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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
“PROYECTO PARA INCREMENTAR EN 36% LA
PRODUCCIÓN ANUAL DE COBRE CATÓDICO
CON GRADO A DE PUREZA EN LA COMPAÑÍA
MINERA LA PARREÑA UNIDAD MILPILLAS.”
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN METALÚRGIA Y MATERIALES
P R E S E N T A
Hugo Mauricio Oserin Carmona
DIRECTOR DE TESIS MEMORIA
Ing. Antonio Salvador Pérez Cárdenas
Febrero 2015
ÍNDICE GENERAL
PÁGINA Agradecimientos Índice de Tablas i Índice de Figuras ii Resumen 1 Introducción
Objetivo 2
3 Problemática
3
I. MARCO TEÓRICO 7 1.1
1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
Concepto electrólitos Cobre catódico o cátodo de cobre Aditivos Limpieza de celdas electrolíticas Celda electrolítica Siembra Decapado o desforre Barras de corto circuito Apertura de circuito
7 7 7 8 8 9 9 9 10
1.11
Bulto 10
II METODOLOGÍA 11 2.1 Trituración 11 2.2 Lixiviación 13 2.3 Extracción por Solventes 15 2.4
2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4
Electrodepositación Análisis de parámetros, situación real y acciones correctivas Corriente eléctrica de operación Temperatura de electrólitos Limpieza de celdas Adición de aditivos
18 19
20 22 23 24
III RESULTADOS 28 3.1 Corriente eléctrica 28 3.2 Temperatura de electrólitos 28 3.3 Limpieza de celdas 29 3.4 Adición de aditivos 29 CONCLUSIONES
ANÉCDOTAS
BIBLIOGRAFÍA
31
32
35
Agradecimientos
A Dios, por la existencia y que en ella siempre ha estado conmigo llenándola de
bendiciones.
A mi papá por sembrar en mí, su amor y sus valores, a mi madre por brindarme
parte de su vida y sacrificarse para que esos valores sean sólidos y sobre todo por
mostrarme el verdadero valor y razón de la vida.
Mis hermanos, por su apoyo brindado en los momentos más difíciles.
A mi sobrina Ceci que a su corta edad, cada día me da lecciones de calidad
humana, ¡eres grandísima!
Mi tesoro, Andrea, por ponerme la prueba más difícil, ser padre. Cada una de tus
travesuras en los momentos más difíciles me da fortaleza para seguir adelante y
siempre verte feliz.
A todas las personas que en algún momento coincidimos y vivimos algo en
común, principalmente a mi gran amigo Dany.
Agradezco al ingeniero Salvador Pérez Cárdenas por todo el apoyo brindado y su
gran paciencia para lograr este proyecto.
i
Índice de Tablas
Tabla No. Leyenda Página.
3.1 Comparación de kiloamperios aplicados. 31
3.2 Comparación de temperaturas en electrolito rico a las salidas 32 de los intercambiadores de calor, principal y auxiliar.
3.3 Optimización en limpieza de celdas. 32
3.4 Comparativo de dosificación de aditivos y defectos por mes. 33
3.5 Resultados generales. 33
ii
Índice de Figuras
Figura No. Leyenda Página.
1.1 La imagen A muestra un ánodo nuevo, la imagen B el ánodo 7 presenta efecto de corrosión.
1.2 La sulfatación puede observarse de color azul en los puntos 8 de contacto de cátodos y ánodos sobre la celda electrolítica. 1.3 A) Se muestra la depositación rugosa con partículas incrus- 9 tadas y formación de nódulo. B) Se observa una placa delgada con bajo peso, formación de dendritas y depositación no uniforme. C) El cátodo muestra depositación uniforme pero con rugosidad. 1.4 Celda electrolítica. 12
1.5 Bultos de cobre catódico en patio de embarque. 13
2.1 Pantalla en el cuarto de control del diagrama del circuito de 15
Trituración.
2.2 Diagrama de flujo del proceso de lixiviación, donde se presen- 17 tan las tres soluciones con diferentes concentraciones de Cu++
las cuales son: solución rica (PLS), solución intermedia (ILS) y solución pobre (REFINO). También se muestra el ciclo de cada solución. 2.3 Diagrama de flujos de las soluciones en las plantas de Ex- 20 tracción por Solventes (SX) y Electro-obtención (EW).
Resumen
En Compañía Minera la Parreña, “Unidad Milpillas”, se manifiesta una serie de
reclamaciones por parte de sus clientes, estas quejas son causadas por la baja
calidad del producto (cobre catódico). Las placas de cobre presentan defectos de
apariencia como son: peso menor a 35 kg, rugosidad, formación de dendritas y/o
nódulos, la situación crítica es cuando la concentración de Plomo en el cátodo de
cobre excede las 5 ppm.
El gerente de la planta de procesos forma un equipo multidisciplinario integrado
por los departamentos de operación y mantenimiento, quienes desarrollan un
proyecto para corregir las causas raíz que merman la calidad química y física en
los cátodos de cobre. Este grupo evalúa los procesos de Extracción por Solventes
y Electrodepositación, analiza la siguiente información: condiciones de operación,
procedimientos de operación, variables de proceso, eficiencia de equipos
(transforrectificadores, celdas eléctricas, bombas, grúa, electrodos,
potenciómetros, flujómetros, manómetros, termopares), condiciones de
instalaciones eléctricas y tuberías. Los integrantes del proyecto definen actuar en
los siguientes puntos:
1. Corriente eléctrica de operación.
2. Temperatura de soluciones en Electrodepositación.
3. Limpieza de celdas electrolíticas.
4. Adición de aditivos.
Un asesor externo mediante la metodología SIX SIGMA, determina que el
proyecto puede lograr el 36% de la producción anual de cátodo de cobre con
calidad High Grade (concentración de plomo menor a 2 ppm).
2
INTRODUCCIÓN
Milpillas se ubica 25 km hacia el oeste de Cananea, en el Estado de Sonora,
México, aproximadamente 270 km hacia el noreste de la ciudad de Hermosillo y
1,600 km al norte de Ciudad de México, a una altura de aproximadamente 1,450
metros sobre el nivel del mar.
La Unidad Minera abarca en sus instalaciones una Mina Subterránea y una Planta
Concentradora que comprende: Trituración, Patios de Lixiviación, Extracción por
Solventes (SX) y Electrodepositación (EW). Dispone de una reserva total de
mineral que alcanza aproximadamente a 27.3 millones de toneladas, con una ley
del 2.0% de Cu como promedio, una recuperación esperada del 91% y una vida
útil de 11 años. El producto final que se obtiene es el cobre catódico o también
llamado cátodo de cobre con una pureza por arriba del 99%.
El proceso de lixiviación está diseñado para tratar mineral triturado fino, el cual
previamente ha sido impregnado con solución ácida diluida en un tambor
aglomerador rotatorio. El producto se deposita en pilas de lixiviación donde se
irriga con solución reciclada desde extracción por solventes. La solución efluente
de lixiviación se procesa en extracción por solventes donde se purifica y se envía
a Electrodepositación donde se recupera el cobre en forma de cátodos.
