FUNDICION Y REFINERIA DE ILO FUNDICION Y REFINERIA DE ILO
CURSO:
CURSO: Procesos Extractivos IProcesos Extractivos I DOCENTE:
DOCENTE: Pedro Pedro Camero Camero HermozaHermoza ALUMNOS:
ALUMNOS: Samuel Samuel Delgado Delgado LoaizaLoaiza Eliazar Delgado Collantes Eliazar Delgado Collantes Johan Pando Pinelo
Johan Pando Pinelo Henry O. Merma Leon Henry O. Merma Leon
CUSCO
CUSCO – – PERU PERU SEMESTRE 2014 SEMESTRE 2014 – – I I
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Refinación del cobre
Refinación del cobre
La Refinación (como en aplicaciones no-metalúrgicas) es una etapa que
La Refinación (como en aplicaciones no-metalúrgicas) es una etapa que
consiste básicamente en la purificación de un material
consiste básicamente en la purificación de un material impuro, en este caso, unimpuro, en este caso, un
metal. Se distingue de los
metal. Se distingue de los otros procesos, como por ejemplootros procesos, como por ejemplo
la fundición y calcinación, en
la fundición y calcinación, en que esos dos implican un cambio químico de que esos dos implican un cambio químico de lala
materia prima, mientras que en la refinación, el material resultante es
materia prima, mientras que en la refinación, el material resultante es
químicamente idéntico al original, sólo que más
químicamente idéntico al original, sólo que más puro. Los procesos utilizadospuro. Los procesos utilizados
durante la refinación son de muchos tipos,
durante la refinación son de muchos tipos, incluyendo técnicas pirometalúrgicasincluyendo técnicas pirometalúrgicas
e hidrometalúrgicas.
e hidrometalúrgicas.
Refineria de Ilo:
Refineria de Ilo:
Está situada unos ocho kilómetros al norte
Está situada unos ocho kilómetros al norte de la ciudad homónima. Es lade la ciudad homónima. Es la
principal refinería de cobre del
principal refinería de cobre del país y la décimocuarta más grande del país y la décimocuarta más grande del mundo.mundo.
Allí, se refina, mediante un proceso d
Allí, se refina, mediante un proceso de tipo electrolítico, el cobre que llega pore tipo electrolítico, el cobre que llega por
ferrocarril desde la fundición, en for
ferrocarril desde la fundición, en forma de ánodos o blisters ma de ánodos o blisters (todavía con cierto(todavía con cierto
contenido de oro y plata),
contenido de oro y plata), convirtiéndolo en cátodos de Grado A de 99.998% deconvirtiéndolo en cátodos de Grado A de 99.998% de
pureza. Los cátodos son planchas de un metro por
pureza. Los cátodos son planchas de un metro por lado, de entre 132 y 185lado, de entre 132 y 185
kilos de peso y entre 3 y 3.5 cms. de espesor.
kilos de peso y entre 3 y 3.5 cms. de espesor.
La refinería también cuenta con una planta de metales preciosos, a la cual se
La refinería también cuenta con una planta de metales preciosos, a la cual se
envían los lodos anódicos recuperados del proceso de refinación, para producir
envían los lodos anódicos recuperados del proceso de refinación, para producir
plata refinada, oro y selenio de grado comercial.
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Refinería de Ilo
Refinería de Ilo
Se Se produce produce 150000 150000 TM/año TM/año de de cátodo cátodo de de 3500000 3500000 TM/año.TM/año.
El ánodo El ánodo pesa 445kpesa 445kg y g y la lamina la lamina de inicio de inicio pesa 7kg pesa 7kg con 7mm con 7mm de espesode espesorr
con un área de 1m
con un área de 1m22
Las impurezLas impurezas son as son Au, Ag, Au, Ag, Pt, Se, así Pt, Se, así que sque son impurezaon impurezas buenass buenas, las, las
impurezas buenas se van al fondo de las celdas como barro anódico.
impurezas buenas se van al fondo de las celdas como barro anódico.
Para posteriormente fundirlo y sacar la barra dore, y vapor de selenio a
Para posteriormente fundirlo y sacar la barra dore, y vapor de selenio a
98%
98%
Hay Hay 1024 1024 celdas.celdas.
