARA LO CUAL SE COLOCAN UNAS CUÑITAS DE COBRE.
LAS LÁMINAS TAMBIEN SE ACONDICIONAN GOLPEANDOLAS SUAVEMENTE CON UN PALO DE MADERA, PARA MEJORAR SU VERTICALIDAD
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBREOPERACIÓN DE CAMBIO DE ELECTRODOS
VIDA DEL ANODO: 24 DIAS, COSECHA CADA DOCE DIAS
OPERACIONES
PUENTEO DEL BLOCKSRETIRO DE LOS CATODOSEVACUAR ELECTROLITORETIRO DE LOS ANODOS CORROIDOSEVACUAR EL LODO ANODICOLAVADO DE LAS CELDASCARGUIO DE ANODOSACONDICIONADO DE ANODOSCARGUIO DE LAMINASACONDICIONADO DE LAMINASLLENADO DE CELDAS CON ELECTROLITOPASAR REGLA A LAS LÁMINAS DE ARRANQUEPONER EN OPERACIÓN EL BLOCKSREALIZAR LIMPIEZA DEL AREA DE CAMBIO DE ELECTRODOSR BELTRAN 30
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CIRCULACION DE ELECTROLITO
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
TANQUES DE PREPARACIÓN DE COLA Y
THIOUREA
TANQUES DE RETENCION Y ADICION DE COLA Y
THIOUREA
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
TANQUE DE RECEPCION DE ACIDO CONCENTRADO
EN NAVE CENTRAL
TANQUES MEZCLADORES DE ACIDO
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
INTERCAMBIADORES DE CALOR, SU FUNCION ES CALENTAR ELECTROLITO, UTILIZANDO VAPOR
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CONTROL DE ELECTROLITO COMERCIAL
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CONTROL DE ELECTROLITO COMERCIAL
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
REVISIÓN DE CELDAS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
REVISIÓN DE CELDAS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
REVISIÓN DE CELDAS
DETECCIÓN DE CORTOS CIRCUITOS Y ELIMINARLOS
METODO
•AMPERIMETRO•VOLTIMETRO•CAMARA DE RAYOS INFRAROJOS
PASOS
•DETECTAR EL CORTO CIRCUITO•ELIMINAR EL CORTO CIRCUITO•EFICIENCIA DE CORRIENTE >98.5%•REVISIÓN DOS VECES POR DIA
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
REVISIÓN DE CELDASLa inspección de celdas es decisiva en la obtención de un cátodo de óptima cualidad, tanto en la calidad física como en las especificaciones químicas.
La revisión o inspección de celdas electrolíticas es fundamentalmente una labor correctiva de todos los pequeños defectos que puedan acumularse en el sistema, provenientes de todos los puntos clave de la planta; llámese calidad física y química de los ánodos, calidad de láminas, operaciones de carguío y acondicionamiento, condiciones del proceso alternadas por diversas causas, etc. Por estas razones el revisador estará íntimamente ligado a las celdas durante el mismo proceso de deposición electrolítica.
La revisión de celdas tiene como finalidad mantener una buena transferencia de cobre del ánodo al cátodo a través del electrolito, gracias a la corriente eléctrica, para lo cual debe eliminarse los cortos circuitos y los malos contactos.
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
• Un voltaje menor que el límite inferior del rango normal, señala la presencia de corto circuito.
• Un voltaje mayor que el límite superior del rango normal, indica malos contactos
Pase el voltímetro digital por las celdas de ingreso y salida del electrolito, y determine la variación del voltaje:
a)En primera vida, el voltaje varía entre 240 y 280 m.v.
b) En segunda vida, el voltaje varía entre 320 y 360 m.v.
