59165872-manual SX

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MANUAL

CURSO INTERACTIVO PARA LA OPERACIÓN EN LA UNIDADDE EXTRACCIÓN POR SOLVENTE DE CODELCO NORTE,

CHUQUICAMATA.

Preparado para: Unidad de SXSuperintendencia SX-EWGerencia Hidrometalurgia.

2004

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“Programa de Formación para las Areas de SX y EW en Formato Multimedia” 1

INDICE

Indice.....................................................................1

I. Introducción..............................................................4II. Objetivo...................................................................51. Aspectos generales de la obtención del cobre...................6

2. Introducción a la Extracción por Solventes....................112.1 Reseña histórica.................................................................112.2 Definiciones........................................................................202.3 Mecanismo químico............................................................24

2.3.1 Descripción del proceso...........................242.3.2 Reacción química........................................242.3.3 Reacción química reversible en SX del

cobre.............................................................262.4 Flujos y etapas...................................................................322.5 Circuitos..............................................................................332.6 Extractantes, solventes y modificadores..................372.7 Diagrama de McCabe - Thiele .....................................482.8 Consideraciones de diseño en SX..................................52

3. Operación de la Planta Industrial de SX de Chuquicamata......603.1 Diagrama de procesos......................................................623.2 Descripción de los procesos unitarios..........................63

3.2.1 Transferencia iónica ydecantación.......63

3.2.2 Extracción...................................................653.2.3 Re-extracción.............................................673.2.4 Coalescencia................................................763.2.5 Filtración de la solución avance..............82

3.2.6 Tratamiento de borras y recuperación deorgánico........................................................93

3.2.7 Recuperación de propiedades delextractante...............................................102

3.2.8 Controles operacionales..........................1053.2.9 Análisis químico........................................109

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3.2.10 Control de sistemas y operación...........1123.2.10.1 Sistemas de control, alarmas y

toma de datos................................1123.2.10.2 Sala de control................................124

4. Control de la gestión...........................................1324.1 Sistema de gestión Codelco..........................................132

4.1.1 La planificación y alineamiento.............1354.1.2 Gestión de procesos................................1384.1.3 Transferencia de mejores practicas..138

4.2 Ejemplo de aplicación del SGC......................................1384.2.1 Planificación y alineamiento...................1384.2.2 Gestión de procesos................................1404.2.3 Transferencia de mejores prácticas..145

4.3 Programas y correlación con el SGC...........................147

5. Aspectos generales de seguridad industrial...................1545.1 Normas y reglamentos Divisionales.............................1545.2 Regla generales de seguridad.......................................1555.3 Inventario crítico y procedimientos...........................1575.4 Causalidad de pérdidas..................................................1595.5 Investigación de incidentes..........................................1695.6 Plan P.O.D.E.R...................................................................1815.7 Plan local de emergencia................................................1835.8 Control de incendio.........................................................1895.9 Las Normas Ohsas 18000..............................................198

6. Aspectos ambientales generales...............................2056.1 Política Corporativa de Desarrollo Sustentable......2056.2 Política Corporativa de GAS y SO..............................2076.3 Política de Gestión Integral de C.S M.......................2076.4 Compromisos ambientales derivados de la Política

Integral.............................................................................2096.5 Programas ambientales sectoriales (P.A.S.).............2106.6 Alcances sobre manejo de sustancias peligrosas....211

6.6.1 6.1 Adquisición e ingreso desustancias peligrosas a la División.......212

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6.6.2 Manejo operacional de sustanciaspeligrosas y disposición final................216

6.7 Manejo operacional y disposición de residuosdomésticos e industriales no peligrosos....................221

6.8 Generalidades de la Normativa Legal de sustanciaspeligrosas y sus clases...................................................2236.8.1 Terminología.............................................2236.8.2 Aspectos legales......................................225

6.9 La certificación ISO 14001..........................................232

7. Bibliografía......................................................234

8. Anexo............................................................236Guías de peligros y acciones para sustancias peligrosas...............236

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I. INTRODUCCION.

El presente curso interactivo se enmarca en los servicios contratados por laDivisión Codelco Norte, a través de la Superintendencia de SX – EW, según

contrato “Desarrollo de un programa de capacitación en modalidad multimedia,basado en unidades de competencias para los procesos de SX – EW”,nº4500347296, de fecha 28 de octubre de 2002.

El objetivo del curso es contribuir al conocimiento del personal de operacionesde la Unidad de Extracción por Solvente de Codelco Norte, Chuquicamata, enmaterias operacionales y complementarias, propias del proceso, mediante lautilización de herramientas de multimedia y de apoyo de texto.

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II. OBJETIVO DEL MANUAL.

El objetivo del manual es servir de apoyo y complemento al curso en formatomultimedia contenido en el CD interactivo.

El formato del manual comprende básicamente cuatro aspectos, los que sedesglosan en lo siguiente:

A En un primer ítem se abordan definiciones y conceptos generales de SX.Se hacen referencias a valores y datos específicos de la Planta Industrial deSX de Chuquicamata.

B En un segundo ítem se abordan los temas operacionales específicos de laPlanta Industrial de SX de Chuquicamata. Por ejemplo: instrumentos de controloperacional utilizados en SX, descripción de los procesos unitarios, equipos deapoyo en SX, toma y control de la información.

C En un tercer ítem se abordan los aspectos del control de la gestión y lasrelaciones entre las distintas unidades de apoyo y de procesos con la PlantaIndustrial de SX.

D Por último, se abordan temas generales de seguridad y de ambienteaplicables en la Planta Industrial de SX.

En resumen, el manual pretende entregar de manera detallada los contenidosinmersos en el CD interactivo y, por lo tanto, servir como documento deconsulta para el trabajador.

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1. ASPECTOS GENERALES DE LA OBTENCIÓN DEL COBRE.

Tradicionalmente, la obtención del cobre sigue dos caminos diferentes. Estedepende de la naturaleza del mineral a tratar: mineral oxidado o mineral

sulfurado.A continuación se esquematizan ambos procesos, dependiendo de suNaturaleza.

Mineral de OXIDOS. Mineral de SULFUROS.

EXPLOTACION

CHANCADO

MINA

AGLOMERADO

LIXIVIACION

EXTRACCION POR SOLVENTES

ELECTRO -OBTENCION

CLIENTE

EE.UU Korea China Francia

FABRICACION ALAMBRES Y

CONDUCTORES, ENTRE OTROS

CATODO DE COBRE (>99.95 % )

EXPLOTACION

CHANCADO

MINA

MOLIENDA

FLOTACION

FUNDICION

ELECTRO - REFINACION

CLIENTE

EE.UU Korea China Francia

FABRICACION ALAMBRES Y

CONDUCTORES, ENTRE OTROS

ANODO DE COBRE (97 %)

CATODO DE COBRE (>99.95 %)

Fig. nº1-1: Cadena del valor de minerales oxidados y sulfurados

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Los dos caminos anteriores pueden considerarse como los tradicionales en laobtención del cobre.

Dado que los procesos pirometalúrgicos de minerales sulfurados son

económicamente más costosos por la energía que debe proveerse al proceso demolienda y fusión, más contaminante por la generación de gases tóxicos, razónpor la que se les exigen la incorporación de plantas de tratamiento de gases,dada la actual exigencia ambiental, se ha desarrollado una alternativahidrometalúrgica.

Este nuevo proceso hidrometalúrgico de tratamiento de mineral sulfuradoincorpora organismos celulares o bacterias, de ahí su nombre: “Proceso deLixiviación Bacterial”. Como se puede ver en la siguiente figura, las etapasinvolucradas en este proceso son muy similares a aquellas presentes en eltratamiento de óxidos. La diferencia básica es que el mineral sulfurado en vezde ser lixiviado directamente con ácido, es contactado con bacterias quienesrealizan una lixiviación indirecta. Las bacterias transforman los sulfurosdifícilmente lixiviables con el ácido sulfúrico diluido en sulfatos fácilmentelixiviables con soluciones aciduladas. Además, estos microorganismos generanférrico y ácido sulfúrico a partir del fierro, agua y oxígeno presentes, los quefinalmente disuelven (lixivian) el mineral ahora sulfatado. Una desventaja deeste proceso es el mayor tiempo que requiere el proceso de lixiviación y de lascondiciones ambientales que deben proveerse a las bacterias para susupervivencia y reproducción. En la Fig. nº1-3 se muestra la cadena del valorpara este proceso de obtención del cobre a partir de minerales sulfurados.

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Mineral de sulfuros

En particular, la secuencia de tratamiento de los minerales oxidados y

sulfurados seguido por Codelco Norte, se esquematiza en la Fig. nº1-4 yFig.nº1-5.

EXPLOTACION

CHANCADO

MINA

ACONDICIONAMIENTO

LIXIVIACION BACTERIAL

EXTRACCION POR SOLVENTES

ELECTRO -OBTENCION

COMERCIALIZACION

CLIENTE (EE.UU, Korea, China, Francia)

FABRICACION ALAMBRES Y CONDUCTORES, ENTRE OTROS

CATODO DE COBRE (>99.95 % COBRE)

Fig. nº1-3: Proceso bacterial de tratamiento de minerales sulfurados.

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Fig. nº1-4: Secuencia de procesamiento del mineraloxidado de Codelco Norte.

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Fig. nº1-5: Secuencia de procesamiento del mineral sulfurado en Codelco Norte.

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2. INTRODUCCIÓN A LA EXTRACCIÓN POR SOLVENTES.

2.1 Reseña histórica.

Ya desde 1842 Péligot hace referencia a la utilización de un proceso para laextracción de uranio. Posteriormente, alrededor de los años treinta, esteproceso se comienza a aplicar en el campo de la industria del petróleo.En el campo de la metalurgia, su primera aplicación es en 1942, para purificarnitrato de uranilo mediante el mismo proceso que cien años antes habíadesarrollado Péligot. Esta operación se realizó en Estados Unidos y se ledenominó "Proyecto Manhattan", cuyo objetivo fue producir uranio para laprimera bomba atómica.En un principio el proceso de SX fue desarrollado en forma batch odiscontinua. Sólo en 1946 fue realizado en forma continua y encontracorriente.Hasta 1968, la industria extractiva del cobre recuperaba este metal desdesoluciones débiles obtenidas de lixiviación (botaderos, pilas, etc.) mediantecementación con chatarra de hierro. Solamente las soluciones de altaconcentración, 25-50 gpl. provenientes de percolación por agitación, resultabaneconómicamente rentables para obtener cátodos.A partir de 1963, la empresa General Milis produce extractantes que fuerongradualmente ganando aplicaciones en la extracción de cobre desde soluciones,produciendo primero Lix-63, Lix-64 y la de primera aplicación industrialLix64N en Blue Bird (Arizona) en 1968 para una capacidad de producción de7.000 TMA de cátodos y desplazando la planta de cementación.Desde esos años el desarrollo de esta técnica fue vertiginosa, siendo aplicadodesde los años sesenta a la hidrometalurgia de los metales no ferreos máscomunes como cobre, niquel, cobalto y zinc. Por ejemplo, En 1970, empieza aoperar la planta Bagdad (Arizona) utilizando Lix-64N para producir 25 TPD decátodos a partir de lixiviación de botaderos. En 1973 inicia operaciones laplanta Chingola (Zambia) para tratar soluciones obtenidas en la lixiviación decolas de flotación de óxidos, para producir 90.000 TMA de cátodos. En los

años siguientes entraron varias plantas en operación en E.E.U.U. (Anaconda,Johnson Camp, Twin Buttes, Miami) en Perú y Chile (Cerro Verde, Lo Aguirre).Por lo tanto, en alrededor de diez años, el cobre producido empleando elproceso de extracción por solventes se incrementó de 7.000 a 200.000 TMA.Codelco inicio las primeras pruebas de SX a nivel piloto en 1969-70, pero sololo incorporó a sus procesos el año 1985, para el tratamiento de las aguas de

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mina del mineral en Teniente. En Chuquicamata, la implementación del procesode SX comenzó recién en 1988, con el proyecto ripios, tratando las solucionescombinadas de lixiviación de ripios y bateas, con concentraciones en cobreentre 10 a 12 gpl.

Cronología de la Planta de SX del Centro de Trabajo de Chuquicamata.

La cronología de la implementación de modificaciones operacionales a la Unidadde SX, es la siguiente:

1988 Puesta en marcha de la Planta de SX: circuito 2E - 2S y 6 filtrosde electrolito tipo Degremont, con lecho filtrante arena,antracita y grava.

1989 Operación de proceso de ruptura mecánica de Crud.Recuperación de orgánico contenido en crud de etapas y sumiderodel proceso SX.

En la Fig. nº2-1 se muestra el diagrama de flujo, de la Planta de SX del Centrode Trabajo de Chuquicamata, hasta 1989.

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Fig. nº 2-1: Diagrama de flujos de la Planta hasta el año 1989.

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Julio 1990 Operación post - decantador (BS-1) en flujo de electrolito deAvance.Reducción de orgánico contenido en el flujo efluente de la etapa

S-1 y, eventualmente, de sólidos en suspensión.Dic. 1991 Operación de una etapa de lavado de orgánico cargado.

Disminución de arrastres A/O, disminución de contenido decloruro en arrastres A/O y de sólidos en suspensión.

Abril 1992 Operación de ruptura mecánica modificada.Optimización de la recuperación de orgánico contenido en Crud.

Abril 1992 Operación de bombas de alimentación (PLS) en balsa.Reducción de la tasa de generación de crud por control de sólidosen suspención.

Agos. 1992 Adición de reactivos.- Control de sólidos en suspensión.- Reducción de la tasa de generación de crud.

Abril 1993 - 1994Operación de filtro de electrolito prototipo.Control de orgánico y de sólidos en suspensión en el electrolito deavance.

Julio 1994 Operación segundo pozo de alimentación a la Planta de SX.Control sólidos en suspensión.

Agos. 1994 Transformación del lavador de orgánico (tren B etapa E- 1) en laetapa productiva E-3.Procesamiento de la solución de ripio excedente.

Mayo - Octubre 1994Operación consecutiva de filtros de electrolitos.Control de orgánico en electrolito de avance aelectrodepositación.

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Abril - Diciembre 1994Operación consecutiva de coalescedores.Reducción de arrastres de acuoso a la etapa de re-extracción.Control de contaminantes, en particular cloruro en electrolito de

avance.Mayo 1995 Inicio de la operación de Filtro Sparkler.

Restauración de las propiedades de coalescencia del orgánico.

1994 – 1996Operación Planta SXConfiguración: 2E - 2S (tren A) y 2E - 1 S (tren B)

Unidades adicionales: Filtro Degremont 6Filtro Chuqui 4Coalescedores 5

Plantas anexas Ruptura mecánica crudRestauración de las propiedades decoalescencia.

1996 - 2000Operación Planta SXConfiguración: 2E - 2 S (tren A) y 2E - 1 S (tren B)

Unidades adicionales: Filtro Degremont 6Filtro Chuqui 6Coalescedores 5

Plantas anexas Ruptura mecánica de crud.Restauración de las propiedades de

coalescencia.Centrifugación (eventual).

En la Fig. nº2-2 se presenta el diagrama de flujos de la Planta de SX entre losaños 1994 a 1996.

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Fig. nº2-2: Diagrama de flujos de la Planta de SX entre los años 1994 a 1996.

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En la Fig. nº2-3 se muestra el diagrama de flujos de la Planta de SX, del Centrode Trabajo de Chuquicamata entre los años 1997 a 2000.

ALIMENTACION

Fig. nº2-3: Diagrama de flujos de la Planta de SX entre 1997 y 2000.

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La Fig. nº2-4, muestra el diagrama de flujos de la Planta de SX entre 2000 y2003. La configuración corresponde a un circuito en serie 2E – 2S en el tren A y un circuito en serie 2E – 1S en el tren B.

Fig. nº2-4: Diagrama de flujos de la Planta de SX entre 2000 y 2003.

AVANCE

FILTRADO

REFINO

TREN B

1 2

45

FILTRO SPARKLER

E1A

E2A

S2A

S1A

E1B

E2BS1B

By - pass Orgánico

3

CENTRIFUGA

SUMIDERO

COALESCEDORES

TK

AVANCE

FILTRO DEGREMONT

FILTRO CHUQUI

123

645

789101112

BW

4

5

6

TK

ORGANICO

PLS POZO # 1

By - pass PLS

TK

SOLVENTE

AGUA

INDUSTRIAL

AGUA

INDUSTRIAL

REFINO TREN A

SPENT

SPENT

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Actualmente, la planta de Extracción por Solvente de Chuquicamata, se encuentratratando soluciones provenientes de la lixiviación de ripios, bateas, pilas y polvos defundición. La Fig. nº2-5 muestra el diagrama de flujos actual. La configuracióncorresponde a un circuito en serie 2E – 1S y uno en paralelo 1E – 1S en el tren A y uncircuito en serie 2E – 1S en el tren B.

AVANCE

FILTRADO

SPENT

REFINOTREN B

1 2

45

FILTRO SPARKLER

E1A

E2A

E3A

S1A

E1B

E2BS1B

By - passOrgánico

3

CENTRIFUGA

SUMIDERO

COALESCEDORES

TK

AVANCE

FILTRO DEGREMONT

FILTRO CHUQUI

123

645

789101112

BW

4

5

6

TK

ORGANICO

PLS POZO # 1

By- passPLS

TK

SOLVENTE

AGUA

INDUSTRIAL

AGUA

INDUSTRIAL

REFINO TREN A

REFINO A

SPENT

PLS POZO # 2

Fig. nº2-5: Diagrama de flujos de la Planta de SX en 2004.

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2.2 Definiciones

Metalurgia.Es el arte y la ciencia de extraer los metales, desde los minerales y adecuarlos

para el uso humano. Por lo tanto la metalurgia se divide en dos grandes ramas:la metalurgia extractiva y la metalurgia de transformación o de materiales. Laprimera comprende las operaciones mineras para la obtención del metal desdesu estado primario. La segunda se encarga de dar las propiedades físicas,eléctricas, mecánicas y de forma al metal primario, dejándolo apto para serutilizado como producto intermedio o final.

Hidrometalurgia.Es la rama de la metalurgia que basa sus procesos en soluciones liquidas y quetradicionalmente se encarga del tratamiento de los minerales oxidados, adiferencia de la pirometalurgia que lo hace vía fuego, con los sulfurados.

Extracción por solventes (Solvent Extraction o SX).Es un proceso físico-químico de concentración y purificación de solución, quebásicamente consiste en la transferencia de un soluto (por ejemplo, el cobredisuelto) entre una solución acuosa a una solución orgánica.

Etapa de Extracción.Es el proceso de transferencia de un elemento disuelto de interés, desde lasolución acuosa que lo contiene, hacia la fase orgánica.

Etapa de Lavado.Es la etapa del proceso de SX que consiste en el lavado del orgánico cargadocon agua levemente acidulada. El lavado tiene por objetivo remover o diluir lasimpurezas que han sido arrastrados por el orgánico como microgotas, durantelas etapas de extracción.

Etapa de Re-extracción o stripping.

Es el proceso de transferencia de un elemento disuelto de interés, desde lasolución orgánica que lo contiene, hacia la fase acuosa.

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Solución de lixiviación cargada (que en inglés se denota como PLS oPregnant leach Solution).Solución acuosa proveniente de la lixiviación, rica en algún elemento disuelto deinterés.

Refino.Solución acuosa pobre en el elemento de interés, saliente del proceso deextracción por solventes y que entra a lixiviación.

Electrolito pobre (o Spent que en inglés significa gastado).Solución acuosa pobre en el elemento de interés, saliente del proceso deelectrodepositación y entrante al proceso de extracción por solventes.

Solución Avance.Solución acuosa rica en el elemento disuelto de interés, que sale del proceso deextracción por solventes e ingresa al proceso de electrodepositación.

Extractante.Es el componente activo en la fase orgánica que reacciona químicamente con elmetal para formar un complejo órgano-metal el cual es soluble en la faseorgánica.

Solvente.Componente orgánico donde está disuelto el extractante para formar la faseorgánica. Consiste de hidrocarburos alifáticos o aromáticos o una mezcla de losdos.

Emulsión.Es una mezcla estable de las fases orgánica y acuosa.

Dispersión.Es una mezcla inestable causada por el contacto de las fases orgánica y acuosa.

Crud o borra.Es una emulsión formada por una fase orgánica, una fase acuosa, aire y sólidoscoloidales o muy finos.

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Arrastre.Son pequeñas gotas de una fase en la matriz de otra fase.

Coalescencia.

Separación natural o espontánea de dos líquidos.Líquidos inmiscibles.Son aquellos líquidos que por sus características físico-químicas no se mezclan.

Modificador.Es cualquier componente añadido a la fase orgánica, que altera elcomportamiento del reactivo extractante. Por ejemplo, facilitando lacoalescencia, modificando los equilibrios de extracción y re-extracción,favoreciendo la solubilidad del extractante cargado en la fase orgánica, etc.

Continuidad de fase.Se define para aquella fase en que se mantienen dispersas las demás.

Continuidad orgánica.Es aquella condición en que la fase orgánica mantiene dispersa una fase acuosaa la forma de microgotas.

Continuidad acuosa.Es aquella condición en que la fase acuosa mantiene dispersa una fase orgánicaa la forma de microgotas.

Curva de Distribución.También conocida como isoterma o diagrama de Mc Cabe-Thiele. Es una curvaploteada que muestra la relación en equilibrio entre la concentración del metalen la fase orgánica como una función del metal en la fase acuosa.

Cinética de extracción.

Es la velocidad a la cual un metal se transfiere de la fase acuosa a la faseorgánica. Determina el tiempo de contacto y el tamaño del mezclador.

Capacidad de carga.Es la concentración máxima de un metal en la fase orgánica bajo una serie decondiciones dadas.

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Razón O/A.Es la cantidad de la fase orgánica dividida por la cantidad de fase acuosa,generalmente expresada en volumen.

Razón A/O.Es la cantidad de la fase acuosa dividida por la cantidad de fase orgánica,generalmente expresada en volumen.

Razón de operación.Es la razón aritmética entre el flujo de orgánico y el flujo de acuoso quealimentan a los mezcladores en cada etapa.

Porcentaje de extracción (% E).Es el resultado del cálculo dado por la siguiente ecuación:

% E = ( Flujo entrante * (Cu+2) - Flujo saliente * (Cu+2) ) * 100(Flujo entrante * (Cu+2))

donde (Cu+2) es la concentración de cobre en solución.

Inversión de fase.Es el cambio de una continuidad de fases a otra.

Banda de dispersión.Zona inestable donde coexisten las fases orgánica y acuosa, dispersas. Labanda de dispersión proveniente del mezclador se rompe en el decantador y elorgánico se filtra a través de la banda, mientras que el acuoso baja a su fase.

Sinergismo.Resultado del efecto de dos o más extractantes en la fase orgánica.

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2.3 Mecanismo químico.

2.3.1 Descripción del proceso.

La extracción por solventes (SX) aplicada a la hidrometalurgia es un procesounitario para la purificación y concentración de una amplia variedad de metales.Esta consiste en el contacto íntimo de una fase orgánica que contiene unextractante con una fase acuosa que contiene el metal de interés disuelto. Elextractante reacciona químicamente con el metal disuelto para formar uncomplejo órgano-metal, el cual es soluble en la fase orgánica. Las impurezas porlo general no reaccionan con el extractante y se quedan en la fase acuosa. Lafase orgánica que contiene el complejo órgano - metal es separado de la faseacuosa. El metal es recuperado y concentrado en otra fase acuosa por inversiónde la primera reacción química, a causa de un cambio en el pH.La extracción por solventes fue primeramente aplicada a metales de alto valor,pero en la actualidad la tecnología es aplicada a metales de menor valor dada ladisponibilidad de nuevos extractantes con mejor selectividad, cinética másrápida y tiempos de liberación de las fases más cortos y también al recientedesarrollo de equipos más eficientes.

2.3.2 Reacción química.

Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas parapoder realizar operaciones matemáticas con ellas.Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias —losreactivos— se transforman en otras sustancias diferentes —los productos dela reacción.

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Ejemplo de reacción química.

Significado de una ecuación química.

Una ecuación química proporciona mucha información de forma condensada. Lareacción antes mostrada es una muy sencilla. Dos sustancias, llamadasreactivos, reaccionan entre sí. La primera de ellas es el magnesio, simbolizado

por Mg; la ‘s’ indica que está en forma sólida. El símbolo HCl corresponde a lafórmula del ácido clorhídrico, que contiene números iguales de átomos dehidrógeno (H) y cloro (Cl) combinados. La ‘l’ significa que el ácido clorhídricoestá en estado líquido. El 2 que frente a la formula HCl indica que dos moles(un mol es una medida de la cantidad de sustancia) reaccionan con un mol demagnesio (el 1 delante del símbolo Mg o delante de cualquier formula, sueleomitirse). La flecha muestra el sentido de la reacción. En el lado derecho, laecuación muestra un sólido, el cloruro de magnesio, y un gas (indicado por la ‘g’),el hidrógeno, H2. En el sólido, cada átomo de magnesio está combinado con dos

átomos de cloro, como indica el subíndice 2. En el gas hidrógeno H2, los átomosestán unidos por parejas, como también indica el subíndice 2. Las ecuacionesquímicas pueden ser muchísimas más complejas que ésta.

Las reacciones químicas pueden directas o inversas y reversibles oirreversibles.

Fig. nº2-6: Representación de una reacción química.

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• Una reacción química es directa cuando las moléculas A y B (moléculasreactivos) reaccionan para formar las moléculas C y D (moléculasproductos). Se dice que una reacción es inversa cuando las moléculas C y D(moléculas productos) reaccionan para formar las moléculas A y B

(moléculas reactivos).• Una reacción química es reversible cuando las moléculas productos C y D,reaccionan y dan origen a las moléculas reactivos originales A y B. Encambio, una reacción irreversible es aquella en que ya no se puede volver aobtener los reactivos originales una vez que ha producido la reacciónquímica.

2.3.3 Reacción química reversible en SX del cobre.

El proceso de extracción por solventes se representa mediante una reacciónquímica reversible en la que se intercambian especies disueltas (iones) desdeuna fase liquida a otra, inmiscibles, según la siguiente ecuación.

En ella (Cu++)acuosa representa la concentración del ion cobre disuelto en la faseacuosa (fase líquida cuya base es el agua). (CuR2)orgánico representa laconcentración de cobre disuelto en la fase orgánica (solvente + extractante) yque ha sido atrapado por el extractante. (HR)orgánico representa laconcentración del extractante en la fase orgánica y (H+)acuoso es la

concentración de ácido (ácido libre) en la fase acuosa. En la reacción sesimboliza R-H para indicar que sólo es el protón H+ el que se intercambia con elCu+2.

( ) ( ) ( ) ( ) H CuR HRCu acuosaorganicoorganicoacuoso

++=+++ 222

Esta es la ecuación de reacción química fundamental de la Extracción por Solvente del cobre.

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Esta ecuación química fundamental reversible describe los dos procesospresentes en extracción por solventes: la extracción y la re-extracción, deacuerdo a la dirección de la reacción.

Una forma más pedagógica de representar la reacción química fundamental deextracción y/o reextracción de cobre, es la mostrada en la Fig. nº2-7. En estecaso, se han desarrollado los términos RH y CuR2. En otras palabras, se hasustituido la abreviatura del extractante RH y la del cobre disuelto en elreactivo orgánico CuR2, por la estructura de la molécula, en dos dimensiones.