Desde el inicio de las operaciones en el año 2006 se han presentado condiciones
climáticas, operativas y administrativas que han repercutido en los resultados de
producción, actualmente existen deficiencias en los métodos de operación y junto
con ello una baja eficiencia en los instrumentos, afectando directamente la pureza
del cobre catódico. La contaminación por plomo por arriba de las 2 ppm ha
incrementado. Esto ocasiona sanciones económicas por parte del cliente dañando
la confiabilidad hacia la empresa.
Es necesario desarrollar un proyecto donde se analice la problemática, determinar
las causas de raíz de la contaminación por Pb y tomar acciones inmediatas que
reflejen soluciones a corto y mediano plazo, que además sean de mínima o nula
inversión de capital.
3
El presente trabajo se desarrolló en las plantas de Extracción por Solventes y
Electrodepositación lado este de compañía Minera la Parreña, unidad Milpillas del
grupo Peñoles S.A. de C.V.
Objetivo
El objetivo central del proyecto realizado fue disminuir la contaminación de Pb, que
es el contaminante más perjudicial, por debajo de las 2 ppm en la placa de cobre
metálico y obtener el 36% de la producción con calidad High Grade (pureza de
cobre 99.99%), logrando un beneficio económico por calidad de producto de
$417,600 dólares anuales.
Problemática
El ánodo es el principal aportador de Pb al circuito de electrolitos dentro del
proceso al estar hecho de una aleación Pb-Ca-Sn con alrededor de 98% de Pb. La
diseminación del ánodo se debe a dos causas: desgaste natural de trabajo y por
la corrosión que puede deberse a diversos factores. Estas dos causas generan un
subproducto nocivo para la calidad química de las placas de cobre, llamado “lodo
anódico”.
El personal operativo de los procesos de Extracción por Solventes y
Electrodepositación no tiene control sobre las variables que mantienen dentro de
rango la corrosión del ánodo (ver figura 1.1), lo que permite incrementar y acelerar
esta reacción teniendo como efecto el aumento de lodos anódicos y en paralelo se
eleva la cantidad de plomo dentro del sistema. La mayoría del personal operativo
conoce la problemática del proceso, pero desconocen profundamente los efectos
económicos negativos que surgen a raíz de dichas condiciones. Las afectaciones
van desde penalizaciones por parte del cliente por baja calidad, hasta la reducción
del bono mensual de producción que se ofrece al personal sindicalizado.
La sobrecarga de actividades operativas y administrativas en los supervisores de
los procesos de SX y EW, no les permite concentrar la atención requerida para
solucionar a fondo las dificultades que se presentan. Al ser SX y EW procesos
continuos, se trabaja en dos jornadas de 12 horas cada una.
4
En la segunda jornada, es decir; de 7 pm. a 7 am del siguiente día, al supervisor
de SX se le suman las responsabilidades de los procesos de Trituración,
Lixiviación y Electrodepositación, aunque en menor proporción que durante el
primer jornal.
La carencia de herramientas estadísticas o para el control de proceso, no permite
detectar y corregir oportunamente las desviaciones en las variables de la
operación.
Fig. 1.1 La imagen A muestra un ánodo nuevo, la imagen B el ánodo presenta efecto de
corrosión.
Un fenómeno visible frecuentemente en los procesos de Extracción por Solventes
y Electrodepositación, es la formación de cristales de sulfato de cobre, fenómeno
también conocido como sulfatación. La sulfatación se manifiesta principalmente en
las uniones de las tuberías por donde circula el electrolito rico y semi-rico, y sobre
los puntos de contacto de ánodos y cátodos (ver figura 1.2). La cristalización del
sulfato de cobre es originada por una temperatura no óptima en el electrolito rico y
semi-rico, pero también puede deberse a una acidez alta en el electrolito (caso
esporádico).
Otros efectos negativos de la sulfatación son: taponamiento de tuberías, pérdida
de corriente eléctrica en el circuito de las celdas y mala distribución de amperaje
en la superficie de los ánodos y cátodos.
A B
5
Fig. 1.2 La sulfatación puede observarse de color azul en los puntos de contacto de
cátodos y ánodos sobre la celda electrolítica.
El taponamiento en las tuberías que alimentan electrolito a electrólisis incrementa
la presión en las líneas, lo que conlleva a reducir el flujo y disminuye el nivel de
electrolito en las celdas, además de ocasionar fugas.
La disminución en la eficiencia de la corriente eléctrica y la mala distribución del
amperaje sobre la superficie de los electrodos genera aumento de depósitos de
Cobre en forma ramificada (dendritas), acumulación excesiva de Cobre en un solo
punto (nódulos) y placas delgadas con peso menor de 35 kg (ver Fig. 1.3).
En las caras de los cátodos de cobre se observan asperezas (rugosidad), si la
concentración de plomo en el electrolito es alta, el plomo puede quedar atrapado
en estos defectos, ya sea encapsulado en los cristales de sulfato o en pequeñas
partículas de lodos anódicos.
6
Fig. 1.3 A) Se muestra que la depositación rugosa con partículas incrustadas y formación
de nódulo. B) Se observa una placa delgada con bajo peso, formación de dendritas y
depositación no uniforme. C) El cátodo muestra depositación uniforme pero con
rugosidad.
7
I. MARCO TEÓRICO
1.1 Concepto de electrolitos
Electrolito o electrólito. Es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se
comportan como un medio conductor eléctrico. Debido a que generalmente
consisten en iones en solución, los electrolitos también son conocidos como
soluciones iónicas, pero también son posibles electrolitos fundidos y electrolitos
sólidos.
Electrolito Rico. Electrolito que despoja al ion cúprico de la fase orgánica cargada
con este ion, obteniendo alta concentración de cobre (Cu++). Posteriormente es
mandado a 22 celdas electrolíticas llamadas de limpieza para disminuir impurezas
arrastradas del proceso de lixiviación y SX.
Electrolito Semi-rico. Es el electrolito que sale de las celdas de limpieza con menor
concentración de iones Cu++ y regresa a la pileta de recirculación para
posteriormente mandarlo a las 61 celdas electrolíticas de producción en el proceso
de Electro-obtención.
Electrolito Pobre. Es el electrolito que sale de las celdas electrolíticas de
producción y es mandado al tanque de mezclado para aportar calor dentro del
mismo y después se retorna al proceso de extracción por solventes para
nuevamente enriquecerlo. Durante su trayectoria aporta calor al electrolito semi-
rico en el tanque de mezclado y al electrolito rico mediante un intercambiador de
calor de placas.
1.2 Cobre catódico o cátodo de cobre.
Es la placa de cobre que se obtiene como producto final en el proceso de
Electrodepositación, donde el Cu++ que se encuentra en solución pasa a ser Cu0,
se deposita sobre la placa de acero inoxidable (cátodo de la celda) y pasa a
formar una placa de cobre metálico.
1.3 Aditivos
Guar: se emplea un compuesto de origen vegetal llamado guar, que es un polvo
blancuzco opaco, fino, de menos de 75 micrones. Su tarea consiste en asegurar
8
que el gránulo de cobre quede lo más homogéneo posible en la superficie del
cátodo, por lo que también se conoce como suavizante catódico. Su ausencia o
carencia se denota en cátodos con depósito poco parejo, de forma granular, lo que
empobrece su presentación y reduce la calidad física del cátodo. El guar no es de
fácil disolución en agua, por lo general se diluye en agua caliente. Su dilución en
electrolito es mucho más simple, no se forman gránulos y la operación es mucho
más sencilla. Su embalaje es en bolsas de 50 kg, por lo general.
