Electrorefinacion de cobre r. beltran ilo

CURSO DE REFINACIÓN ELECTROLITICA DE COBRE

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

R BELTRAN 1

CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE

R BELTRAN 2


• INTRODUCCION

• PROCESO DE PRODUCCION DE CATODOS

• PROCESO DE LAMINAS DE ARRANQUE

• PROCESO DE PURIFICACION

R BELTRAN 3


INTRODUCCION

R BELTRAN 4


R BELTRAN 5


La electro refinación de cobre consiste en la disolución anódica del cobre impuro desde el ánodo; y su posterior depósito catódico de cobre puro sobre un cátodo de láminas iniciales de cobre.

La electro refinación de cobre tiene dos objetivos:

Eliminar las impurezas que perjudican las propiedades eléctricas y mecánicas del cobre, tales como: As, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Fe, Co, Ni y Pb.

Recuperar las impurezas con valor, como: Au, Ag, metales del grupo del Pt y Se.

R BELTRAN 7


De manera didáctica lo que sucede en una celdaelectrolítica es lo siguiente:El ánodo de cobre impuro es disuelto por acción de la

corriente eléctrica en sus iones o elementos.El cobre disuelto viaja a través del electrolito y se

deposita en el cátodo o lámina de arranque.Mientras que las impurezas buenas como el oro, plata,

selenio, platino y paladio, no pueden depositarse y se van al fondo de las celdas como barro anódico.

Las impurezas malas como el arsénico, bismuto, antimonio, níquel, etc. no se pueden depositar, ni tampoco ir al fondo de las celdas, quedando estas en el electrolito, el cual luego es purificado en las celdas de primera y segunda liberadora.

R BELTRAN 8


Anodo

( + )

Cátodo

( - )

Flujo de Electrones

Cu99.7 99.99

Cu2+ + 2e- = Cuo

Cuo = Cu2+ + 2e-

[Cu Impuro 99.7% = ( Cobre Puro 99.99% ) + ( Impurezas )]

Cu++

Cu++

Cu++

Cu++SO4-2

SO4-2

Cu++

Cu++

AuAg PdPt Se Te Otros

Cu

Flujo 25 lt/mint

Temperatura de electrolito = 63°CDistancia entre electrodos = 100mm

Amperaje de celdas = 29450 amp

As, Sb, Bi, Ni, se quedan en el electrolito

R BELTRAN 9


Reacción de disolución de Cobre del Ánodo:

R BELTRAN 10


Variables del Proceso:

R BELTRAN 11


R BELTRAN 12


CAPACIDAD DE LA REFINERIA: 285000 TM DE CATODOS DE 99.99%

CELDAS DE CONCRETO POLIMERICO:

CELDAS COMERCIALES 926CELDAS STRIPPER 52CELDAS DE 1ra LIBERADORA 16CELDAS DE 2da LIBERADORA 24

TOTAL DE CELDAS DE CONCRETO POLIMERICO 1018

R BELTRAN 13


OPERACIÓN DE CELDAS COMERCIALES

R BELTRAN 14


RECEPCION Y DESCARGA DE ÁNODOS

R BELTRAN 15


RECEPCION Y DESCARGA DE ÁNODOS

LOS ANODOS PRODUCIDOS EN PLANTA DE ÁNODOS FUNDICIÓN LLEGAN A REFINERIA VIA FERROCARRIL INDUSTRIAL.

SON DESCARGADOS CON LA GRÚA TELESCOPICA Y TRASLADADOS A LAS CANCHAS DE ALMACENAMIENTO

R BELTRAN 16


PRENSADO DE ÁNODOS

R BELTRAN 17


PRENSADO DE ÁNODOS

LOS ANODOS ANTES DE SER CARGADOS A LAS CELDAS ELECTROLITICAS SON PRENSADOS, EN LA PRENSA KAWAZOE, CON LA FINALIDAD DE OBTENER UNA VERTICALIDAD MAYOR DE 80%

LA VELOCIDAD DE PRENSADO ES DE 400 ANODOS POR HORA

R BELTRAN 18


R BELTRAN 19


R BELTRAN 20


CARGUIO DE ÁNODOS POR LA MAQUINA ESPACIADORA

R BELTRAN 21


CARGUIO DE ÁNODOS POR LA MAQUINA ESPACIADORA

LOS ANODOS PRENSADOS PASAN EN FORMA AUTOMATICA A LA MAQUINA ESPACIADORA DE ÁNODOS, DONDE SON SEPARADOS DE CENTRO A CENTRO EN 100mm, TAMBIEN SE LIMPIA LA PARTE BAJA DE LA OREJA QUE DA AL CONTACTO CON UNA ESCOBILLA METALICA QUE GIRA AUTOMATICAMENTE, QUEDANDO LISTOS PARA SER CARGADOS A CELDAS CON LA GRUA