Como el término RH es genérico, es decir, se utiliza para representar cualquiertipo de extractante, se ha escogido como ejemplo de la Fig. Nº2-7, elextractante 2 hidroxil – 5 dodecilbenzenofenoxima (molécula de unextractante, de la marca comercial LIX).

Donde:C : representa un átomo de carbono.H : representa un átomo de hidrógeno.N : representa un átomo de nitrógeno.O : representa un átomo de oxígeno.Cu+2 : representa el cobre disuelto (ion cúprico).C12H25 : representa una cadena de átomos de carbono unidos con átomos de

hidrógeno.H+ : representa un átomo de hidrógeno en un medio acuoso (ácido libre).

Fig. nº2-7: Reacción de extracción de cobre.

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En esta ecuación, el término RH de la ecuación fundamental, es lacorrespondiente a la molécula mostrada en la Fig. nº2-8.:

Nótese que para este ejemplo, R es la molécula del extractante 2 hidroxil – 5

dodecilbenzenofenoxima (Un tipo de extractante de la marca comercial LIX).Sin embargo, R puede representar la molécula de cualquier otro extractante.

El término CuR2 de la ecuación fundamental, es la corresponde a la moléculamostrada en la Fig. nº2-9:

Fig. nº2-8: Representación molecular del extractante R-H.

R2

Cu

Fig. nº2-9: Representación molecular de cobre disuelto unido al extractante.

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Luego, agrupando estas moléculas, se obtiene la representación de la reacciónquímica fundamental abreviada. La Fig. nº2-10 esquematiza la reacción deintercambio.

( ) ( ) H CuRCu HRacuosaorganicoacuosoorganico

++=+++ 222

Fig. nº2-10: Analogía entre representaciones de la extracción de cobre.

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Etapa de extracción del cobre.

Cuando ocurre el proceso de extracción, la ecuación fundamental tiene lasiguiente dirección:

Esto significa que el cobre disuelto en la fase acuosa (Cu ++)ac reacciona con elextractante de la fase orgánica (HR)org, quedando el cobre químicamenteatrapado en la fase orgánica (CuR2) y generando ácido libre (H+). De acuerdocon la estequiometría de la reacción, por cada gramo de cobre que se

transfiere desde la solución acuosa hacia la fase orgánica, se liberan 1.54gramos de ácido desde el orgánico hacia la fase acuosa.

Etapa de re-extracción del cobre.

Cuando ocurre el proceso de re-extracción, la ecuación fundamental tiene lasiguiente dirección:

Esto significa que el cobre atrapado químicamente en la fase orgánica (CuR2)más la adición de ácido (H+) (o de una solución que contenga ácido, en una

determinada concentración), logra liberar el cobre, el que pasa a la fase acuosa(Cu++)ac restaurándose el extractante en la fase orgánica (HR)org, quedandolisto para una nueva extracción.Este cambio en la dirección de la reacción química se debe a la incorporación deácido (H+). Como la ecuación química fundamental es una igualdad, si se adicionao agrega ácido (lado derecho de la ecuación), la dirección que toma la reacciónes hacia la izquierda a fin de establecer un equilibrio. La dirección será hacia la


+++++ ⇒ 222


+++++ ⇐ 222

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derecha si se disminuye la cantidad de ácido (lado derecho de la ecuación).Esto explica que una vez cargado el orgánico en la etapa de extracción, que esuna etapa de baja concentración en ácido, para liberar el cobre o re-extraerlo,es decir, para que la reacción sea en la dirección contraria, se requiere una

solución de gran acidez, tal como lo es el electrolito spent proveniente deelectrodepositación.

En término de la mezcla y los flujos, el proceso de SX se esquematiza en la Fig.nº2-11. Esta Figura muestra un mezclador como equipo principal en propiciar elcontacto íntimo entre las moléculas de extractante y de acuoso, y eldecantador como equipo complementario para la separación de ambas fases. Lafigura también muestra la dirección de los flujos de acuoso y orgánico y lapresencia de una banda de dispersión (mezcla inestable de orgánico y acuoso).En esta situación, la reacción de extracción o la reacción de re-extracción,dependiendo de la etapa en cuestión, ocurre en la zona de la caja mezcladora.Es en esta caja donde, por efecto de la turbulencia de mezclado, se produce elcontacto íntimo entre las moléculas del extractante y del acuoso, con laconsiguiente transferencia del ion cúprico.

Dirección de los flujos.

Fig. nº 2-11: Diagrama de flujos en el decantador del proceso de SX de cobre.

Zona deocurrencia delatransferenciadel ioncúprico.

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2.4 Flujos y etapas.

La extracción por solventes tiene dos grandes etapas: la etapa de extracciónde cobre y la etapa de re-extracción de cobre.

A la etapa de extracción entra la solución PLS (solución de lixiviación) rica encobre. Esta solución es contactada con la fase orgánica la que le extrae elcobre disuelto, generándose una solución pobre en cobre denominada “Refino” yuna fase orgánica rica en cobre denominada “orgánico cargado”. El flujo derefino es previamente ajustado en ácido y es bombeado a la etapa de lixiviacióngenerándose nuevamente una solución PLS producto de la lixiviación de mineral.El orgánico cargado en la etapa de extracción pasa por coalescedores, pararemover el acuoso arrastrado por esta fase y sólidos, de tal manera de evitarcontaminación a las etapas posteriores de SX y electrodepositación. Una vez“limpio” el orgánico cargado, este ingresa a la etapa de re-extracción. Aquí elorgánico cargado es contactado con el electrolito pobre proveniente de laetapa de electrodepositación. Este electrolito tiene una alta concentración deácido libre lo que permite invertir la dirección de la reacción química reversiblede extracción, es decir, logra que el orgánico libere el cobre que habíaatrapado en la etapa de extracción. Como consecuencia de esta liberación segenera una solución rica en cobre denominada “Avance” o “electrolito rico”,flujo que constituye la solución de entrada a electrodepositación. Comocontraparte se genera una fase orgánica con baja concentración de cobre,denominado “orgánico descargado”. Esta fase de orgánico descargado esrecirculada a la etapa de extracción para una nueva carga en cobre. De lacirculación de estos flujos se desprende que la etapa de lixiviación, extracciónpor solventes y electrodepositación constituyen un circuito cerrado, donde soloexisten recirculaciones de soluciones. En la práctica, existen pérdidas desoluciones debido a evaporaciones, purgas y a la humectación del mineraldurante la lixiviación.Cada uno de los flujos antes descritos se ha representado globalmente en laFig. nº2-12.

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2.5 Circuitos.

Existen numerosas combinaciones de circuitos en extracción por solvente. Elcircuito de la planta industrial de extracción por solventes de Chuquicamatahasta 2003 era de dos etapas de extracción por dos de re-extracción para eltren A, cuya nomenclatura es 2E-2S. Actualmente, en el tren A se opera con uncircuito en serie 2E + 1S y un circuito en paralelo 1E y 1S, mientras que en eltren B se mantiene el esquema en serie 2E – 1S. Esquemáticamente, el circuitocerrado y en contracorriente 2E – 2S, se dibuja de la siguiente forma (Fig.nº2-13).

LIXIVIACION EN PILAS, BATEAS, DE RIPIOS O

DE POLVOS DE FUNDICION

E

RE - EXTRACCION

ELECTRODEPOSITACION

CATODOS DE COBRE

Solución PLS o

solución rica en

cobre

Orgánico

cargado

Avance o

electrolito

rico

Solución

refino

Orgánico

descargado

Electrolito

pobre o

Spent

Fig. nº2-12: Circuito LX-SX-EW.

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Una configuración del tipo 2E – 1S se muestra en la Fig. nº2-14.

Fig. nº2-13: Configuración de Circuito 2E-2S


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Otros tipos de configuraciones para un circuito de SX son las mostradas en lasFig. nº2-15 a Fig. nº2-19:

Fig. nº2-15: Configuración de Circuito 2E-2S Dual


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Fig. nº2-18: Configuración de Circuito 2E 2S con bypass

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En general, la configuración elegida dependerá del costo de la inversión,resultados a nivel piloto y posterior operación y mantención de los inventarios

de reactivos y de los indicadores de eficiencia de extracción y re-extracciónde cobre por etapa, entre otros.

2.6 Extractantes, solventes y modificadores.

Como se mencionó anteriormente, la fase orgánica presente en el proceso deextracción por solventes es una mezcla de dos constituyentes:

FASE ORGÁNICA = EXTRACTANTE + SOLVENTE

Fig. nº2-19: Configuración de Circuito 2E 1S con cascada

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El extractante.

El extractante es un reactivo orgánico cuya característica principal es poderreaccionar y atrapar selectivamente un elemento disuelto específico.

Comercialmente, existen diferentes tipos de extractantes: extractantessolvatantes, extractantes básicos, extractantes ácidos y extractantesquelantes. Sin embargo, son estos últimos - los extractantes quelantes - losmás utilizados en la extracción de cobre.

Los extractantes quelantes principales son las hidroxioximas. Estos poseengrupos hidróxilo (-OH) y grupos oxima (=N-OH) en sus estructuras moleculares y son altamente selectivos, dado que además de operar mediante un mecanismode intercambio catiónico, forman quelatos con los electrones del nitrógeno (N) y el ion metálico extraído.

La representación de los extractantes quelantes tipo oximas (aromáticos), semuestra en la Fig. nº2-20.

En este caso, si R1 es un protón (-H), entonces la oxima es del tipo aldoxima. Encambio, si R1 es una cadena del tipo (–CH3-) la oxima es del tipo cetoxima.Esta diferencia en R1 tiene incidencia en la reactividad de la oxima. Losextractantes del tipo aldoximas son muy fuertes, de alta capacidad de carga yde rápida cinética, en comparación con las cetoximas. Sin embargo, lasaldoximas requieren una mayor concentración de ácido sulfúrico para que

Fig. nº2-20: Representación de laestructura de una oxima

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ocurra la reacción de reextracción y sufren una mayor degradación enpresencia de tensoactivos, como alcoholes.

El grupo R2 o R3 representan una cadena alifática (lineal) que tiene por objetivo

aumentar la solubilidad del extractante y del complejo metálico en la faseorgánica.

Por ejemplo, el extractante utilizado en la Planta Industrial de Extracción porSolvente de Chuquicamata, denominado Acorga M-5774, es altamenteselectivo, atrapando sólo el cobre disuelto en el PLS de lixiviación y no otrasimpurezas disueltas como el fierro, manganeso, etc. Recordemos que el PLS quealimenta a la Planta de SX proviene de la lixiviación de ripios, lixiviación demineral en bateas, lixiviación de mineral en pilas y lixiviación de polvos defundición. Por lo tanto, cada una de estas soluciones además de traer cobredisuelto, arrastra una gran cantidad de impurezas disueltas (por ejemplo, ionesmetálicos de aluminio, azufre, manganeso, etc.).

En la Tabla nº2-1 se muestran algunas características estándar exigidos al PLSque alimenta a SX.

Característica del PLS unidad valor

Concentración de cobre gpl 6.0 - 8.5Concentración de ácido gpl < o = 6.0Sólidos en suspensión ppm < o = 25Temperatura ºC > o = 17pH 1.7 +/- 0.3

De ahí que el extractante deba ser muy selectivo a fin de evitar que lasimpurezas sean arrastradas hasta el proceso de electrodepositación,contaminando el electrolito y finalmente los cátodos de cobre.

Por ejemplo, un gráfico clásico de la selectividad de un extractante, es el quese observa en la Fig. nº2-21. Este gráfico corresponde al extractante LIX64N,

Tabla nº2-1: Características del PLS

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que es una mezcla de un LIX 65N (Extractante quelante del tipo hidroxioximasaromáticas) y LIX 63 (Extractante quelante del tipo hidroxioximas alifáticas).En él se observa que para el pH de trabajo en la planta de SX (pH 1.7) elextractante es muy selectivo respecto de atrapar sólo el cobre en solución (ion

cúprico) por sobre el fierro disuelto (ion férrico). En otras palabras, se puededecir que el valor del coeficiente de distribución del cobre respecto del fierrodebe ser el mayor posible.

Entre las características más importantes del extractante y que deben ser

evaluadas a nivel laboratorio antes de su adquisición son:

Especificidad absoluta, es decir, un reactivo capaz de unirse a un metalsolamente. Altamente selectivo frente a las impurezas contenidas en lasolución de lixiviación o PLS.

pH

Concentracióndel metal engpl

1

2

1 2 3 4 5

Fig. nº2-21: Selectividad del extractante LIX 64N.

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Estabilidad química necesaria porque cualquier pérdida por degradacióndebe ser repuesta con el consiguiente costo de operación. Además losproductos de degradación pueden interferir en el proceso mismo deextracción y coalescencia. El extractante debe ser igualmente estable bajo

condiciones de extracción como de re-extracción. Esto último involucra uncontacto con soluciones de naturaleza muy diferente a las de extracción(PLS o refino) como lo es el electrolito (Avance o spent) deelectrodepositación.

Separación de fases rápida. La separación de fases debe ser rápida con elobjeto que las dimensiones de los decantadores sean las mínimas posibles.Así se disminuyen los costos de inversión, inventario de reactivos yevaporación de la fase orgánica.

Baja solubilidad en la fase acuosa. Esto es de gran importancia ya que en laextracción por solventes la fase orgánica es recirculada entre las etapas deextracción y re-extracción, lo que por concepto de arrastres hacia losprocesos inmediatos (lixiviación o electrodepositación) puede generar unagran perdida económica.

Alta solubilidad en el diluyente.

Alta capacidad de carga.

Alta solubilidad del cobre disuelto y de su enlace con la fase orgánica.

Baja viscosidad.

Poseer una apropiada diferencia de densidad con las soluciones acuosas(PLS, Refino, Avance, spent).

Estar disponible a precio razonable.

No tóxico.

Baja inflamabilidad o alto punto de inflamación.

No favorecer la formación de emulsiones.

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Luego, para evaluar correctamente un extractante debe considerarse losiguiente, al momento de realizar las pruebas experimentales:

Debe realizarse primeramente el ensayo de solubilidad del extractante enel solvente para formar la fase orgánica.

Determinar la isoterma de extracción. Para esto se utiliza una solución deuna determinada concentración en cobre disuelto y pH. Se contactandiferentes mezclas O/A. Se agitan por 10 minutos aproximadamente yluego se deja decantar. La solución acuosa debe ser analizada por cobredisuelto.

Determinar la isoterma de re-extracción. Análoga al caso anterior, peroprevia caracterización de la solución acuosa a emplear para la re-extracción.

Selectividad. Se utiliza una solución acuosa de concentración de cobredisuelto y pH conocido, además de las concentraciones de las impurezas quese quiere evaluar. Se contactan volúmenes O/A 1/1 por 10 minutos. Una vezseparadas las fases, la solución acuosa es analizada por cobre disuelto y lasimpurezas de interés. El resultado de dividir las concentraciones de lasimpurezas y del cobre disuelto determina el valor de la selectividad.

Cinética de extracción y re-extracción. Ambas fases acuosas paraextracción y re-extracción se caracterizan. Luego se contacta una razónvolumétrica O/A 1/1 a unas 800 r.p.m. y se toman muestras en el tiempo.Luego de separadas las fases, se analiza el acuoso por cobre disuelto.

Separación de fases. Este test se realiza para la etapa de extracción y lade re-extracción. Se contactan razones O/A 1/1, se agita y luego se mide elascenso de la interfase acuoso-banda de dispersión.

Carga máxima o capacidad de carga. Una solución acuosa de concentraciónde cobre disuelto y pH conocida es contactada en razón O/A 1/1, luego seagita durante un tiempo. Después se retira todo el acuoso y se agrega elmismo volumen de solución acuosa fresca. Se continúa cambiando la solución

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acuosa hasta la saturación del extractante. Cada solución acuosa cambiadaes analizada por cobre disuelto

El extractante utilizado en la planta industrial de Extracción por Solventes de

Chuquicamata es el Acorga M-5774, el que ya trae incorporado un modificador.La Tabla nº2-2 y Tabla nº2-3 muestran las características de algunosextractantes que se comercializan para las plantas de extracción por solventes y del extractante Acorga M-5774, respectivamente.

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Acorga M-

5774

Henkel PT-

5050

Henkel LIX

984

Henkel LIX

984-R

Allied

MOC 45

Allied

MOC 55

Allied

MOC 100

TD

Henkel LIX

973N

1

Carga de Cobre por

porcentaje de

extractante (gpl) 0,56-0,59

0.553-

0.575 0.55-0.57 0.51-0.54 0.47-0.48 0.47-0.48 0.52 0.51-0.54

Cinética de extracción.

Acondicionamiento al

equilibrio a 250 C, (%)

en:

15 segundos

no menor a

90

no menor a

80

30 segundos

no menor a

95 mayor a 90

mayor a 95

en 60 seg. mayor a 95

90 en 60

seg. mayor a 93

igual o

mayor a 95

igual o

mayor a 95

3

Cinética de re-

extracción.

Acondicionamiento al

equilibrio a 250 C, (%)en 15 segundos.

no menor a95

no menor a95 mayor a 90

igual omayor a 95

Extracción de Cu+2

(gpl)en el punto de la

isoterma a 250 C, g/l

Fase orgánica

no menor a

4.2

no menor a

4.2

mayor a

4.3

igual o

mayor a

4.40

igual o

mayor a

3.75

igual o

mayor a

4.90

igual o

mayor a

4.2

Fase Acuosa

no mayor a

1.6

no mayor a

1.8

Re-extracción de Cu+2

(gpl) en el punto de la

isoterma a 250 C, g/l

Orgánica

no mayor a

2.1

no mayor a

2.2 1.6

igual omenor a

1.8

igual omenor a

0.30

igual omenor a

1.2

Acuosa

No menor

a 32

No menor

a 3.2

Tiempo de separación

de fases, en segundos.

Extracción

no más de

60

no más de

60

no más de

60

no más de

70

no más de

90

no más de

100

no más de

90

Re-extracción

no más de

60

no más de

60

no más de

60

no más de

80

7

Densidad, gr/cm3 a 25

C 0.91-0.93 0.91-0.92 0.91-0.92 0.9 0.93 0.92 -

8 Viscosidad, cP a 250 Cno más de

200no más de

200

9 Selectividad, Cu/FeT

No menor

a 3000

no menor a

500

mayor a

2000

mayor a

2000

mayor a

2000

mayor a

2000

mayor a

2000

mayor a

2000

Tabla nº2-2: Características Principales de Algunos Extractantes

6

5

4

2

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Propiedad/tipo extractante 5-Nonyl-salicylaldoxima (Acorga

M-5774)Gravedad específica a 25ºC 0.96 - 0.98Punto de inflamación, ºF 190Factor de carga, g/l de cobre/v/o 0.56 - 0.59

Punto isoterma de extracción, g/l decobre.

Orgánico: no menor a 4.2Acuoso: No mayor a 1.6

Selectividad Cu/Fe No menor a 3000Cinética de extracción (30 seg), % No menor a 95

Separación de fases, extracción, seg. No mayor a 60Punto de isoterma de re-extracción, g/lde cobre

Orgánico: No mayor a 2.1Acuoso: No menor a 32

Cinética de re-extracción (15 seg), % No menor a 95Separación de fases re-extracción, seg. No mayor a 60Apariencia Líquido transparente color ámbar sin

impurezas visiblesSolubilidad compleja (0ºC), 24 horas. No hay precipitación

El solvente.

El solvente es la sustancia en la que se disuelve el extractante y permitereducir la viscosidad, gravedad especifica y el costo volumétrico delextractante. El solvente suele ser un kerosene, inmiscible con el agua (no semezcla con el agua). En general, el solvente es un kerosene, porque puede seradquirido con facilidad y ha demostrado presentar buenas características en

los procesos de extracción y re-extracción, en el ámbito industrial.

Las principales características que debe poseer un solvente son:

Tabla nº2-3: Características del extractante Acorga M-5774.

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• Disolver el reactivo de extracción, tanto libre (en la etapa deextracción) como en forma de complejo metálico (etapa de re-extracción).

• No debe ser soluble en la fase acuosa, para evitar las pérdidas por

disolución.• Mezclarse bien con el reactivo de extracción, para disminuir suviscosidad y facilitar el contacto entre fases

• Estabilidad química en un amplio margen de condiciones de operación.• Punto de inflamación alto, para evitar riesgos de incendios.• No ser tóxico, para no presentar peligros durante la operación.• Bajo costo.

Existe una alta variedad de este tipo de solventes en el mercado y cuyas

características se muestran siguiente Tabla nº2-4.

Escaid 103

Kermac

400-500

Orfom SX-

7

Orfom SX-

12

Solmin

200L

Shellsol

2046

Conosol

170 E-S

Copec

solvent 10

Densidad, gr/cm3 0.8115 0.812 0.8152 0.8152 0.8063 0.806 0.83 0.8123

Punto de inflamación,

ºC 81 85 66 66 76 79 77 82

Viscisidad a 25ºC, cst 2.2 1.9 2.0 0.0 2.04 2.22

Contenido de asufree,ppm 2 63 0.04% 0.04%

Contenido de

aromáticos en %

volumen 10 8.8 22.2 22.2 14.7 21 6.8

Tabla nº2-4: Caracteristica Pricipales de Algunos Diluyentes

En la Planta Industrial de Extracción por Solventes de Chuquicamata se utilizacomo solvente el Escaid 100. Sus características se detallan en la Tabla nº2-5.

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Tabla nº2-5: Características del solvente Escaid 100.

Escaid 100Propiedades / SolventeMínimo Máximo Típico

Gravedad específica (60 ºF) 0.800 0.820 0.814

Punto de inflamación, ºC 75 77Indice de bromo, mg / 100 gr 700 350Contenido de aromáticos, %peso 18 24Viscosidad a 25ºC, cst. 2.10 1.99Contenido de azufre, ppm 0 5 1Apariencia Líquido claro incoloro

ModificadoresUn modificador es cualquier producto orgánico que al ser añadido disuelto en lafase orgánica altera el comportamiento de un determinado reactivo deextracción por solventes. Entre estas alteraciones, el modificador puededesplazar los equilibrios de extracción y re-extracción, facilitar lacoalescencia, controlar la generación de crud, mejorar la solubilidad delextractante cargado en la fase orgánica, etc. En general, los modificadoresutilizados son alcoholes aromáticos o alifáticos y/o ésteres, los que agregadosen ciertas cantidades, buscan mejorar la reextracción del ion metálico, sinalterar la fuerza extractiva.

Por ejemplo, a veces el solvente por si solo no es suficiente para evitar ciertosproblemas en la separación de fases y entonces se incorpora un modificador defases. El modificador tiene como función favorecer la coalescencia del sistema,mejorando así la separación de fases.

Actualmente, en la planta industrial de SX de Chuquicamata, no se estáutilizando por si solo un modificador, sino que su adición al sistema es a través

del Extractante Acorga M-5774, que lo trae incorporado.

Los costos de algunos reactivos usados en la planta industrial de Extracciónpor Solventes se muestran en la siguiente Tabla nº2-6.

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Tabla nº2-6: Costos de reactivos de SX.

Reactivo Costo (Unidad Base)Acorga M-5774 US$7229/m3

Kieselguhr US$0.12/kgZeolita Natural US$0.72/kgKerosene US$528.56/ton métrica

2.7 Diagrama de Mc. Cabe-Thile

La combinación de la isoterma de distribución y la línea de operaciónconstituyen el diagrama de operación o diagrama de Mc. Cabe- Thiele (Fig. nº2-22). Este diagrama es utilizado para estimar el número teórico de etapas paraobtener resultados específicos en un sistema SX.

La isoterma de distribución es un gráfico de la concentración de la especieextraída en la fase orgánica versus la concentración de la misma especie en lafase acuosa, en una situación de “equilibrio” y a una temperatura constante.

La línea de operación se basa en un balance de masa, ya que las concentracionesde metal disuelto en el orgánico que entra y la del refino que sale, soncoordenadas de un punto sobre la línea de operación. Similarmente, laconcentración del elemento metálico en la fase acuosa y en la fase orgánica quesale de cualquier etapa, son coordenadas de puntos sobre la línea de operación.Opcionalmente, la línea de operación se puede obtener sólo con un punto y conla razón de flujos O/A que se alimenta al sistema. La razón O/A determina lapendiente de la recta.

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Donde:xo = concentración inicial del metal en la fase acuosa.xn = concentración del metal en el refino (En este caso, xn = x3).Y1 = concentración final del metal en el orgánico cargado.Yn+1 = concentración inicial del metal en la fase orgánica.

Esta representación gráfica corresponde a una situación ideal, es decir, la

isoterma de equilibrio supone un equilibrio químico perfecto. Sin embargo, en lapráctica no se alcanza esta idealidad y sólo se tiene una isoterma de pseudo-equilibrio o equilibrio práctico. Esto se ilustra en la Fig. nº2-23.

Fig. nº2-22: Diagrama de Mc. Cabe - Thiele

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Construcción experimental del diagrama de Mc. Cabe-Thiele

Para iniciar la construcción de la curva de pseudo-equilibrio, se debe definir eltipo de extractante y diluyente a utilizar, el PLS, el modificador y susconcentraciones si se utiliza y el tiempo que se dará de mezcla.Se comienza el diagrama con un punto en el eje horizontal que corresponde a laconcentración del PLS. A continuación se ponen en contacto diferentesvolúmenes de fase acuosa y fase orgánica, las que se agitan y luego se dejan

separar. Se pueden tomar relaciones de volúmenes O/A de 10/1, 4/1, 3/1, 2/1,1/1, 1/2, 1/3, 1/4, etc. Luego, a cada uno de estos contactos se les analiza laconcentración del metal. Así se obtiene la curva de pseudo-equilibrio oequilibrio práctico, según la Fig. nº2-24.

Fig. nº2-23: Diagrama de extracción de Mc. Cabe – Thile.

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Con esta curva se puede construir el Diagrama de Mc. Cabe-Thiele, definiendosólo: La razón de operación O/A, la que generalmente es cercana a 1/1. La concentración final del metal en el refino. La concentración del metal en el orgánico descargado.

De la misma forma descrita para la construcción del Diagrama de extracción deMc. Cabe-Thiele, se puede construir el Diagrama de re-extracción de Mc. CabeThiele. Solo debe considerarse que la abscisa de la gráfica representa ahora laconcentración del metal en la fase orgánica y la ordenada la concentración del

metal en la fase acuosa, según se aprecia en la Fig. nº2-25.

Fig. nº2-24: Construcción de la línea de pseudo equilibrio.

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2.8 Consideraciones de diseño en SX.

En SX, cada etapa de contacto entre la fase acuosa y la fase orgánica, sea enextracción o re-extracción se realiza generalmente en un equipo denominadomezclador-decantador (en inglés mixer-settler ).

En un principio, los mezcladores usados eran cilíndricos, con un diámetro igual ala altura. Sus desventajas eran:

a. El decantador debía ser colocado al mismo nivel del rebose delmezclador, lo que implicaba que o se suspendía el decantador

(decantador elevado) o se debía enterrar el mezclador en un foso. Entodos los casos crecía la cabeza de succión del equipo agitador de mezcla y bombeo (pump – mixer) lo que los hacía difíciles de calibrar respectode la proporción de energía que se debe dedicar a mezclar y la que sedebe usar en el bombeo desde las etapas adyacentes.

Fig. nº2-25: Diagrama de reextracción de Mc. Cabe – Thile.

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En la Fig. nº2-26 se puede apreciar el primer diseño.

