Embed Size (px)
Citation preview
Junio, 2016
DISEÑO DE UN SISTEMA DE DESORCIÓN PARA LA RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA DE CARBÓN ACTIVADO
FINO GENERADO EN UNA PLANTA DE PROCESO ADR
REGENERACIÓN TÉRMICA
CIRCUITO DE ADSORCIÓN MANEJO DE CARBÓN
DESORCIÓN Y LAVADO
ÁCIDO
PREPARACIÓN DE NaCN
ELECTRODEPOSICIÓN Y FUNDICIÓN
Junio, 2016
PROCESO METALURGICO – PLANTA ADR
Junio, 2016 3
TONELAJE DE CARBON FINO GENERADO
Tn Carbon Repuesto Vs N° de Strips
y = 0.0354x + 3.3722
R2 = 0.656
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
0 20 40 60 80 100 120 140 160
N° Strips por mes
TM
S d
e C
*
FUENTE: Unidad Minera del Norte del Perú
Junio, 2016 4
LECHO FIJO
LECHO FIJO.
• Consiste en pasar un fluido (líquido o gas) contaminado o cargado a través de un lecho adsorbente (fijo) donde sufre caída de presión.
• La concentración del fluido pasa de ser saturado a una baja concentración o prácticamente cero.
5
TRANSFERENCIA DE MASA EN LA OPERACIÓN DE DESORCIÓN
Junio, 2016
El diseño de una
columna de desorción
Considera Columna de
lecho fijo
Los lechos de partículas finas generalmente menores de 20 mallas y hasta 325
mallas; mantienen un gran rango de tamaños de partícula, con poco frotamiento
entre las partículas.
Curva de equilibrio
Recta de operación
Determinar Velocidad de
fluidización
Para ello se calcula:
6
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
Junio, 2016
Donde:
NA : Flux de transferencia de masa, mol de soluto/(s.m2)
kL : coeficiente individual de transferencia de masa en la fase líquida,
mol soluto/(s.m2.(mol/m3))
ΔC : gradiente de concentraciones, mol soluto/volumen
Transferencia de masa en el líquido.
Considerando al sólido como una esfera, existen ecuaciones que permiten el cálculo
de los coeficientes de transferencia de masa
7
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
Junio, 2016
Donde:
Sh : Número de Sherwood, adimensional
Re : Número de Reynolds, adimensional,
Sc : Número de Schmidt, adimensional,
a, b, d : constantes
La ecuación (2) es útil para calcular el coeficiente de transferencia de masa del
líquido, tal que:
xBM : Es la media logarítmica de la sustancia B (agua, en nuestro caso), la
cual para soluciones diluidas como es este caso, es igual a 1.
DAB : Difusividad del soluto en el solvente (en la solución acuosa)
kL : coeficiente individual de transferencia de masa en la fase líquida,
mol soluto/(s.m2.(mol/m3))
Transferencia de masa en el líquido.
8
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
Junio, 2016
9
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
• Transferencia de masa global referido a la fase líquida.
Con los valores de los coeficientes individuales de transferencia de masa del líquido (kL) y del sólido (kS), se puede calcular el coeficiente global de transferencia de masa referido a la fase líquida, KL.
Donde:
KL : Coeficiente global de transferencia de masa referido a la fase líquida, mol/(m2.s.(mol/m3)).
m : pendiente de la recta de equilibrio.
Junio, 2016
10
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
• Transferencia de masa global referido a la fase líquida.
Este coeficiente global de transferencia de masa referido a la fase líquida (KL) es requerido para el diseño de la columna de desorción utilizando:
Donde:
NTOL : Número de unidades de Transferencia, referido a la fase líquida, adimensional.
HTOL : Altura de una unidad de transferencia referido a la fase líquida, adimensional.
Ls : flujo de solución.
X* : composición del líquido en el equilibrio.
Z : altura de la zona de transferencia, m.
Junio, 2016
11
CÁLCULO DE VELOCIDAD DE FLUIDIZACIÓN
• Predicciones teóricas y empíricas de la Velocidad de Fluidización mínima (Umf).
Junio, 2016
12
CÁLCULO SEGÚN LA HIDRAÚLICA
• Cálculo del diámetro y altura de la columna.