El sulfato de cobalto: es un cristal café rojizo, y por lo general se empaca en
bolsas de HDPE de 25 kg. Al ser altamente higroscópico, debe almacenarse en
lugar fresco y seco. También puede obtenerse en forma líquida, lo que facilita
notablemente su dilución, sin embargo complica el almacenaje al no poderse
disponer las recipientes unos sobre otros sino muy limitadamente.
1.4 Limpieza de Celdas .
Es la actividad que se realiza periódicamente para retirar los lodos anódicos que
se encuentran asentados en la celda electrolítica, los cuales se generan por el
adelgazamiento natural o corrosión del ánodo.
1.5 Celda electrolítica .
Son recipientes rectangulares fabricados de concreto polimérico donde se lleva a
cabo la electrolisis en el proceso de Electrodepositación.
Al aplicar una corriente continua en la celda se producen las siguientes reacciones
en los electrodos:
Cátodo: Cu++ + 2e = Cuº
Ánodo: H2O = 2H+ + ½ O2 + 2e
Global: Cu++ + H2O = Cuo + ½ O2 + 2H+
9
Fig. 1.4 Celda electrolítica.
1.6 Siembra de cátodos
Operación en donde los ánodos y cátodos lavados previamente, se introducen en
la celda electrolítica con solución e inicia la depositación de cobre en la placa de
acero inoxidable.
1.7 Cosecha de cátodos
Cuando el cobre depositado en el cátodo alcanza un peso promedio de 35 kg por
cara, se retiran en dos etapas los cátodos para no ocasionar una apertura de
circuito y son llevados a la etapa de decapado o desforre.
1.8 Decapado o desforre
Operación mecánica automatizada donde se retiran las placas de cobre
depositado sobre la superficie del cátodo de acero inoxidable.
1.9 Barras de corto circuito
Placas de cobre de grueso calibre (2 pulgadas de espesor) que soportan altas
densidades de corriente eléctrica; son utilizadas como electrodos en la actividad
de limpieza de celdas.
10
1.10 Apertura de circuito
Es cuando en algún punto del proceso de Electrodepositación se libera energía
eléctrica en forma de rayo, debido a la ausencia de uno o más elementos
conductores como: ánodos, cátodos o solución electrolítica cuando está vacía la
celda.
1.11 Bulto
Estibación de 54 placas de cobre flejadas y con etiqueta de datos: fecha, peso,
lote. Se almacena en el patio de embarques.
Fig. 1.5 Bultos de cobre catódico en patio de embarque.
11
II. METODOLOGÍA
En este capítulo se explican los procedimientos para el beneficio de minerales de
Cobre (óxidos y sulfuros) por el método de vía húmeda exclusivamente para el
complejo hidrometalúrgico de la Unidad Milpillas del Grupo Peñoles, S. A. de C. V.
2.1 Trituración
Triturar: Es el proceso para disminuir el tamaño del mineral y liberar las especies
mineralógicas útiles. El objetivo es generar un producto de calidad en relación al
tamaño de partículas, que optimice la rentabilidad del proceso. En la siguiente
descripción de la Trituración se mencionarán únicamente las operaciones de
trituración secundaria y terciaria, ya que la operación de trituración primaria
corresponde al Departamento de Mina.
Descripción del proceso
1. El mineral es recibido en un almacenamiento abierto de tipo cónico (ver figura
2.1). El mineral puede ser homogenizado por medio de un cargador frontal para
eliminación de cargas muertas.
2. Cada compuerta del almacenamiento de gruesos tiene un alimentador de banda
que alimenta a la banda de descarga por debajo del almacenamiento. Los
alimentadores trabajan en operación 2+1 y se consideran el comienzo de la planta
de trituración.
3. La banda de descarga del almacenamiento alimenta a la tolva de alimentación
del cribado secundario. El mineral es descargado a una criba vibratoria recta de
doble cama. Los sobretamaños de ambas camas descargan a una quebradora de
cono secundaria.
4. El producto de la trituradora y el material de bajo tamaño de la criba se unen en
una banda inferior para ser conducidos a cribado y trituración terciaria. El mineral
proveniente de la etapa de trituración secundaria más la recirculación del producto
de la trituración terciaria es alimentado a una criba terciaria vibratoria de doble
cama del tipo “banana”.
12
5. El material de bajo tamaño de la criba terciaria se colecta en una banda
transportadora, constituyendo el producto final de la planta.
La banda de producto final posee detector de metales con electroimán y
pesometro de precisión.
6. Un alimentador de banda descarga la tolva hacia una banda transportadora que
alimenta al tambor de aglomeración.
7. El tambor de aglomeración es de tipo cilíndrico y está montado sobre
neumáticos conectados a motores eléctricos sincronizados y con variador de
velocidad y además variar su inclinación en forma discreta mediante pasadores.
Para la aglomeración se provee una cantidad especificada de agua o refino y
ácido sulfúrico que se introducen al tambor a través de lanzas o tuberías
perforadas internas separadas.
8. La descarga de aglomerado se hace a una banda dispuesta en 90° respecto del
tambor que conduce el material hacia una estación de carga de camiones, para lo
cual la cabeza de esta banda debe estar lo suficientemente
elevada.
Fig. 2.1 Pantalla en el cuarto de control del diagrama del circuito de trituración.
13
2.2 Lixiviación
Lixiviar: Cuando un mineral de cobre oxidado se pone en contacto con una
disolución acuosa de ácido sulfúrico, el cobre mineralizado rompe sus enlaces y
pasa a formar parte de la disolución junto con otros elementos en estado iónico.
Para esto es necesario que la disolución moje la superficie e ingrese en los
intersticios de cada partícula de mineral.
La solución resultante contiene el cobre que se ha extraído del mineral y una serie
de otros iones indeseados como resultado de las reacciones químicas. Esta es
una operación que se conoce con el nombre de lixiviación.
Descripción del proceso
El proceso de lixiviación de Planta Milpillas se realiza en pilas del tipo permanente,
(ver Fig. 2.2). La lixiviación se inicia durante la aglomeración del mineral, mediante
la adición de ácido sulfúrico y agua (1), complementándose mediante el riego de
las pilas con la solución de refino que retorna de SX , a la cual se ha agregado el
agua de reposición y se ha ajustado la acidez (2).
El circuito de lixiviación está diseñado como una lixiviación en dos etapas; que
proporciona soluciones concentradas en la inicial y diluidas en la final. La solución
de lixiviación intermedia o SLI es una solución que proviene del riego de pilas que
contienen mineral semi agotado, que ya han permanecido por algún tiempo y
cuyas soluciones son de baja concentración de cobre (3).
Esta solución intermedia se ocupa para regar pilas que contienen mineral fresco.
La concentración de ácido de esta solución es eventualmente reforzada si se
requiere aumentar su capacidad de recuperar cobre (4).