Luego, alrededor de los 70, se propusieron alternativas para dejar losmezcladores al mismo nivel de los decantadores. Este fue el diseño del

mezclador – decantador de bajo perfil (o diseño low – profile ) (Fig. nº2-27).Este diseño considera la división del mezclador en varias cajas sucesivas enserie. Con esto resultaba más conveniente un diseño rectangular, separado endos o tres cubos adyacentes, en el que sólo el primero actúa como un agitadorde mezclado y bombeo, de mucho menor cabeza de succión y los restantesoperan como mezcladores auxiliares de bajo consumo energético.Desde entonces son numerosas las mejoras que se han introducido en losdiseños. Entre algunas destacan:

• Uso generalizado de deflectores (baffles ) en las paredes del interiorde los mezcladores para evitar la succión de aire en el vórtice central.

• Uso de una caja de llegada común de los flujos, pero compartimentada,antes de ser succionados al interior del primer mezclador, por elagitador de mezclado y bombeo.

Fig. nº2-26: Primer diseño de un mezclador-decantador.

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• Deflectores dobles que hacen pasar las fases mezcladas de una caja demezcla a la siguiente, siempre saliendo por arriba pero entrando porabajo, para evitar la entrada de aire y los cortocircuitos.

• Uso de impulsores de diseño especial, para evitar la producción de

microgotas y optimizar la aplicación de energía en el mezclado.• Uso generalizado de un deflector – distribuidor a la entrada de lamezcla, a todo lo ancho del decantador, para evitar líneas de flujopreferentes en el decantador.

• Uso generalizado de varios deflectores auxiliares transversales a losflujos, ubicados en el interior del decantador, de tipo barreras deestacas ( picket-fence ) para ayudar a la coalescencia.

• Uso de equipos colectores de borra, montados sobre un carro móvil parafacilitar la uniformidad en la operación de succión, usando una bombaportátil de diafragma dotada de una manguera aspiradora y un tubotransparente para ver la borra succionada y el punto de termino de laoperación.

• Serie de artificios menores colocados en las canaletas de rebose ypuntos de salidas de cañerías, destinados a evitar el vórtice y la succiónde aire en el agitador del equipo siguiente.

Fig. nº2-27: Mezclador – decantador de bajo perfil.

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Otro diseño es el que considera el uso de una canaleta que conduce la mezclaque sale del mezclador hasta el otro extremo del decantador, haciendo que ladecantación se realice con un movimiento inverso. Con esto, las canaletas derebose quedan al mismo lado de los mezcladores y se disminuyen las distancias

de cañerías entre las etapas. Este se conoce como diseño Krebs. La Fig. nº2-28lo ilustra.

Recientemente se ha incorporado el diseño del mezclador de baja velocidad yagitación suave, conocido como VSF (vertical smooth flow ) (Fig. nº2-29). Estesistema fue desarrollado por Outokumpu para ser usado inicialmente en la SXde molibdeno, renio, zinc, cobalto y níquel, en 1977. El diseño de agitaciónsuave está basado en un agitador tipo espiral, denominado Spirok. Latransferencia de las fases desde un equipo al otro la hace una bomba de bajacabeza de succión, DOP, que está imposibilitada de succionar aire. El conjuntodel diseño pretende disminuir al mínimo los arrastres de una fase en la otra, alevitar la formación de microgotas que, normalmente, se producen por el efectode corte de un mezclador de alta velocidad. En la siguiente figura se aprecia eldiseño VSF.

Fig. nº2-28: Mezclador – decantador Krebs.

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El diseño que se utiliza actualmente en la Unidad de SX del Centro de Trabajode Chuquicamata es del tipo mezclador – decantador de bajo perfil (o diseñolow – profile ). Es así como este diseño considera la división del mezclador envarias cajas sucesivas en serie. Las Fig. nº2-30 y Fig. nº2-31 y Tabla nº2-7,muestran las cantidades de cajas y sus dimensiones, para las etapas deextracción y re-extracción, en cada tren.

Fig. nº2-29: Mezclador – decantador tipo VSF.

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Las dimensiones se muestran en la Tabla nº2-7.

Tren Etapa L L1 B DP DS Altura

A E-1 3830 3830 3830 2700 1300 3660A E-2 3500 3500 3500 2700 1300 3660A S-1 3830 3830 2700 3660A S-2 3830 3830 2700 3660B E-1 3500 3500 3500 2700 1300 3660B E-2 3830 3830 3830 1880 1524 3660B S-1 3830 3830 1880 3660

Medidas en milímetros

dondeL = Largo de la caja primaria.L1 = Largo de la caja secundaria.B = Ancho de las cajas.DP = Diámetro de primario.DS = Diámetro de secundario.Altura = Altura total de la caja.

Fig. nº2-30: Cajas en las unidadesde extracción.

Flujo

Fig. nº2-31: Cajas en las unidadesde re-extracción.

Flujo

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Por otra parte, el piso de los decantadores, en todas las etapas, presentan unainclinación equivalente a un 4.5%, según se observa en la Fig. nº2-32.

Respecto de las rejillas difusoras o picket fences, estos están distribuidosdependiendo del tipo, de acuerdo con lo representado en la Fig. nº2-33. Losdecantadores del tren A cuentan con rejillas del tipo A, mientras que el tren Bcuenta con rejillas del tipo B.

inclinación

Fig. nº2-32: Piso de los decantadores.

Fig. nº2-33: Rejas difusoras (Picket – Fences).

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En cada una, la distribución del flujo de avance respecto de la ubicación de lasrejas difusoras se representa en la Fig. nº2-34.

Las dimensiones de las rejas difusoras, expresadas en milímetros, se detallanen la Tabla nº2-8.

Tren Etapa

Tipo reja

difusora Drd Tablilla Espacio Tablilla Espacio

E-1 A 1100 100 100 150 50 51 1140E-2 A 1100 100 100 150 50 51 1140S-1 A 1100 100 100 150 50 51 1140S-2 A 1100 100 100 150 50 51 1140E-1 B 400 100 100 150 50 51 1140E-2 B 400 100 100 150 50 51 1140S-1 B 400 100 100 150 50 51 1140

Tabla nº2-8: REJA DIFUSORA (RD)

A

B

Espacioentre

corrida

Altura

Primera corrida Segunda corrida

Donde:RD = Ubicación de la reja difusora, dentro del decantador.Drd = Distancia del muro (pared interior) a la reja difusora.

Primera corrida rejas difusoras

Segunda corrida rejasdifusoras

Flujo

Fi . nº2-34: Distribución de re as difusoras en decantadores.

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3. OPERACIÓN DE LA PLANTA INDUSTRIAL DE EXTRACCIÓN PORSOLVENTES DE CHUQUICAMATA.

Actualmente, la operación de la Planta Industrial de Extracción por Solvente -

2E-1S (circuito en serie) y 1E-1S (circuito en paralelo) en el tren A y 2E-1S(circuito en serie) en el tren B - tiene dos grandes áreas. Los procesos deextracción y re-extración propiamente tales y el área de estanques o “thankfarm”.

En la primera área se logra transferir el cobre disuelto desde el PLS alelectrolito de avance, que entra a la Planta de Electrodepositación.

La segunda área, apoya el proceso principal. Esta considera el favorecer lacoalescencia del acuoso arrastrado, mediante el uso de 5 unidadescoalescedores, para los flujos de orgánico de ambos trenes; el almacenamientotemporal de soluciones en circulación en diferentes estanques, tratamiento delorgánico para la recuperación de sus propiedades químicas, tratamiento deborras para la recuperación de orgánico, filtraciones de soluciones deelectrolito de avance mediante el uso de 6 unidades de filtros Degremont y 6unidades de filtros Demister, recepción y almacenamiento de soluciones a piso(sumidero), entre otras.

Esquemáticamente, las dos áreas se muestran en la Fig. nº3-1.

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ZONA DE MEZCLADO, EXTRACCION Y REEXTRACCION

ZONA DE ESTANQUES(zona complementaria)

PLS REFINO

AVANCE SPENT

Fig. nº 3-1: Esquema global de la Unidad de SX de Chuquicamata.

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3.1 Diagrama de procesos.El diagrama de flujos de la Planta Industrial de SX considera cada una de lasetapas que intervienen y la entrada y salida de flujos. La Fig. Nº3-2 muestra eldiagrama actual.

Fig. nº 3-2: Diagrama de flujos de la Unidad de SX de Chuquicamata.

AVANCE

FILTRADO

SPENT

REFINOTREN B

1 2

45

FILTRO SPARKLER

E1A

E2A

E3A

S1A

E1B

E2BS1B

By - passOrgánico

3

CENTRIFUGA

SUMIDERO

COALESCEDORES

TK

AVANCE

FILTRO DEGREMONT

FILTRO CHUQUI

123

645

789101112

BW

4

5

6

TK

ORGANICO

PLS POZO # 1

By- passPLS

TK

SOLVENTE

AGUAINDUSTRIAL

AGUAINDUSTRIAL

REFINO TREN A

REFINO A

SPENT

PLS POZO # 2

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3.2 Descripción de los procesos unitarios.

3.2.1 Transferencia iónica y decantación.La solución de lixiviación proveniente de la lixiviación de Bateas, ripios y polvos

de fundición denominada PLS se mezcla con la fase orgánica.La composición del promedio del PLS se muestra en la Tabla nº3-1.

Característica del PLS unidad valor

Concentración de cobre gpl 6.0 - 8.5

Concentración de ácido gpl 4 a 6Sólidos en suspensión ppm < o = 25

Temperatura ºC > o = 17pH 1.7 +/- 0.3

Se provoca así una dispersión entre una fase acuosa (PLS) y una fase orgánica.Esta dispersión pasa por rebalse desde las cajas mezcladoras al decantador. Latransferencia del cobre disuelto en el PLS hacia el extractante se realizamayoritariamente en la zona del mezclador. La Fig. nº3-3 muestra un esquema

de un mezclador-decantador, la dirección de circulación de los flujos y la zonaen que se produce la transferencia de cobre.

Tabla nº 3-1: Algunas características del PLS.

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También, en esta sección se agregan aditivos para agilizar la separación defases y conseguir disminuir los arrastres a las etapas siguientes. El reactivoutilizado actualmente en la Planta de SX es el Kieselguhr. Las Fig. nº3-4 y Fig.nº3-5, muestran las cajas mezcladoras y el reactivo Kieselguhr utilizados en laUnidad de SX de Chuquicamata.

Fig. nº 3-3: Transferencia de cobre y separación de fases en un mezclador-decantador.

Dirección de los flujos.


+++++ ⇒ 222

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3.2.2 Extracción.

La solución PLS proveniente de lixiviación y la fase orgánica se han mezclado yse ha transferido el cobre disuelto desde el acuoso (PLS) hacia el extractante(RH), formándose la unión órgano-metal (CuR2). Como se señaló en el capítulo2, punto 2.6 “Extractantes, solventes y modificadores”, el extractante es

selectivo y enlaza solamente el cobre disuelto.Esto es posible dada la baja acidez del PLS (pH entre 1.7 +/- 0.3). Si la acidezaumenta, el pH disminuye, y la reacción química fundamental de extracción porsolvente se desplaza hacia la izquierda, perdiéndose la capacidad de extracciónde la fase orgánica. En otras palabras, se produce una “re-extracción”. Unaacidez menor o equivalentemente un pH mayor, implicará que el extractanteatrape más cobre, pero también más impurezas, de acuerdo con la Fig. nº3-6.

Fig. nº 3-5: Sacos de KieselguhrFi . nº3-4: Vista de la ca a mezcladora E1 A

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Es por ello que el pH o la acidez de la solución PLS debe permanecer ajustadaen cierto rango, dependiendo de las propiedades selectivas del extractante quese esté utilizando. Estas condiciones deben ser determinadas previamentemediante pruebas de laboratorio y/o en planta piloto.Por lo tanto, en las etapas de extracción, se transfiere el cobre disuelto a lafase orgánica, con lo que se genera una fase rica en cobre denominada

( ) ( ) ( ) ( ) H CuR HRCu acuosaorganicoorganicoacuoso+++++

⇒ 222

pH

Concentracióndel metal en lafase orgánica

1

2

1 2 3 4

Etapa de EXTRACCION. Solución acuosa PLS con pH = 1.7.El cobre disuelto en el PLS (Cu+2) es transferido alextractante (CuR2). La concentración de cobre en la faseorgánica es de 2 gpl.

Acido generado debido a lareacción de transferencia.

Fig. nº 3-6: Selectividad en la etapa de extracción.

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“orgánico cargado” y otra fase acuosa pobre en cobre llamada “refino”. En estasolución refino permanecen disueltas todas las impurezas provenientes del PLS,las que por la selectividad del extractante, no pasan a la fase orgánica. Lasolución refino retorna al proceso de lixiviación. Debe observarse que la

transferencia del cobre hacia la fase orgánica, tiene asociada una contratransferencia: del PLS pasa el cobre disuelto al extractante, mientras quedesde el extractante hacia la solución acuosa, se transfiere el ácido libre (H+)que inicialmente forma parte de su estructura molecular (R-H). Es por ello quela solución refino aumenta su acidez o, que es lo mismo, disminuye su pH. Esteaumento de la acidez en la solución acuosa de salida de la etapa de extracción,es utilizado en la lixiviación de mineral.

3.2.3 Re-extracción.

Al igual que en el caso de la etapa de extracción, en la etapa de re extracción -el mezclado, la transferencia y la posterior separación de fasesorgánico/acuoso - se realiza en equipos denominados mezcladores-decantadores. Una fotografía de estos equipos se muestra en la Fig. Nº3-7.

En la etapa de re-extracción, el orgánico cargado proveniente de extracción,es contactado con la solución proveniente de Electrodepositación. La soluciónelectrolítica es de alta acidez (entre 150 a 200 gpl de ácido libre, dependiendo

Fig. nº 3-7: Vista general de Mezcladores -Decantadores

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de las condiciones particulares del proceso), lo que desplaza la reacción químicafundamental de SX hacia la izquierda, es decir, el cobre que había sidotransferido hacia el extractante es ahora liberado hacia la solución acuosa dealta acidez. Así, el electrolito proveniente de electrodepositación, llamado

también spent, se enriquece en cobre disuelto pasando a llamarse "avance". LaFig. nº3-8 esquematiza el proceso de reextracción.

( ) ( ) ( ) ( ) HRCu H CuR organicoacuosoacuosaorganico2

2 2 +++++ ⇒

pH

Concentracióndel metal en la

fase orgánicagpl1

2

1 2 3 4

Etapa de RE EXTRACCION. Solución acuosa SPENT con unpH ≈ 0.El cobre es transferido desde el extractante (CuR2) alelectrolito (Cu+2). La concentración de cobre en la faseorgánica es de 0 gpl.

El ácido generado en la etapade extracción 2(H+) vuelve aformar parte de la moléculadel extractante (HR).

Fig. nº 3-8: Selectividad en la etapa de reextracción.

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En el proceso de re-extracción, se produce una regeneración del reactivoorgánico, dado que paralelamente al traspaso de cobre desde la fase orgánicahacia el electrolito, el extractante recupera el ácido que había perdido en laetapa de extracción. Por lo tanto, se logra una regeneración del extractante y

ahora la mezcla orgánica pasa a llamarse "orgánico descargado". Este orgánicodescargado retorna a la etapa de extracción donde vuelve a cargarse en cobre,proveniente de la solución PLS. Luego, el orgánico cumple un ciclo y no abandonael circuito de SX, salvo arrastres menores hacia las etapas de lixiviación yelectrodepositación.

Tanto en la etapa de extracción como en la de re-extracción, se deben manejarciertos parámetros para lograr un eficiente control operacional. A continuaciónse revisan algunos y se presentan valores, considerando la configuración 2E –2S en el tren A y 2E – 1S en el tren B, de la Planta Industrial de SX deChuquicamata. Se hace notar que los conceptos básicos se mantienen, frente acambios en las configuraciones de los circuitos, aún cuando algunos valoresoperacionales (por ejemplo, la capacidad de tratamiento de flujos) puedancambiar.

Flujo de solución PLS: Este flujo es el que alimenta a la etapa de extracción.En el caso de la Planta Industrial de Extracción por Solventes, el flujo dePLS es de 1000 a 1100 m3/hora como valores extremos de entrada al tren A y de 800 a 900 m3/hora en el tren B. Este valor permite conocer lacapacidad de tratamiento de la planta. El valor total del flujo de entrada aplanta no debe superar los 2300 m3/hr, que es la capacidad de diseño.

Flujo de spent o electrolito pobre: Este flujo corresponde al electrolitoproveniente de electrodepositación, con una concentración de 35 a 37 gplen cobre. Como se mencionó anteriormente, esta solución es altamenteácida, producto de las reacciones químicas en electrodepositación.En electrodepositación, la reacción catódica es la depositación del cobredisuelto, mientras que la de oxidación corresponde a la generación de

oxígeno y ácido libre. Estas reacciones en EW explican el aumento de acidezentre la solución avance y la solución spent que retorna desde laelectrodepositación a SX.El valor del flujo de spent hacia SX es de 500 a 600 m3/hora para el tren A y de 290 a 400 m3/hora para el tren B. El flujo de spent se calcula según:

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Flujo de spent = (Flujo de orgánico) / (razón de operaciones requerida)

Flujo de orgánico: Como el flujo de acuoso PLS es conocido, el flujo deorgánico queda definido a través de los valores de (O/A) y (O/S), según:

(Flujo de orgánico)extracción = Flujo de PLS x (O/A) para la etapa deextracción.

(Flujo de orgánico)re-extracción = Flujo de spent x (O/S) para la etapa dere-extracción.

Donde (A/O) y (O/S) representan las razones de operación en extracción y reextracción, respectivamente.

En el caso de la planta de SX de Chuquicamata, el flujo de orgánico enextracción es de 1320 m3/hr mientras que en re-extracción es de 600m3/hr, aproximadamente. El valor específico dependerá de la razón deoperación (O/A) o (O/S) y de los flujos de PLS o de spent, a los que se debaoperar.

Razón de operación (denotada por (R/O)): esta razón de flujos considera lasrecirculaciones tanto de PLS como de spent en los mezcladores. Estasrecirculaciones sirven, entre otro, para lograr mayores extracciones oreextracciones y estabilizar las continuidades de fases en cada mezclador.

La razón de operación R/O se obtiene de manera práctica tomandomuestras en cada unidad, en la zona de mezcla, y midiendo las alturas de lasfases, una vez separadas. La formula utilizada es:

R/O = Altura de orgánico / altura de acuoso.

En el caso de la planta industrial de SX, configuración 2E-2S en el tren A y

2E-1S en el tren B, estos valores son:

Razón O/A en la etapa E1, tren A = 1.1 – 1.3Razón O/A en la etapa E2, tren A = 1.1 – 1.3Razón O/S en la etapa S1, tren A = 2.0 – 2.2Razón O/S en la etapa S2, tren A = 2.0 – 2.2

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Razón O/A en la etapa E1, tren B = 1.1 – 1.3Razón O/A en la etapa E2, tren B = 1.1 – 1.3Razón O/S en la etapa S1, tren B = 2.0 – 2.2

Velocidad de agitación: La velocidad de agitación define en gran medida eltamaño de las gotas en la dispersión generada durante el mezclado y conello la velocidad con que el extractante intercambia el cobre disuelto y elácido (reacción fundamental de SX) y el posterior tiempo requerido para laseparación de fases.Luego, con una velocidad de agitación baja no se produce una buena succiónde las fases en mezcla y la agitación es deficiente. Una mayor velocidad deagitación logra obtener un alto grado de contacto entre la fase acuosa y laorgánica en mezcla, con el consiguiente aumento en la cantidad de cobreintercambiado. Sin embargo, la dispersión generada es muy fina (gotas muypequeñas o microgotas) lo que provoca un aumento en los arrastres a lasetapas siguientes. Lo anterior se debe a que la separación de fases en eldecantador es gravimétrica, es decir, es producto de la fuerza de gravedad.Gotas más pequeñas tienen un menor peso, por lo que se requiere un mayortiempo para que decanten. Con ello, se hace insuficiente el tamaño lineal deldecantador y rebalsa orgánico conteniendo microgotas de solución acuosahacia la etapa siguiente. Igual situación ocurre con la fase acuosa que puedearrastrar microgotas de orgánico. Esto es de especial importancia cuandoestos arrastres se producen en las etapas finales de SX, dado que losarrastres de microgotas de orgánico pueden traspasarse al proceso deelectrodepositación o al de lixiviación, con la consiguiente pérdida delreactivo orgánico y la contaminación de los cátodos de cobreelectrodepositados o el deterioro de los sistemas de riego en lixiviación.Pero no sólo el orgánico arrastrado constituye un problema decontaminación, sino también las impurezas como el cloruro atrapado en lasmicrogotas de solución acuosa, que puede provocar problemas de corrosióna las placas de acero inoxidable sobre las que se deposita el cobre.

Normalmente, la experiencia indica que el rango normal del mezclador estáentre 1500 a 1800 r.p.m. (revoluciones o vueltas por minuto). Los rangosoperacionales aproximados para la Planta Industrial de SX son:

Marcha tren A, extracción = 1500 a 1800 r.p.m.Marcha tren B, E1 = 1500 a 1800 r.p.m.

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Marcha tren B, E2 = 1300 a 1500 r.p.m.Marcha tren A, re-extracción = 1500 a 1800 r.p.m.Marcha tren B, re-extracción = 1300 a 1500 r.p.m.

El detalle de las velocidades de giro de los motores principales ysecundarios para cada una de las etapas, se presentan en la tabla 3-2.

Etapa Principal Secundario Etapa Principal SecundarioE1-A 45.731 : 1 21.731 : 1 E1-A 1750 480E2-A 45.731 : 1 21.731 : 1 E2-A 1820 500S1-A 45.731 : 1 no S1-A 1750 noS2-A 45.731 : 1 no S2-A 1790 noE1-B 45.731 : 1 21.731 : 1 E1-B 1780 500E2-B 25 : 1 20 : 1 E2-B 1420 500S1-B 25 : 1 no S1-B 1300 no

MotoresReductores

Tabla nº 3-2: Reductores y velocidades de motores en rpm.

Flujo específico: Es el flujo total de soluciones (orgánico + acuoso +recirculaciones) por unidad de área base del decantador. El valor del flujoespecífico dependerá de la altura de la banda de dispersión con la que sequiere operar (altura de bandas: generalmente de 8 a 16 cm.).

Banda de dispersión : Es la zona en que se existen las dos fases (acuoso yorgánico) en proceso de separación. En otras palabras, existe una fasedispersa en la otra, es decir, gotas de orgánico en una matriz de acuoso obien gotas de acuoso en una matriz de orgánico (dependerá de lacontinuidad de fases). Sobre esta banda de dispersión existe la faseorgánica, mientras que bajo la banda de dispersión existe la fase acuosa. Aeste proceso de transformación natural de una dispersión de fase orgánica y acuosa, formada en el mezclador, a dos fases se le denomina Coalescencia.

El tamaño de la banda de dispersión tiene efectos sobre los arrastres.Bandas de dispersión extremas (muy grandes o muy pequeñas) provocanarrastres de microgotas, tanto de orgánico como de solución acuosa.

La experiencia indica que la banda de dispersión debe tener una altura del25 al 30% de la altura total de la fase orgánica o equivalentemente de 8 a

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16 centímetros. En la planta industrial de SX se tienen alturas de orgánicopuro entre 26 - 31 cm para la etapa E1A y de 26 – 30 cm para E2A, S1, S2.La altura de la banda de dispersión varía entre 6.5 – 9.0 cm.

La altura de la banda de dispersión depende de:• Velocidad de agitación: a mayores velocidades de agitación, mayor es labanda de dispersión debido a la formación de microgotas de baja masa,lo que dificulta su decantación por efectos de la gravedad,

• Tipo y concentración del extractante.• Tipo de continuidad: la continuidad orgánica favorece mayores alturas de

bandas de dispersión, mientras que en continuidad acuosa se obtienenmenores alturas.

• Viscosidad de las soluciones: al aumentar la viscosidad aumenta la alturade la banda de dispersión, dada la resistencia viscosa que opone la fasecontinua a la decantación de la fase dispersa.

• Densidad de las soluciones: a semejanza de densidades, la banda dedispersión tiende a mantenerse.

• La temperatura.

Continuidad de fases : La continuidad de fases se refiere a la fase líquidacontinua que tiene asociada gotas o dispersión de otra fase líquida y quedada su naturaleza, no se mezclan homogéneamente, sino que sólo formanuna dispersión. Esta dispersión tiende a separarse de manera natural y darorigen a las dos fases líquidas que la originaron. A este proceso se ledenomina Coalescencia.

En extracción por solventes se pueden dar dos tipos de continuidades.

Continuidad acuosa: es aquella en que la fase dispersa es la orgánica, esdecir, existen gotas de orgánico en una matriz de solución acuosa. (verFig. nº3-9).

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Continuidad orgánica : es aquella en que la fase dispersa es la acuosa,es decir, existen gotas de solución acuosa en una matriz de soluciónorgánica. (ver Fig. nº3-10)

Operacionalmente, la continuidad de fases tiene gran importancia en losarrastres hacia las etapas siguientes. En la literatura definen comoarrastre O/A al volumen de orgánico arrastrado por la fase acuosa yarrastre A/O a aquel de solución acuosa en el orgánico.

Acuoso comofase continua.

Mezcla orgánica comofase dispersa a laforma de microgotas.

Fig. nº 3-9: Representación de unacontinuidad acuosa

Acuoso como fasedispersa a la formade microgotas.

Mezcla orgánicacomo fasecontinua.

Fig. nº 3-10: Representación de unacontinuidad orgánica

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En general, la continuidad escogida dependerá de los objetivosoperacionales que se quiera lograr. Sin embargo, como regla general, lacontinuidad recomendable es:

♦ Continuidad orgánica en el caso de soluciones acuosas que salen delcircuito de SX, para evitar arrastres de orgánico hacia Lixiviación yElectrodepositación, lo que implica una pérdida del reactivoaltamente costoso, una contaminación del cátodo de cobre odeterioro de las líneas de lixiviación.

♦ Continuidad acuosa en el caso de solución orgánica que circula entrela etapa de extracción a re-extracción y viceversa. Lo primero, con elfin de evitar arrastres de solución acuosa impura desde extracción are-extracción y, por consiguiente, a electrodepositación. Lo segundo,para evitar arrastres de solución altamente ácida desde re-extracción a extracción, lo que disminuye la eficiencia delextractante.

En la Planta Industrial de Extracción por Solvente, configuración 2E-2S tren A y 2E-1S tren B, se trabaja con continuidad orgánica las etapas de E1A, E2A,S1A, S2A, E1B, E2B y S1B. En la actualidad (desde 2004), para la configuración2E-1S en serie y 1E-1S en paralelo en el tren A y 2E-1S en el tren B, se trabajaen continuidad acuosa. Luego la continuidad depende de las condiciones yobjetivos operacionales que se quiera lograr.

Específicamente, algunos de los parámetros operacionales controladosrutinariamente en el sector de mezcladores-decantadores en la PlantaIndustrial de SX son:

♦ Flujo de PLS.♦ Flujo de orgánico.♦ Altura de orgánico en el decantador.♦ Separación de fases.♦ Razón de operación.♦ Continuidad.♦ Arrastres, etc.

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En el capítulo 3.2.10 “Control de Sistemas y Operación”, se discute en detallelos controles operacionales, mientras que en la tabla nº3-4 se presentanresumidamente sus objetivos y el método de medición.

3.2.4 Coalescencia.

Una vez que el orgánico se ha cargado en el cobre disuelto, provenientecontenido en el PLS, es circulado a un tratamiento intermedio entre la etapa deextracción y la re-extracción. Esta operación se denomina Coalescencia.