Datos de entrada: • Caudal de diseño • Densidad del carbón • Tonelaje de carbón • Velocidad del flujo (lineal)
Resultados: • Volumen de carbón • Altura de carbón • Zona libre • Altura total de la columna
Junio, 2016
13
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA
Zona de Carbón fino
Zona de Carbón granular
Junio, 2016
Junio, 2016 14
ANALISIS GRANULOMETRICO CARBON FINO
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO CARBÓN FINO MUESTRA DSM - GRAFICO 2
96.7
86,9
72,6
39.0
23.1
0
20
40
60
80
100
-150 +150 +100 +65 +35 +28
% R
ETEN
IDO
MALLA
RETENIDO EN MALLAS DEL CARBON ACTIVADO FINO DE PLANTA ADR
Retenido
ANALISIS GRANULOMETRICO CARBON FINO
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO CARBÓN FINO MUESTRA TANQUE DE ALMACENAMIENTO
99.86 86,9
72,6
71.81
22.25
0
20
40
60
80
100
-150 +150 +100 +65 +35 +28
% R
ETEN
IDO
MALLA
RETENIDO EN MALLAS DEL CARBON ACTIVADO FINO DE PLANTA ADR
Retenido
Junio, 2016 15
DISEÑO DE COLUMNA DE DESORCIÓN
DISEÑO DE SISTEMA DE DESORCIÓN – ELEMENTOS RETENEDORES DE CARBON
DESCRIPCIÓN Diámetro de malla
Diámetro de perforación central
Material
Abertura de malla
Temperatura de diseño
Presión total
MALLA INFERIOR
36.5"
No Aplica
Acero inoxidable 316L
0.05 mm 0.07 mm
302 °F (150 °C)
60 psi
MALLA SUPERIOR
36.5"
12.75”
Acero inoxidable 316L
0.05 mm 0.07 mm
302 °F (150 °C)
60 psi
Junio, 2016 16
DISEÑO DE COLUMNA DE DESORCIÓN
DISEÑO DE SISTEMA DE DESORCIÓN – ELEMENTOS RETENEDORES DE CARBON
Identificación de zonas internas de reactor de desorción de carbón fino
Junio, 2016 17
COLUMNA DE DESORCIÓN
Junio, 2016 18
DISEÑO DE COLUMNA DE DESORCIÓN
DISEÑO DE SISTEMA DE DESORCIÓN
Parámetros operativos desorción de carbón fino
Descripción Unidad Dato
Caudal de diseño m3/h 5.0
Tonelaje de carbón por columna t 1.0
Rango de operación Bv/h 2-5
Temperatura de operación °C 130
Presión de operación psi 50
Granulometría µ <25 >150
Descripción Unidad Datos
Diámetro m 0.95
Altura m 5.5
Dimensiones del reactor de desorción
Junio, 2016 19
DIAGRAMA DE FLUJO
Junio, 2016 20
IMPLEMENTACIÓN - MONITOREO Y CONTROL
Junio, 2016 21
MONITOREO Y CONTROL
Junio, 2016 22
MONITOREO Y CONTROL
Junio, 2016 23
RESULTADOS
1° Campaña de desorción
Junio, 2016 24
RESULTADOS
2° Campaña de desorción
Junio, 2016 25
RESULTADOS
1° Campaña de desorción
2° Campaña de desorción
Junio, 2016 26
RESULTADOS
La ley de Au en el carbón fino fue de 840 gr/t de los cuales se recuperaron 823 gr Au por desorción
logrando una recuperación del 98%.
Junio, 2016 27
CONCLUSIONES
• Se determinó que la tecnología planteada para la recuperación de valores de oro de partículas finas de carbón dio buenos resultados logrando recuperaciones de 98%, con un tiempo de operación entre 38 y 40 horas.
• De una ley de 840 gr Au /t *C se recupero 823 gr Au, logrando así un incremento en la producción de la planta de procesos dando un valor agrego al tratamiento de carbones finos.
• El sistema es apto para tratar partículas finas que estén en el orden de 25 a 150 mallas.
• De acuerdo a los resultados obtenidos se puede decir que es posible el tratamiento de partículas finas de carbón para la recuperación de Au.
Junio, 2016 28
GRACIAS
Junio, 2016 29
FOTOGRAFIAS
Junio, 2016 30
MECANISMO DE LIMPIEZA
Mecanismo de limpieza malla superior
Junio, 2016 31