La solución rica en cobre producida en las pilas o PLS (Pregnant Leach Solution),
es enviada al proceso de Extracción por Solventes, SX, donde se extrae una alta
proporción del cobre del PLS (90%), resultando una solución de bajo contenido de
cobre llamada Refino. Esta solución es recirculada hacia las pilas de lixiviación (5).
Las soluciones de lixiviación percolan a través del mineral depositado en las pilas,
14
hasta alcanzar las capas de protección y la lámina impermeable de la base. Las
soluciones escurren por la base de la pila, a través de tuberías, que las conducen
hasta las canaletas recolectoras individuales de cada pila.
Se toma una muestra de solución del efluente de cada módulo para control
metalúrgico. Las muestras son enviadas al laboratorio químico para su análisis y
así con los resultados, se asocian las muestras a cada módulo para el control
adecuado de las cinéticas parciales de los módulos y especificar si se trata de
solución PLS o SLI. El PLS decantado es conducido por gravedad hacia la
bifurcación que conduce a SX.
6. El refino proveniente de SX fluye por gravedad desde el post asentador de
refino hacia la pileta de refino. El refino es impulsado a las pilas mediante bombas
de refino verticales.
Fig. 2.2 Diagrama de flujo del proceso de lixiviación, donde se presentan las tres
soluciones con diferentes concentraciones de Cu++ las cuales son: solución rica (PLS),
solución intermedia (ILS) y solución pobre (REFINO). También se muestra el ciclo de
cada solución.
15
2.3 Extracción por Solventes (SX)
Definición: El proceso de extracción por solventes se basa en una acción
reversible de intercambio iónico entre dos fases inmiscibles; la fase orgánica (que
contiene un extractante y un diluyente) y la fase acuosa. En la reacción de
extracción se produce un intercambio de iones en el que la molécula extractora
orgánica entrega dos protones a cambio de un catión de cobre.
La reacción de extracción genera ácido, por lo que el refino queda lo
suficientemente ácido para ser devuelto a la etapa de lixiviación.
Ecu. Global: (Cu++
)acuosa
+ 2(RH)orgánica
�===� (CuR2)orgánica
+ 2(H+)acuosa
El sentido de la reacción está controlado por la acidez (pH) de la solución acuosa.
Ecu. Extracción: CuSO4(acuosa) +2RH(orgánica) ===� CuR
2(orgánica) + 2H(acuosa)
Reextracción: CuR2(orgánica) + 2H(acuosa) ===� CuSO4(acuosa) +2RH(orgánica)
Descripción del proceso
El diseño del tren del proceso de Extracción por Solventes de Milpillas consiste en
dos etapas de extracción, y dos etapas de reextracción (Extracción 1, Extracción
2, Reextracción 2, Reextracción 1).
En las etapas de extracción, el PLS hace contacto en contracorriente con la fase
orgánica descargada en las etapas de reextracción (stripping), para producir
orgánico cargado y refino. La fase orgánica es un intercambiador selectivo de
cobre diluida en kerosene de alto punto de inflamación.
El refino fluye por gravedad al tanque postasentador de refino. Este tanque posee
inicialmente una reja distribuidora para aquietar el flujo.
El orgánico cargado entra en un postasentador, que actúa como tanque de
alimentación de orgánico cargado.
El orgánico pasa a dos etapas de re extracción, donde es contactado en
contracorriente con el electrólito pobre de alto contenido de ácido proveniente de
Electrodepositación. Se hace provisión para reciclar la mayor parte.
16
Del electrólito enriquecido con cobre en cada etapa de reextracción hacia la caja
mezcladora primaria para mantener la razón de fases deseada.
El electrólito rico final de las etapas de re extracción se pasa a través de un
postasentador para remover la mayor parte de cualquier arrastre orgánico. En
este equipo también se burbujea aire en microburbujas para aumentar la
coalescencia. Periódicamente se remueve el orgánico restringiendo la salida y
permitiendo que el nivel de electrólito suba y desplace el orgánico hacia un
vertedero recolector. El electrólito sale del postasentador mediante un vertedero
de flujo inferior hacia un pozo de bomba, el cual tiene un volumen suficiente para
proveer 5 min de tiempo de residencia. Desde este tanque el electrólito es
transferido a la Electrodepositación vía una instalación de filtros para remover
cualquier orgánico restante.
Durante la operación normal del filtro de electrólito, el electrólito filtrado es
entregado al tanque de electrólito rico. La sección de filtros está compuesta de
filtros a presión de medio dual de sílice y antracita-arena.
El electrólito rico filtrado es almacenado en un tanque, y bombeado a través de un
intercambiador de calor de placas, en donde se transfiere el calor del electrólito
que sale como electrólito pobre que retorna a SX. Un segundo intercambiador que
utiliza agua caliente es empleado si es necesario durante períodos de tiempo.
El electrólito rico caliente es alimentado a las celdas de limpieza, donde la
liberación de oxígeno anódico proporciona la limpieza final del arrastre orgánico.
El electrólito pobre de limpieza se mezcla con el electrólito pobre que retorna de
las celdas remanentes de aquel circuito y pasa al tanque de recirculación (que
está dividido en dos compartimientos separados por un vertedero de flujo inferior),
donde se mezcla con parte del electrólito que retorna de las celdas de circulación.
La mezcla entra en el primer compartimiento a través del vertedero de flujo
inferior, y es bombeada a las celdas de circulación.
El electrólito pobre que sale de las celdas retorna al segundo compartimiento del
tanque de recirculación.
17
Parte del flujo pasa al vertedero de flujo inferior y se combina con la mezcla de
electrólito pobre de las celdas de limpieza y las celdas de circulación en ese
circuito, para formar la alimentación de las celdas de circulación. El electrólito
pobre final de las celdas de circulación retorna a la sección separada del tanque
de recirculación.
Se repone agua tratada a este compartimiento antes de transferir de regreso a SX
un volumen equivalente a la entrada de electrólito rico y al descarte por fierro. El
volumen de agua de reposición, que es determinado por la estequiometria del
proceso de Electrodepositación de cobre junto con el agua perdida por
evaporación y descarte por fierro, proviene en parte del remanente del lavado de
cátodos.
Fig. 2.3 Diagrama de flujos de las soluciones en las plantas de Extracción por Solventes
(SX) y Electro-obtención (EW).
18
2.4 Electrodepositación (EW)
Definición: El cobre iónico contenido en el electrolito rico es reducido a cobre
metálico en una celda electroquímica. El electrodo anódico conocido como
"Ánodo" es una placa de Pb con pequeños contenidos de Sn y Ca. El electrodo
catódico conocido como "Cátodo", puede ser una placa de acero inoxidable. Las
reacciones son:
Ecu. de Cátodo: Cu++ + 2e � Cuº
Ecu. de Ánodo: H2O � 1/2 O2 + 2H+ + 2e
El cátodo aumenta gradualmente su peso en cobre metálico mientras que el
electrolito rico baja su concentración en Cu++ y aumenta la del H2SO4 al pasar por
la celda. Por cada ion Cu++ electro depositado se restituye una molécula de H2SO4
en el electrolito. La cantidad de cobre depositada en el cátodo depende del flujo de
corriente continua usado en el circuito según la ley de Faraday.