Con el fin de disminuir los arrastres de solución acuosa (A/O), el orgánicocargado se hace circular a través de un estanque cilíndrico de acero inoxidable,relleno con viruta de HDPE llamado Coalescedor. El nombre es a causa delproceso físico-químico que tiene lugar en su interior. (ver Fig. nº3-11)

Todas las sustancias tienen energía interna y externa. Una de las energíasexternas es la energía de superficie. Como se ha demostrado, todo en eluniverso tiende al estado de menor energía. Luego, para disminuir su energíasuperficial, el agua (y las soluciones líquidas) tenderán a formar gotasesféricas y a unirse (fenómeno conocido como Coalescencia). Dos gotas tienenmayor superficie específica que la unión de ambas formando una sola. Por lo

Fi . nº 3-11: Coalescedores

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tanto, al disminuir el área expuesta al ambiente disminuye la energíasuperficial. Por otra parte, cuando un líquido moja un material, se dice que elmaterial es hidrofílico. Al contrario, si el líquido no lo moja (por ejemplo, untraje de PVC), el material es hidrófobo.

En el caso del coalescedor industrial de Chuquicamata, su lecho está compuestopor viruta de HDPE, de baja densidad aparente, alta porosidad y superficieespecífica que induce a la coalescencia de las microgotas de agua. El HDPE esun material hidrófobo que permite ser mojado por el orgánico, no así el agua.Por lo tanto, al pasar la fase orgánica por el lecho del coalescedor, lasmicrogotas de acuoso arrastradas serán desplazadas. A su vez, cada una deestas microgotas se reunirán por el fenómeno de coalescencia (disminución desu energía superficial) y formarán gotas más grandes. Después de un tiempo seformarán gotas grandes que decantarán hacia el fondo del coalescedor. Elcoalescedor es despichado a través de una válvula ubicada a nivel de piso y elorgánico abandona el estanque por rebalse, libre de microgotas de acuoso o,también llamados, arrastres A/O. El orgánico cargado limpio es recirculadohacia la etapa de re-extracción para la transferencia del cobre a la soluciónelectrolítica proveniente de electrodepositación.

Las características principales del lecho del coalescedor son:

Material : HDPEForma :Cinta enroscada resultante del

torneado mecánico de tuberías deHDPE en desuso.

Densidad aparente : 0.005 – 0.008 ton/m3

Tamaños típicos : ancho : 12 mm, espesor : 1 mm,largo:variable.

Superficie específica : + 38 cm2/gFlujo específico aceptable : 30 m3/h m2

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En la Fig. nº3-12 se aprecia un esquema del Coalescedor Industrial deChuquicamata. Sus características de diseño son:

Número de unidades en servicio : 5

Diámetro : 6 m Altura : 6 m Volumen útil : 153 m3

Flujo total de orgánico : 3743 m3/h Flujo específico máximo : 30 m3/h/m2

Tiempo de residencia mínimo : 10 min Contenido A/O entrada : 1000 - 5000 ppm Contenido A/O salida : 80 - 150 ppm Frecuencia de retrolavado, veces/mes : 1 - 2 Duración proceso retrolavado : 8 hrs Flujo de aire en retrolavado : 1415 m3/N/h Presión del aire entrada del distribuidor : 10 - 30 psi Tiempo de llenado estanque con agua : 15 min

Fig. nº3-12: Esquema del interior de un coalescedor.

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Las fortalezas del coalescedor Chuquicamata, pueden resumirse en: Operan por gravedad. Mínimos requerimientos de limpieza y mantención. No existen unidades en movimiento o agitación.

Prácticamente no consumen energía eléctrica. Operación muy simple y eficiente. Mínima necesidad de instrumentación y sistemas de control.

Las debilidades del coalescedor Chuquicamata, pueden resumirse en: Alto inventario de orgánico en proceso. Pierden eficiencia por colmatación con sólidos, especialmente el operar la

etapa de extracción E-1, en continuidad acuosa.

Para asegurar un buen desempeño, el coalescedor debe ser retrolavado conagua una o dos veces al mes o en otra frecuencia, de acuerdo con lascondiciones operacionales. En términos generales, el retrolavado consiste delas siguientes etapas:

Aislar el Coalescedor Evacuar el orgánico: puede ser por arriba o un drenaje por abajo. El

orgánico limpio se retorna al circuito, el sucio a la planta de Crud. Se llena el estanque con agua industrial y se agita con aire (30′) Se vacía por el fondo al sumidero o Pozo de Refino Se repite 3 y 4 veces, o hasta que salgan aguas claras Se drena el agua hacia el Pozo de Refino Ultimo lavado con agua tratada para no incorporar impurezas al electrolito.

Como se señaló en el punto 3.2.3, los factores que determinan un mayor omenor arrastre de acuoso en la fase orgánica (A/O), entre otros, son:

Continuidad de fase. Temperatura. Densidad. Viscosidad Tamaño de gota. Flujos específicos y velocidades lineales. Altura de capas de orgánico, acuoso y bandas de dispersión. Grado de agitación.

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Características del extractante y diluyente y su concentración. Tiempo de separación de fases. Diseño de picket fence. Niveles de crud.

Compuestos tensoactivos. Características de la fase acuosa. Tensión interfacial. Sólidos en suspensión o coloides, etc.

El no controlar los arrastres de microgotas de acuoso hacia las etapas de re-extracción y desde allí hacia el proceso de electrodepositación, puede provocarserios problemas. Por ejemplo:

Contaminación del electrolito con cloruro, manganeso, nitrato, aluminio,sílice, fierro, yoduro, sólidos y otros.

Mayor corrosión anódica. Mayor contaminación catódica. Mayor contaminación ambiental en la nave. Mayores pérdidas de electrolito por arrastres en reextracción, mayor

requerimiento de purgas. Pérdidas de cobre, ácido sulfúrico, cobalto y aditivos contenidos en el

electrolito. Requerimientos adicionales en reposición de agua declorizada. Potenciales pitting en placas de acero inoxidable. Problemas de despegue de cátodos que afectan la producción. Deterioro de la calidad física del producto. Envenenamiento de orgánico. Problemas críticos en invierno en plantas que operan con altos niveles de

cloruro y nitratos en la solución PLS.

Sin embargo, existen acciones que pueden prevenir estos arrastres A/O. Entreellos están:

Operacionales:

• Incorporar en la alimentación a SX reactivos compatibles con la faseorgánica (ej. Magnafloc 333), en dosis menores a 1 ppm, con el fin debajar la generación de crud y, como consecuencia, el riesgo de traspaso

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de fase acuosa al orgánico cargado, entre la etapa de extracción y dereextracción.

• Operar las etapas E - 1 y S - 2 en continuidad acuosa.• Incorporación al PLS de coagulantes y/o floculantes compatibles con la

fase orgánica, en niveles controlados.• Restauración de las propiedades de separación de fases.• Minimizar las pérdidas de calor. Especial cuidado en la operación de la

planta SX en días fríos, periodos en que el orgánico se hace más viscoso y los arrastres A/O son más elevados.

• Minimizar la formación de crud.• Optimizar el grado de agitación sin alterar eficiencias.• Incrementar hasta donde sea operativamente posible las capas de

orgánico de las etapas E - 1 y S – 2• En casos críticos de altas bandas de dispersión incorporar crud,

bentonita, zeolitas o kieselguhr en dosis controladas.• Incorporar agua de lluvia en sector de vertederos hacia el interior del

decantador.• Utilizar mallas y/o lechos empacados en decantadores.• Utilizar fase orgánica óptima, definida de acuerdo a las propiedades de

las oximas.

Alternativos.

• Convencionales. _ Empleo etapa de lavado del orgánico cargado. _ Empleo de coalescedores. _ Decantación adicional en estanque de orgánico. _ Concepto estanque orgánico - coalescedor. _ Combinación de las anteriores.

• No convencionales

_ Centrifugación. _ Empleo hidrociclones. _ Filtración _ Coalescedores electrostáticos. _ El concepto CRA baffied settler. _ Tecnología IIP separator.

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3.2.5 Filtración de la solución Avance.

Con el objetivo de minimizar los arrastres de orgánico en acuoso (O/A) y lossólidos en suspensión se utilizan los filtros de solución avance, llamados Filtro

Chuquicamata o Filtro Demister y Filtros Degremont.Los arrastres de orgánico en acuoso, generalmente llamados “arrastres O/A”,son microgotas de orgánico que no lograron separarse desde la fase acuosadurante su paso por el decantador. Además de los arrastres de microgotas deorgánico, también se traspasan sólidos en suspención.

Como se mencionó en el punto 3.2.3, entre los factores que determinanmayores o menores arrastres de orgánico en la fase acuosa O/A (La faseacuosa puede ser el refino saliente hacia LX o el electrolito rico saliente haciaEW), son:

Continuidad de fases. Temperatura. Densidad. Viscosidad. Tamaño de las gotas. Flujos específicos y velocidades lineales. Altura de las capas de orgánico y acuoso. Altura de la banda de dispersión. Grado de agitación. Características del extractante y diluyente y sus concentraciones. Tiempo de separación de fases. Diseño del picket fence. Niveles de crud. Presencia y tipos de compuestos tensoactivos. Características de la fase acuosa. Tensión interfacial. Sólidos en suspensión, etc.

El no controlar los arrastres de microgotas de acuoso hacia los procesos de LX y EW, puede provocar serios problemas. Por ejemplo:

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♦ Impacto en la calidad catódica. _ Obtención de cátodos quemados en casos críticos o con deterioro en su

apariencia física. _ Mala calidad del depósito en zonas impregnadas con orgánico al sembrar

cátodos permanentes e incremento de impurezas. _ Incremento contaminación con plomo. Mayor corrosión anódica. _ Se produce una contaminación química del cátodo con carbono e

hidrógeno proveniente del hidrocarburo. Estos elementos puedenafectar negativamente sus propiedades físicas, durante sutransformación en productos terminados.

♦ Contaminación ambiental y riesgos de incendio en nave por la alta volatilidada las temperaturas de operación.

♦ Impactos importantes en los costos de operación por: pérdidas de faseorgánica, mano de obra adicional en limpieza de circuito Scavenger yesferas antineblina contaminadas, deterioro de celdas que utilizan breacomo recubrimientos, mayores requerimientos de Cobalto y otros aditivospor aumento de corrosión anódica.

♦ Obstrucción de los sistemas de distribución de soluciones en lixiviación.

Respecto de los sólidos en suspención, estos pueden provocar problemas en:

♦ Los intercambiadores de calor.

♦ Nodulación catódica.

♦ Aportes de otras impurezas por disolución de los sólidos al contactarse conel electrolito. Algunos elementos pueden ser: cloruro, manganeso, sílice,fierro, aluminio.

Sin embargo, existen acciones que pueden prevenir estos arrastres O/A. Entreellos están:

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Operacionales.

Operación de etapas de Extracción (E - 2) y Stripping (S - 1) en continuidadorgánica

Minimizar o eliminar la problemática de generación de crud. Adición asolución PLS de coagulante compatible con fase orgánica. Optimizar el nivel de operación de las capas de orgánico y acuoso en

decantadores. Minimizar las pérdidas de calor, temperatura PLS > 21 ºC. Optimizar grado de agitación sin alterar eficiencia. Para altas bandas de dispersión en etapa E - 2, incorporar crud, bentonita,

zeolitas o kieselguhr en dosificaciones controladas. Incorporación de mallas y/o lechos empacados en decantadores. Restauración de propiedades físicas de separación de fases del orgánico de

operación. Tratamiento con arcilla (bentonitas, zeolitas) y filtración enfiltro Sparkler.

Alternativos.

Convencionales:

- Uso de post decantadores de electrolito.- Flotación en columnas.- Filtración en filtros de arena y antracita.- Filtro de electrolito Chuquicamata.- Uso de coalescedores.

No convencionales:

- Uso columnas con carbón activado.- Flotación en campo centrífugo.- Tecnología IIP separador.

Post Decantadores:

- Unidades complementarias a filtración final en caso deelectrolito.

- Aire a través de mangueras microporosas en la alimentaciónmejoran rendimientos.

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Filtros Degremont

El electrolito rico saliente de la etapa de re-extracción puede arrastrarpequeñas gotas de orgánico y sólidos que no lograron decantar. Además existe

presencia de sólidos dado el tratamiento de recuperación de las propiedadesextractivas del orgánico mediante la adición de zeolita. El electrolito rico eimpuro ingresa al filtro Degremont por su parte lateral superior, atravesandoel lecho filtrante y escurriendo por el costado lateral inferior opuesto, libre deorgánico y sólidos en suspención.

El filtro Degremont posee en su interior tres componentes:

♦ Carbón mineral antracita (aproximadamente, 40 cm).♦ Grava cuarzosa (aproximadamente, 10 cm).♦ Arena cuarzosa (aproximadamente, 50 cm).

La Antracita favorece el fenómeno de coalescencia de las microgotas deorgánico arrastradas por el electrolito rico. La capa de arena retiene lossólidos en suspención, de tal manera de evitar arrastres hacia el proceso deelectrodepositación.

A medida que el filtro opera en el tiempo, cada lecho filtrante se obstruye conel sedimento atrapado y consecuentemente aumenta la presión. Existe unapresión máxima operacional definida para este tipo de filtros, luego de lo cualse hace necesario un lavado. En general, el lavado se realiza con agua y aire apresión, durante un lapso de al menos 30 minutos. El agua de lavado (100 a 120m3/h) es ingresada a través de una válvula ubicada a nivel del piso del filtro ysu evacuación se realiza a través de otra válvula ubicada en la mitad de sualtura. La generación de turbulencia se realiza mediante la inyección de aire apresión (3 psi). La evacuación del agua turbia se realiza a través de una válvulaubicada en el fondo de cada filtro. También se evacua solución a través de

válvulas laterales.

La Fig. nº3-13 muestra los actuales filtros Degremont operando en la Unidadde SX de Chuquicamata.

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Entre las características más importantes de los Filtros Degremont, secuentan las siguientes.

Lecho Filtrante: Arena - Antracita (Granate). Tecnología convencional en SX. Alta eficiencia en remoción de orgánico. Tasas de filtración del orden de 12 - 14 m3 /h m2. Construidos en acero inoxidable. Retrolavado opcional con agua declorizada o electrolito. Equipos importados que demandan altas inversiones. Observaciones relevantes:

_ Abrasión lecho filtrante demanda reposición. _ Deben ser retrolavados al menos cada 16 horas. _ Altos consumos de agua y aire. _ Vaciado parcial pierde parte del electrolito.

Fig. nº 3-13: Filtros Degremont

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_ Material fino tapa las boquillas, afectando operación. _ Altos costos por mantención y repuestos. _ No responden bien ante cambios abruptos en arrastres, En este caso

requieren un proceso previo a la filtración final.

Filtro Demister o Filtro Chuquicamata.

A diferencia del filtro Degremont, que trabaja presurizado y que contiene treslechos, el filtro Demister es de un diseño y operatividad mucho más simple,pero igual o más eficiente en retener los arrastres de orgánico y sólidos ensuspensión. Los filtros por diseño, entregan un electrolito con unaconcentración de sólidos en suspención inferior a 2 - 6 ppm y de orgánico 4 - 6ppm. En la práctica y en términos generales, las concentraciones de amboselementos no superan las 3 ppm. La Fig. nº3-14 muestra los actuales filtrosChuqui operando en la Unidad de SX.

Fig. nº3-14: Filtros Demister o “filtro Chuqui”.

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El filtro Demister o "Filtro Chuqui" no es más que un estanque de fibra devidrio (FRP) o acero inoxidable SS316 relleno con malla de polipropileno através del cual se hace pasar el electrolito rico o avance con el objetivo deremover el orgánico y sólidos en suspención. El orgánico moja el relleno del

filtro y es retenido en su interior, mientras que la solución acuosa lo abandona“libre” de arrastres (O/A) y sólidos coloidales.

Operacionalmente, la solución ingresa por la parte superior del filtro. Undistribuidor metálico con cañerías perforadas permite el riego de la soluciónrica sobre el lecho filtrante (ver Fig. nº3-15). Cumplido el periodo definidopara su operación, aproximadamente 100 hrs de operación cada filtro de labatería de 6 unidades, es retrolavado para eliminar los sólidos y contaminantesretenidos.

El retrolavado se realiza de la siguiente manera:

Etapa 1: Detención de Filtración _ Suspensión alimentación de electrolito al filtro seleccionado por el PLC

para ser lavado. _ Vaciado lento del electrolito remanente al estanque alimentación Filtro

(10′). _ Cierre de válvula de descarga de electrolito.

Fig. nº3-15: Vista del distribuidor del filtro Demister

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Etapa 2: Descompactación del lecho filtrante _ Llenado del filtro con agua industrial hasta el nivel de rebalse (15 ′). _ Inyección de aire a 5 - 10 psi, por el distribuidor inferior (20′).

_ Drenaje descendente del volumen de agua conteniendo sólidos y orgánicopor la línea de drenaje inferior. _ Repetir pasos 1 a 3 tres veces consecutivas.

Etapa 3: Retrolavado. _ Llenado del filtro con agua industrial. _ Partir inyección de aire de 5 a 10 psi. _ Abrir válvula de agua (inferior) y dejar rebalsar por dos horas. _ Descarga de acuoso. _ Ultimo lavado ascendente con agua tratada (sin Cl) y se descarga al Pozo

de Refino.

La Fig. nº3-16 muestra un esquema del interior del filtro “Chuqui”, mientras quela Fig. nº3-17, muestra el circuito de flujos.

Fig. nº3-16: Esquema del interior del filtro Chuqui.

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Entre sus características, destacan: Filtro de lecho profundo. Contaminantes atrapados al interior del lecho. Tamaño de los poros del lecho filtrante son muy superiores al tamaño de

los contaminantes. La velocidad y eficiencia permanecen constante durante un largo periodode tiempo.

La retención de impurezas es a través de fuerzas superficiales. Durante su operación, se reduce el tamaño de los poros, pero no se

bloquean. Material de construcción: SS 316,6 mm Dimensiones

_ Diámetro: 3.4 m. _ Altura : 4.1 m.

Area Filtrante:9.08 m. Lecho Filtrante

_ Material: mallas de polipropileno. _ Densidad aparente: 0. 1 ton/ m3

_ Altura del lecho: 1.8 - 2.0 m. Capacidad Filtración: 120 - 180 m3/h. Flujo Específico: 13 - 18 m3/h*m. Ciclos de Filtración:

_ Rango: 1 - 11 días. _ Nonnal: 4 días.

Ciclo retrolavado: 3 - 4 horas. Presión aire retrolavado: 8 - 30 psi. Consumo agua en retrolavado: 200 m3. Descarga retrolavado: Inferior y Superior.

Entre sus ventajas, respecto de otros filtros, se cuentan: Inversiones y costos de operación menores. Opera a presión normal por gravedad. Gran simplicidad de operación. Gastos en mantención y repuestos menores. Lecho filtrante no se deteriora. Dos años de operación invariable. Filtración continua al menos cinco días. Menores consumos de agua y aire.

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Mayor disponibilidad y utilización de equipos. Menores pérdidas de electrolito. Acepta altos arrastres 0/A en la alimentación. No necesariamente demanda “after settler” o columna de flotación.

Alta capacidad de tratamiento y eficiencia. Materiales de construcción de bajo costo. Equipamiento nacional y no importado.

La Tabla nº3-3 muestra algunos de los resultados operacionales de los filtros Chuqui yfiltro Degremont, ambos utilizados para limpiar la solución avance con arrastres deorgánico, O/A.

Item Filtro Degremont Filtro Chuqui (Prototipo)

Flujo de alimentación, m3/h 98 120Flujo específico, m3 / h m2 13.5 13.2Ciclo de filtración, h 16 48 – 120Arrastre O/A Horiba, ppmAlimentaciónDescarga

21 – 195 - 7

39 – 514 – 6

Sólidos, ppmAlimentaciónDescarga

5 – 112 - 6

8 – 152 – 6

Remoción, %

OrgánicoSólidos

76 – 7840 - 67

87 – 9060 – 77

3.2.6 Tratamiento de borras y recuperación de orgánico.

En todas las operaciones de SX, independiente de la modalidad del proceso delixiviación utilizado, sea en botaderos, bateas y/o pilas; se generan en mayor o

menor grado borras interfaciales conocidas como crud, gunk, grumos o borras.Este emulsificador (el crud) generalmente se localiza en la internase orgánico-acuoso, en los decantadores. En una continuidad acuosa, el crud tiene a flotar.El crud corresponde a una emulsión estable constituida por una mezcla íntimade la fase acuosa, fase orgánica, sólidos y aire. Los sólidos en suspenciónprovenientes de la solución PLS (20 ppm, como máximo) que alimenta el circuito

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de SX, ayudan a estabilizar la emulsión. También sólidos coloidales puedenayudar a esta estabilización. Básicamente la borra está constituidavolumétricamente por:

Orgánico : 50 – 65%Acuoso: 27 – 37%Sólidos: 3 – 17%.Aire

Entre los sólidos arcillosos que contribuyen a la estabilización de la emulsión,se encuentran la kaolinita, montmorrillonita, cloritas y yeso, cuyos elementosson sílice, aluminio, cobre y fierro.

En las plantas de SX, tasas normales de formación de crud se encuentranentre los 0.15 a 0.30 l / m3 PLS. En condiciones críticas las tasas de formaciónpueden llegar hasta 0.7 l / m3 PLS.

En el caso de Chuquicamata, la tasa de formación ha ido en franca decadencia.Así en 1991 la tasa de formación era de un 0.40 l/m3 PLS, en 1992 era de 0.30l/m3 PLS, en 1993 era de 0.17 l/m3 PLS y en 1994 fue de 0.16 l/m3 PLS. Graciasa la adición de Nalcolyte 8103 para el control de los sólidos en suspención en laalimentación a SX, 1994 constituye el año en que se logró la total eliminaciónde crud.

Entre los factores determinantes en la generación de crud, pueden citarse:

La naturaleza y contenido de sólidos en suspensión en la alimentación desolución a SX.

Características del extractante y diluyente. Presencia de compuestos tensoactivos. Grado de agitación, atrapamiento de aire en mezclado. Continuidad de fases, etc.

La presencia de crud puede provocar severos problemas operacionales, tales como:

Incrementos de arrastres de acuoso en fase orgánica (A/O), y de orgánicoen fase acuosa (O/A).

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Aumento de impurezas en el electrolito (Fe, NO3, Cl, Mn, etc.) aelectrodepositación. _ Cl-: sobre 20 ppm produce un grano de cobre muy fino, aumenta la

corrosión por pitting (corrosión en la interfase electrolito – aire),

aumento de la corrosión anódica. _ Mn: Generación de MnO4- (permanganato) que es un oxidante enérgico y

daña la estructura del extractante orgánico. Aumentos del potencial.Generación de cloro gaseoso. Normalmente se espera una concentraciónmenor a 40 ppm.

_ Fe: Afecta negativamente la eficiencia de corriente. Se estima unaconcentración máxima permitida de 3 gpl.

_ Al: Aumenta la viscosidad del electrolito, afectando la transferenciaiónica.

_ NO3: Favorece la corrosión anódica. _ SiO2: Genera crud en SX.

Orgánico inactivo atrapado en el crud. Puede producir viraje de la continuidad de fases.

Sin embargo, existen acciones que permiten controlar y tratar el crud y borrasresiduales. Algunas de estas son:

Control de sólidos en la solución de alimentación a SX, a través de la determinaciónde turbidez en soluciones afluentes y posterior adición de un reactivo coagulante.

Operación de todas las etapas de SX en continuidad orgánica. Control permanente del diluyente previa incorporación al proceso.

Tratamiento del crud y de borras residuales.La generación de Crud no sólo provoca serios problemas en la operación de las plantasde SX, sino la pérdida operacional y económica de la fase orgánica atrapada. Es porello que se han desarrollado métodos para recuperar el orgánico atrapado. A

continuación se esquematiza el procedimiento de ruptura mecánica de crudimplementado en Chuquicamata.

_ Procedimiento de ruptura mecánica.Este procedimiento cumple la doble función de recuperar y de cuantificar los nivelesde generación de crud en planta. La Fig. nº3-18 muestra la secuencia de tratamiento.

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A pesar de su alta eficiencia en la recuperación del orgánico, produce borrasremanentes con importantes contenidos de fase orgánica. Estos remanentes sonrecuperados a través de los procedimientos esquematizados en las Fig. nº3-19 y Fig.nº3-20.

La Fig. nº3-19 representa el procedimiento de tratamiento de orgánico de borrasresiduales antiguas. Este procedimiento es aplicable a borras confinadas por periodos

prolongados y consta de las siguientes etapas.

Separación del orgánico por sedimentación natural. Captación del orgánico. Restauración de las propiedades (Ej.: Tratamiento con Zeolitas). Filtración (Ej. Filtro Sparkler). Ingreso a planta.

Fig. nº3-18: Operación de ruptura mecánica de crud.

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Fig. nº 3-19: Tratamiento de orgánico de borras residuales antiguas.

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Con el fin de evitar el envío de borras frescas provenientes de un tratamientode ruptura mecánica hacia piscinas de confinamiento; así como la recuperaciónde orgánico desde borras antiguas depositadas, se han incorporado etapasadicionales de procesamiento. Luego, las etapas del nuevo proceso son:

Recuperación de borras frescas y antiguas. Centrifugación. Recuperación de orgánico, % RH > 31 Centrifugación – lavado, orgánico (8 < % RH < 31) Restauración de las propiedades (Tratamiento con Zeolitas). Filtración (Filtro Sparkler). Ingreso a planta del orgánico recuperado (% RH > 31%) Orgánico, % RH = 8, disponible para stock o para la planta de SX o de SBL.

Luego, el tratamiento de borras frescas y antiguas por ruptura mecánica, introduceuna etapa de centrifugación – lavado de borras, en circuito cerrado, permitiendo unaalta eficiencia de recuperación de orgánico (Fig. nº3-20).

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zeolita

Fig. nº 3-20: Tratamiento de borras frescas y antiguasmediante ruptura mecánica.

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Actual y operacionalmente, la borra generada en los decantadores, básicamente en lasetapas de extracción o aquella retenida en los coalescedores o filtros de electrolitode avance, es conducida hasta el pozo sumidero (Fig. nº 3-20). Desde allí es bombeadahacia los estanques backwash, 400-TK-414, 400-TK-415, 400-TK-416, de tratamientode borra por ruptura mecánica. Durante el rompimiento mecánico de la emulsión, se

recupera algo de orgánico, el que puede ser derivado hasta el filtro de placas Sperry opuede ser recirculado para continuar con la ruptura mecánica.

Posterior al rompimiento mecánico de la emulsión, las fases aún mezcladas, continúanhacia un tratamiento centrífugo de separación. El tratamiento centrífugo se realiza enun filtro centrífugo horizontal marca Flottweg. La acción de la fuerza centrifugasepara la corriente alimentada en tres componentes: sólidos, solución acuosa ysolución orgánica, cada una de las cuales va a dar a estanques separados, desde dondese recupera la solución acuosa y orgánica (TK 417 y TK 422), mientras que lossedimentos sólidos inocuos (ver Fig. nº 3-21) son enviados a bateas.

La secuencia descrita anteriormente constituye una opción operacional, entre muchasque pueden ser factibles.

La Fig. nº 3-21 muestra el residuo filtrado, mientras que la Fig. nº3-22 muestra unposible esquema de tratamiento de la borra.

Fig. nº 3-21: Borra filtrada.

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3.2.7 Recuperación de las propiedades del extractante.