En En cada cada celda celda hay hay 52 52 ánodos ánodos y y 53 53 cátodos.cátodos.
La distanLa distancia qucia que hay e hay entre ánodo entre ánodo y cáy cátodo es todo es de 100 de 100 mm.mm.
Cada celdCada celda tiene a tiene una una intensidad dintensidad de corriente e corriente de 294de 29400A y 00A y una fuerzuna fuerzaa
electromotriz de 320 voltios.
electromotriz de 320 voltios.
El elecEl electrolito tiene trolito tiene una una concentración concentración de 52 de 52 gr/lt a gr/lt a 175 175 gr/ ltgr/ lt
Cada celda Cada celda tiene una tiene una temperatura de temperatura de 63°c y 63°c y el electrolito va el electrolito va a unaa una
velocidad de 25 lt/minuto.
velocidad de 25 lt/minuto.
Si la Si la temperatura del temperatura del electrolito se electrolito se acelera acelera la cinética dla cinética de la e la reacciónreacción
acelera y se obtiene
acelera y se obtiene
mas concentrado mas concentrado de CuSo4, y de CuSo4, y por el contrario si disminpor el contrario si disminuye lauye la
temperatura del electrolito.
temperatura del electrolito.
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Fundición de Ilo
Fundición de Ilo
De propiedad de Southern Copper Corporation, se ubica unos 17
De propiedad de Southern Copper Corporation, se ubica unos 17 kilómetros alkilómetros al
norte de la ciudad de Ilo.
norte de la ciudad de Ilo.
Allí se funde los concentrados de
Allí se funde los concentrados de cobre, que llegan por tren descobre, que llegan por tren desde Toquepala yde Toquepala y
Cuajone. Tiene capacidad para procesar 1.2 millones de toneladas al año.
Cuajone. Tiene capacidad para procesar 1.2 millones de toneladas al año.
Dado que su producción excede la de la refinería, parte de ella es exportada.
Dado que su producción excede la de la refinería, parte de ella es exportada.
Los concentrados son fundidos mediante un
Los concentrados son fundidos mediante un horno ISASMELT, convertidores yhorno ISASMELT, convertidores y
hornos anódicos, obteniéndose ánodos con un contenido de 99.7% de cobre.
hornos anódicos, obteniéndose ánodos con un contenido de 99.7% de cobre.
Cuenta con una planta de bombeo de agua de
Cuenta con una planta de bombeo de agua de mar, usada para el enfriamientomar, usada para el enfriamiento
de los hornos.
de los hornos.
En octubre del año 2007 fue
En octubre del año 2007 fue modernizada, con una inversión de modernizada, con una inversión de US$ 520US$ 520
millones. Gracias a ello, quedó en
millones. Gracias a ello, quedó en capacidad de aumentar su producción a 300capacidad de aumentar su producción a 300
mil toneladas de cobre y un
mil toneladas de cobre y un millón 144 mil toneladas de ácido sulfúrico millón 144 mil toneladas de ácido sulfúrico (con(con
una concentración de 98.5%). Este es obtenido mediante dos plantas de ácido
una concentración de 98.5%). Este es obtenido mediante dos plantas de ácido
sulfúrico, que procesan los gases de la f
sulfúrico, que procesan los gases de la fundición, capturando más del 92% delundición, capturando más del 92% del
azufre y reduciendo así notablemente las emisiones contaminantes.
azufre y reduciendo así notablemente las emisiones contaminantes.
Desde mayo del 2010 los embarques del ácido se ef
Desde mayo del 2010 los embarques del ácido se efectúan por un muelleectúan por un muelle
exclusivo situado junto a la fundición. De
exclusivo situado junto a la fundición. De esa manera se evita que esa manera se evita que éste paseéste pase
por la ciudad de I
por la ciudad de Ilo, desde cuyo puerto se despachaba anteriormente. De 500lo, desde cuyo puerto se despachaba anteriormente. De 500
metros de largo, su
metros de largo, su construcción le demandó a la empresa una inversión deconstrucción le demandó a la empresa una inversión de
US$ 25.3 millones.
