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Aluminum dross recovery
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Ing. James Herbert, C. EngALTEK LLC, Exton, Pennsylvania, USA
I.Q.M. Salvador Tovar Fco.ALTEK LLC, México D.F., México
CONSERVACION DEL CONTENIDO METALICO EN LAS
ESCORIAS DE ALUMINIO POR LA OPERACIÓN DE LA UNIDAD
PRENSA DE ESCORIAS DE ALUMINIO
AGENDAImportancia del manejo de las escorias de aluminio
Principios de la Prensa de escorias
Evolución de la Prensa de Escorias
Nuevas aplicaciones de la Prensa de EscoriasProcesamiento de escorias de horno rotatorio
Resultados y Retornos de Inversión
Importancia del manejo de las escorias de
aluminio
Trabajo de escoria deficiente
Manejo de EscoriasEscoria es un subproducto inevitable de la industria del
aluminio y representa generalmente entre del 1 al 5% en peso de la producción total de una planta.
Conteniendo hasta un 80% de aluminio.
1% por minuto de aluminio en escoria puede perderse por oxidación.
El manejo de escorias adecuado, posterior a su remoción del horno, representa el factor más importante en la conservación de valor y metal en la escoria para su posterior recuperación.
Manejo de EscoriasSe han desarrollado una serie de diferentes tecnologías a
hacer frente; tanto a las cuestiones económicas y ambientales asociadas al manejo de escorias.Agitadores de EscoriasEnfriadores de escorias rotatoriosEnfriadores con atmósfera inerteSistemas de Prensado de escorias
Mucha de estas tcnologías no han ganado aceptación por su costo, complejidad y potencial peligrosidad de operación
Inicios de la Prensa de Escoria
La Prensa de escorias (The Press) fue desarrollada por ALTEK desde los mediados de los 1990.
Esta tecnología de enfriamiento de escorias fue un salto en términos de recuperación de metales
No obstante a la optimización de recuperación de metal por el uso de La Prensa de Escoria se encontraron una serie de puntos débiles en el equipo.
Recientemente se realizó una revisión al diseño, a fin de subsanar estos inconvenientes
Última generación de La Prensa de Escorias
Los diseños actuales tienen algo de los inicios de los modelos
En base a la fusión de las dos principales tecnologías de prensado de escoria, ALTEK ha desarrollado una máquina de mejor diseño.
Permitiendo otras aplicaciones
Ofreciendo las más altas recuperaciones Metálicas
PRINCIPIO DE LA PRENSA DE ESCORIA
PRINCIPIO DE LA PRENSA DE ESCORIA
Su principio se basa en el de que una fase líquida bajo presión se separarán de una fase sólida y el líquido fluirá a las áreas de menor presión. La escoria es vaciada en las charolas
diseñadas para maximizar el enfriamiento rápido y el drenado del metal
Las charolas son trasladadas a el bastidor de la prensa, una vez en posición, el cabezal de presión comienza a bajar lentamente presionando la escoria caliente contra el molde de escoria, terminando con la acción de drenado.
El cabezal mantiene su acción de prensado hasta el enfriamiento de la escoria deseada.
Acción de prensado
Aglomeración de partículas de aluminio
Aglomera las finas gotas de aluminio que normalmente están dispersas en las escorias.
En grandes placas que son mucho más fáciles de separar del resto de óxido de la escoria enfriada.
Encapsula el óxido de las escorias entre las placas formadas facilitando su manejo
Evitando el polvo y humos generados durante el manejo.
Mejora significativamente la recuperación entre un 5 – 10%
Metallic Size in Uncompressed
Dross
Metallic Size in Pressed Dross
Escoria densificada
La Evolución de la Prensa de Escorias
Requerimientos de equipo de proceso
Suficiente robustez para soportar los ambientes de la fundición.
Facilidad de operación sin interferir con las operaciones normales de trabajo.
Disponibilidad para manejar cualquier tipo de escorias.
Satisfacer con su operación las regulaciones de seguridad y ambientales.
Evolución de la Prensa de Escorias
Diseño Original Diseño más reciente
Antiguos sistemas de control
Completa automatización
Mejora en seguridad
Cortina para detectar la presencia de alguna salpica dura de metal
Versatilidad Las escorias son singulares en cada operación, siendo
completamente diferentes, pero generalmente se clasifican en tres categorías: Blancas Negras Salinas
La Prensa ALTEK se ha desempeñado excelentemente con escorias blancas, pero los resultados son mixtos, especialmente con escorias calientes con termitación, este tipo de materiales se adaptan mejor para su recuperación por Enfriadores Rotarios y sistemas de enfriamiento con atmósfera de gas inerte.