La fase orgánica es una combinación de un extractante (por ejemplo, AcorgaM-5774) disuelto en un solvente (por ejemplo, Escaid 100). A su vez, el

extractante puede ser una oxima del tipo aldoxima (C9, C12) o del tipocetoxima (C9).

En general, las oximas sufren degradación hidrolítica en el tiempo generandoaldehidos o cenotes, respectivamente, perdiendo su capacidad de extraer elcobre disuelto desde la solución acuosa (PLS o soluciones acuosas intermedias)o de lograr una adecuada separación de fases en los decantadores. Lo anteriorse traduce en pérdidas del tipo químico, las que están en el orden del 10 al 30%de las pérdidas totales de extractantes.

La degradación del orgánico puede deberse a:

• Presencia de elementos de carácter oxidantes (nitratos, permanganatode potasio, ion férrico, etc.).

• Elevado potencial de oxidación de soluciones electrolíticas. Un potencialpor sobre los 800 mV/ECS puede degradar tanto las aldoximas como lascetoximas.

• Exposición prolongada a los rayos solares.• Aumento de la temperatura por sobre los 45 grados. En general, entre

los 40 y 45 grados la tasa de degradación es baja.• Efecto de la alta acidez de las soluciones electrolíticas provenientes de

la electrodepositación. Es por esta razón que en planta convienedisponer de un estanque de orgánico cargado, cuyo contacto previo escon soluciones de lixiviación de baja acidez, en lugar de un estanque deorgánico descargado, cuyo último contacto es con electrolito de altaacidez.

• Mayor estabilidad del compuesto órgano-metálico en comparación con elde la oxima libre.

• Uso de alcoholes (tensoactivos) como agentes modificadores de fases.

Para recuperar las propiedades, el orgánico se trata con arcillas activadastérmicamente, como por ejemplo la bentonita tipo montmorrillonita. Estasarcillas actúan como aditivos purificadores de la fase orgánica, al atraparsobre sus superficies ionizadas (superficie con cargas eléctricas) los sólidos,

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algunas impurezas disueltas y los residuos propios de la degradación del mismoorgánico, con lo que restauran sus propiedades metalúrgicas iniciales.

En la Planta Industrial de Extracción por Solventes de Chuquicamata se utiliza

la Zeolita (Fig. nº3-23) como aditivo restaurador de la fase orgánica.Operacionalmente, la zeolita es adicionada directamente como polvo a losestanques TK 05 y TK 06 de tratamiento de orgánico (Fig. nº3-24), de acuerdocon las especificaciones de dosificación obtenidas a través de pruebasmetalúrgicas de laboratorio y posteriormente confirmadas en equiposindustriales.

Posteriormente, la fase orgánica es circulada hasta un filtro de placas marcaSperry, para la separación de los sólidos. El sistema es alimentado mediantebombeo de tal forma que el orgánico entra por un extremo del filtro hacia elinterior de las placas cubiertas por una lona filtrante antiácida. Por acción decompresión de las placas, el orgánico filtra desde el interior de las placas através de la lona. La solución es bombeada al estanque de orgánico para surecirculación a proceso. El residuo sólido generado es tratado como sólidoinocuo y es circulado vía isocontenedores hacia las bateas de lixiviación.

Fig. nº3-24: Estanque de tratamiento de orgánico.Adición de Zeolita.

Fig. nº3-23: Zeolita en sacosde 20 Kg.

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La Fig. nº3-25 presenta un posible esquema del circuito de recuperación de laspropiedades del extractante orgánico.

Orgánico limpio

Orgánico proveniente del

tratamiento de borras

Filtro de placas Sperry

Orgánico a TK de recuperación

de propiedades.

Orgánico

tratado a

filtración

Estanque de tratamiento de orgánicocon adición de Zeolita.

Orgánico atratamiento

con zeolita.

Sólidos a

bateas de LX.

Faseorgánica

TK

Orgánico

Fig. nº 3-25: Recuperación de las propiedades del extractante.

TK

Orgánico

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3.2.8 Controles operacionales.

El control operacional en la Planta Industrial de Extracción por Solventes, através del muestreo, análisis químico y lecturas de medidores, tiene por

objetivo la verificación de su funcionamiento de tal manera de detectar ycorregir desviaciones de su estándar operacional, manteniendo así una altaeficiencia de extracción de cobre.

Algunos de los controles, frecuencias y cálculos que se realizan en la PlantaIndustrial de SX de Chuquicamata, se detallan a continuación.

En el pozo de alimentación.Una vez por turno se miden: Altura del pozo de alimentación de PLS. Temperatura del pozo de alimentación de PLS.

Controles de operación de la etapa de extracción global del tren A y tren B.Una vez por turno se miden: Flujo de acuoso. Flujo de orgánico. Concentración de cobre, ácido y pH de la alimentación PLS. Concentración de cobre y ácido en el refino.

Con las mediciones, se calcula: Corte en la concentración de cobre (gpl). Eficiencia de extracción de la etapa (%). Cantidad de cobre extraído por etapa y total en extracción, expresado en

toneladas métricas.

Controles individuales de las etapas E y S de ambos trenes.El control se realiza cada cuatro horas, en lo siguiente: Razón de operación. Continuidad de fases. Tiempo de separación de fases. Altura de la fase orgánica, desglosada en: altura de orgánico más banda de

dispersión; altura de orgánico; altura de banda de dispersión. Altura de Crud. Arrastres O/A y A/O, expresada en ppm.

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Control al TK de orgánico cargado.Cada cuatro horas se mide y registra el nivel del TK, expresado en % ytemperatura de la fase.

Control de coalescedores (arrastres A/O).Una vez por turno se determina la contaminación A/O en la salida decoalescedores.

Control de filtros.Cada cuatro horas se controlan los arrastres O/A a la salida de los seis filtrosDegremont y de los 6 filtros Chuqui.

Control de sólidos en suspensión.Una vez por turno se muestrean las soluciones a pozo y de alimentación aplanta, para la determinación de la concentración de sólidos. En particular, losflujos considerados son:Alimentación a planta de SX. Caída a pozo. Solución de bateas. Solución de ripios.

Control de la solución caída a pozo alimentación.Cada cuatro horas, es analizada en concentración de cobre y ácido y se ledetermina el pH.

Control a soluciones de planta.Cada cuatro horas se analiza la concentración de cobre en el PLS y en el Spentde la planta de SX.

Control sobre el spent.Una vez por turno, se registra el volumen ingresado a la planta de SX por tren,

la temperatura, el potencial de oxidación y su concentración de cobre y ácido.Cada cuatro horas se controlan los arrastres O/A de la solución spent en lostraspasos: E1A y E2A, E1B y E2B, S1A y S2A y entrada a S1B. Cada 12 horas secontrola la concentración de cloruro, mientras que una vez por día se registrala concentración de cobalto, fierro total y ferroso.

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Control sobre el electrolito común de avance.Una vez por turno, se controla la temperatura, el potencial de oxidación,concentración de cobre y ácido, el porcentaje de llenado del TK de avance y secalcula la concentración de corte (diferencia de concentración entre el avance

y el spent). Paralelamente, el electrolito de avance es controlado en cada tren,midiendo su concentración de ácido y cobre. Cada 12 horas, se controla laconcentración de cloruro. Cada cuatro horas se controla la concentración dearrastres O/A en el avance saliente de los 6 filtros Degremont y 6 filtrosChuqui.

Control sobre el cloruro.Cada 12 horas se determina la concentración de cloruro en la solución spent yavance. Una vez por día se determina la concentración de cloruro en los TK-1,TK-2 y traspaso S1A - S2A.

Control sobre la preparación de solución orgánica.Se lleva un registro sobre el volumen de extractante y solvente utilizados.Adicionalmente se controla la adición de modificador de fases, si es utilizadoen la preparación de la fase orgánica.

Otras muestras menos frecuentes que pueden tomarse son:

Solución orgánica para determinación de concentración de extractante.

Muestras de interetapas para perfiles de eficiencia y para control decalidad del extractante.

En la Tabla nº 3-4, se muestra un resumen de los controles en la Unidad de SX,el objetivo de cada uno y el método de medición.

Tabla 3-4: Controles en la Unidad de SX.

Control Objetivo Forma o métodoTurbidez y/o contenidode sólidos en solución dealimentación a SX.

Prevenir la generación de crud, virajede continuidad y pérdidas deorgánico.

Turbímetro, determinacióngravimétrica.

pH de la solución de

Alimentación PLS

Mantener niveles de extracción de acuerdo

a diseño.

PH metro.

Concentración de cobre en la

Alimentación PLS.

Realizar balances. Prevenir que no existan

variaciones bruscas. Determinar eficiencia

del proceso.

Absorción atómica o

volumétrica.

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Razón O/A global. Contrastar los caudales manejados.

Mantener continuidad de fases de acuerdo a

especificación o necesidad. Balance

metalúrgico.

Muestreo en caja mezcladora de

dispersión y decantación, en

probeta. Medidores de caudal, en

ambas fases.

Caudal de soluciones. Mantener operación estable, exenta de

alteraciones bruscas.

Medidores de caudal.

Conductividad de la

emulsión o continuidad de

fases.

Conocer la continuidad de fases de la etapa

o fase continua de la dispersión.

Bulbos de conductividad, tester

de conductividad, mini circuito

con pilas y piloto linterna.

Temperatura de las

soluciones a extracción.

Conocer el efecto de la variable. Prevenir

pérdidas de eficiencia. Prevenir

cristalizaciones.

Termómetro de bulbo o

bimetálico.

Velocidad de agitación o

mezclado.

Prevenir exceso de pérdidas por arrastres.

Prevenir merma de succión y/o eficiencia

de extracción.

Tacómetro, instrumento del

equipo.

Concentración de cobre y

pH en la solución refino.

Cuantificar el balance de cobre por

variaciones de concentración y por aumento

de la acidez en el acuoso.

Tubos o varillas de vidrio con

escalera de medidas o con sonda

de conductividad.

Altura de crud acumulado en

el decantador.

Conocer la cuantía del crud generado, para

definir necesidades de remoción.

Tubos o varillas de vidrio

manuales.

Velocidad de separación de

fases en el mezclador.

Diagnosticar la forma en que se van a

separar las fases en el decantador. Definir el

óptimo del flujo específico de decantación.

Probetas y cronometro.

Arrastre de orgánico en el

refino.

Evitar pérdidas de orgánico por arrastres y

mejorar la calidad del refino de

alimentación a LX.

Extracción por CCl4 y/u otro

solvente y cuantificación por

análisis IR. Medidor de aceite

Horiba.

Arrastre de orgánico en el

electrolito fuerte.

Evitar pérdidas de orgánico y formación de

productos de degradación. Salvaguardar la

calidad de los cátodos electroobtenidos.

Extracción por CCl4 y/u otro

solvente y cuantificación por

análisis IR. Medidor de aceite

Horiba.

Análisis de cobre en

interetapas y de orgánico

cargado y descargado.

Control de razones A/O y de caudales.

Mantener el balance másico y determinar

las eficiencias por etapas.

Análisis químico tradicional o de

absorción atómica.

Concentración del reactivo

orgánico.

Conocer las necesidades de ajuste de

concentración y/o volumen de inventario de

solución orgánica.

Determinación de carga máxima

y cálculo en base a la capacidad

de carga específica.

Arrastre de acuoso en el

orgánico de extracción a

reextracción.

Evitar contaminación del electrolito fuerte,

que alimenta a EW.

Centrifugación en frasco tipo

pera, con vástago capilar

graduado. Coalescedores en

línea. Determinación analítica de

un elemento “trazador”.

Composición del crud. Determinar porcentualmente los tres

componentes para balances y cálculos de

recuperación de orgánico.

Centrifugación y filtración o

decantación y filtración.

Concentración de cobre y

ácido en el electrolito fuertey gastado.

Balance metalúrgico para la reextracción. Análisis químicos de absorción

atómica y análisis potenciométrico.

Volumen de orgánico

recuperado de refino, avance

y crud.

Balance y determinación de eficiencia de

recuperación.

Medición de volúmenes.

Arrastre de orgánico de

entrada y salida de columnas

de flotación y de filtros.

Determinar eficiencias por equipos y

salvaguardar la calidad catódica.

Extracción por CCl4 u otro

elemento solvente y análisis IR.

Medidor de aceite Horiba.

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agitar y colocar el tubo en el equipo Nova, y por lectura directa en la curva302, se obtiene la concentración de cobre.

Cuando las concentraciones de cobre en las soluciones PLS (6 – 8.5 gr/lt),

Refino (0.5 - 0.8 gr/lt), Avance (50 - 54 gr/lt) y Spent (38 - 40 gr /lt) seencuentran fuera de especificaciones se procede:

Solución PLS:• Informar al Jefe Guardia SX y Jefe Guardia de Lixiviación.• Si es menor a la requerida se debe aumentar el flujo de PLS, si lo permite

la capacidad de la planta.• Si es mayor que la requerida se debe disminuir flujo de PLS.

Solución Refino:• Informar al Jefe Guardia de SX.• Si es mayor a lo especificado, bajar flujo de PLS o ajustar Razón de

Operación en las etapas de extracción.

Solución Avance.• Informar al Jefe Guardia SX y Jefe Guardia de EW.• Si es mayor a lo especificado, informar a Planta EW par ver si pueden

aumentar el Depósito, de lo contrario bajar flujo de PLS.• Si es menor a lo especificado se debe aumentar flujo de PLS, si lo permite

la capacidad de la planta.

Solución Spent:• Informar al Jefe Guardia SX y Jefe Guardia EW.• Si es mayor a lo especificado bajar flujo de PLS.• Si es menor a lo especificado aumentar el flujo de PLS, si lo permite la

capacidad de la planta.

Frente a desviaciones del estándar, los Jefes de Guardia Externos a la Planta

SX, deben realizar los cambios de operación para satisfacer el requerimientode la planta SX, dada la información proporcionada por ésta unidad.

Determinación de la concentración de ácido. En la solución de refino pipetear 10 ml. En las Soluciones avance y spent pipetear 2 ml.

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Llevar al vaso precipitado de 250 ml. Enrasar a 50 ml con agua destilada. Introducir el electrodo del ph-meter en el vaso y la pastilla para agitar. Adicionar Na2CO3 (Bicarbonato de Sodio) hasta llegar a un pH de 2.70.

Tomar la lectura del gasto en la bureta y calcular la concentración de ácidocon la siguiente fórmula:

Concentración de ácido = Gasto Na2CO3 * Título de la Solución

Donde : El título de la solución varia según la cantidad de la muestra pipeteada,este dato es entregado por el Laboratorio de Metalurgia.

Cuando las concentraciones de ácido en las soluciones refino (13 - 18 gr/lt),avance (150 - 160 gr/lt) y spent (175 - 185 gr/lt) se encuentran fuera deespecificaciones se procede:

Solución Refino: No se realizan modificaciones en el proceso por este análisis.

Solución Spent:• Informar al Jefe de Guardia de SX y de EW.• Si es mayor a lo especificado, informar y solicitar a la Planta EW que

disminuir la adición de ácido Sulfúrico al Electrolito.• Si es menor a lo especificado, informar y solicitar a la Planta EW que

aumente la adición de ácido Sulfúrico al Electrolito.

Solución Avance: No se realizan modificaciones en el proceso por este análisis

Nótese que los rangos de concentración antes señalados, se definen paracondiciones operacionales específicas. Si éstas cambian, también puedencambiar los rangos.

Determinación del pH.

El pH se define matemáticamente como el valor negativo del logaritmo en basediez de la concentración del ácido libre (H+). Este se expresa por la siguienteecuación.

pH = -log(H+)

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Fig. nº3-28: Tubería de sofocación enCoalescedor Industrial

Fig. nº3-27: Sensor de cortocircuito en

coalescedor industrial

Fig. nº3-29: Placa OrificioFig. nº3-30: Ubicación de la Placa Orificio en

tubería

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Fig. nº3-31: Sensor de nivel magnético, tipo tubo.

Fig. nº3-32: Sensor de temperatura RTD

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Fig. nº3-33: Sensor de conductividad y su

Fig. nº3-34: Sensor de nivel por presión diferencial ysu transmisor

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a.2) Sistema de control contra incendio.Existe un segundo sistema de control marca Cerberus, modelo CZ-10. Estesistema es un controlador lógico programable (PLC). El PLC sirve para ladetección y extinción de incendios. Para activarse, cuenta con sensores en

terreno, entre los que se cuentan:• Sensores de llama.• Sensores de humo.• Sensores Protectorwire: que es un cable de expansión térmica

instalados en el contorno de los coalescedores capaz decortocircuitarse por aumentos en la temperatura (inclusive por golpes),cuando sobrepasa un valor de referencia (set point).

El PLC en el área de SX se divide en dos sistemas que actúan de acuerdo con elnivel de riesgo y dada la infraestructura asociada.

i) Sistema de extinción mayor : este sistema abarca el área demezcladores-decantadores. La demoninación "mayor" está dada por la cantidadde material inflamable existente y el potencial de pérdidas frente a unsiniestro. El sistema de extinción de incendios de esta área comprendetuberías de 6 pulgadas por las que puede fluir agua y espuma para la extincióndel fuego.

ii) Sistema de extinción menor : este sistema abarca el área de filtros,bodega de reactivos, sumidero de procesos, coalescedores, TK de orgánico yTK de electrolito. El sistema puede proveer agua y espuma frente a lapresencia de fuego a través de tuberías de 2 pulgadas de diámetro, es decir,tiene una menor capacidad de flujo que el sistema mayor.

El sistema de detección de fuego puede partir automáticamente o hacerlo através de un modo manual. En el modo manual debe accionarse un pulsador deltablero de emergencia ubicado en la sala de control de SX (ver Fig. nº3-27). En

modo automático parte a través de la señal que le reportan los sensores.

En el modo automático, una vez accionado el sistema de extinción de fuego,procederá en dos tiempos (ver Fig. nº3-28):

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Fig. nº3-27: Tablero de pulsadores paraextinción de fuego

Silenciar ?Lapso T130 seg.

Extinción

IncendioDetenciónPlanta

Rearmar ?Lapso T24.5 min.

Detener alarma

Abortar SI SI

NONO

Fig. nº3-28: Secuencia lógica de activación del sistema dedetección y extinción de incendio.

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Tiempo de aviso “T1”: corresponde al lapso de 30 segundos, iniciados desde elaccionamiento de la alarma del sistema de detección de fuego hasta que partela extinción del fuego. El operador puede silenciar la alarma durante estos 30segundos de manera de comprobar la verdadera existencia de fuego con

potencial de pérdida para la planta de SX. Si el operador no silencia la alarma y se cumplen los 30 segundos, parte la extinción automática del fuego, en elárea en que los sensores fueron activados. Por el contrario, si el operadorsilencia la alarma de detección, comienza una nueva cuenta regresiva de 4.5minutos “T2”. Este lapso, permite tomar las medidas necesarias para controlarla presencia de fuego y abortar la detección. Si al cabo de los 4.5 minutos nose ha dado la orden de abortar la detección, el PLC "entenderá" que no fueposible su control y accionará el sistema de extinción de incendio.

La activación del sistema de extinción de incendio implica la partida de labomba eléctrica ubicada en la sala de bombas (Fig. nº3-29). Frente a un cortede energía, existe una bomba diesel de apoyo (Fig. nº3-30). Estas bombas sonalimentadas a través de la red Divisional de agua industrial.

Las tuberías conductoras de la mezcla agua – concentrado de espuma estánconstantemente presurizadas a 130 – 150 psi, por una bomba Jockey (ademásexiste otra bomba Jockey de emergencia) (Fig. nº3-31). La mezcla del agua yespuma se realiza en la tubería de salida. El agua a presión comprime eldiafragma del estanque de espuma de 700 galones (Fig. nº3-32). Esto mpermiteque se abra una válvula y escape concentrado de espuma por una tubería que

Fig. nº3-29: Bomba Eléctrica deEmergencia

Fig. nº3-30: Bomba Diesel de Emergencia

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empalma con la de agua, produciendose la mezcla. La espuma propiamente tal segenera cuando la mezcla entra en contacto con el aire, una vez que abandona latubería en la zona de amago.

a.3) Sistema de detención secuenciada.El sistema de detención secuenciada marca Freelance, modelo 2000, tiene por

objetivo la detención ordenada de la Planta de Extracción por Solventes.

El sistema de detención es activado mediante accionamiento manual oautomático.La operación manual puede ser accionado mediante un pulsador ubicado en lasala de control.La operación automática está enlazada con el sistema contra incendio PLC. Si elsistema PLC detecta fuego y si el operador no silencia o aborta la señal dealarma, paralelamente a la partida del sistema de extinción de incendio (ya sea

el “sistema mayor” o el “sistema menor”, dependiendo de la zona en conflicto)parte también el sistema de detención secuenciada de la Planta. El sistema dedetención también se activa frente a movimientos telúricos y ruptura de líneas.

El sistema recibe este nombre, debido a que está programado para detenerordenadamente bombas y cerrar válvulas y con ello los procesos de la Planta deSX, evitando pérdidas por derrames, rebalses u otro problema por

Fig. nº3-31: Bombas Jockey Fig. nº3-32: Estanque de concentradode espuma de 700 Gl.

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desestabilización operacional. El tiempo de detención total de la PlantaIndustrial de Extracción por Solventes es de 105 segundos.

a.4) Sistema de adquisición de datos.El sistema de adquisición de datos denotado por PI-system, es un software degestión, análisis de datos y formulación estadística.Este sistema está directamente conectado con el sistema de controldistribuido DCS (primer sistema descrito) y lo complementa. Debe recordarseque el DCS rescata los valores en terreno a través de sensores, mientras queel PI-system los archiva y mediante aplicaciones matemáticas calcula y grafica.El PI-system provee de cálculos y datos en línea, actualizándolos cada 1segundo. El PI-system permite al supervisor obtener los datos capturados porlos sensores de proceso y aquellos ingresados manualmente por el laboratorioquímico de óxidos o por los operadores durante los controles rutinarios nomonitoreados.

Actualmente se está incorporando a estos cuatro sistemas de control,adquisición y procesamiento de datos, un quinto denominado Analizador desolución. Este nuevo sistema marca Courier modelo 30 ST, tiene por objetivo ladeterminación en línea de las concentraciones de algunos elementos disueltosen las soluciones ácidas que circulan hacia y desde SX y EW.

El circuito de comunicación entre los cuatro sistemas anteriormente descritosse muestra en la Fig. nº3-33:

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Operación deDetección y Alarma.Sensores de llama

Detectores de humoDetector

Sistema de ControlDistribuido SX

I/A Foxboro.

Sistema de DetenciónSecuenciada

Freelance - 2000

Sistema de Controlcontra incendio

Cerberus CZ-10

Operación deExtinción del

Incendio

Sistema de ControlDistribuido EO

I/A Foxboro.

Operación deDetención de laPlanta de SX:Para bombas,

cerrar válvulas.Tiempo 105 seg.

Operación deControl dePlanta SX

PI-System

Modoautomático:

Cuentaregresiva

T1/T2

ModoManual

Pulsador

Agua +

Concentrado deEspuma

T1/T2

Fig. nº3-33: Protocolo de comunicación del lazo de control de extinción de incendio.

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3.2.10.2 Sala de control.

En la sala de control de la Planta Industrial de SX (Fig. nº3-34) existe unavariedad de monitores que despliegan en tiempo real, el estado del sistema decontrol de la planta.

- 02 monitores de Control de Procesos I/A (Sistema de controldistribuido). Uno de estos dos monitores se usa para evaluacionesingenieriles o simulaciones de modificaciones de condicionesoperacionales.

- 01 monitor para el Sistema de Detención Secuenciada Freelance –2000.

- 01 monitor para procesamiento de datos, PI-System- 01 monitor para despliegue del sistema analizador en línea Courier.

De la sala de control se pueden controlar gran parte de los equipos existentes

en la planta, respecto de su partida, detención, aumento de potencia o r.p.m.,estado ON y OFF de bombas, niveles de estanques, origen y destino de flujosde orgánico, agua y diluyente, detención secuenciada de la planta de SX,activación del sistema contra incendio, etc. Sin embargo, existe otra cantidadde equipos que no están conectados en línea y por lo tanto requieren de sumanejo manual. Por ejemplo, la planta de tratamiento de borra y los filtros de

Fig. nº3-34: Sala de control de la Unidad de SX

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placas. De esto último de encargan los operadores de planta, también deadicionar reactivos a los estanques, de la toma de muestras, de lacomprobación en terreno del funcionamiento de sensores e instrumentación yde su concordancia respecto de lo que aparece en pantalla.

En los monitores de Sistema de Control Distribuido I/A Foxboro, de la sala decontrol, pueden desplegarse vistas de secciones de la planta. Por ejemplo:

• Tren A• Tren B• Coalescedores• Filtros Degremont.• Filtros Demister.• Flujos de Diluyente y orgánico• Balance de carga (compensador de niveles a filtros Degremont y

Demister), entre otros.

A continuación (Fig. nº 3-35 a Fig. nº3-40) se muestran las pantallas másimportantes que debe supervisar el encargado de la Sala de Control.

Fig. nº3-35: Presentación en pantalla de circuito a filtros Demister.

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Fig. nº3-36: Presentación en pantalla del circuito de Diluyente y Orgánico.

Fig. nº3-37: Presentación en pantalla de circuito a Coalescedores.

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Fig. nº3-40: Presentación en pantalla de circuito a Tren B, 2E-1S.

A través de cada una de estas pantallas o paneles de control, el encargado dela Sala de Control ejerce un control virtual operacional sobre la Planta de SX.Por ejemplo, entre los puntos más relevantes se encuentran:

Flujo de PLS, el que por diseño no debe superar los 2300 m3/h. A su vez, elcontrol sobre el flujo de PLS considera:• La concentración de cobre y ácido.• Nivel de pond de alimentación: mínimo aceptable, 70% de su capacidad.• Viraje en las etapas de extracción: continuidad orgánica en todos las

etapas.• Rotura de líneas.• Concentraciones de cobre en las soluciones de electrolito avance y

spent: la condición de flujo de PLS está dada por una concentración enel spent de 38 a 40 gpl de cobre.

Flujo de orgánico. Este depende del flujo de PLS y de la R/O (entre 1.10 y1.20)

Flujo de electrolito spent. Este flujo dependerá de:• Requerimiento de EW.• Detenciones de la Planta de SX.

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Algunos de los valores de los parámetros metalúrgicos bajo control se resumenen la siguiente tabla.

Tabla 3-5: Rango de parámetros metalúrgicos

Valores de ParámetrosMínimo Máximo

Densidad O/C 0.8758 g/ml 0.8897 g/ml

Viscosidad O/C 6.0 cP 7.0 cP

Tensión Interfacial O/C (dinas/cm) 22.3 24.1

Tensión Superficial O/C (dinas/cm) 30.0 31.6

Razón Operacional Extracción 1.0 1.1Razón Operacional Reextracción 1.9 2.1

Cl Avance (ppm) 20.0 30.0

H+ PLS (g/lt) 4.0 6.0

H+ Spent (g/lt) 175.0 185.0

H+ Avance (g/lt) 155.0 160.0

Cu PLS (g/lt) 6.0 8.5Cu Spent (g/lt) 38.0 40.0

Sep. Fase C/O (seg.) 100.0 110.0

Separación de Fase C/A (seg.) 40.0 60.0

% Eficiencia Extracción 85 % 88 %

Filtro Demister (arrastres O/A) 5 ppm

Filtro Degremond (arrastres O/A) 5 ppmSólido Suspensión Orgánico (máx.) 10 ppm

Sólido Suspensión PLS (máx.) 20 ppm

Arrastres A/O Coalescedor Ind. 300 ppm

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Temperatura PLS 18 º C

Altura Banda dispersión (cm) 3.0 9.0

Conductividad (uS/cm) 1000

Nivel TK de Orgánico (%) 11.0 14.0

Nivel Pond de Alimentación (%) 80.0 100.0

Co Avance (ppm) 125.0 175.0

NO3- Avance (ppm) 30.0 90

Tensión Superficial PLS (cP) 60.0 71.0

Tensión Superficial Avance (cP) 57.0 65.0

Banda de Orgánico Etapa (cm) 28.0 32.0

Potencial Redox Spent 400.0 600.0

Residual Floculante (ppm) 0.05

Cobre Avance (g/lt) 50.0 54.0

Arrastre O/A Avance (ppm) 3.0

Arrastre O/A Refino (ppm) 5.0 20.0

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4 CONTROL DE LA GESTIÓN.