R BELTRAN 22


CARGUIO DE ÁNODOS A CELDAS COMERCIALES

R BELTRAN 23


CARGUIO DE ÁNODOS A CELDAS COMERCIALES

LOS ÁNODOS SON CARGADOS A CELDAS CON LAS GRUAS, LLEVANDO EN SU TREN DE GANCHOS, 52 ÁNODOS.

ANTES DE SER CARGADOS A LAS CELDAS SON LAVADOS CON AGUA, EN EL POZO AUXILIAR CON LA FINALIDAD DE ELIMINAR TODO MATERIAL EXTRAÑO QUE ESTA EN SU CUERPO.

R BELTRAN 24


CARGUIO DE LÁMINAS A CELDAS COMERCIALES

R BELTRAN 25


CARGUIO DE LÁMINAS A CELDAS COMERCIALES

LAS 53 LÁMINAS SON CARGADAS A LAS CELDAS COMERCIALES, PREVIAMENTE SE RECHAZA TODAS LAS LÁMINAS QUE ESTAN MUY REVIRADAS, CON BAJO PESO, BORDES GRUESOS O CON CRISTALES, CON MANCHAS DE ACEITE, OREJAS MAL REMACHADAS, RAJADAS O CON HUECOS

R BELTRAN 26


R BELTRAN 27


ACONDICIONADO DE ÁNODOS Y LAMINAS EN CELDAS COMERCIALES

R BELTRAN 28


ACONDICIONADO DE ÁNODOS Y LAMINAS EN CELDAS COMERCIALES

PARA REALIZAR EL ACONDICIONADO DE ÁNODOS Y LAMINAS SE COLOCA UNA LAMPARA AL INGRESO Y OTRA A LA SALIDA DE LA CELDA, PARA VER CLARAMENTE LA SEPARACIÓN ENTRE LOS ELECTRODOS

LOS ÁNODOS SON ACONDICIONADOS, CON LA FINALIDAD DE QUE ESTEN PERPENDICULARES AL FONDO DE LAS CELDAS, PARA LO CUAL SE COLOCAN UNAS CUÑITAS DE COBRE.

LAS LÁMINAS TAMBIEN SE ACONDICIONAN GOLPEANDOLAS SUAVEMENTE CON UN PALO DE MADERA, PARA MEJORAR SU VERTICALIDAD

R BELTRAN 29

CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBREOPERACIÓN DE CAMBIO DE ELECTRODOS

VIDA DEL ANODO: 24 DIAS, COSECHA CADA DOCE DIAS

OPERACIONES

PUENTEO DEL BLOCKSRETIRO DE LOS CATODOSEVACUAR ELECTROLITORETIRO DE LOS ANODOS CORROIDOSEVACUAR EL LODO ANODICOLAVADO DE LAS CELDASCARGUIO DE ANODOSACONDICIONADO DE ANODOSCARGUIO DE LAMINASACONDICIONADO DE LAMINASLLENADO DE CELDAS CON ELECTROLITOPASAR REGLA A LAS LÁMINAS DE ARRANQUEPONER EN OPERACIÓN EL BLOCKSREALIZAR LIMPIEZA DEL AREA DE CAMBIO DE ELECTRODOSR BELTRAN 30