Descripción del proceso
La Electrodepositación se lleva a cabo en una nave electrolítica adyacente a la
planta de Extracción por solventes.
Todas las celdas son de concreto de polímero-éster-vinilo y son alimentadas con
corriente continua en dos circuitos eléctricos. Las celdas están hidráulicamente en
paralelo y eléctricamente en serie.
El electrolito rico se alimenta mediante bombas desde el tanque de recirculación
de electrolito hacia la nave de Electrodepositación.
El electrólito rico se introduce en cada celda en el extremo correspondiente a la
pasarela central por un anillo distribuidor el cual entrega en forma homogénea el
electrólito en toda la longitud de la celda. El electrolito pobre se descarga de la
celda a través de un vertedero y luego descarga por un sumidero semiredondo
con rejilla a un tubo de descenso fijo que se conecta con la tubería de colección
principal bajo las celdas.
19
Las celdas están dispuestas en un circuito eléctrico de 80 celdas. El circuito tiene
dos corridas de 40 celdas teniendo el extremo de alto voltaje del circuito en los
extremos del edificio donde el circuito es alimentado por dos rectificadores de 6
pulsos de media capacidad en paralelo. El circuito (Este) contiene 22 celdas de
limpieza y 58 celdas de circulación.
Cada celda contiene 85 ánodos de aleación de plomo/calcio/estaño y 84 cátodos
permanentes de acero inoxidable sobre los cuales se electro deposita el cobre.
Los cátodos se cosechan y procesan en una máquina automática de decapado de
cátodos, la cual está integrada con un puente grúa automatizada. Estos cosechan
cátodos de las celdas en un ciclo de 7 días o cuando el peso de la placa alcanza
los 35 kg.
Al cosechar, se levantan los cátodos, son lavados con agua tibia en el mismo
puente grúa y se transportan hacia los rieles de recepción de la máquina lavadora
decapadora; son transportados y lavados con rociador de agua caliente en una
cámara sobre la banda transportadora que alimenta a la máquina de tecnología
sin cera. Aquí los cátodos de cobre son corrugados, decapados y apilados. Los
cátodos son entonces pesados, muestreados, encinchados y etiquetados con
código de barras para embarque en la cinta transportadora de descarga y luego
son despachados fuera de la nave electrolítica para ser removidos con
montacargas al patio de cátodos.
2.5 Análisis de parámetros, situación real y accion es correctivas
Para poder determinar las causas de raíz que provocan la contaminación por
plomo por arriba de las 2 ppm en el cobre catódico y encontrar solución para cada
una, el equipo multidisciplinario establece las variables, parámetros, operaciones,
equipos y aditivos que impactan directamente en la calidad química y física que a
su vez puede alterar a la química del producto. Lo anterior se logra de acuerdo al
criterio de la experiencia operativa y lo que marca la literatura referente al tema.
Se concluyen cuatro factores para analizar minuseosamente: corriente eléctrica de
operación, temperatura en electrolitos, limpieza de celdas y adición de aditivos.
20
Para cada variable se recopilada y analizada información, partiendo de la fecha en
que se formuló el proyecto hasta un año atrás (datos históricos de proceso,
bitácoras de operación, planeación de mantenimiento a equipos, cambios de
procedimientos operativos, resultados de análisis químico de laboratorio). También
se dio seguimiento a la información actualizada del proceso. Parte de la
información se empieza a generar durante el desarrollo del proyecto.
2.5.1 Corriente eléctrica de operación
La corriente eléctrica con la que opera el proceso de electrólisis es fundamental
para obtener la producción y cumplir los presupuestos. Operar con una intensidad
de corriente eléctrica diferente a la que requiere el proceso, no solamente influye
directamente en la producción, también disminuye la vida útil del ánodo.
Situación real. Los gráficos históricos correspondientes a la corriente eléctrica de
operación muestran diariamente cambios bruscos en los kiloamperios (kA)
aplicados en Electrodepositación.
El requerimiento de corriente eléctrica en electrólisis para las 52 ton diarias de
cobre depositado es de 30.5 kA que deben mantenerse durante las 24 horas.
Cuando se realiza limpieza de celda se disminuye a 18 kA en promedio. Durante
esta actividad son retirados ánodos, cátodos y se vacía el electrolito de la celda,
se colocan 15 barras de corto circuito sobre la celda para hacer la función de los
electrodos pero no son suficientes, además presentan desgaste y deformación por
uso.
Se observa alta vibración en las barras de corto circuito y puede ocasionar: caída
de barras, lesión al personal que realiza maniobra, apertura de circuito y en un
caso extremo fusión de las barras. Por tales razones se reducen significativamente
los kiloamperios de operación cuando se va a limpiar una celda.
Normalmente se empalma la limpieza de celdas con la cosecha de cátodos lo que
genera: mayor distribución del recurso humano, menor disposición de equipos,
pero principalmente se prolonga el tiempo de trabajo aplicando baja corriente
eléctrica para la depositación.
21
Al terminar ambas actividades se sube el setpoint a 38 kA para depositar más
cobre pretendiendo reponer las toneladas no depositadas cuando se operó con
bajos kA y así cumplir con el presupuesto del día.
Los cambios intempestivos en el uso de la corriente eléctrica son una fuerte causa
para reducir la vida útil del ánodo. Esto disminuye su espesor aumentando la
generación de lodos anódicos y la diseminación de Pb.
Es importante mencionar que la eficiencia de corriente eléctrica para el proceso de
electrólisis es de 97% en general, pero la eficiencia varía en cada celda
electrolítica y depende de la cantidad de sulfatación, cantidad de electrodos dentro
de ella (pueden estar incompletos), condiciones físicas de los cátodos y ánodos,
algunos presentan mayor desgaste o deformaciones.
Esto ocasiona una distribución de corriente no uniforme y así mismo hace que la
depositación sea dispareja formando: nódulos, dendritas donde pueden atraparse
impurezas y placas de bajo peso.
Acciones correctivas.
• Planeación de actividades. Son establecidos horarios para las principales
actividades: limpieza de celdas, cosecha de cátodos y mantenimiento a
equipos. Todo esto con el propósito de no empalmar actividades y que el
personal este concentrado al realizar una maniobra a la vez.
• Renovación del stock de barras para corto circuito. Es solicitado un pedido
de 70 barras pretendiendo cubrir la necesidad para dos celdas electrolíticas
y tener piezas para cambio de acuerdo a las necesidades.
• Utilizar 32 barras de corto circuito para limpieza de celdas. Con las nuevas
barras se realizan pruebas de vibración para determinar cuál es la cantidad
requerida sin afectar el proceso y a los equipos, pero que permita modificar
al mínimo el consumo de corriente eléctrica.
• Retroalimentación de los Procedimientos para todo el personal operativo.
Se da nuevamente difusión a los operadores sobre los Procedimiento
Operativos para Limpieza de Celdas y Cosecha de Cátodos.
22
• Medición de corriente eléctrica por celda: si la celda presenta elementos
con desgaste considerable, deformaciones o sulfatación se realiza de
medición de corriente eléctrica en diversos puntos de la celda.