La corporación Nacional del cobre, CODELCO, tiene como desafíotransformarse en la empresa líder en la industria mundial de cobre, lo que

implica cumplir los compromisos descritos en el documento estratégicodenominado “Proyecto Común de Empresa”. Este proyecto se sustenta en tresAspectos:

Agregación de valor al producto. Desarrollo de las personas y calidad de vida laboral. Sustentabilidad del negocio.

Concretar este proyecto significa mejorar continuamente los resultados bajolos más altos estándares. De esta forma se pueden cumplir las metasdivisionales y corporativas.

4.1 Sistema de Gestión Codelco (S.G.C.).

Codelco ha desarrollado el Sistema de Gestión Codelco (SGC), que es unaherramienta para comprender e implementar el cómo hacer las cosas paraalcanzar la excelencia operacional en todos los procesos.

La excelencia operacional es la búsqueda permanente de los mejores resultadosen el trabajo, la que se refleja en los cuatro siguiente puntos.

El negocio, con alta productividad, calidad y buen uso de los recursos. La seguridad. El desarrollo de las personas y u calidad de vida. El cuidado del ambiente.

En otras palabras, hacer un trabajo cumpliendo con estos cuatro puntos es loque se llama “Trabajo excelente” (Fig. nº 4-1). Este trabajo excelente debe serdesarrollado en cada uno de los procesos en que participa cada trabajador.

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Luego, Codelco para materializar el P.C.E. ha desarrollado un Sistema deGestión que indica como lograr el trabajo excelente. El sistema de gestiónindica que se deben relacionar tres aspectos para lograr el trabajo excelente.La Fig. nº 4-3 muestra estos tres elementos.

4.1.1 La planificación y alineamiento.

Este primer elemento permite entender cómo los objetivos de un procesopuntual ayuda a cumplir con las metas globales de Codelco. Esta planificación esrealizada por todas las gerencias, superintendencias y unidades. Lasherramientas utilizadas para abordar los objetivos son el Mapa de proceso y eltablero de control.

El mapa de proceso describe la secuencia de las actividades diarias quepermiten generar los resultados que espera nuestro cliente y Codelco. En otraspalabras, son representaciones de un proceso a la forma de un diagrama deactividades y los flujos de materiales o información que los conectan. Porejemplo, en el caso de la molienda SAG, es el mostrado en la Fig. nº 4-4.

Fig. nº 4-3: Sistema de Gestión Codelco.

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El detalle de las actividades comienza por la recepción del mineral desde elacopio hasta su envío a flotación. Luego de cada clasificación ocurren retornossi no se cumple la condición granulométrica requerida.En general, el mapa de procesos cambia a medida que cambia el proceso, esdecir, por mejoras, por incorporación de nuevas actividades, por eliminación deotras, etc., razón que hace necesario revisar y adecuarlo permanentemente.

El tablero de gestión mide el desempeño en la ejecución de las actividades.Esto lo hace a través de indicadores.

Codelco, una vez al año, a través de una Jornada de Planificación, da a conocer

los indicadores y las metas a las que se comprometen cada uno de susintegrantes y las alinea con el fin que todas apunten a cumplir las aspiracioneso metas globales de la Corporación. Luego de esto, se construyen los mapas deprocesos para describir las actividades que se realizan y como impactan en losindicadores de cada tablero de gestión y sobre los indicadores globales.

Fig. nº 4-4: Mapa de procesos Molienda SAG.

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En otras palabras, el tablero de gestión es un listado de indicadores que midenel desempeño alcanzado en el proceso. El tablero está constituido porindicadores de gestión (por ejemplo, económicos, de seguridad, medioambiente, etc.), unidades de los indicadores, metas y valor de cada indicador.

En la Fig. nº 4-5, se aprecia un Tablero de Gestión.

Fig. nº 4-5: Tablero de Gestión Molienda SAG.

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4.1.2 Gestión de procesos.

Este segundo elemento del SGC define la forma de involucrarse y aportar paramejorar el desempeño. La primera forma para entregar los aportes es

mediante reuniones periódicas de análisis del tablero de gestión y sobre estosresultados dar opiniones sobre el desempeño del proceso. La segunda forma esformular ideas respecto a qué y cómo mejorar los indicadores, cuyas metas nose han logrado alcanzar.Luego, una buena gestión de procesos ayuda a obtener mejores resultados en eltrabajo y al mismo tiempo, permite la participación en las decisiones yposteriores acciones de mejoramiento, formuladas en las reuniones periódicasparticipativas.

4.1.3 Transferencia de mejores prácticas.

El tercer elemento es la identificación y transferencia de las mejorespracticas en los procesos. Las ideas implementadas y que ayudan a mejorarsustancialmente los procesos constituyen un aspecto del mejoramientocontinuo y que pueden ser transferidas entre las distintas Unidades oDivisiones de Codelco. Estas formas de hacer mejor el trabajo sonidentificables a través de los indicadores del tablero de gestión, dado quetienden al trabajo excelente.

4.2 Ejemplo de aplicación del Sistema de Gestión Codelco.

A continuación se describe de manera resumida la experiencia de la Unidad deRefinación y Moldeo de Anodos, en la aplicación del Sistema de GestiónCodelco, con el fin de lograr los compromisos adquiridos para el cumplimientodel PCE, a través de la ejecución del trabajo excelente.

4.2.1 Planificación y alineamiento.

Como se describió en 4.1, este elemento se apoya en los mapas de procesos y enlos tableros de gestión.Dado que el mapa de procesos puede cambiar, la planificación y alineamientopuede comenzar por una revisión del mismo para luego, revisar los indicadoresdel Tablero de Gestión.

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Por ejemplo, el diagrama de proceso de refinación es el mostrado en la Fig. nº4-6.

La Unidad de Refinación se reunió y después de revisar su mapa de procesospara detectar cambios en él, pasaron a revisar las metas para este año. En eltablero de gestión, el indicador de rechazo anódico tenía una meta de 3% de laproducción, valor superior al del año pasado.

En esta etapa se entra al segundo elemento del sistema de gestión que es la“Gestión de Procesos”.

Fig. nº 4-6: Mapa de proceso de refinación.

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En el caso del ejemplo de la Unidad de Refinación y Moldeo de Anodos, elindicador del rechazo anódico no se estaba cumpliendo (Fig. nº 4-8), por lo cualdecidieron buscar una solución para cumplir con la meta. Entonces se formó unequipo de procesos.

Paso 2: Análsis de causas.El análisis de las causas que afectan al indicador (o los indicadores) comienzapor preguntarse ¿por qué no estamos alcanzando la meta en ese indicadorespecífico?. Esta pregunta origina respuestas de posibles causas que explicanel problema. Entonces se realiza una nueva pregunta ¿por qué se están

produciendo esos problemas que impiden alcanzar la meta en ese indicadorespecífico?. La repetición de esta pregunta y sus respuestas permitenidentificar las causas básicas del no-cumplimiento del indicador.En el caso de la Unidad de Refinación, se decidió estudiar el mapa de procesos y hacerse la pregunta ¿Por qué el alto nivel de rechazo anódico?. Luego de unalluvia de ideas se detectó que la excesiva inclinación de la rueda de moldeo erala causa del alto rechazo anódico (Fig. nº 4-9). Esta lluvia de ideas se basa en laexperiencia de los integrantes del equipo de procesos y en las opiniones decada uno respecto de las posibles causas.

Fig. nº 4-8: Tablero de Gestión de Refinación. Indicador mensual sobre la meta.

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Paso 3: Busqueda de mejores prácticas.Una vez conocidas las causas básicas se busca su solución. Esta solución puedeexistir previamente, a través del mismo sistema de mejores prácticas en otra

División de Codelco. De no existir, se iniciará una selección de soluciones y suposterior aplicación.

Paso 4: Selección y ejecución de soluciones.En este paso se plantean soluciones por el equipo de procesos, por personalespecializado o por personal externo. Definidas las posibles soluciones, seprocede a evaluarlas en términos de la posibilidad de implementarlas y de susimpactos: beneficios versus costos. Para la solución seleccionada, el supervisorgestiona los recursos para implementarla y se procede con la planificación yposterior ejecución.Cada implementación de una solución se ejecuta como un proyecto, es decir,tiene responsables, actividades relacionadas y sus plazos, etc.En el caso de la Unidad de Refinación, la solución seleccionada fue laconstrucción de una rueda lubricadora, como se muestra en la Fig. nº 4-11.

Paso 5: Evaluación de resultados.Una vez implementada la solución elegida, se debe monitorear si: Se logra cumplir la meta del indicador del tablero de gestión, anteriormente

con problemas.

Fig. nº 4-11: Solución selccionada: rueda lubricadora.

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No existen efectos negativos sobre otros indicadores del tablero degestión, dado que una solución puede ser buena para un problema, peropuede afectar otras actividades.

De cumplirse con los dos puntos, se considera que el proyecto de mejoramientoha sido exitoso. De no cumplirse uno de los dos puntos, se debe repetir el ciclode soluciones y de su implementación.

En el ejemplo en estudio, la solución fue exitosa, con el consiguientecumplimiento de las metas definidas en el Tablero de Gestión (Fig. nº 4-12).

Paso 6: Consolidación de la mejora y validación de mejores prácticas.Dada una solución exitosa, ésta debe ser consolidada y validada. Para ello sedebe completar un formulario en el que se describe la causa básica delproblema (en el ejemplo estudiado: falta de lubricación que provoca altorechazo anódico), la solución propuesta (en el ejemplo: modificación del sistemade lubricación) y el logro alcanzado (en el ejemplo: una rebaja del rechazoanódico hasta alcanzar la meta del tablero de gestión). Posterior a esto, la

mejora debe ser sometida al Equipo de Apoyo a la Transferencia de Prácticas,el que chequea si esta mejora es transferible a otros procesos de Codelco.

Fig. nº 4-12: Tablero de gestión con indicador derechazo anódico mensual cumpliendo la meta.

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Hasta ahora se han visto los dos primeros elementos del sistema de gestiónCodelco:Planificación y alineamiento.Gestión de procesos, el que considera 6 pasos para su desarrollo.

El tercer elemento del Sistema de Gestión Codelco es la Transferencia deMejores Prácticas.

4.2.3 Transferencia de Mejores Prácticas.

Como se señaló en el punto 4.1, Codelco ha decidido impulsar dentro de suSistema de Gestión una metodología para gestionar las mejores practicas. Esteconstituye el tercer elemento del Sistema de Gestión.

Luego, lo que busca el tercer elemento del SGC es: Identificar y replicar el aprendizaje logrado a través del tiempo en los

procesos de la Corporación. Desarrollar una cultura de innovación, creatividad y mejoramiento

permanente. Buscar el conocimiento en el entorno interno y externo de un proceso.

Por lo tanto, la concreción para la efectiva transferencia de cualquier mejorpráctica requiere de: Identificarlas. Registrarlas. Clasificarlas. Almacenarlas. Comunicarlas. Transferirlas. Aplicarlas.

El grupo de personas conformado por la división fuente y la División receptora,

especialmente conformado para transferir una determinada práctica, sedenomina Equipo de Transferencia de Practica (E.T.P.). Su objetivo esencial esejecutar la transferencia de una mejor práctica. Por lo tanto su vigenciadepende de la duración de la transferencia.

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En el ejemplo expuesto, la Unidad de Refino, su mejor practica fue traspasadaa otra División. Para ello se procedió de la siguiente forma: Se formó un equipo de Transferencia de Prácticas. Se documentó la transferencia.

Se entregó capacitación al personal de la otra División. Se ajustó el dispositivo a las nuevas condiciones. Se instaló y probó el dispositivo, para adaptarlo de la mejor forma posible. Se creo un procedimiento operativo y de mantención del dispositivo. Se chequearon los resultados con retro-alimentación a la División fuente.

El resultado obtenido por la División receptora fue similar al de la Divisiónfuente.

Luego, el Sistema de Gestión Codelco se sostiene, entre otros aspectos,mediante el involucramiento activo de sus trabajadores. Por lo tanto, lostrabajadores participantes deben:

Conocer los indicadores y metas de desempeño del proceso y saberconstruir mapas de procesos. En otras palabras, deben poder realizar laPlanificación y alineamiento.

Deben saber analizar el desempeño del proceso, junto a su equipo ysupervisor de procesos. También deben correlacionar estos resultados conlos indicadores del Tablero de Gestión. En otras palabras, deben hacer laGestión de Procesos.

Ser responsables sobre acciones o soluciones de mejoramiento. En otraspalabras, actuar sobre el Mejoramiento de Procesos.

Validar y transferir (cuando corresponda) las mejores soluciones oprácticas exportables. En otras palabras, lograr la Transferencia deMejores Prácticas.

Participar en los equipos de transferencia de práctica, tanto como fuente ocomo receptor. En otras palabras, actuar sobre el último eslabón delSistema de Gestión Codelco que es la Transferencia de Prácticas.

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Fig. nº 4-13: Programa de producción de la Subgerencia de Hidrometalurgia.

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A su vez, cada compromiso de producción mensual corresponde al resumen delos compromisos diarios de producción. Por ejemplo, la Fig. nº 4-14 muestra elcompromiso de producción de mayo de 2003, desglosado en subtotales diarios,para la Unidad de SX.

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Fig. nº 4-13: Programa de producción diario de las Unidades de SX –EW.

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Así como la Unidad de SX tiene su programa de Producción anual desglosado entotales mensuales y el mensual desglosado en producción diaria, las demásUnidades también definen sus propios Programas (Unidades productivas yUnidades de Apoyo), en los ámbitos de producción, seguridad, ambiente y

desarrollo de las personas. A manera de ejemplo, la Fig. nº4-15 muestra elprograma de producción de Lixiviación Bateas del mes de enero de 2003,desglosado en metas diarias.

Fig. nº 4-15: Programa de producción diario del mes de junio de 2003 de la Unidad deLX de Bateas.

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Luego, el cumplimiento por parte de todas las Unidades de los programas, yasea de producción, de seguridad, ambientales o de desarrollo, permitencumplir con las metas definidas en el Programa de Producción Anual de CodelcoNorte. De la misma forma, el cumplimiento de los programas de las distintas

Divisiones, permite el cumplir con las metas de la Corporación Nacional delCobre y en definitiva, con las metas que espera el País.

El no-cumplimiento de cualquier programa diario repercute negativamente enlas metas mensuales y anuales de cada Unidad. A su vez, el que una Unidad nologre sus metas repercute negativamente sobre el cumplimiento de lasrestantes Unidades.

Un ejemplo hipotético puede ser el que la Gerencia Mina Sur no logre explotarel tonelaje de mineral comprometido, con cierta ley de cobre. Esto implicaráque los procesos de lixiviación no entreguen la cantidad de cobre disuelto ensolución necesaria a SX. A su vez, la Unidad de SX difícilmente podrátransferir la suficiente cantidad de cobre a EW y ésta última no logrará eltonelaje de cátodos de cobre comprometidos.

Sin embargo, el origen del problema no necesariamente se puede remontar adificultades en las operaciones de extracción del mineral. Por ejemplo, el nocumplir con los programas de mantención operativa de los coalescedores, puedefavorecer los arrastres A/O hacia EW. Debido a ello, puede aumentar laconcentración de cloruro en el electrolito de la nave, el que puede deteriorar lacalidad de las planchas de acero, al generar corrosión por picado (pitting). Elpitting permite que el cobre depositado se ancle a la plancha de acero,dificultando su despegue. Esta situación afectaría notablemente laproductividad. Entre muchas otras, retrasaría el ciclo de cosecha, situaciónque impediría el cumplimiento de los programas de producción de EW.

Entonces, se puede pensar que las metas de cada Unidad son dependientes delas acciones de las demás Unidades, que conforman la cadena productiva. A la

vez, el cumplimiento de los compromisos de cada Unidad, permite elcumplimiento de las demás. En otras palabras, todo trabajador aporta al logrode las metas de su Unidad e indirectamente al logro de las metas de las demásUnidades y de la División.

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Dada la relevancia en el cumplimiento de los programas acordados, es que todotrabajador debe esmerarse en realizar un trabajo excelente. Es decir, untrabajo de alta calidad, sin accidentes, sin perjuicios ambientales y de altaproductividad.

Frente a incumplimiento de alguna meta diaria o mensual, reflejada a través delos indicadores de gestión (la Tabla nº4-5 muestra un ejemplo), cualquiertrabajador junto a su equipo de trabajo, puede enfrentar su análisis y solución,utilizando las herramientas desarrolladas en el Sistema de Gestión de Codelco(Punto 4 del presente Manual).

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De la norma NECC.NECC-02: Norma / estándar aplicación de colores de control de riesgos,demarcación de pisos, muros, áreas de trabajo, señalización del sistema vial,etc.

NECC-06 norma / estándar de tarjeta de advertencia de riesgos/peligrostarjetas de advertencias de bloqueo de equipo e instalaciones eléctricas ehidráulicas, etc.).

De los Reglamentos R.R-013: Medidas de Seguridad en las Operaciones de las SuperintendenciasPlantas de Oxidos y Sulfuros de Baja Ley, Subgerencia Mina Sur Oxidos.

De las NCC.NCC – 22: norma sobre plantas de extracción de cobre por solvente y electroobtención.

Así, existen un gran número de normas y reglamentos que deben ser conocidas y cumplidas de manera obligatoria por todos los trabajadores. Todo esto, conel fin de prevenir y controlar el riesgo y cumplir con las leyes vigentes.

5.2 Reglas generales de seguridad.

En general, existen reglas básicas de seguridad dirigidas a las personas quedesarrollan actividades en las áreas industriales de la División. Estas reglasestán sustentadas en las normativas internas y legales vigentes. Algunas deestas reglas dicen relación con el cumplimiento de los siguientes puntos.

- Cumplimiento de la normativa interna de la Planta de Extracción porSolventes (Aplicación de las normas NEO, NEL, NECC, NCC y R)

- Uso del equipo de protección personal básico.- Uso de los respiradores en las áreas que lo exigen.

- Uso de protectores faciales según el trabajo a desarrollar.- Aquellos trabajadores que en el ejercicio de sus funciones deban conducir u

operar vehículos, maquinaria o equipo de producción, deben cumplir con losrequisitos legales e internos de la División, entre los que se incluye elaprobar los exámenes definidos para otorgar y autorizar licencias internas.

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- Realizar mantenciones u operar de máquinas o equipos sin estarautorizado ni capacitado.

- Facilitar vehículos, equipos o maquinarias a personas que no estánautorizadas para operarlos.

En general, todas estas medidas de seguridad, prevención y control deaccidentes, daños a equipos, máquinas y ambiente deben ser adoptadas por lostrabajadores para su propio beneficio y de su entorno de trabajo.

La seguridad la hace cada trabajador y de ella depende el bienestar propio y elde su familia.

5.3 Inventario crítico y procedimientos.

Una herramienta administrativa efectiva para controlar las pérdidas(accidentes, daños a la propiedad o al ambiente), producto de la ejecución detrabajo, lo constituye el inventario crítico de procesos. En el inventario críticode procesos se definen las tareas, equipos y áreas con mayor potencial depérdidas para el proceso productivo, y que algunos llaman “Pocos críticos”. Enotras palabras, un inventario crítico es un registro ordenado y priorizado deacuerdo con el potencial de pérdidas en tareas, equipos o áreas y cuyo objetivoes determinar la frecuencia de inspecciones y observaciones.

Las actividades descritas en el Inventario Crítico de Procesos, originan laconfección de procedimientos de trabajo o de instructivos, según se defina endicho inventario.

El procedimiento de trabajo es la técnica que analiza las tareas de una manerasistemática (punto por punto, en forma secuencial), desde el punto de vista dela seguridad, calidad y de la eficiencia de utilización del tiempo y de losrecursos materiales y humanos disponibles.

Por lo tanto, un procedimiento permite:

♦ Instruir para la ejecución de un trabajo.♦ Generar comunicación.♦ Investigar incidentes.

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♦ Entrenamiento de los trabajadores.♦ Observar detenidamente una tarea.♦ Inspeccionar los equipos y áreas de trabajo.♦ Evitar perdidas.

Junto con los procedimientos de trabajo, existen otras herramientas quepermiten evitar las pérdidas. Estas son las:

Inspecciones. Observaciones.

Las inspecciones pueden ser planeadas o no planeadas y son realizadas a losequipos, áreas y ambiente. Una inspección también puede ser hecha al equipode protección personal que porta un trabajador.

Las observaciones pueden ser de dos tipos: Planeadas o no planeadas. Lasobservaciones son realizadas sobre las acciones de las personas con el objetivode verificar si éstas se ajustan a los reglamentos o procedimientosestablecidos. Una buena observación permite:

Verificar la aplicación correcta de los procedimientos de trabajo. Identificar con precisión las acciones que pueden provocar incidentes, tanto

a las personas como a los equipos, instalaciones, ineficiencias y derrochesde recursos.

Determninar las necesidades específicas de entrenamiento. Aprender más acerca de los hábitos de trabajo de las personas. Verificar la efectividad de los entrenamientos. Impartir correcciones adecuadas y constructivas en el lugar de la

observación. Destacar los compromisos específicos para el reconocimiento.

Como una consecuencia inmediata de las observaciones se origina la

Capacitación e instrucción.

A través de la capacitación se pretende:

Mayor eficiencia. Disminuir los incidentes.

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Mejorar el trabajo en equipo. Promover la creatividad. Cumplir con los requisitos legales.

5.4 Causalidad de Pérdidas.A pesar de todas las medidas anteriores y dado que existe la posibilidad delerror humano y de la falla de materiales, es que se producen los incidentes yconsecuentemente, las pérdidas. En otras palabras, el riesgo no se elimina, sólose controla.

Nótese que la pérdida es un concepto amplio y que no sólo implica una lesión alas personas, sino también a las máquinas, equipos, ambiente. Por ejemplo, unapérdida puede ser la el derrame de una solución o puede ser el tiempoadicional empleado para comenzar una maniobra con alguna maquinaria.

De acuerdo con el modelo de causalidad, para que ocurra un incidente que deorigen a una pérdida, deben existir causas que lo gatillaron. A su vez, estascausas se originan por fallas en el sistema administrativo de control. En otraspalabras, una falla en el control administrativo impulsa una pérdida. Estasituación se grafica en el llamado “efecto dominó”. Cuando cae la primera pieza(falla en el control administrativo”, cae la segunda (se origina una causa básica),luego cae la tercera (se origina una causa inmediata), después cae la cuartaficha (se produce el incidente), finalizando con la caída de la quinta ficha (segenera una pérdida como consecuencia del incidente). La Fig. nº5-1 representaesta situación.

PERDIDAINCIDENTECAUSAS

DIRECTASCAUSASBASICAS

CONTROLADMINISTRATIVO

Fig. nº5-1: Efecto Domino.

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Por lo tanto, para evitar las pérdidas se deben evitar los incidentes. Para evitarlos incidentes, se debe evitar las causas que lo originan (directas y básicas).Para evitar la aparición de causas directas y básicas, debe existir un adecuadocontrol sobre la admninistración, por cuanto es esta la que define las

directrices y condiciones sobre las que interactuan las personas, equipos yambiente.

Los incidentes son hechos no deseados y que provocan o pueden provocar unainterrupción del proceso productivo. Dentro de los incidentes (que es unconcepto global) se definen los accidentes, daños a la propiedad y las cuasi-pérdidas (Fig. nº 5-2).

Accidentes

La ley 16744 sobre "Accidentes del trabajo y enfermedades profesionales", ensu artículo 5°, se define accidente del trabajo como "Toda lesión que unapersona sufre a causa o con ocasión de su trabajo y que le produzcaincapacidad o muerte". De esta definición se desprenden tres requisitos paraque un accidente sea considerado como accidente del trabajo.

CCIDENTES DAÑOS A LA PROPIEDAD

CUASI PERDIDA

INCIDENTES

Fig. nº 5-2 : Tipos de incidentes

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Debe existir una lesión. Esta lesión debe ser a causa o con ocasión del trabajo. “A causa” significa

que la lesión fue producto de realizar tareas propias del trabajo. “Conocasión” se entiende a las lesiones que ocurren por actividades que son

complementarias y que se requieren para lograr hacer el trabajo básico. Porejemplo, una caída a nivel con lesión en el sector de sala de cambio, durantela implementación con el equipo de protección personal, al inicio del turno.

La lesión debe causar incapacidad o muerte. La incapacidad está referida ala imposibilidad de poder continuar realizando las actividades normalesdespués de sufrir la lesión.

La clasificación de accidentes del trabajo puede dividirse en dos tipos,dependiendo del lugar en que se origine: suele llamarse “accidentes deltrabajo” a aquel que considera las lesiones ocurridas dentro del sector detrabajo, es decir, corresponde a un accidente en el recinto de trabajo yaccidentes de trayecto (que también es un accidente del trabajo, pues cae enla definición “... o con ocasión... “) que considera aquel ocurrido en el trayectodirecto entre la casa habitación y el sector de ejecución del trabajo.

Los accidentes del trabajo suelen dividirse, por algunas empresas (Fig. nº 5-3),en dos grupos: accidentes sin tiempo perdido (llamados también, accidentesS.T.P.) y accidentes con tiempo perdido (accidentes C.T.P.).

En los accidentes S.T.P., el trabajador puede reponerse y continuar realizandonormalmente sus actividades en el mismo turno, dado que se trata de lesionesmuy leves. Cuando ocurre un accidente C.T.P., la lesión es tal magnitud queimpide al trabajador seguir desarrollando normalmente sus actividades yrequiere de una mayor atención y tiempo de recuperación.

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Sin embargo, la Ley 16744 en su artículo 72, permite que las empresas quecumplan con los requisitos puntualizados más adelante tengan derecho a que seles confiera la calidad de administradoras delegadas del seguro, respecto de

sus propios trabajadores. En este caso deben otorgar las prestaciones delseguro de accidentes del trabajo y enfermedades profesionales, salvo lorelativo a las pensiones. Este es el caso de Codelco Chile. En otras palabras, esCodelco Chile quien administra el seguro de accidentes del trabajo yenfermedades profesionales de sus trabajadores y quien debe pagar lasindemnizaciones por accidentes del trabajo y enfermedades profesionales(cuando procedan), según el Art. 70 del D.S. 101. Las pensiones son pagadas porel organismo administrador que delegó la administración del seguro.

Los requisitos para tener derecho a la administración delegada del seguro de laley 16744, son los detallados en el art. 72 de la misma Ley y que a continuaciónse puntualizan:

_ Ocupar habitualmente dos mil o más trabajadores. _ Tener un capital y reservas superior a siete mil sueldos vitales anuales,

escala A) del departamento de Santiago. _ Poseer servicios médicos adecuados, con personal especializado en

rehabilitación. _ Realizar actividades permanentes y efectivas de prevención de accidentes y

enfermedades profesionales. _ Constituir garantías suficientes de fiel cumplimiento de las obligaciones que

asumen, ante los organismos previsionales, que hubieren delegado laadministración, y

_ Contar con el o los Comité Paritarios de Seguridad.