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
OPERACIÓN DE REVISION
VIDA DEL ANODO: 24 DIAS, COSECHA DE CATODOS CADA DOCE DIAS
LIMPIEZA DE CONTACTOS DE LA SECCION QUE INGRESA A SEGUNDA
RECEPCIÓN DE LAMINAS EN EL BLOCKS, EN ESPECIAL A LA SECCION QUE INGRESA A SEGUNDA
DEJAR EL BLOCK CON EL NIVEL DE INGRESO
VERIFICAR EL FLUJO DE ELECTROLITO DE LAS CELDAS
LAVAR CONTACTOS
CORREGIR CONTACTOS
PASAR VOLTIMETRO
DETECTAR LOS CORTOS CIRCUITOS
CONTROLAR LOS NIVELES DE LAS CELDAS SEGÚN PROGRAMA
CUANDO SE CAMBIE DE NIVEL, SE BAJE, LAVAR BIEN LAS OREJAS
REPORTAR EL NUMERO DE CORTOS CIRCUITOS POR CELDA Y SU VOLTAJE
REPORTAR LAS MANGUERAS Y LAS CAJAS DE ALIMENTACION QUE SE ENCUENTRAN EN MAL ESTADO
REALIZAR LIMPIEZA DEL SOTANO
MANTENER LIMPIA Y ORDENADA SU AREA DE TRABAJOR BELTRAN 50
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
COSECHA Y LAVADO DE CATODOS
LA INSPECCION DE LOS CATODOS SE REALIZA AL 100 %
LAVADO DE LAS CELDAS DECATODOS EN EL POZO
LAVADO EN LA CAMARA DE LAVADO DE LA MAQUINA LAVADORA DE CATODOS EN FORMA INDIVIDUAL
METODO DE LAVADO: SPRAY CON AGUA CALIENTE
RETIRO DE LAS BARRAS DE LOS PAQUETES DE CATODOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
RETIRO DE ÁNODOS CORROIDOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
PESADO DE ANODOS CORROIDOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE ÁNODOS CORROIDOS A PLATAFORMAS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
PESADO ETIQUETADO Y ENFLEJADO DE PAQUETES DE CATODOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
ALMACENAMIENTO Y LAVADO DE PAQUETES DE CATODOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CARGUIO DE PAQUETES DE CATODOS A PLATAFORMAS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
LIBERACION DE PAQUETES DE CATODOSCALIDAD QUIMICA DE LOS CATODOS
Cu > 99.99%S < 10 ppmAg <15 ppm
Nivel de impurezas <1 ppm
PRESENTACIONDimensiones referenciales:Largo x Ancho x Alto = 1100 x 1020 x 600 mmPeso: entre 3400 y 3980 kg/paquetePaquete de cátodo: libre de materiales extraños como sulfato de cobre, grasas, aceites y lodo
Empaquetado:Dos bandas de fleje por paqueteDos grapas por paquete, con logotipo SPCC-ILO
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
OPERACIÓN DE LAMINAS DE ARRANQUE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Deslaminado y selección de hojas
Deslaminado y selección de hojas en forma manual
Peso promedio de hojas: 6.9 Kg.Espesor: 0.7 mm
Producción: 5408 hojas/día R BELTRAN 63
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Deslaminado y selección de hojas
Deslaminado y selección de hojas en forma manual
Peso promedio de hojas: 6.9 Kg.Espesor: 0.7 mm
Producción: 5408 hojas/día R BELTRAN 64
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Preparación de laminas de arranque
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Maquina cortadora de orejas
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Pesado y enflejado de paquetes de láminas para venta
CALIDAD QUIMICACu > 99.99%S < 10 ppm
Ag < 15 ppmNivel de impurezas < 1 ppm
EMPAQUETADOUso de cuatro bandas de fleje por paqueteUso de cuatro grapas por paquete
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
Electrolito:
preparación y adición de aditivos
Control electrolito
Circulación electrolito
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
INTERCAMBIADOR DE CALOR
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
ADITIVOS COLA Y THIOUREA
TANQUES DE PREPARACIÓN Y
DOSIFICACION DE ADITIVOS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
TENEMOS LAS MISMAS OPERACIONES QUE COMERCIAL:
RECEPCION Y DESCARGA DE ÁNODOS STRIPPERPRENSADO DE ANODOSCARGUIO DE ANODOS STRIPPER A LA MAQUINA
ESPACIADORACARGUIO DE ANODOS A CELDAS Y ACONDICIONADOCARGUIO DE PLANCHAS MADRES A CELDAS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
OPERACIÓN DE PLANTA PURIFICACION
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Nave ABLáminas dearranque
1ra Liberadora
2da Liberadora
Nave CD
Purificación de Electrolito
Electrolito purificado
Electrolito con menor cobre
Electrolito con
impurezas
Purga de electrolito ó agua madre
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CELDAS DE SEGUNDA LIBERADORA
REALIZAN LA EXTRACCION DE IMPUREZAS DEL ELECTROLITO, COMO BISMUTO, ANTIMONIO Y ARSENICOR BELTRAN 74
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
TANQUES DE SEDIMENTACIÓN Y OXIDACION
EN LOS TANQUES DE SEDIMENTACION SE RECIBE EL LODO DE LAS CELDAS, JUNTO CON UN POCO DE ELCTROLITO Y AGUA; LUEGO SE DEJA SEDIMENTAR O ASENTAR DURANTE OCHO HORAS
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
CENTRIFUGAS HIDRAULICAS
PRODUCCION DE LODO ANODICO
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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PRODUCCIÓN vs CAPACIDAD
2 anodos más por
celda
Aumento densidad corriente
128 celdas
más
Ciclo de 12 días
Alta densidad de corriente 275 Ampm2
Alta densidad de corriente 276 A/m2
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DENSIDAD vs EFICIENCIA DE CORRIENTE
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
•ISO 9001- 2000
•OHSA 18001 – 2007
•ISO 14001 – 2004
CERTIFICACIONES SIG
CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRECURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE
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Muchas GraciasMuchas Gracias
JBeltran@Southernperu.com.pejrafaelbeltranp@Gmail.com
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