• Compra de cámara termográfica: esta herramienta nos ayuda a detectar
variaciones significativas de temperatura en los puntos de contacto de los
electrodos sobre la barra bus por detectar. Si son altas temperaturas, puede
propiciarse un corto circuito y si son bajas puede generarse una
depositación de cobre no uniforme. Con ello se toman decisiones oportunas
y evitan afectar la calidad y evitar posibles accidentes.
2.5.2 Temperatura de electrolitos
Es fundamental mantener la temperatura de los tres electrolitos en un rango
favorable para el proceso. De lo contrario se presentan situaciones que alteran el
funcionamiento correcto del sistema de flujos considerando que los tres electrolitos
recorren los procesos de Extracción por Solventes y Electrólisis. A continuación se
hace mención de las temperaturas mínimas que debe tener cada electrolito: rico
39°C, semi-rico 41°C y pobre 44°C. Es complicado ma ntener estas temperaturas
por la ubicación de la Unidad Minera donde las temperaturas son extremas en
época invernal.
Situación real. En promedio la temperatura de los electrolitos disminuye 2°C
cuando el set-point está por debajo de los 25 KA por un período largo de tiempo.
Pero también existe baja eficiencia en los calentadores de agua que dan calor al
electrolito rico antes de entrar al proceso de electrólisis y una alta presión
hidráulica en los intercambiadores de calor, siendo necesario reducir el flujo para
evitar daños a los empaques y fugas de solución.
Esta situación merma la aportación de calor a las soluciones que van hacia el
proceso de Electrodepositación
La manera más notable de una temperatura no óptima es la formación de cristales
de sulfato de cobre o sulfatación en diversos puntos del proceso.
23
Los problemas físicos que ocasiona este efecto son: taponamientos en tuberías y
la disminución de eficiencia en la corriente eléctrica en las celdas electrolíticas, por
la baja conductividad que presentan las soluciones bajo esta condición. Esto a su
vez, agrava el problema en la mala distribución de densidad de corriente por
cátodo.
No mantener la temperatura en el electrolito rico y semi-rico, reduce la vida útil del
ánodo, aunque el efecto es poco perceptible, no deja de ser crítica.
Acciones correctivas.
• Lavado de ánodos y cátodos: Es obligatorio lavar con agua caliente los
ánodos y cátodos en cada cosecha y las barras bus de las celdas (ver
figuras 1.2 y 1.4).
• Incrementar eficiencia en calentadores de agua: El departamento de
mantenimiento genera una planeación de servicio a detalle para los
calentadores y pasan a considerarse como equipo crítico para el proceso.
• Colocación de filtros en tuberías. Se colocan filtros para que atrapen
materiales que puedan tapar tuberías o el intercambiador de calor,
provocando aumento de presión y disminución de flujo.
• Instalación de resistencias tipo cinta en puntos críticos. En las zonas donde
las tuberías están expuestas a la intemperie se colocan resistencias tipo
cinta para disminuir la sulfatación.
2.5.3 Limpieza de celdas
Existe una programación para la limpieza de celdas o recolectar lodos anódicos.
Su elaboración se planteó en base a la disponibilidad de equipos, personal y
necesidades de producción principalmente.
Situación real. En cada proceso desde Trituración hasta Electrodepositación se
presentan diversas situaciones que perjudican la producción. Estas situaciones
adversas pueden ser suscitadas por: errores humanos, clima, fallas técnicas, baja
ley en el mineral, falta de personal para operar, entre las más comunes.
24
Cuando se presenta una o más de estas situaciones se da prioridad al
cumplimiento de la producción, suspendiendo dicha actividad al no ser
consideraba como una actividad crítica o de aporte a la producción.
Cada vez que se retrasa llevar acabo esta tarea aumenta considerablemente la
acumulación de lodos anódicos y en paralelo el riesgo de contaminación por Pb en
la placa de cobre. Al no mantener dentro de los parámetros establecidos las
variables que controlan la corrosión, se vuelve grave no cumplir esta labor. El peso
promedio de lodos recolectado es de 2.5 kg y aumentó a 6.5 kg por celda.
Acciones correctivas.
• Replanteamiento en la programación de limpieza de celdas: esta actividad
debe considerarse como crítica en la producción. No es conveniente ni
costeable, estar produciendo con bajos estándares de calidad que tienen
afectaciones económicas graves para la empresa.
• Contratación de servicio externo: evitar la ocupación del personal operativo
del proceso de EW para realizar limpieza de celdas, al no ser una tarea
donde se requiere mano de obra calificada, pero sí aplicar todos los
estándares de seguridad.
• Cumplimiento diario del programa de limpieza: en caso de retrasar la
programación se debe dar cumplimiento a la mayor brevedad. No continuar
con la producción si se tienen 4 celdas con falta de limpieza en dos días.
• Creación de espacio para confinamiento de “lodos anódicos”: se determina
el sitio donde los lodos son confinados, estos deben recolectarse en botes
de plástico con capacidad de 20 litros, deben contener solo la mitad de su
capacidad, deben colocarse tapa de plástico, enrollarse con plástico,
identificarlo con fecha, número de celda y estibarse en un máximo de dos
pilas.
2.5.4 Adición de aditivos
Agregar correctamente los aditivos en cantidad y método conveniente de adición,
proporciona beneficios de calidad física en la placa de cobre y podemos controlar
parte del efecto corrosivo en el ánodo.
25
La goma guar es un suavizante que se disuelve en el electrolito, ayuda a controlar
la formación de dendritas logrando un depósito de cobre más parejo y obtener una
superficie lisa en el cátodo.
El sulfato de cobalto pentahidratado (CoSO4•5H2O) aminora parte del efecto
corrosivo que tiene la corriente eléctrica sobre el ánodo; reduce la velocidad de
corrosión y disminuye la sobre-tensión del oxígeno acortando la formación de
PbO2.
Ambos aditivos se agregan en un tanque acondicionador donde se mezclan con
electrolito del proceso que favorece su dilución. Este tanque cuenta con bombas
de dosificación y su descarga está conectada directamente a la tubería que lleva
el electrolito hacia las celdas. Es fundamental que las bombas dosificadoras sean
las adecuadas, de lo contrario se rompe la cadena polimérica que se forma
cuando el guar tiene contacto con el electrolito y se perderían los beneficios que
éste aporta.
Situación real. Es preocupante el incremento de defectos físicos que se
presentan en la producción de cobre catódico. Los defectos son: formación de
nódulos y segregación, depósitos de Cu no uniformes y placas con bajo peso (ver
figura 1.3).
No sólo se trata de una mala apariencia, dichos defectos pueden traer
consecuencias de contaminación química cuando se incrustan partículas de
elementos no deseables, corto circuito si el tamaño del nódulo tiene contacto con
el electrodo vecino y no conformidad por parte del cliente.
La dosificación de guar está basada en los parámetros de diseño y se están
adicionando 220 gr/ton de Cu depositado. Cuando se genera un cambio en la
corriente eléctrica por períodos prolongados, la dosificación se mantiene siendo
que la adición de guar depende de la corriente eléctrica de operación. Esta mala
práctica ocasiona una sobre suavización en el cátodo de acero inoxidable y por
ende una pobre depositación pero también puede conjugarse con la mala
distribución de corriente eléctrica en el cátodo.