Los organismos que supervigilan los servicios de las empresas con derecho aadministración delegada son el Servicio Nacional de Salud (SNS) y laSuperintendencia de Seguridad Social.

El financiamiento (Fig. nº 5-4) del seguro que realiza cada empresa es funcióndel tipo de actividad y de sus riesgos. En general, lo riesgoso de las actividadesse refleja en el número de accidentes que sufran sus trabajadores. Sinembargo, esta cotización mensual puede ser aumentada o rebajada

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dependiendo del incremento o disminución de los riesgos (normalmenteexpresado en el número de los accidentes C.T.P.).

Este monto de dinero a pagar mensualmente permite otorgar al trabajadoraccidentado:

Prestaciones médicas al trabajador: Atención médica, quirúrgica y dental;

hospitalización; medicamentos y productos farmacéuticos; prótesis yaparatos ortopédicos y su reparación; rehabilitación física; re-educaciónprofesional (Fig. nº 5-5).

Prestaciones económicas: Subsidios, Indemnizaciones, Pensiones.

Fig. nº5-4: Pago de cotización obligatoria másadicional por empresas sin adm. Delegada.

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Por lo tanto, de acuerdo con la ley 16.744 art. 15, letras a) y b), elfinanciamiento del seguro de accidentes del trabajo y enfermedadesprofesionales, tiene dos componentes:

La cotización básica general (Art. 15, letra a)) es el 0.90% de lasremuneraciones imponibles que se cancelan a los trabajadores de la empresa.

Fig. nº5-5: Ejemplo de prestaciones médicas al trabajador.

Cotización = Cotización Básica General + Cotización Adicional Diferenciada.

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La cotización adicional diferenciada se cancela en función de la actividad yriesgo de la empresa. Este porcentaje varía entre 0.00 a 3.40% de lasremuneraciones imponibles que paga la empresa a sus trabajadores.

Estos dos porcentajes constituyen la fuente principal de financiamiento de laLey 16744, siendo de cargo del empleador.

Por ejemplo, si una empresa tiene 100 trabajadores y entre todos suman comosueldo base imponible $50.000.000.- ( $500.000.- imponible por cadatrabajador), el valor que debe pagar la empresa es:

Cotización básica = $50.000.000 * 0.90% = 450.000.-

Si la empresa tiene muchos accidentes, es decir, es una empresa riesgosa parala ley, puede llegar a cotizar el 3.40%.

Cotización adicional diferenciada = $50.000.000 * 3.40% = 1.700.000.-

Si la empresa no sufre accidentes y es clasificada como una empresa noriesgosa, la cotización adicional diferenciada puede ser de 0.00%, lo queimplica un ahorro sustantivo de recursos. En nuestro ejemplo, esta empresaahorraría $1.700.000.-.

Ahora imaginemos que la empresa es tan grande como Codelco Norte y queposee una administración delegada del seguro. También supongamos quetenemos unos 6.000 trabajadores, con un sueldo imponible promedio de$1.000.000.- entre trabajadores y supervisión. El calculo de cotizaciones omonto del financiamiento del seguro se calcula como:

Monto imponible = $1.000.000.- * 6000 = $3.000.000.000.-Cotización básica = $3.000.000.000 * 0.90% = 27.000.000.-Cotización adicional diferenciada = $3.000.000.000 * 3.40% = 102.700.000.-

Total a destinar por mes para financiar el seguro = $129.700.000.-

Por lo tanto, si esta gran empresa es clasificada como una empresa riesgosa,dado el número de accidentes C.T.P., esta debe destinar mensualmente porconcepto de prestaciones del seguro $129.700.000.- (Un ciento veintinuevemillones setecientos mil pesos).

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Este es uno de los elementos de importancia que tiene para una empresa elevitar que sus trabajadores sufran accidentes. Pero más importante, es elefecto sobre el mismo trabajador y sobre su familia. Un accidente limita

enormemente las posibilidades de mejorar la condición laboral y de bienestarfamiliar de un trabajador en el tiempo, dada las limitaciones físicas eintelectuales que le puede ocasionar. Un tercer factor gravitante en lapreocupación de las empresas por disminuir el numero de accidentes son losrequisitos que le imponen sus clientes a través de la certificación de susproductos, de la posibilidad de incorporarse a nuevos mercados y del valor quefinalmente logran los productos en el mercado mundial.

Daños a la propiedad.Los daños a la propiedad también se consideran como incidentes, a pesar que noforman parte de los indicadores que se consideran para el cálculo de losmontos a cotizar a los organismos administradores del seguro de la ley 16744.Los daños a la propiedad van desde la abolladura de un vehículo o el quebraruna ampolleta, hasta la destrucción de una importante máquina del proceso.

Cuasi-pérdidas.Las cuasi-pérdidas o "casi" pérdidas, son consideradas aquellos hechos en queno hubo daño a las personas, maquinas, equipos o ambiente, pero que pudieronocasionar un alto potencial de pérdida. Un ejemplo, puede ser el siguiente: enuna inspección se detecta un extintor con fecha de carga vencida y cuya últimarevisión data de dos años. Este hecho no representó un daño, pero en caso derequerirse frente a una emergencia de fuego, el extintor no estaría operativo,pudiendo generarse, por esta condición, una gran perdida material, humana o undaño al ambiente.

Una visión cuantitativa de la proporción de incidentes frente a los accidentes,

la proporciona el triángulo de Bird (Fig. nº 5-6).

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El triángulo de Bird indica que cada 600 cuasi incidentes se tienen 30incidentes con daño a la propiedad, 10 accidentes sin tiempo perdido y 01accidente con tiempo perdido o fatal. Algunos expertos en prevención deriesgos miran el triángulo en forma invertida (Fig. nº 5-7): 600 cuasi incidentesempujan la aparición de un accidente fatal o con tiempo perdido.

1

10

30

600Cuasi

incidentes

Accidente

fatal o CTP.

Fig. nº5-7: Efecto embudo

1

10

30

600

CTP

STP

Daño a la propiedad

Cuasi

incidente

Fig. nº5-6: Triángulo de Bird

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III fase: Investigación.

Revisar documentación. Recrear escena.

Realizar pruebas. Efectuar cálculos.

IV fase: análisis del incidente.

Esta fase es una de las más importante pues permite llegar a determinar lascausas básicas o de raíz que originaron el incidente. El conocimiento de estascausas raíz impiden la reiteración de los incidentes.

La fase de análisis comprende:

Identificar factores críticos. Los factores críticos se definen como loshechos, condiciones o conductas que, si se hubieran eliminado, habrían evitadoo disminuido la gravedad del incidente.

Determinar causa directa o inmediata. Dentro de las causas directas oinmediatas se encuentran las acciones subestándar y las condicionessubestándar (Fig. nº 5-8). La Fig. nº 5-9 muestra algunos ejemplos.

ACTOSSUBESTÁNDAR CONDICIONESSUBESTÁNDAR

CAUSAS DIRECTAS O INMEDIATAS

Fig. nº 5-8: Clasificación de causas directas o inmediatas.

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Fig. nº5-9: Ejemplo de Causas Directas o Inmediatas

ACTOS SUBESTÁNDAR CONDICIONES SUBESTÁNDAR.

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Determinar causa raíz o básica. Una vez determinada la causa directa sedebe encontrar la causa raíz o básica (Fig. nº 5-10). Esta causa raíz sedivide en factores personales y en factores laborales.

Para determinar los factores personales generalmente el investigadordel incidente (Fig. nº 5-11) debe hacerse tres preguntas:

El trabajador sabe? El trabajador puede? El trabajador quiere?

Para determinar los factores del trabajo, el investigador de incidentesdebe determinar:

Los procedimientos y métodos son inadecuados Hubo falla de máquinas o mal funcionamiento. Hubo uso inadecuado de elementos en los procesos de transformación

o transporte. Hubo desgaste de elementos a causa del uso. Etc.

FACTORES PERSONALES.

Se pregunta: El trabajador...

FACTORES DEL TRABAJO.

CAUSAS BASICA O RAIZ

Fig. nº5-10: Clasificación de las causas básicas o raíz.

¿Sabe? ¿Quiere? ¿Puede?

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Determinadas las causas, se calcula el Valor Esperado de la Pérdida (V.E.P.).

El VEP es el resultado de multiplicar la gravedad por la probabilidad deocurrencia del incidente. Las NEO-28 presentan un ejemplo del calculo de talvalor (Fig. nº 5-12)

Fig. nº5-11: Determinación de los factores del trabajo.

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Fig. nº 5-12: Criterio para evaluar el V.E.P.

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V fase: Control administrativo.

En esta fase se deberán definir:

Medidas correctivas. Estas corresponden a las acciones requeridas paracorregir las causas inmediatas y las causas básicas encontradas. Se debenincluir en las acciones correctivas aquellas que fortalezcan el controladministrativo y de dirección, como por ejemplo:

_ Existencia y calidad de planes de seguridad. _ Existencia y calidad de estándares. _ Desempeño operativo y de dirección respecto de estándares definidos.

Responsables. Se debe identificar la o las personas (y no al cargo) queasumen la responsabilidad por la implantación de las medidas correctivas.

Plazo máximo. Corresponde al plazo máximo en que estarán implementadaslas medidas correctivas. Este plazo debe ser acordado por las partesinvolucradas.

Seguimiento. El seguimiento tiene el propósito de establecer los avances enla implementación de las medidas correctivas y verificar el cumplimientototal de dichas, dentro del plazo máximo.

Medición y evaluación. La medición tiene como objetivo establecer un valorcuantitativo sobre las causas y sistema de administración por laimplementación total de las medidas correctiva. A partir de tal medición seevalúa la eficiencia de la implementación total de las medidas correctivas,con lo que pueden aparecer nuevas medidas o un fortalecimiento de lasinicialmente adoptadas.

VI fase: Identificación.

En esta fase se debe dejar claramente establecido la identificación de:

El investigador. Es la persona encargada de dirigir el proceso de investigación.

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Quien revisa. Es el supervisor jerárquico del responsable de dirigir lainvestigación. Quien revisa debe dar especial hincapié en que las accionescorrectivas estén en sintonía con el análisis causal.

Quien aprueba. Es la persona que a prueba la ejecución de las accionescorrectivas y lo que implica desde el punto de vista económico o técnico.

En la Fig. nº5-13 se muestra esquemáticamente la secuencia de análisis ydesarrollo de la investigación del incidente.

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Fig nº5-13: Secuencia de análisis de las causas del incidente

CAUSAS DIRECTAS O INMEDIATAS

CAUSAS RAIZO BÁSICAS

ACTOSSUBESTÁNDAR CONDICIONESSUBESTÁNDAR

FACTORES PERSONALES: El trabajador:

Sabe ¿. Quiere? , Puede?

FACTORES DEL TRABAJO.

IDENTIFICAR LOS FACTORES CRITICOS

ESTABLECER NECESIDADES DELSISTEMA DE ADMINISTRACION

DEFINIR LAS MEDIDAS CORRECTIVAS

Determinar las medidas

correctivas

Asignar responsabilidades y

plazos. Seguimiento y verificación.

Medición y comunicación.

Evaluación de eficiencia.

NCIDENTE

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En resumen, para realizar un buen análisis de incidente se debe seguir unasecuencia de pasos, de tal manera de establecer cual es la deficiencia en elcontrol administrativo.El formulario de reporte de incidentes es el mostrado en la Fig. nº5-14.

Fig. nº5-14 (A): Formulario de Informe de Incidentes.

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Fig. nº 5-14 (B): Formulario de Investigación de Incidentes (reverso).

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Frente a un accidente de trabajo a las personas y que sea de una magnitud talque permita su traslado al servicio de atención médica, el trabajadornecesariamente debe ir acompañado por su supervisión directa, quien ademásdeberá completar el formulario “Orden de atención médica de accidente” (Fig.

nº5-15).

Si la atención médica obedece a una situación ajena a lo considerado comoaccidente del trabajo o enfermedad profesional, para asistir al servicio médicodurante su turno de trabajo, el trabajador requiere ser autorizado por su

supervisor directo quien completará en siguiente formulario de “Orden deAtención Médica” (Fig. nº5-16).

Fig. nº 5-15 : Formulario de “Orden de Atención Médica de Accidente”.

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5.6 Plan P.O.D.E.R.

Qué significa Plan P.O.D.E.R.

P = Plan

O = OrganizacionalD = DeE = EmergenciaR = Rescate

PLAN ORGANIZACIONAL DE EMERGENCIA Y RESCATE

Este plan tiene dos objetivos:

Administrar y organizar la respuesta de la División Codelco Norte frente aemergencias y catástrofes.

Servir de plan maestro en normativas para que las distintas gerencias deCodelco Norte implementen los Planes Locales de Emergencia.

Fig. nº5-16: Formulario de “Orden de Atención Médica”.

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Nivel 3.Corresponden a emergencias muy graves que no pueden ser controladas por laUnidad de Electrodepositación. En este nivel se requiere la intervenciónoperativa y organizacional del Plan PODER y eventualmente la ayuda de

organismos externos, si los recursos Divisionales se hacen insuficientes. Eneste nivel se aplica el procedimiento de evacuación parcial o total de losrecintos industriales.

Nivel 4.Corresponden a emergencias catastróficas que sobrepasan los recursosDivisionales y que requieren necesariamente de la intervención de losorganismos nacionales o regionales de emergencia para ser controlados. Eneste nivel se aplica el procedimiento de evacuación masiva de las instalacionesindustriales.

5.7 Plan local de Emergencia.

El Plan Local de Emergencia se aplica frente a emergencias de nivel 1 y nivel 2.definidas en el Plan P.O.D.E.R. Por lo tanto, el Plan Local de Emergencia formaparte del plan P.O.D.E.R.

Cada área de trabajo cuenta con un plan local de emergencia, el cual tiene porobjetivo servir de guía para enfrentar emergencias de carácter leve o de nivel1 o nivel 2. Además, el Plan Local de Emergencia sirve como medio decapacitación del personal, define procedimientos de emergencia e identificarecursos para su ejecución.

Básicamente los riesgos a que está expuesta la Planta de Extracción porSolventes, se clasifican en tres grupos:

Riesgos naturales. Riesgos tecnológicos. Daños a las personas y/o a la propiedad.

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En la Fig. nº 5-17 se detallan estos tres puntos.

Luego, el Plan Local de Emergencia aborda los siguientes puntos:

Flujo de información y evaluación de la emergencia. Plan de evacuación. Procedimientos en caso de incendio. Atención de lesionados. Control de materiales peligrosos. Riesgos de origen natural. Distribución de recursos.

Fig. nº 5-17: Detalle de riesgos naturales, tecnológicos ya las personas y/o propiedad.

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Flujo de información.

Frente a eventos de contingencia, cada trabajador de la Planta de Extracciónpor Solventes (Testigo) debe informar inmediatamente al Jefe de Guardia o al

encargado de la sala de control (Fig. nº 5-18).

PERSONA QUE DETECTAUNA EMERGENCIA

SALA DE CONTROL OJEFE DE GUARDIA

Fig. nº 5-18 : Protocolo de comunicaciones.

SUPERVISOR OJEFE DE UNIDAD

A.P.R.

Emergencia Nivel 1 (Leve):Brigada Local de Emergencia.No aplica evacuación del personal.

Nivel 2 (grave):Brigada Local + Unidad operativa P.O.D.E.R.Evacuación parcial o total del área afectada. Nivel 3 (Muy grave):P.O.D.E.R. + posible apoyo externo.Evacuación total o parcial recinto industrial. Nivel 4 (Catástrofe):P.O.D.E.R. + Comité regional de emergencia.Evacuación masiva del recinto industrial.

En ausencia del supervisor

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Cuando el nivel de emergencia no logra ser mitigado por la brigada local de

emergencia de electrodepositación y por las acciones que pueda generar elsupervisor del área, éste último debe comunicar inmediatamente la emergenciaa la Central de Comunicaciones de Emergencia, cuyo número telefónico es elpresentado en la Fig. nº 5-21:

PERSONA QUE DETECTA UNA EMERGENCIA

Fig. nº 5-20 : Flujograma de comunicaciones Divisional frente a emergencias.

327 - 327 Fig. nº 5-21: Fono de la Central de

Comunicaciones de Emergencia

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En este caso, las atribuciuones de la Unidad de Electrodepositación sontraspasadas al Director de la Divisional de Emergencias.

Plano de evacuación.

Una evacuación del área de Extracción por Solventes dependerá del nivel deemergencia. Sin embargo, una vez definida, esta es obligatoria para el personal.En la Planta de Extracción por Solventes están claramente identificadas lassalidas de emergencia y vías de evacuación, las que tienen por destino las zonasde seguridad.Las zonas de seguridad son áreas de bajo riesgo. Las zonas de seguridaddefinidas para la Planta de Extracción por Solventes se muestran en la Fig. nº

5-22.

= Zona de se uridad

= Vías de evacuación

Fig. nº 5-22: Vías de evacuación y zona de seguridadde la Unidad de SX.

Donde:

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5.8 Control de incendios.

Generación del fuego.Para que se produzca un fuego es necesario que se combinen los siguientes

elementos: Combustible. Oxígeno. Calor.

A la combinación de estos tres elementos de le denomina “Triángulo del fuego”.(Fig. nº 5-23).

Dependiendo del tipo de combustible, la clase de fuego puede ser:

Clase A: El combustible es un derivado de la madera. Clase B: El combustible es un derivado del petróleo. Clase C. El combustible es un elemento eléctrico. Clase D: El combustible es un metal.

Fuego

Fig. nº 5-23: Triángulo del fuego.

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Fuentes de generación de incendio en la Planta de Extracción porSolventes.

Dependiendo del tipo de combustible, se tiene las clases de fuego detalladas

en las Tablas nº 5-1, nº 5-2 y nº 5-3.Tabla nº 5-1: Clase A. Derivados de la madera.

Zona o equipos CombustibleDecantadores Calaminas estructurales, canaletas y pasarelasEstanques agitadores,decantadores y casa debomba.

Papeles, guaipes, trapos.

Sala de control Papeles, cartones, archivadores, plásticos

domésticos, trapos.Bodega de reactivos Viruta de HDPE, mallas de nylon.Coalescedores, filtros,edificio de control.

Papeles, guaipe, trapos.

Estructura del sumidero. Calaminas estructurales.

Tabla nº 5-2: Clase B. Derivados del petróleo.Zona o equipos Combustible

Decantadores OrgánicoCasa de bombas Estanque de petróleo y bomba diesel.Estanque diluyentes Diluyente (Escaid 100) derramado, en tuberías.Bodega de reactivos Tridecanol, diluyente LIXFiltros Degremont OrgánicoFiltros Demister OrgánicoTK-5: acumulador deborras

Orgánico

TK-6: preparador de

diluyente.

Diluyente

TK lavador de borras(back wash)

Orgánico

TK-1: Orgánico cargado OrgánicoFiltros coalescedores 1,2, 3, 4 y 5

Orgánico

Sumidero borras Orgánico

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(procesos)Filtro Sparkler OrgánicoTrincheras de ductos OrgánicoTrincheras hacia

sumidero

Orgánico

Costado edificio control Aceite refrigerante (derrames).

Tabla nº 5-3: Clase C: Elementos eléctricos.Zona o equipos CombustibleAgitadores Tableros eléctricos, cablerías y conexiones.Sala eléctrica casaBomba

Tableros eléctricos, cablerías, conexiones,alumbrado.

Exteriores del área SX Tableros eléctricos, cablerías, conexiones,alumbrado.

En muchos de estos equipos existe el riesgo de explosión a causa de laexpansión de vapores. Estos equipos son los que almacenan orgánico, diluyentes,petróleo y reactivos.

Específicamente, en lo que dice relación con los productos químicos utilizados

en la Planta de SX, se consideran como sustancias peligrosas dado el riesgo deincendio y explosión los siguientes:

♦ Solvente Escaid 100.♦ Extractante M-5774♦ Petróleo Diesel♦ Antracita

Se consideran como sustancias no peligrosas,

Test Spectroquent. Nalcolyte. Exxal 13 alcohol (Tridecanol) Carbón mineral (Antracita) Zeorg (Zeolita). Diatomita Kieselguhr.

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Atapulgita. Carbonato de sodio.

Recursos para el control de incendio.La planta Industrial de Extracción por solventes cuenta con sistemas manuales,remotos y automáticos de detección y extinción de fuegos (Fig. nº 5-24 a la nº5-26), más las alarmas acústicas de terreno y visuales instaladas en la Sala deControl.

Fig. nº 5-25: Válvula de diluvio de áreamenor para extinción de incendio

Fig. nº 5-26: Extintor rodante deespuma

Fig. nº 5-24:Válvula de diluvio de área mayorpara extinción de incendio

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En términos generales,

La Detección automática (a) es hecha a través de sensores ubicados enterreno. Estos sensores lineales de temperatura activan el sistema

automático de extinción de incendio, el que genera una cuenta regresiva detiempo antes de iniciar la extinción (1). En algunos casos, no existe cuentaregresiva y la extinción parte inmediatamente (2). Algunos de estossensores se muestran en las Fig. nº 3-27 a Fig. nº3-36,

La extinción remota (b) es hecha a través de la botonera que se ubica en laSala de Control (Fig. nº 3-27). Cada botonera tiene asociado un sector deextinción de fuego. La extinción parte inmediatamente pulsada la botonera.

La extinción manual (c) es realizada en terreno, presionando la botoneraubicada en la válvula de diluvio del sector en conflicto. La extinción delincendio parte inmediatamente.

Las áreas que cuentan con protecciones automáticas, manuales o remotas, sonlas detalladas en la Tabla nº 5-4. En ella se ha identificado el tipo de detecciónmediante las letras (a), (b) o (c) y el tiempo de respuesta, según (1) o (2), deacuerdo con los párrafos precedentes.

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Tabla nº 5-4: Equipos con sensores de detección y extinción automática deincendio.

Equipos Tipo de

extinción

Equipo específico Equipo de extinción

Decantadores (a), (1), (b), (c) E1A, E2A, S2A,S1A, E2B, S1B

08 Monitores deespuma AFFF

Sumidero deprocesos

(a), (1), (b), (c) 08 Monitores deespuma AFFF

Bodega de reactivos y estanque BE1

(a), (1), (b), (c) 08 Monitores deespuma AFFF

Estanques deorgánico, de

electrolito, dediluyente.

(2), (b), (c) 08 Monitores deespuma AFFF

Sala de control Sistema dedetección,sensores dehumo.

Extintores manuales.

Sala de bombas AguaCoalescedores (a), (2), (b), (c) 1, 2, 3, 4 y 5 08 Monitores de

espuma AFFF

Sala eléctrica (a), (1), (c), perocon alarma visualen la Sala deControl.

Extintores de CO2 ySistema estacionariode inundación con CO2.

La Planta Industrial de SX cuenta con los siguientes recursos para el controlde incendios y emergencia, en variadas cantidades:

- Extintores manuales PQS (Fuego clase A, B y C).- Extintores manuales de CO2 (Fuego clase C)- Extintor rodante de espuma.- Extintor rodante PQS.- Circuitos abiertos de control de fuego.- Paños de mangueras a grifos, pistones regulables, reducciones y otros

accesorios.

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5.9 Las Normas Ohsas 18000.

Las normas Ohsas 18000 son una serie de estándares voluntariosinternacionales relacionados con la gestión de seguridad (S) y salud ocupacional

(SO). La sigla Ohsas representa la abreviatura de Occupational Health andSafety Assessment Series.

Las Normas Ohsas nacen tomando como base las normas BS 8800:1996 de laBritish Standard. Las British Standard son guías Inglesas para Sistemas deGestión de Salud y Seguridad Ocupacional.

La estructura de las normas Ohsas 18000 la hace compatible con las ISO 9000(Calidad) e ISO 14000 (Ambiente), permitiendo la integración de los tressistemas de gestión.

Las normas Ohsas 18000 buscan asegurar el mejoramiento de la salud y laseguridad en el trabajo a través de una gestión sistemática y estructurada. Enotras palabras, el objetivo operativo del SG en S y SO es prevenir y controlarlos riesgos en el lugar de trabajo y asegurar que el proceso de mejoramientocontinuo permite minimizarlo.

Las Ohsas 18000 es un sistema que entrega requisitos que deben cumplirsepara implementar un sistema de gestión (SG) de seguridad (S) y saludocupacional (SO). Los requisitos pueden ser legales, normativas nacionales einternacionales, etc.

Una vez implementado el SG en S y SO de acuerdo con los requerimientos delas Ohsas, una empresa puede formular una política con objetivos específicosasociados y el mejoramiento continuo en salud y seguridad ocupacional. Elsistema de gestión implementado de acuerdo con los requisitos definidos en lasOhsas 18000 puede ser evaluado y certificado.

Las Ohsas 18000 pueden ser aplicadas por cualquier tipo de organización, dadoque no son específicas en el diseño del sistema de gestión de S y SO ni en loscriterios de evaluación del desempeño del sistema. Es la misma organización,dada su experiencia y sus aspiraciones de superación, quien establece loscriterios y rigurosidad de evaluación. Por lo tanto, la norma la puede aplicarcualquier tipo de organización que quiera:

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a) Establecer un SG en S y SO para prevenir y controlar los riesgos.b) Implementar, mantener y mejorar continuamente un SG en S y SO.c) Asegurar la conformidad en el cumplimiento de su política de S y SO.d) Demostrar esta conformidad a otros.

e) Buscar certificación.El sistema de gestión en salud y seguridad ocupacional (SG en S y SO), loconforman cinco elementos, que deben considerar lo d puntualizado en la Fig. nº5-28.

Planificación

•Identificación, evaluación y control de riesgos

•Objetivos y metas

•Designación de responsabili dad y autoridad ;

asignación de recursos para alcanzar objetivos

Implementación y Operación

Evaluación y Acción

Correctiva

Revisión de Gerencia

MejoramientoMejoramientoMejoramientoMejoramiento

ContinuoContinuoContinuoContinuo

•Requerimientos legales y otros

•Estructura y responsabilidad•Capacitación, conocimiento y competencia

•Documentaci ón del SGSySO

•Control operacional

•Preparació n y r espuestas ante Emergencias

•Control de documentos•Monitoreo y medición del desempeño

• Accident es, i nci dent es, no con formidad es,

acciones correctivas y preventivas

•Registros

• Au ditorías

•Comunicación y consulta

Política de S.S.O.•

Que sea parte integral d el negocio•Provea los recursos adecuados y apropiados

•asegurar su comprensión e implementación

•Asegurar entrenamiento a todos los niveles

•Revisa el desempeño general de la

organización

•Analiza factores internos y externos

que afecten el sistema

•Las auditorias

Fig. nº 5-28 : Elementos del Sistema de Gestión en seguridad y Salud ocupacional.

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Los beneficios de implementar un SG de S y SO sobre la base de las Ohsas18000, entre otros, son:

Mejora la comunicación. Mejora el desempeño en seguridad y salud ocupacional. Mejora la calidad de vida laboral y personal de los trabajadores. Disminuye la accidentalidad y enfermedades profesionales, mediante la

prevención y control de los riesgos. Aumenta la productividad. Reduce los daños a equipos y materiales a causa de accidentes o por

interrupciones de producción no deseadas. Mejora la calificación de la fuerza de trabajo y su motivación dada la

satisfacción de sus expectativas de empleo. Ayuda al cumplimiento de la normativa legal vigente. Engrandece la imagen positiva de la organización. Favorece la capacidad negociadora de la organización. Aumenta la competitividad de la organización.