US$ 25.3 millones.
Southern Peru Copper Corporation (SPCC) puso en servicio su
Southern Peru Copper Corporation (SPCC) puso en servicio su fundición defundición de
cobre modernizada en Ilo, Perú en f
cobre modernizada en Ilo, Perú en febrero del 2007. SPCC había anunciado enebrero del 2007. SPCC había anunciado en
enero del 2004 que el proyecto de
enero del 2004 que el proyecto de modernización de la fundición se llevaría amodernización de la fundición se llevaría a
cabo con Xstrata Technology proporcionando la
cabo con Xstrata Technology proporcionando la tecnología ISASMELT™ ytecnología ISASMELT™ y
Fluor proveyendo los servicios EPCM del proyecto. Luego de tr
Fluor proveyendo los servicios EPCM del proyecto. Luego de tres años dees años de
diseño y construcción, el proyecto culminó con la
diseño y construcción, el proyecto culminó con la apertura oficial de la planta apertura oficial de la planta aa
comienzos del 2007.
comienzos del 2007.
Xstrata Technology diseñó la nueva fundición para garantizar que satisfaga las
Xstrata Technology diseñó la nueva fundición para garantizar que satisfaga las
nuevas normas medioambientales peruanas que entraron en vigencia en
nuevas normas medioambientales peruanas que entraron en vigencia en
febrero del 2007. Al
febrero del 2007. Al seleccionar sus asociados tecnológseleccionar sus asociados tecnológicos, SPCC consideróicos, SPCC consideró
diversas tecnologías de fundición de cobre durante varios años. Una
diversas tecnologías de fundición de cobre durante varios años. Una
combinación de factores los convencieron de que ISASMELT™ era la
combinación de factores los convencieron de que ISASMELT™ era la
tecnología adecuada. El hecho de que el proceso se puede instalar
tecnología adecuada. El hecho de que el proceso se puede instalar por unpor un
costo de capital relativamente bajo se señaló como una
costo de capital relativamente bajo se señaló como una ventaja clave. Suventaja clave. Su
facilidad de operación y flexibilidad según se había demostrado en
facilidad de operación y flexibilidad según se había demostrado en las plantaslas plantas
en funcionamiento en Australia, EE.UU., India
en funcionamiento en Australia, EE.UU., India y China, fueron un elementoy China, fueron un elemento
adicional en la decisión. Finalmente, el paquete tecnológico que ofreció
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El horno ISASMELT™ reemplazó a dos hornos de
El horno ISASMELT™ reemplazó a dos hornos de reverbero y a un convertidorreverbero y a un convertidor
Teniente para el tratamiento de
Teniente para el tratamiento de 1.200.000tpa de concentrados. La fundición de1.200.000tpa de concentrados. La fundición de
Ilo utiliza dos hornos de retención giratorios para separar la mata de la escoria
Ilo utiliza dos hornos de retención giratorios para separar la mata de la escoria
del horno ISASMELT™. Se utiliza una caldera de calor residual y un filtro
del horno ISASMELT™. Se utiliza una caldera de calor residual y un filtro
electroestático para enfriar y limpiar
electroestático para enfriar y limpiar los gases antes de enviarlos a una los gases antes de enviarlos a una plantaplanta
de ácido sulfúrico. La planta uti
de ácido sulfúrico. La planta utiliza convertidores Peirce-Smith para transformarliza convertidores Peirce-Smith para transformar
la mata en cobre blister.
la mata en cobre blister.
Proceso:
Proceso:
1.
1. Fusión de Fusión de 3429 t/dia 3429 t/dia de concentrade concentrado, a una do, a una disponibilidad ddisponibilidad de 86.5%.e 86.5%.
2.
2. Se separa la mSe separa la mata de la escoria ata de la escoria producido en producido en el horno ISA en el horno ISA en los hornoslos hornos
de separación (2 unidades), produce mata 62% Cu
de separación (2 unidades), produce mata 62% Cu y escoria 0.9% Cu.y escoria 0.9% Cu.
3.