CIRCULACION DE ELECTROLITO

R BELTRAN 31


R BELTRAN 32


TANQUES DE PREPARACIÓN DE COLA Y

THIOUREA

TANQUES DE RETENCION Y ADICION DE COLA Y

THIOUREA

R BELTRAN 33


TANQUE DE RECEPCION DE ACIDO CONCENTRADO

EN NAVE CENTRAL

TANQUES MEZCLADORES DE ACIDO

R BELTRAN 34


INTERCAMBIADORES DE CALOR, SU FUNCION ES CALENTAR ELECTROLITO, UTILIZANDO VAPOR

R BELTRAN 35


CONTROL DE ELECTROLITO COMERCIAL

R BELTRAN 36


CONTROL DE ELECTROLITO COMERCIAL

R BELTRAN 37


R BELTRAN 38


R BELTRAN 39


R BELTRAN 40


R BELTRAN 41


R BELTRAN 42


R BELTRAN 43


R BELTRAN 44


REVISIÓN DE CELDAS

R BELTRAN 45


REVISIÓN DE CELDAS

R BELTRAN 46


REVISIÓN DE CELDAS

DETECCIÓN DE CORTOS CIRCUITOS Y ELIMINARLOS

METODO

•AMPERIMETRO•VOLTIMETRO•CAMARA DE RAYOS INFRAROJOS

PASOS

•DETECTAR EL CORTO CIRCUITO•ELIMINAR EL CORTO CIRCUITO•EFICIENCIA DE CORRIENTE >98.5%•REVISIÓN DOS VECES POR DIA

R BELTRAN 47


REVISIÓN DE CELDASLa inspección de celdas es decisiva en la obtención de un cátodo de óptima cualidad, tanto en la calidad física como en las especificaciones químicas.

La revisión o inspección de celdas electrolíticas es fundamentalmente una labor correctiva de todos los pequeños defectos que puedan acumularse en el sistema, provenientes de todos los puntos clave de la planta; llámese calidad física y química de los ánodos, calidad de láminas, operaciones de carguío y acondicionamiento, condiciones del proceso alternadas por diversas causas, etc. Por estas razones el revisador estará íntimamente ligado a las celdas durante el mismo proceso de deposición electrolítica.

La revisión de celdas tiene como finalidad mantener una buena transferencia de cobre del ánodo al cátodo a través del electrolito, gracias a la corriente eléctrica, para lo cual debe eliminarse los cortos circuitos y los malos contactos.

R BELTRAN 48


• Un voltaje menor que el límite inferior del rango normal, señala la presencia de corto circuito.

• Un voltaje mayor que el límite superior del rango normal, indica malos contactos

Pase el voltímetro digital por las celdas de ingreso y salida del electrolito, y determine la variación del voltaje:

a)En primera vida, el voltaje varía entre 240 y 280 m.v.

b) En segunda vida, el voltaje varía entre 320 y 360 m.v.

R BELTRAN 49


OPERACIÓN DE REVISION

VIDA DEL ANODO: 24 DIAS, COSECHA DE CATODOS CADA DOCE DIAS

LIMPIEZA DE CONTACTOS DE LA SECCION QUE INGRESA A SEGUNDA

RECEPCIÓN DE LAMINAS EN EL BLOCKS, EN ESPECIAL A LA SECCION QUE INGRESA A SEGUNDA

DEJAR EL BLOCK CON EL NIVEL DE INGRESO

VERIFICAR EL FLUJO DE ELECTROLITO DE LAS CELDAS

LAVAR CONTACTOS

CORREGIR CONTACTOS

PASAR VOLTIMETRO

DETECTAR LOS CORTOS CIRCUITOS

CONTROLAR LOS NIVELES DE LAS CELDAS SEGÚN PROGRAMA

CUANDO SE CAMBIE DE NIVEL, SE BAJE, LAVAR BIEN LAS OREJAS

REPORTAR EL NUMERO DE CORTOS CIRCUITOS POR CELDA Y SU VOLTAJE

REPORTAR LAS MANGUERAS Y LAS CAJAS DE ALIMENTACION QUE SE ENCUENTRAN EN MAL ESTADO

REALIZAR LIMPIEZA DEL SOTANO

MANTENER LIMPIA Y ORDENADA SU AREA DE TRABAJOR BELTRAN 50


COSECHA Y LAVADO DE CATODOS

LA INSPECCION DE LOS CATODOS SE REALIZA AL 100 %

LAVADO DE LAS CELDAS DECATODOS EN EL POZO

LAVADO EN LA CAMARA DE LAVADO DE LA MAQUINA LAVADORA DE CATODOS EN FORMA INDIVIDUAL

METODO DE LAVADO: SPRAY CON AGUA CALIENTE

RETIRO DE LAS BARRAS DE LOS PAQUETES DE CATODOS

R BELTRAN 51


RETIRO DE ÁNODOS CORROIDOS

R BELTRAN 52


PESADO DE ANODOS CORROIDOS

R BELTRAN 53


CARGUIO DE ÁNODOS CORROIDOS A PLATAFORMAS

R BELTRAN 54


PESADO ETIQUETADO Y ENFLEJADO DE PAQUETES DE CATODOS

R BELTRAN 55


ALMACENAMIENTO Y LAVADO DE PAQUETES DE CATODOS

R BELTRAN 56


CARGUIO DE PAQUETES DE CATODOS A PLATAFORMAS

R BELTRAN 57


LIBERACION DE PAQUETES DE CATODOSCALIDAD QUIMICA DE LOS CATODOS

Cu > 99.99%S < 10 ppmAg <15 ppm

Nivel de impurezas <1 ppm

PRESENTACIONDimensiones referenciales:Largo x Ancho x Alto = 1100 x 1020 x 600 mmPeso: entre 3400 y 3980 kg/paquetePaquete de cátodo: libre de materiales extraños como sulfato de cobre, grasas, aceites y lodo