Inicio de la certificación Ohsas 18001, por Codelco Norte.

Junio de 1998.Codelco Norte, hace un levantamiento del estado del desempeño de su gestiónen materia de seguridad, de acuerdo con los planes que en ese entonces semanejaban. A raíz de ello quedó de manifiesto que los niveles declarados decumplimiento por parte de cada una de las subgerencias no se correlacionabancon el desempeño demostrable. Después de una arduo análisis que concluyo queel sistema de seguridad utilizado hasta ese momento sólo era propio de laDivisión y no correspondía a sistemas reconocidos internacionalmente.Codelco Norte (en ese entonces, División Chuquicamata) decide contratar una

empresa externa para implementar un sistema de seguridad internacionalmentereconocido. Aquí la elegida sería la norma británica BS 8800 (British Standard8800) la que estandarizaría el sistema de seguridad de ex DivisiónChuquicamata. También en ese momento surge la visión de la certificaciónfutura en materia de seguridad, apoyada en la experiencia Divisional y externa

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Cada uno de estos ocho planes de acción, tiene asociado actividades para sucumplimiento efectivo. En el caso particular de la Gerencia de Hidrometalurgiason:Plan nª1: Dar cumplimiento a las normativas legales vigentes.

Mantener actualizados los requerimientos legales e informar a las áreas. Identificar los requerimientos legales y otros aplicables a todas las áreasde la gerencia hidrometalurgia.

Establecer un plan que corrija las desviaciones detectadas en cada una delas áreas.

Plan nº 2: Mejoramiento de la seguridad de las personas.Este punto dice relación con asegurar que los trabajos se realicen bajo riesgoscontrolados. Las actividades asociadas son: Capacitar al personal respecto de la determinación de peligros y evaluación

de riesgos. Establecer un programa que administre los riesgos en las áreas de acuerdo

a su criticidad. Asegurar que las empresas colaboradoras establezcan un plan para el

control de riesgos detectados. Definir los riesgos por puestos de trabajo, para luego capacitar e instruir a

los trabajadores.

Plan nº 3: Respuesta efectiva ante emergencias. Realizar un levantamiento de los riesgos de emergencia en cada área de

trabajo y/o proceso. Formulación e internalización del plan de emergencia y programa de

simulacros, a través de la capacitación permanente. Revisión y actualización del plan operacional de emergencia. Homologar y capacitar a brigadistas internos de acuerdo a los riesgos del

área. Establecer y coordinar en la G.R.A.C. los recursos necesarios para la

aplicación del plan local de emergencia (P.L.E.).

Plan nº 4: Mejoramiento de condiciones de trabajo.Este punto dice relación con mantener las condiciones sanitarias y ambientalesadecuadas en los lugares de trabajo. Sus actividades son: Coordinar con el DHI la realización de un levantamiento del mapa de riesgo

para determinar el impacto sobre la salud ocupacional.

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Este punto persigue asegurar el cumplimiento de los compromisos contraídosen el presente Plan. Las actividades asociadas son: Establecer un programa de auditorias internas y externas. Mantener un registro e informar las observaciones detectadas en las

auditorías.

Año 2000.En este año se enfatiza la capacitación en el nuevo sistema de gestión deseguridad y salud ocupacional, a los distintos actores de la ex División, de talforma de establecer un camino y nivel común para el entendimiento ycumplimiento del nuevo sistema.

Desde 2000 y hasta el 2003.Se han realizado esfuerzos en el cumplimiento de los ocho planes de acción.

Desde 2004 en adelante.A partir de 2004, eexxiissttee uunn ppllaann ddee 4466 aaccttiivviiddaaddeess ssoobbrree eell qquuee sseeccoonnccrreettaarráánn llooss eessffuueerrzzooss ccoonn llaa aammbbiicciioossaa mmeettaa ddee cceerrttiiffiiccaarr eenn eell ttrraannssccuurrssooddee 22000055.. EEssttaass aaccttiivviiddaaddeess vviieenneenn aa eenntteerraarr eell ccuummpplliimmiieennttoo ddee ttooddaass lloossrreeqquueerriimmiieennttooss ((ccllááuussuullaass y y ssuubb ccllááuussuullaass)),, iinniicciiaallmmeennttee rreedduucciiddaass aa aaqquueellllaassccrrííttiiccaass y y mmaanniiffeessttaaddaass eenn llooss oocchhoo PPllaanneess ddee AAcccciióónn..

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6. ASPECTOS AMBIENTALES.

A continuación se revisan las Políticas Corporativas y Divisionales relacionadascon el medio ambiente.

6.1 Política Corporativa de Desarrollo Sustentable.

Alcances generales de la Política Corporativa de Desarrollo Sustentable.

Codelco estableció, a partir de junio de 2003, su Política de DesarrolloSustentable. Ella establece un contexto conceptual amplio, le brindadireccionamiento estratégico y fortalece a una serie de políticas específicas,directrices y normas vigentes en la Corporación.

La Política de Desarrollo Sustentable tiene orientaciones para la protección delmedio ambiente, los trabajadores y las comunidades relacionadas con laCorporación; e introduce en la gestión el principio preventivo, que apunta alcontrol de los aspectos ambientales y riesgos asociados a todos los ámbitos desu actividad, la minería del cobre y subproductos.

Esta política también precisa que los compromisos asumidos deberánpromoverse entre todas las personas relacionadas con las operaciones de lacompañía, esto es entre sus colaboradores (proveedores y contratistas),

trabajadores, clientes y miembros de las comunidades del entorno.

A continuación se enuncia la política corporativa de desarrollo sustentable.

Política Corporativa de Desarrollo Sustentable.

La misión de Codelco es desplegar, en forma responsable y ágil, toda sucapacidad de negocios mineros y relacionados, con el propósito de maximizar en

el largo plazo su valor económico y su aporte al Estado de Chile.En su gestión, Codelco privilegia el desarrollo sustentable especialmente en elámbito de la ética, la transparencia y el apoyo a procesos regulatorios basadosen evidencia científica sólida. Privilegia también el diálogo con los actoresrelevantes, internos y externos, con miras a construir confianzas mutuas y acooperar en la construcción del bien común sobre bases de equidad.

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El compromiso de Codelco con el desarrollo sustentable y la responsabilidadsocial es parte integral de su proyecto empresarial, ya que incide en el aumentode su competitividad y en el logro de los beneficios a los que aspira en elmediano y largo plazo. Este proyecto se traduce en una gestión orientada a

lograr, simultáneamente, una adecuada rentabilidad sobre el capital invertido,el cuidado por sus trabajadores, la protección del medio ambiente, el acceso alos mercados y la aceptación y respeto de la comunidad.Para ello, Codelco se compromete a:

• Desarrollar y mantener prácticas de negocio éticas y responsables.• Respetar y proteger los derechos humanos fundamentales, consagrados

en la Declaración Universal de los Derechos Humanos de la ONU, y ladignidad de todas las personas que trabajan en sus operaciones.

• Incorporar criterios de desarrollo sustentable dentro del proceso detoma de decisiones de la compañía, incluyendo aspectos como protecciónde sus trabajadores, responsabilidad ambiental e impactos sociales, enlas zonas de influencia de sus operaciones.

• Contribuir a generar condiciones favorables que estimulen y refuercenel desarrollo de las comunidades en el entorno de sus operaciones.

• Implantar y mantener sistemas de gestión eficaces y eficientes en lasáreas de medio ambiente, seguridad, salud ocupacional, calidad yrelaciones comunitarias, en un marco de prevención y mejoramientocontinuo.

• Proyectar la sustentabilidad del negocio en el largo plazo asegurando larentabilidad del capital invertido sobre la base del desarrollo continuode la demanda y de los recursos mineros, humanos y tecnológicos.

• Estimular, en conjunto con la industria, el desarrollo y usoambientalmente responsable de los productos que genera en todo suciclo de vida, desde su extracción, procesamiento, uso, reciclaje hasta sudisposición final.

• Contribuir al desarrollo de información científica sólida para influir elestablecimiento de regulaciones respecto del cobre en el medio

ambiente y la salud humana, que no limiten innecesariamente su acceso alos mercados.

• Implantar y mantener mecanismos de comunicación e informaciónoportunos y transparentes sobre su desempeño y sus efectos en elámbito de la sustentabilidad, comprometiéndose además a emitirreportes verificables sobre la materia.

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• Promover los compromisos de esta Política de Desarrollo Sustentable deCodelco entre todas las personas relacionadas con sus operaciones; estoes, sus colaboradores (proveedores y contratistas), trabajadores,clientes y miembros de las comunidades del entorno.

6.2 Política Corporativa de Gestión Ambiental, Seguridad y SaludOcupacional

La Corporación Nacional del Cobre de Chile es una empresa minera del Estado,industrial y comercial, orientada a la exploración y explotación de yacimientosmineros, principalmente de cobre, cuya producción comercializainternacionalmente. Su misión es desplegar, en forma responsable y ágil, todasu capacidad de negocios mineros y relacionados, con el propósito de maximizaren el largo plazo su valor económico y su aporte al Estado de Chile.

Codelco Chile se compromete a una gestión empresarial que proteja laintegridad física, la salud y calidad de vida de sus trabajadores, la de suscolaboradores directos y la de otras personas que pueden verse afectadas porsus operaciones. Asimismo, se compromete a respetar el medio ambiente y apromover el fortalecimiento de sus relaciones con la comunidad.

6.3 Política de Gestión Integral de Calidad, Seguridad y Ambiente.

La Fig. nº 6-1 muestra la Política de Gestión Integral de Calidad, Seguridad yAmbiente de División Codelco Norte.

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Sobre la base de la política de Gestión Integran de Calidad, Seguridad yAmbiente, nacen los compromisos Ambientales Divisionales.

Fig. nº 6-1: Política de Gestión Integral de Calidad, Seguridad y Ambiente.

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6.4 Compromisos Ambientales derivados de la Política Integral.

El compromiso con la protección del ambiente es uno de los siete impulsosestratégicos definidos por Codelco, para consolidar su posición de liderazgo en

el mercado internacional del cobre.Es así como en la implementación de la Política de Gestión Integral, la GerenciaGeneral de Codelco Norte procura disponer de los recursos necesarios paraalcanzar los siguientes compromisos en temas ambientales:

♦ Mejorar la calidad de vida de los trabajadores, colaboradores, asegurandoque sus actividades, productos y servicios cumplan con la normativaambiental y otros requisitos voluntarios suscritos por la organización.

♦ Implementar un sistema de Gestión Ambiental preventivo y enmejoramiento continuo, basado en la norma ISO 14001 y consistente conuna certificación corporativa en Abril de 2003.

♦ Identificar y controlar los aspectos ambientales significativos y susimpactos, estableciendo metas de corto y largo plazo, especialmente en loscinco puntos mostrados en la Fig. nº 6-2.

Fig. nº 6-2: Aspectos ambientales significativos.

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♦ Desarrollar programas de capacitación y de investigación ambientales,aplicables a la actividad divisional.

♦ Cooperar con las autoridades en el desarrollo del marco regulatorio

aplicable a la organización.♦ Preferir a proveedores y contratistas que posean altos estándares de

desempeño ambiental.

♦ Poner en practica procedimientos de contingencia ambiental para enfrentarincidentes inesperados.

♦ Incorporar consideraciones ambientales en la toma de decisionesestratégicas y operativas.

♦ Mantener una comunicación proactiva con los trabajadores, con lasautoridades y con la comunidad en general.

♦ Realizar una vez al año, la revisión de estos compromisos ambientales.

6.5 Programas ambientales sectoriales (P.A.S.).

Cada Gerencia tiene asignado programas ambientales específicos que debecumplir y que se enmarcan en el Sistema de Gestión Ambiental, base de lacertificación ISO 14001. En el caso particular de la Unidad de Extracción porsolvente, su P.A.S. es:

Unidad SX.• Mejoramiento de la gestión de residuos.• Rediseño del Plan Operacional de Emergencia y Rescate (PODER).• Capacitación de la Supervisión en el protocolo de comunicaciones (PODER).• Programa del manejo y vulnerabilidad del recurso agua.

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6.6 Alcances sobre manejo de sustancias peligrosas.

En el proceso de Extracción por Solventes se utilizan y generan variassustancias químicas peligrosas y no peligrosas. Las primeras son ingresadas a

la División (Extractantes, diluyentes, petróleo, etc.) mientras que lasgeneradas, llamados residuos, provienen del proceso productivo (Electrolito,soluciones acuosas, Borra). La R-025 regula el uso, manejo, almacenamiento ytransporte de sustancias peligrosas.

Se entiende por sustancia química peligrosa aquella que por su naturalezaproduce o puede provocar daños momentáneos o permanentes a la saludhumana, animal, vegetal y a los elementos materiales como instalaciones,máquinas, edificios, equipos, etc.

En general, las sustancia peligrosas poseen algunas de las siguientecaracterísticas:

Descomposición por el fuego. Efecto asfixiante. Generación de productos (líquidos, sólidos o gaseosos) tóxicos por

descomposición o por reacción química Reacciones químicas con generación de calor. Producen intoxicación. Susceptibles a inflamarse. Susceptibles de estallido. Efecto corrosivo.

En Extracción por Solventes, constituyen materiales y sustancias peligrosas,por ejemplo:

Soluciones ácidas: electrolito avance, spent, PLS, Refino, agua de lavado deorgánico.

Diluyente. Extractante orgánico. Petróleo. Aceite lubricante. Aceite hidráulico. Arena contaminada.

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Elementos plásticos contaminados, proveniente de filtros de electrolitocargado y coalescedores.

Lonas de filtros de placas contaminadas con residuo orgánico. Isocontenedores, estanques plásticos, etc. Contaminados con reactivos

orgánicos. Greatting contaminados. Trapos, guaipes, EPP y materiales menores contaminados.

6.6.1 Adquisición e Ingreso de sustancias peligrosas a la División.

Codelco Norte, con el fin de controlar la adquisición y el ingreso de productosquímicos (incluye sustancias peligrosas) a implementado una secuencia de pasosadministrativos denominado IP (Instrucción de Procedimientos). El IP-061 esuna instrucción escrita en formato de procedimiento administrativo, que tienepor objetivo lograr el control de sobre la adquisición y el ingreso de productosquímicos a la División, ya sea por adquisición propia o de terceros. Ademásdefine sustancia peligrosa y lista las normas locales, nacionales einternacionales sobre las que se basa. También hace mención a laobligatoriedad de contar en el lugar de almacenamiento de las sustanciasquímicas, de sus Hojas de Seguridad (HDS). Estas HDS deben ser fácilmenteaccesibles y deben estar escritas en idioma Español.Básicamente, la secuencia de pasos a seguir para el ingreso de sustancias

peligrosas a la División, es el mostrado en la Fig. nº6-3.

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Fig. nº 6-3: IP 061: procedimiento administrativo de adquisición, ingreso ymanejo de productos químicos.

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Además se requiere informar mensualmente al Area Normalizadora, los stock yubicación de productos químicos almacenados en bodega. Un ejemplo semuestra en la Fig. nº6-5.

Fig. nº6-5: Informe de stock y ubicación se sustancias químicas.

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6.6.2 Manejo operacional de sustancias peligrosas y disposición final.

El manejo operacional de sustancias y de los residuos peligrosos generadosconsidera entre otros:

Manejo adecuado en terreno de las sustancias y residuos peligrosos. Disposición en terreno de los residuos peligrosos. Traslado y disposición en vertederos autorizados. Acciones frente a derrames de sustancias y residuos peligrosos.

A continuación se detalla cada punto.

Manejo adecuado en terreno de las sustancias y residuos peligrosos.Un ítem crítico es la preparación de la mezcla orgánica, dada la cantidadcirculante y su peligrosidad frente a derrames e incendios. Los encargados deterreno de la Planta de SX deben constatar el buen funcionamiento de losequipos que intervienen, la inexistencia de roturas o filtraciones en las líneasde circulación de las soluciones de mezcla (extractante o diluyente) y laparalización de trabajos que impliquen la generación de chispas o la presenciade fuego en el sector de preparación.Un cuidado adicional es evitar derrames durante el llenado del estanque demezcla por rebalse y durante la succión de extractante desde losisocontenedores. En el primer caso, el encargado de terreno debe permaneceratento al llenado del estanque y avisar vía radio al personal de abastecimientodel nivel de llenado. En el segundo caso, se debe disponer de baldes paracontener líquidos remanentes existentes al interior de las mangueras desucción y durante el traspaso a otro isocontenedor.Los isocontenedores vacíos pueden ser re-utilizados como depósitos deresiduos. Para ello, deben ser pre-lavados con diluyente en el sector autorizado(sector 2SA). El residuo líquido generado debe ser retornado al proceso.Posteriormente debe enjuagarse con agua a presión, recirculando a proceso el

líquido generado en esta actividad.Así los isocontenedores pueden ser utilizados como depósitos para:

a. Disposición de la borra proveniente de la actividad de recuperación deorgánico.

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b. Disposición de relleno de filtros, mientras se ejecuta la mantención deéstos.

c. Disposición transitorio de residuos industriales no peligrosos. Elalmacenamiento rutinario corresponde a isocontenedores especialmente

habilitados e identificados, dispuestos en terreno.

Disposición en terreno de los residuos peligrosos.

En general, los líquidos peligrosos como diluyentes, orgánicos, soluciones deelectrolito, agua contaminada con estos líquidos, permanecen en el circuito deExtracción por Solventes, siendo las canaletas el camino de evacuación ocirculación hasta el sumidero de procesos.

Respecto de los sólidos contaminados, como:

- Envases.- Equipo de protección personal.- Tierra.- Materiales absorbentes, etc.

Estos deben ser lavados en zonas autorizadas y que permitan la evacuación delíquido resultante hacia sumidero. Los sólidos lavados deben ser almacenados

en recipientes plásticos de 200 litros de color azul debidamente rotulados yprovistos de bolsa plástica en su interior.

Traslado y disposición en vertederos autorizados.

Para la disposición de residuos existen cinco zonas autorizados por el serviciode Salud, en la División Codelco Norte, distrito Chuquicamata. Estas son:

Patio de neumáticos. Patio de chatarra. Vertedero de residuos domésticos e industriales no peligrosos. Zona de ordenamiento temporal de residuos peligrosos. Botadero 57 de Mina Chuquicamata y Mantención Mina.

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Fig. nº 6 –7: Formulario R.014.DGA

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6.8 Generalidades de la Normativa Legal de las sustancias peligrosas ysu clase.

Como se definió anteriormente, la Norma Chilena Oficial NCh 382, Of 89

(INN), establece la terminología y clase de sustancias peligrosas.6.8.1 Terminología.

Comburente:Sustancia o mezcla de ellas, que proporciona el oxígeno u otroelemento necesario para una combustión.

Combustible: Sustancia o mezcla de ellas que es capaz de entrar encombustión.

Combustión: Oxidación rápida de una sustancia por acción del oxígeno del aireu otro comburente con desprendimiento de calor y normalmente gases, luz ollama.

Combustión espontánea: Encendido de una sustancia o materia, causado por unelemento que la integra o está en íntimo contacto y reacciona con ella.

Corrosión: Proceso de carácter químico, causado por determinadas sustancias,que desgasta a los sólidos o que puede producir lesiones más o menos graves alos tejidos vivos; pueden producirse ambos efectos a la vez.

Deflagración: Combustión que se propaga a través de la masa de una sustancia,con velocidad inferior a la del sonido, sin generarse una onda de presión.

Detonación: Explosión en la cual la reacción química produce una onda dechoque o de presión, la que venera altas temperaturas y gradientes de presión-se transmite por onda explosiva que afecta a la totalidad de la masa casiinstantáneamente y produce efectos rompedores y demoledores.

Estallido: Proceso físico, caracterizado por el destrozo repentino de un objetopor el impulso de tensiones internas, produciendo estruendo proyecciones deeste objeto.

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Explosión: Acción y efecto de una reacción físico-química, caracterizada por sugran velocidad de desarrollo, que envuelve una expansión extremadamenterápida de los gases generados, la que se asocia a una onda de compresión;generalmente, va acompañada de liberación de calor.

Explosivo: Sustancia o mezcla de sustancias capaz de hacer explosión.

Infección: Estado de enfermedad producido por la acción de microorganismospatógenos.

Inflamación: Iniciación de la combustión provocada por la elevación local de latemperatura. Este fenómeno se transforma en combustión propiamente talcuando se alcanza la temperatura de inflamación.

Temperatura de inflamación: Se conoce también como punto de inflamación, esla temperatura mínima, medida en condiciones prefijadas en el líquido, a la cualla sustancia desprende suficientes vapores para formar, con el aire, una mezclainflamable, la cual puede encenderse en contacto con una chispa o una llama.

Temperatura de ignición: Temperatura mínima para que en una sustancia seinicie o en ella se cause una combustión autosostenida, independientemente deuna fuente de energía externa.

Sustancia Peligrosa: Aquella que, por su naturaleza, produce o puede producirdaños momentáneos o permanentes a la salud humana, animal o vegetal y a loselementos materiales tales como instalaciones, maquinarias, edificios, etc.

Sustancia Pirotécnica: Sustancia o mezcla de sustancias destinada a producirun efecto calorífico, luminoso, sonoro, gaseoso o fumígeno, o una combinaciónde tales efectos, como consecuencia de reacciones químicas exotérmicasautosostenidas, normalmente no detonantes.

Temperatura crítica: Aquella por encima de la cual la materia solamente puedeexistir en estado gaseoso.

Toxicidad.- Propiedad de una sustancia que, por acción de contacto o absorbidapor un organismo, sea por vía oral, respiratoria o cutánea, es capaz de producirefectos nocivos sobre la salud humana, animal o vegetal, incluso la muerte.

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Clase 2: Gases comprimidos, licuados, disueltos a presión, ocriogénicos.

Esta clase comprende gases inflamables, no inflamables, gas comprimido, gaslicuado, gas criogénico, gas tóxico, etc. Un gas comprimido es cualquier

material o mezcla dentro de un contenedor o cilindro con una presión absolutamayor a 3 bares a 21 ºC ( Ej.: hidrogeno, metano, etc.). Un gas licuado es ungas en equilibrio con su liquido a una temperatura de 21 ºC (gas propano,amoniaco, cloro, etc.). La norma NCh.2120/2.Ofs9 define los gasescomprimidos, licuados, disueltos a presión o criogénicos.Ejemplos: acetileno, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, cloro, amoníaco, etc.

Clase3: Líquido inflamable y líquido combustible.Un líquido inflamable es cualquier líquido que tiene un punto de inflamación bajolos 37 ºC (ej.:gasolina, alcohol etílico, tolueno, etc.).Un líquido combustible es cualquier líquido que tiene un punto de inflamaciónsobre los 37 ºC y bajo los 93 ºC (aceites combustibles, petróleo diesel,kerosene, etc.).Punto de Inflamación es la menor temperatura a la cual los vapores delcompuesto forman una mezcla inflamable con el aire u oxigeno.La norma NCh.2120/3.Of89 define los Líquidos Inflamables y Combustibles.

Fig. nº 6-9: Rótulos de identificación de gases (Guía 06, 07 y 04).

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Clase 5: Sustancias comburentes (oxidantes) y peróxidos orgánicos.Una sustancia oxidante es un compuesto que produce oxígeno rápidamente paraestimular la combustión de materias orgánicas e inorgánicas (Ej.: ácido nítrico,nitrato de sodio, hipoclorito de calcio, permanganato de potasio, etc.).Un peróxido orgánico es un derivado orgánico del peróxido de hídrogeno (Ej.:

agua oxigenada). La norma NCh.2120/5.OfS9 define las sustancias oxidantes yPeróxidos Orgánicos.

Fig. nº 6-11: Rótulos de identificación de sólidos inflamables(Guía16, 24, 18 y 19).

Fig. nº 6-12: Rótulos de identificación de sustancias oxidantes y peróxidos orgánicos.(Guías 22 y 24)

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Clase 6: Sustancias venenosas (tóxicas) y sustancias infecciosas.Una sustancia tóxica o "venenosa" es cualquiera sustancia capaz de causar dañoa organismos vivientes como resultado de interacciones químicas (Ej.: cianurode hidrogeno, fosgeno, anilina, paratión, etc.).

Un agente etiologico o sustancias infecciosa es un microorganismo viviente quepuede causar enfermedades a los seres vivientes. (Ej.: Virus Sida, bacterias,etc.).La norma NCh.2120/6.Of89 define las Sustancias Tóxicas o Infecciosas.

Clase 7: Sustancias radiactivas.Una sustancia radioactiva es cualquier material que emite radiaciones en formaespontánea. ( Ej. : Yodo radioactiva, cobalto, uranio, plutonio, etc.).La norma NCh.2120/7.Ofg9 define las Sustancias Radioactivas.

Fig. nº 6-13: Rótulos de identificación de sustancias tóxicas y sustanciasinfecciosas. (Guía 27 y 29)

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6.9 La certificación ISO 14001.

La implementación de la ISO-14.001 en toda la Corporación, incluida la CasaMatriz, es una decisión corporativa que se fundamenta en varias razones:

• A través de esta certificación internacional, Codelco demuestra que sugestión es responsable con el medio ambiente.

• La empresa también obtiene mayor control de las operaciones y losprocesos, así como mejoras en eficiencia y competitividad.

• Hay un compromiso para reducir y controlar los impactos ambientales,desarrollar un enfoque ambiental preventivo y disminuir riesgos eimpactos negativos que dañen a las personas, los recursos y el medioambiente.

• La aplicación de un sistema de gestión ambiental supone conocer toda lalegislación y los compromisos aplicables al quehacer minero, asegurandoel cumplimiento con la legislación. Eso permite anticiparse a nuevasexigencias.

• La tendencia actual es que las normas ISO se están convirtiendo enfactor clave para el desarrollo y el comercio internacional.

• Codelco ha asumido la responsabilidad social empresarial como uncompromiso corporativo, haciendo de ésta una directriz de la compañía.

La División Codelco Norte ha recibido la visita de los inspectores/auditores el

31 de marzo de 2003. Al cabo de cinco días de recorrer las numerosasinstalaciones de la División y de comprobar el cumplimiento en laimplementación del sistema de gestión ambiental derivado de la Política deGestión Integral, han recomendado la certificación ambiental de los procesosde Codelco Norte bajo la norma ISO 14001.

La División Codelco Norte certificó el 28 de mayo de 2003. Entregó elcertificado la empresa internacional Aspects Moody Certification.

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7. Bibliografía.

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Normas Internas NEO, NEC, NEL y R, de Codelco Norte, versión 2003.

Plan PODER, de la Gerencia de Riesgos, Ambiente y Calidad, GRAC, CodelcoNorte, Versión 2000.

Sistema de Gestión Codelco, Manual para Trabajadores, Edición 2003.

Ley 16744, Normas sobre Accidentes del Trabajo y EnfermedadesProfesionales, Edición 1999.

Márquez F, Curso “Manejo de Sustancias Peligrosas” para Codelco Chile,Div. Chuquicamata, IIT, Universidad de Concepción, Dic. 2001.

Documentación y Manuales Variados Relacionados con el Proceso deExtracción por Solventes, Equipos y Características de Diseño.Supervisores de División Codelco Norte, 2003 – 2004.

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ANEXO

Anexo nº1: Guías de peligros y acciones de emergencia para las sustanciaspeligrosas, según sus clases, de acuerdo con las Normas Chilenas NCh

382, Of. 89 (INN).

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