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Piro I 15-03-11il

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  • PIROMETALURGIA I

    Universidad de AtacamaCOPIAP - 2011

  • Pirometalurgia: Obtencin y refinacin de metales utilizando calor.

    El objetivo principal de la fundicin es separar el cobre de otros minerales e impurezas. Para esto el concentrado de cobre pasa por varios procesos hasta obtener cobre blister que contiene aproximadamente 99 % de cobre.

  • Fundiciones de Cobre en Chile

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  • Proceso Productivo Fundicin PaipoteVapor de AguaConcentrados de Cobre 8 10 % agua20-50 % cobre20-38 % azufre30-50 % fierro y otrosnodos de Cobre 99,7 %CuCobre Blister 98-99 %CuSecador RotatorioConvertidor TenienteConvertidor Peirce SmithRefino a Fuego y Moldeo de AnodosRefinera Electroltica CodelcoPlantas Acido SulfricoGases de ProcesoAcido SulfricoPlantas LixiviacinHorno ElctricoLimpieza de EscoriaEscorias a Botadero 0,8 % Cu

  • Secado de ConcentradoEl objetivo del secado es eliminar en la forma de vapor el agua contenida en los concentrados. La humedad de los concentrados normalmente vara en rango de 8-10%.

    El secado se realiza mediante un secador rotatorio de 55 tph de capacidad, el que cuenta con un quemador de petrleo, Enap-6.

    Los gases de la combustin a una temperatura alrededor de 500 C se ponen en contacto con el concentrado hmedo. La mayor parte del agua se transforma en vapor de agua, lo que permite producir un concentrado seco con una humedad residual de 0,2%.

  • Fusin de ConcentradosEl objetivo de la fusin es llevar a estado lquido el concentrado de cobre y producir la separacin del Metal blanco, compuesto principalmente sulfuro de cobre, en el fondo del reactor. En la parte superior del bao fundido se tiene la Escoria que contiene slice y xidos de fierro.El principio de funcionamiento del convertidor Teniente consiste en aprovechar el calor generado en la combustin del azufre y de la oxidacin del fierro de los concentrados, Para lo cual se insufla aire con un 38% de enriquecimiento de oxgeno a travs de 30 toberas de soplado, logrndose una temperatura de operacin de 1.250 C.

    El CT de Paipote mide 15 m de largo y 4 m de dimetro. Se inyecta concentrado seco mediante 2 toberas ubicadas en la lnea de toberas de soplado del CT. Adems por un Inyector de carga se agrega fundente silceo, circulantes y concentrado. La fusin diaria del CT es del orden de 1.000 tons.

  • Convertidor Teniente Paipote

    Fundente Silceo Minerales Fund. Directa Circulantes y Polvos Concentrado Hmedo

    Gases de ProcesoSO2Concentrado SecoAire y Oxgeno Industrial Metal BlancoEscoria

  • Conversin de Metal BlancoEl objetivo de la conversin es eliminar el azufre y el hierro contenidos en el metal blanco, para lo cual se insufla aire enriquecido con oxgeno dentro del bao fundido del convertidor Peirce Smith.

    El proceso de conversin es discontinuo o batch, una carga de 3 ollas de metal blanco dura 120 minutos. Se realizan de 9 a 10 ciclos o cargas de conversin por da.

    Paipote cuenta con 2 CPS de 7,2 m de largo y 3 m de dimetro, uno se encuentra en operacin y otro se encuentra en mantencin o stand-by fro.

    El cobre metlico producido se denomina como cobre blister o cobre sucio.

  • Convertidor Peirce SmithGases de ProcesoSO2Aire y Oxgeno IndustrialMetal BlancoCobre Blister

  • LIMPIEZA DE ESCORIA EN HORNO ELECTRICO

    La limpieza de escoria tiene como objetivo recuperar la mayor parte del cobre arrastrado en la escoria del Convertidor Teniente, la cual tiene una ley de 10% de cobre.

    El Horno Elctrico de Limpieza de Escoria (HELE), utiliza una potencia elctrica de 4 a 5 MW para generar el calor necesario para el proceso, lo que permite la decantacin del metal blanco en la parte inferior del horno.

    El metal blanco producido es retornado a la fundicin. Se obtiene una escoria final de 0,8% de cobre que es enviada a botadero final.

  • Horno Elctrico de Limpieza de Escorias

  • Plantas de AcidoEl objetivo del proceso consiste en recuperar del dixido de azufre (SO2) de los gases generados en los procesos de fusin-conversin, para producir cido sulfrico.