Empaquetado:Dos bandas de fleje por paqueteDos grapas por paquete, con logotipo SPCC-ILO

R BELTRAN 58

R BELTRAN 59



OPERACIÓN DE LAMINAS DE ARRANQUE

R BELTRAN 60


R BELTRAN 61



Deslaminado y selección de hojas

Deslaminado y selección de hojas en forma manual

Peso promedio de hojas: 6.9 Kg.Espesor: 0.7 mm

Producción: 5408 hojas/día R BELTRAN 63


Deslaminado y selección de hojas

Deslaminado y selección de hojas en forma manual

Peso promedio de hojas: 6.9 Kg.Espesor: 0.7 mm

Producción: 5408 hojas/día R BELTRAN 64


Preparación de laminas de arranque

R BELTRAN 65


Maquina cortadora de orejas

R BELTRAN 66


Pesado y enflejado de paquetes de láminas para venta

CALIDAD QUIMICACu > 99.99%S < 10 ppm

Ag < 15 ppmNivel de impurezas < 1 ppm

EMPAQUETADOUso de cuatro bandas de fleje por paqueteUso de cuatro grapas por paquete

R BELTRAN 67


Electrolito:

preparación y adición de aditivos

Control electrolito

Circulación electrolito

R BELTRAN 68


INTERCAMBIADOR DE CALOR

R BELTRAN 69


ADITIVOS COLA Y THIOUREA

TANQUES DE PREPARACIÓN Y

DOSIFICACION DE ADITIVOS

R BELTRAN 70


TENEMOS LAS MISMAS OPERACIONES QUE COMERCIAL:

RECEPCION Y DESCARGA DE ÁNODOS STRIPPERPRENSADO DE ANODOSCARGUIO DE ANODOS STRIPPER A LA MAQUINA

ESPACIADORACARGUIO DE ANODOS A CELDAS Y ACONDICIONADOCARGUIO DE PLANCHAS MADRES A CELDAS

R BELTRAN 71


OPERACIÓN DE PLANTA PURIFICACION

R BELTRAN 72

Nave ABLáminas dearranque

1ra Liberadora

2da Liberadora

Nave CD

Purificación de Electrolito

Electrolito purificado

Electrolito con menor cobre

Electrolito con

impurezas

Purga de electrolito ó agua madre


R BELTRAN 73


CELDAS DE SEGUNDA LIBERADORA

REALIZAN LA EXTRACCION DE IMPUREZAS DEL ELECTROLITO, COMO BISMUTO, ANTIMONIO Y ARSENICOR BELTRAN 74



TANQUES DE SEDIMENTACIÓN Y OXIDACION

EN LOS TANQUES DE SEDIMENTACION SE RECIBE EL LODO DE LAS CELDAS, JUNTO CON UN POCO DE ELCTROLITO Y AGUA; LUEGO SE DEJA SEDIMENTAR O ASENTAR DURANTE OCHO HORAS

R BELTRAN 76


CENTRIFUGAS HIDRAULICAS

PRODUCCION DE LODO ANODICO

R BELTRAN 77


R BELTRAN 78

PRODUCCIÓN vs CAPACIDAD

2 anodos más por

celda

Aumento densidad corriente

128 celdas

más

Ciclo de 12 días

Alta densidad de corriente 275 Ampm2

Alta densidad de corriente 276 A/m2


DENSIDAD vs EFICIENCIA DE CORRIENTE


•ISO 9001- 2000

•OHSA 18001 – 2007

•ISO 14001 – 2004

CERTIFICACIONES SIG


R BELTRAN 82

CURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRECURSO REFINACION ELECTROLITICA DE COBRE

R BELTRAN 83

Muchas GraciasMuchas Gracias

[email protected]@Gmail.com

[email protected]@Gmail.com

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Technology

Electrorefinacion de cobre r. beltran ilo