3. Se convierte la mSe convierte la mata del horno ISata del horno ISA en cobre ampA en cobre ampolloso a 99.3% olloso a 99.3% enen
convertidosres peirce Smith (4 unidades).
convertidosres peirce Smith (4 unidades).
4.
4. Se limpia la escoria Se limpia la escoria de los convde los convertidores y se ertidores y se saca la escoria saca la escoria a losa los
depósitos (0.9% Cu) en los hornos de
depósitos (0.9% Cu) en los hornos de limpieza de escoria (2 unidades).limpieza de escoria (2 unidades).
5.
5. Se convierte en Se convierte en la planta de ála planta de ánodos de Cu nodos de Cu ampolloso a Cu ampolloso a Cu anodico aanodico a
99.7% (314173 t/año), 2 hornos de af
99.7% (314173 t/año), 2 hornos de afino y un sistema de modelo TWINino y un sistema de modelo TWIN
M18.
M18.
6.
6. La planta numero La planta numero 1 de acido s1 de acido sulfúrico entra en ulfúrico entra en operación en 19operación en 1995 y se95 y se
expande en 1998 (940 t/dia), y la planta numero 2 entra en operación en
expande en 1998 (940 t/dia), y la planta numero 2 entra en operación en
febrero del 2007 (2402 t/dia), las 2 plantas tratas los gases de ISA y de
febrero del 2007 (2402 t/dia), las 2 plantas tratas los gases de ISA y de
los convertidores y su capacidad es de 3342 t/dia
los convertidores y su capacidad es de 3342 t/dia de acido producido. Ade acido producido. A
98.5% de pureza
98.5% de pureza
7.
7. El oxigeno El oxigeno utilizado en utilizado en el horno ISA, el horno ISA, RHF´s y cRHF´s y convertidores peirconvertidores peirce Smithe Smith
son producidos en las 2 plantas de
son producidos en las 2 plantas de oxigeno, planta numero 1 (272 t/dia oxigeno, planta numero 1 (272 t/dia aa
95% de o2), planta numero 2 (1045 t/dia a 95% de o2).
95% de o2), planta numero 2 (1045 t/dia a 95% de o2).
8.
8. Abastecimiento dAbastecimiento de agua e agua de 11000mde 11000m3/hr, se us3/hr, se usa principalmente a principalmente enen
intercambiadores de calor, en el horno
intercambiadores de calor, en el horno ISA, plantas de ánodos y plantaISA, plantas de ánodos y planta
de acidos.
de acidos.
9.
9. El agua que El agua que usa la fundición usa la fundición de ilo es agde ilo es agua de mar desua de mar desalinizada yalinizada y
potabilizada en las 2 plantas desalinizadoras de agua que producen 55
potabilizada en las 2 plantas desalinizadoras de agua que producen 55
m3/hr cada planta en total 110 m3/hr que sirve para la reposición de los
m3/hr cada planta en total 110 m3/hr que sirve para la reposición de los
sistemas de enfriamiento del horno ISA y CPS.
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Testimonio de SPCC
Testimonio de SPCC
"Southern Peru ha estado trabajando con Xstrata Technology desde el
"Southern Peru ha estado trabajando con Xstrata Technology desde el 2003,2003,
luego de una
luego de una evaluación seleccionamevaluación seleccionamos su tecnología ISASMELT™ para elos su tecnología ISASMELT™ para el
proyecto de moderniz
proyecto de modernización de la fundición de cobre de Iloación de la fundición de cobre de Ilo. El proceso es fácil. El proceso es fácil
de utilizar y el
de utilizar y el costo de capital es significativamente inferior en comparacióncosto de capital es significativamente inferior en comparación
con otras alternativas. Xstrata Technology desarrolló la ingeniería y
con otras alternativas. Xstrata Technology desarrolló la ingeniería y lala
adquisición de la
adquisición de la tecnología ISASMEtecnología ISASMELT™, así como también el programa deLT™, así como también el programa de
capacitación en su propia fundición de cobre, todo esto
capacitación en su propia fundición de cobre, todo esto nos brindó unnos brindó un
conocimiento completo del proceso".
conocimiento completo del proceso".
Henry Walqui, Director de proyectos, Southern Peru Copper Corporation