    Las etapas del proceso son: Enfriamiento de Gases, Limpieza de Gases, Conversin de SO2 a SO3 y Absorcin de SO3 a H2SO4.

    Paipote cuenta con 2 Plantas de Acido. La Planta N 1 capta los gases del Convertidor Peirce Smith en operacin y la Planta N 2 recibe los gases de Conv. Teniente. Cuando el CPS est fuera de soplado, los gases de CT se distribuyen entre ambas plantas.

    La produccin diaria de cido sulfrico alcanza a 830 toneladas y es despachada en camiones a Plantas de ENAMI y de empresas privadas, para ser utilizado en el procesos de lixiviacin de minerales oxidados.

  • Refino a Fuego y Moldeo de nodosEl objetivo de la refinacin a fuego consiste en eliminar el remanente de azufre y otras impurezas en el cobre blister, de tal forma que el cobre obtenido cumpla con las especificaciones de calidad qumica para refinacin electroltica.

    El proceso es tipo batch con las siguientes etapas: Oxidacin, Reduccin, Moldeo y Despacho; con un tiempo total de 10 a 12 horas. Cada da se realizan 2 cargas de moldeo con una produccin de 280 toneladas.

    El objetivo del moldeo consiste obtener el nodo con las caractersticas fsicas y de peso convenidas con el cliente.

  • Refinacin ElectrolticaEl objetivo de la refinacin electroltica consiste obtener cobre con pureza de 99,99% en la forma de ctodos. Los ctodos constituyen la materia prima de materiales para fabricacin de alambrn, planchas y otros.

    Se obtiene un barro andico que contiene el oro y plata as como impurezas como arsnico, antimonio, teluro y otros. Estos barros son procesados por tcnicas hidrometalrgicas y de fundicin para la obtencin de metal dor.

    En la actualidad ENAMI no cuenta con refinera, por lo que los nodos de Paipote son enviadas a la Refinera de las Ventanas de Codelco.

  • Refinacin Electroltica

  • COPPER PRODUCTION CAPACITY IN CHILEAN SMELTERS

    COMPANYSMELTER ANUAL COPPER PRODUCTION MTPY COPPERCodelcoChuquicamata580,000NorandaAltonorte290,000ENAMIPaipote100,000CodelcoPotrerillos200,000MSAChagres185,000CodelcoVentanas110,000CodelcoCaletones365,000TOTAL1,830,000

  • CONCENTRATE QUALITY

    FEED ANALYSISCodelcoNorandaENAMICodelcoMSACodelcoCodelcoCONCENTRATEChuquicamataAltonortePaipotePotrerillosChagresVentanasCaletonestspa1,650,000800.000330,000680,000610,000420,0001,600,000 %Cu33.036.628-3030.83130.730.8% Fe2015.028-3023.022.425.326.5

    % S32.928.232-3531.23132.431.8% As0.83-0.060.310,08-0.19% SiO26.2-1.8-2.57.76.586.95.5% Sb---0.040.005-0.23% Pb0.18--0.010.007-0.045% Zn1.28--0.220.03-0.22% Bi0.08--0.01---% Mo0.19--0.170.09-0.15% Ni0.01--0.01--0.004Au g/t0.5--1.5---Ag g/t110--75---% H20 Wet Con-8.427.5-9.08.0108.68.5% H20 Dry Con0.2--0.2--0.2Mesh Size80% < 150 Mesh-80% < 270 Mesh80% < 80 Mesh76% < 325 Mesh70% < 200Mesh70% < 325 Mesh

  • SMELTER / DIVISION FINAL PRODUCT

    COMPANYSMELTER SMELTERPRODUCT TYPEANODE ANALYSIS %CuDIVISION FINAL PRODUCTCodelcoChuquicamataAnodes99.60CathodeNorandaAltonorteAnodes99.65AnodesENAMIPaipoteAnodes99.57AnodesCodelcoPotrerillosAnodes99.47CathodeMSAChagresAnodes99.75AnodesCodelcoVentanasAnodes99.61CathodeCodelcoCaletonesAnodes & Fire Refined Copper Ingots99.70

    < 99.92Anodes & Fire Refined Copper Ingots

  • FLASH SMELTING FURNACECONCENTRATE BURNEROff GasAir + OxygenDistribution AirNatural GasMatte to PSREACTION SHAFT

    UP TAKE

    SETTLER

    Slag To SCF Dry ConcentrateSlagMatte

  • ALTONORTE SMELTER

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