26
El personal operativo no inspecciona con debida frecuencia durante el turno los
equipos que suministran los aditivos, aún y cuando se presentan taponamientos
en las tuberías, daño en bombas, fugas de solución o falta de abastecimiento en el
tanque mezclador.
No hay estandarización en las bombas que suministran el material, dos de las
cuatro existentes son centrífugas y rompen la cadena polimérica que forma el guar
al mezclarse con el electrolito.
La cantidad de sulfato de cobalto agregada también es de acuerdo a los criterios
de diseño. Pero no se realizaron experimentaciones para determinar sí es la
concentración imprescindible para la planta. El efecto corrosivo por diferentes
circunstancias se ha multiplicado sin modificar la concentración de 180 ppm de
CoSO4•5H2O que es empleada desde que inició la operación de la planta.
Acciones realizadas.
• Pruebas de dosificación de acuerdo a corriente eléctrica de operación: en
ambos aditivos la concentración será la más cercana a la requerida por el
proceso de acuerdo a condiciones actuales.
• Elaboración de matriz para dosificación: el personal operativo sabrá la
concentración que debe manejarse de acuerdo a la corriente de operación y
realizara el ajusto de flujo en las bombas de dosificación.
• Creación de hojas de inspección: elaborar un “check list” que debe llenarse
con frecuencia en campo para poner en alerta a los operadores y corregir
inmediatamente las situaciones perjudiciales a la operación.
• Bitácora para consumo de aditivos: con esta herramienta se dará
seguimiento para saber sí se están agregando los aditivos en tiempo y
forma. Además se pueden hacer pronósticos mensuales de consumo. La
bitácora será llenada por el operador de área y el supervisor dará fe de la
cantidad real adicionada.
• Estandarizar bombas de dosificación. No improvisar con equipos que
reduzcan o eliminen las aportaciones de los reactivos. Ampliar el stock de
refacciones.
27
• Ajuste de dosificación inmediatamente al cambio de corriente eléctrica:
cualquier cambio en la corriente eléctrica de EW por períodos mayores a 15
minutos, el operador debe ajustar inmediatamente el flujo de dosificación y
reportarlo al supervisor en turno.
• Cambio de concentraciones en aditivos: el guar pasa de 220 gr/ton a 300
gr/ton depositada y, el sulfato de cobalto de 180 ppm a 200 ppm.
• Sí nuestra dosificación de guar es la correcta conforme a la matriz de
dosificación elaborada, pero se siguen presentando defectos físicos,
debemos revisar la distribución de corriente eléctrica, es decir; la densidad
de corriente en las celdas.
28
III. RESULTADOS
3.1 Corriente eléctrica
La Tabla 3.1 muestra el rendimiento adquirido al utilizar barras nuevas para
cortocircuito en mayor cantidad.
Se acorta el intervalo de los kiloamperios (kA) requeridos contra los kiloamperios
aplicados para limpieza de celda, además de reducir el período de tiempo con baja
corriente eléctrica.
Para seguridad del personal y del proceso no se utilizan más de 32 barras porqué
se incrementa considerablemente la vibración y pueden hacer contacto entre ellas,
generando un corto circuito.
Tabla 3.1 Comparación de kiloamperios aplicados.
Condición No. de barras
cortocircuito
Horas operadas
con 32 kA
kA de trabajo
durante
limpieza
Variación respecto
a los 30.5 kA
requeridos
Anterior 15 19 hrs. 18 -12.5 kA
Actual 32 22.5 hrs. 25 -5.5 kA
3.2 Temperatura de electrolitos
Utilizar los 25 kA durante menor tiempo permite mantener los 2°C que aporta la
corriente eléctrica en cada electrolito.
La colocación de trampas a las entradas de los intercambiadores de placas evita:
taponamientos, permite aumentar el flujo, eliminación de pérdidas de calor que
pudiera acaparar material atrapado y disminución de presión.
A esto se suma el aumento a los servicios en los tres calentadores de agua por
parte del departamento de mantenimiento para mantener la eficiencia en las
épocas de frío y aumenta la disponibilidad, obteniendo los resultados que se
muestran en la tabla 3.2.
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Tabla 3.2 Comparación de temperaturas en electrolit o rico a las salidas de
los intercambiadores de calor, principal y auxiliar .
INTERCAMBIADOR Temperatura de salida E.
Rico, anterior
Temperatura de salida E.
Rico, actual
E. Rico/Agua (Auxiliar) 28°C-30°C 29°C-34°C
E. Rico/E. Pobre (Principal) 33°C-36.5°C 36°C-39.5° C
La utilización de resistencia tipo cinta colocadas en algunas tuberías, no tiene
influencia en la temperatura del electrolito, pero si disminuye la sulfatación y los
taponamientos.
3.3 Limpieza de celdas
Contratar personal externo previamente capacitado para realizar la limpieza de
celdas, evita ocupar personal operativo y se da una mejor administración y
aprovechamiento para cumplir con otras actividades donde se requiere personal
calificado, lo que disminuye los trabajos inconclusos y operaciones de mayor
calidad. El confinamiento de lodos anódicos elimina la posibilidad que el material
contaminante que ya se extrajo de las celdas pueda regresar al proceso (tabla
3.3).
Tabla 3.3 Optimización en limpieza de celdas
3.4 Adición de aditivos
Los beneficios del guar pueden ser visibles directamente en las placas de cobre ya
cosechadas. Mientras que los beneficios del uso correcto del sulfato de cobalto
son menos perceptibles de manera directa, ya que se suman a los beneficios
obtenidos al mantener dentro de control las variables que generan corrosión.
Situación
Tiempo para
Limpieza de celdas
Cantidad de lodos
recolectados
Personal
asignado
Anterior 4 horas 6.5 kg 1 a 2
Actual 2.5 horas 2.5 kg 2 contratistas
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La Tabla 3.4 muestra la dosificación de guar y sulfato de cobalto así como el
porcentaje promedio por mes de defectos físicos que se presentaba por celda.
Tabla 3.4 Comparativo de dosificación de aditivos y defectos por mes.
Los resultados capitalizables se muestran en la tabla 3.5 donde se puede
comparar las toneladas de cobre catódico presupuestadas para el año 2010, el
porcentaje con calidad High Grade estimado, su beneficio económico por lograr
esta calidad contra la producción real del año.
Tabla 3.5 Resultados generales
Producción anual Ton % HG Ton HG Dólares
Presupuesto 20082.27 36.00% 7229.61 $417,600
Real 21882.41 36.03% 7884.23 $455,412
2010
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Gr/Ton Cu
depositado 225.63 166.05 313.76 177.91 280.89 277.93 281.27 286.7 269.98 271.74 283.56 280.69
Cátodos
defectuosos por
celda
83 80 55 77 43 18 10 10 8 4 5 5
ppm CoSO4 136.95 136.49 135.14 139.49 159.23 178.22 180.23 180.31 177.01 181.31 182.1 182.65
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CONCLUSIONES
La principal fuente de plomo es el ánodo y tiene una pérdida de espesor natural
por el uso continuo, pero su vida útil puede ser acortada por la corrosión si no hay
control en: la dosificación de aditivos, bajas temperaturas en los tres electrolitos,
cambios repentinos y duraderos en la corriente eléctrica de las celdas.