Los últimos diseños tienen la capacidad de manejar todo tipo de Escorias
Un Cabezal de prensado para cada aplicación
Cabezal con costillas
profundas
Cabezal con costillas con
baja profundidad
Cabezal tipo cincel
Eficiencia de enfriamiento de cabezal
Sin enfriamientoCabezal con enfriamiento
forzado por aire
Sistemas de control ambiental
La escoria genera comúnmente grandes cantidades de humos y polvos
En los recientes modelos en la prensa se integra un filtro que está aprobado por las regulaciones ambientales a nivel global.
Captura un99% de emisiones
Nuevas aplicaciones de la Prensa de Escorias
Procesamiento de escorias provenientes de hornos rotatorios
Nuevas aplicaciones de la prensa
Algunos clientes han modificado proceso del horno rotatorio para operar sin el uso de sal.
Es necesaria una solución para que se enfríen óxidos lo más rápidamente, a fin de:Preservar el metal atrapadoMinimizar las emisiones al medio ambiente
Operaciones de Hornos rotatorios con sal/Sin escorias salinas
Instalación Típica
Óxidos antes de prensado
Óxidos después de prensado
Instalaciones, resultados y evaluaciones Económicas
Caso de Estudio en una planta de Aluminio Primario
Producción aproximada 200 ton/mes de escoria.
Instalando una prensa relativamente pequeña.
Capacidad de procesamiento de escoria por charola: 250 kg
Antes de la Instalación: Recuperación en planta: 3% Recuperación secundaria: 35%
Después de la Instalación : Recuperación en planta: 8 - 12% Recuperación secundaria: 40 – 42%
Caso de Estudio en una planta de Aluminio Primario
Sin Prensa Altek
Recuperación en planta= 3% 6 Ton/Mes $15,000/mes
Recuperación Secundaria = 35% 67.9 Ton/Mes $169,750 / Mes
Con Prensa Altek
Recuperación en planta= 8 - 12% 20 Ton/Mes $50,000 / Mes
Recuperación Secundaria = 40 - 42% 73.8 ton/mes $184,500 / Mes
$184,750($51,216)$133,534
$234,500($47,520)$186,980
$53,446 /mes$641,352 Anual10% de mejora
Segundo Caso de Estudio en una planta de Recuperación de Aluminio
Secundario Producción de 500 ton/mes de escorias.
El cliente funde una gran variedad de chatarra de aluminio.
Instalación de una Prensa Altek 701-S
Capacidad de procesamiento por charola: 700 Kg
Antes de la Instalación: Recuperación en planta: 0% Recuperación secundaria: 25%
Después de la Instalación : Recuperación en planta: 5-10% Recuperación secundaria: : 30 – 37%
Segundo Caso de Estudio en una planta de Recuperación de Aluminio
SecundarioSin Prensa Altek
Recuperación en planta= 0% 60Ton/Mes $0 mes
Recuperación Secundaria = 25% 125 Ton/Mes $312,500 / Mes
Con Prensa Altek
Recuperación en planta= 5-10% 37.5 Ton/Mes $93,750 / Mes
Recuperación Secundaria = 30-37% 154.9 ton/mes $387,250 / Mes
$312,500($132,000)$180,900
$481,000($122,100)$358,900
$178,400 /mes$2,140,800 / Año13% de mejora
CONCLUSIONES Las mermas metálicas son los costos más altos en los diferentes aspectos de los
gastos de la operación de una fundición
Cuando se realiza la limpieza del horno, las escorias pueden contener hasta un 80% de aluminio, si esta operación se descuida, puede contribuir a incrementar la oxidación del metal, perdiéndose para siempre.
A fin de preservar el contenido de metal atrapado en la escoria, es crucial enfriar la escoria tan pronto como sea posible después de su remoción del horno.
La prensa de escorias ha evolucionado a lo largo de los años para satisfacer las exigencias de las fundiciones de aluminio.
La prensa de escorias se ha demostrado en el medio, como la mejor tecnología disponible de reducir las pérdidas de metal en las escorias, mejorando la recuperación en planta y la recuperación secundaria.