Es fundamental añadir la cantidad de guar y CoSO4 que requiere el proceso, pero
se debe hacer con los equipos correctos y estandarizados. De lo contrario no
obtendremos ninguno de los beneficios que estos aportan y además asumimos un
gasto extra sobre consumo de dichos aditivos. No sólo es importante disminuir la
formación de lodos anódicos, también es fundamental la recolección de ellos en
tiempo y forma para evitar una propagación de plomo.
El personal sindicalizado conoce los procedimientos operativos para cada una de
las actividades que realiza, pero ignora los resultados negativos que pueden surgir
al no cumplir los procedimientos.
No existe una relación de cooperación entre los departamentos de operación y
mantenimiento, por lo que se retardan los servicios a los equipos, perdiendo
disponibilidad y eficiencia en el proceso.
Falta desarrollar herramientas estadísticas para control de proceso que estén a la
mano y sean entendibles por el personal operativo.
Los supervisores de operación no tienen libertad para realizar ajustes a los
parámetros del proceso, dependen de las indicaciones del superintendente de
planta. Esto propicia a tomar decisiones retardadas que influyen en los resultados
de producción.
Las actividades de operación, administración y planeación para cada proceso
deben repartirse justamente entre los supervisores, sin sobrevalorar ni demeritar
responsabilidades. Con el objetivo de evitar cargas de trabajo que provoquen:
desatenciones al proceso, confusión en la información que lleve a tomar
decisiones incorrectas, falta de información, accidentes, baja producción o de mala
calidad.
32
ANÉCDOTAS
I. Es común cuando se inicia o se está desarrollando un proyecto a nivel industrial,
no tomar en cuenta la opinión de los operadores principalmente los de tienen más
experiencia. La mayoría de ellos conocen perfectamente el comportamiento del
proceso, ellos viven día a día en plano real la problemática de cada operación.
Pueden enriquecer nuestras propias ideas o aportar nuevas. Podemos hacer una
amalgama perfecta entre su experiencia operativa y nuestro conocimiento técnico.
Un maestro en la minería me compartió una frase de gran valor: “cada vez que
contratas un par de manos para operar, trae un cerebro de regalo, aprovéchalo”.
Reconocer las ideas de los operadores es una forma natural de motivación.
Para este proyecto fue realizado un sondeo de la problemática operacional, con
los operadores de mayor experiencia en Extracción por Solventes y
Electrodepositación. No sólo se comprobó su extenso conocimiento en todas las
operaciones, también hicieron referencia a nuestras carencias como
administradores y planeadores. Es de sabios reconocer para poder crecer.
II. La honestidad en el momento de hacer un reporte de operación es fundamental,
de lo contrario sólo estamos maquillando resultados. Con esto sólo obtendremos
una baja producción y de mala calidad, que demerita el trabajo, dedicación y
entusiasmo de todo un equipo de trabajo y muestra falta de profesionalismo.
Uno de varios eventos fue el llenado de la bitácora de consumo de reactivos. Era
llenada por el guardia de seguridad y con la intención de llevar un control de
materiales de entrada y salida. Al finalizar el mes se realizaba el conteo de sacos
de guar y botes de cobalto que entraron a la planta y estimar las ppm con base a
la producción total. Pero no se sabía si fueron adicionados en tiempo y forma. En
algunas ocasiones, al cierre de mes, había aditivo físicamente pero en los datos
del reporte, estos ya habían sido consumidos, por lo que existía esa incongruencia
que afectaba directamente en la calidad del producto.
III. En cualquier relación humana es imprescindible una comunicación efectiva y
con mayor relevancia donde hay personal que cambia de turno continuamente y
las líneas de reporte son diversas.
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Es muy normal que por omisión, porque se tuvo un turno muy difícil, porque se
llegó la hora de salida, etc., no se transmita la toda la información de lo acontecido
en el turno. Esto ocasionó que se tuvieran eventos no deseables donde no
solamente se perjudicó la producción o la calidad, también generaron lesiones a
personal, impactos ambientales, daño a instalaciones y equipos.
Se deben encontrar las formas de que la información fluya en forma ascendente y
descendente.
IV. Un clima laboral sano ayuda a lograr objetivos y hace menos tediosa la estadía
en las horas empleadas. A veces es complicado llegar a convivir sanamente y esto
puede tener consecuencias graves en el rendimiento del personal, e incluso de la
operación.
Había un operador que dominaba el idioma inglés además de ser pionero en la
planta de Electrodepositación, por ello los técnicos de una firma finlandesa que
prestaban servicio a los equipos de este proceso, lo capacitaron con el fin de que
transmitiera el conocimiento a sus compañeros. Desafortunadamente, si coincidía
en turno con algún supervisor que no fuera de su agrado o no tenía ganas de
trabajar, saboteaba la grúa o la máquina decapadora. Se llegaron a presentar
paros de hasta 24 horas sin decapar cátodos, sin contar el costo de las
refacciones.
A pesar de tener certeza que este individuo cometía estas acciones, no se logró
recopilar pruebas. Él era uno de las 4 personas certificadas para operar grúa y
decapadora. Por tal motivo se capacitó a más personal para ir rezagando al
operador dentro del área, dándole funciones específicas.
VI. Algunas fallas en equipos críticos pueden volverse emergencias, para dar
solución inmediata y continuidad a la operación se recurre a la improvisación. Es
un arma de doble filo donde puede agravar el problema o corregirlo
momentáneamente.
En caso de funcionar la improvisación, es común trabajar así hasta que se
presentaba nuevamente la falla.
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Debemos analizar correctamente el costo-beneficio de los recursos a emplear
para nuestro proceso sin escatimar su valor, pero dando el mejor uso que
garantice una vida útil rentable. En las bombas dosificadoras de aditivo con las
que se inició fueron dañándose por uso, no había refacciones en el mercado ya
que fueron diseñadas exclusivamente para la planta de Milpillas. Las refacciones
que se improvisaban dañaban más el equipo. Se solicitaron 4 bombas nuevas y
cuando se hizo el cambio, el principio de funcionamiento de estos equipos rompía
la cadena polimérica del guar y las placas de cobre presentaban defectos de
apariencia. Fueron instaladas las bombas originales mientras se surtía un nuevo
pedido, ahora las bombas desempeñaban el principio de funcionamiento que
demanda el proceso, lamentablemente no estaban hechas con material que fuera
resistente al electrolito ácido y duraron un par de días para después presentar
fugas. El tiempo promedio de entrega para cada pedido fue de 4 meses.
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BIBLIOGRAFÍA
Manual de Proceso General 0000CD001, Compañía Minera, La Parreña, Unidad
Milpillas de Grupo Peñoles.
Manual de Trituración 4200IT0030, Compañía Minera, La Parreña, Unidad
Milpillas de Grupo Peñoles.
Manual Patios-Bombeo 4300IT001001B, Compañía Minera, La Parreña, Unidad
Milpillas de Grupo Peñoles.
Manual de Operación SX 4300IT0010, Compañía Minera, La Parreña, Unidad
Milpillas de Grupo Peñoles.
Manual de Puesta en Marcha 0000IT002 COMNOY, Compañía Minera, La
Parreña, Unidad Milpillas de Grupo Peñoles.
