manual integrado de procesos
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Documeto del profesor Rodrigo Letelier sobre minería de procesos.TRANSCRIPT
LOGO EMPRESA O
INSTITUCION
Dirección de Reclutamiento y DesarrolloGerencia de Recursos Humanos()
MANUAL DEL PARTICIPANTE
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN QUE ENTREGA EL CURSO
“INTEGRADO DE PROCESOS BÁSICOS”
Instructor / Relator: Rodrigo Letelier Saavedra
Calama, 2012
Formación PermanenteDireccion de Reclutamiento y Desarrollo
Gerencia Recursos Humanos
INDICE
PRESENTACION ______________________________________________03
DESCRIPCION DEL CURSO ____________________________________04
INTRODUCCION ______________________________________________05
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD________________________________09
CONCLUSIONES______________________________________________80
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PRESENTACION
El curso de Integrado de Procesos Básicos tiene por objeto conocer los elementos de
gestión, la cadena de valor de la organización y los principios fundamentales de las
actividades productivas de la empresa, como las operaciones unitarias relativas a
chancado, lixiviación, extracción por solventes, electro-obtención y actividades del
patio de embarque.
Por medio de la adquisición de las competencias básicas, el trabajador estará en
condiciones de integrar lo aprendido de modo conciente en la participación y toma de
decisiones para asegurar la continuidad y mejora continua de los procesos.
DESCRIPCION DEL CURSO
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El curso Integrado de Procesos Básicos consta de 2 capítulos relacionados con la
cadena de valor, la gestión y administración de los procesos y las actividades propias
de las operaciones unitarias de chancado, lixiviación, extracción por solventes, electro-
obtención y embarque de los productos finales. El objeto es potenciar el cuerpo de
conocimientos de los trabajadores y, con ello, dar espacios para la resolución de
problemas, la mejora de las labores y la participación de índole decisional.
Para ello, el curso se basará en una relatoria y en el modelo de enseñanza-
aprendizaje constructivista, de modo de que el trabajador se haga cargo del proceso
de capacitación mediante la intervención del docente y la generación de análisis crítico
desde la discusión de casos y experiencias de los aprendices.
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INTRODUCCION
Es muy conocido para todos los metalurgistas e ingenieros químicos que la base en
que se fundamenta la selección de un proceso a seguir para una especie mineral dada
es la naturaleza química de la MENA. Es así como los sulfuros de alta ley responden
bien a flotación y no a la lixiviación a menos que esta sea con extractantes de poco
carácter oxidante, pero pueden transformarse por tostación o bien disolverse en
extractantes oxidantes o por acción bacterial en el caso preferencia de sulfuros de baja
ley. El ácido sulfúrico es el agente lixiviante más común empleado en el beneficio
hidrometalurgico del cobre, dadas sus cualidades químicas y de costos, aunque
existen muchos otros agentes capaces químicamente de lixiviar minerales de cobre.
La disolución química es un propiedad que presentan muchos minerales frente a
determinados sistemas acuosos conteniendo ácidos, bases, sales solubles, agentes
acomplejantes o simplemente en agua. Los óxidos de cobre, presentan una alta
inestabilidad química al ataque con ácidos inorgánicos diluidos y presentan un alto
grado de mojabilidad, no siendo económicamente factibles de ser concentrados por
flotación como sucede con los sulfuros. También, es sabido que a las plantas de
procesamiento deben enviarse menas de una ley de corte económica al proceso, de
tal forma que las de menor ley deben originar lastres en stock o bien zonas no
explotadas en espera de ser económicamente rentables en el caso de una depresión
del precio del metal rojo. El procesamiento para recuperar cobre con menores costos
de inversión y operaciones, impulsó al hombre a emplear más las condiciones
naturales y extraer cobre desde aguas de minas, lixiviar por lotes o montones, irrigar
botaderos, lixiviar en el yacimiento, etc. Dada la flexibilidad de los procesos por vía
húmeda, se proyectan con más relevancia en el futuro.
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La vía hidrometalúrgica, se caracteriza por practicar sus procesos básicos en medio
acuoso y temperatura ambiental o levemente superior. Los procesos fundamentales de
la vía hidrometalúrgica para extraer el cobre que involucran cambios químicos del
cobre en medio acuoso son los siguientes:
LIXIVIACION: En este proceso, se disuelve o solubiliza el cobre contenido en el
mineral, mediante su contacto con soluciones lixiviantes de ácido sulfúrico. En otras
palabras, en este proceso se transfiere cobre desde el mineral hacia la solución
acuosa (solución rica o “PLS”)
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE: En el proceso de extracción por solventes
orgánicos, se separa el cobre disuelto en el PLS de los otros iones acompañantes y
posteriormente se incorpora al electrolito que avanza a la electro-obtención. En
consecuencia, en el proceso de SX se transfiere selectivamente el cobre disuelto
desde el PLS hacia el electrolito rico o cargado.
Mediante la practica de la SX, se consigue proporcionar al proceso de EW, un
electrolito purificado y concentrado en cobre o sea más óptimo para el proceso
electrolítico.
ELECTRO-OBTENCIÓN: Este proceso es el final de la vía hidrometalúrgica y
mediante la utilización de energía eléctrica se recupera el cobre contenido en el
electrolito. El cobre extraído se deposita en forma metálica sobre los cátodos
sembrados en las celdas, los cuales se cosechan periódicamente para despegar las
láminas de cobre o cátodos electro-obtenidos.
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Comparativamente, la vía de procesos LX / SX / EW para la producción de cobre es
más simple y expedita, que la piro metalúrgica. La conexión de flujos líquidos que se
presentan en el proceso, permite configurar un proceso continuo con reciclamiento.
Dentro de sus ventajas comparativas se encuentran:
Menores costos de inversión y operación
Produce cobre de alta pureza con bajo costo asociado
Menor impacto ambiental
Permite procesar minerales de baja ley, residuos, minerales mixtos, aguas de
minas, etc.
Las bondades técnico-económicas de la extracción hidrometalúrgica del cobre por LX /
SX / EW, han incentivado a la industria minera del cobre en los últimos años a
desarrollar numerosos proyectos que consultan en forma preferente la aplicación de la
vía LX / SX / EW. Esta tendencia se ha manifestado con gran impacto en nuestro país,
primer productor mundial de cobre, a partir de 1980 con la propuesta en marcha de la
planta Lo Aguirre con una capacidad nominal de 14.000 tm/a de cátodos. Actualmente,
a el primer semestre de 1995, en Chile se encuentran en operaciones alrededor de 14
plantas con SX / EW con una capacidad nominal de producción de alrededor de
500.000 tm/a de cátodos. Entre ellas, se destaca la planta Zaldivar con una capacidad
nominal de 100.000 tm/a y máxima de 125.000 tm/a, constituyéndose como la mayor
capacidad nacional durante los años finales del siglo pasado, y la planta Radomiro
Tomic, con un récord de 250 tm/a, en la actualidad.
No obstante lo anterior, y dado que el proceso es relativamente nuevo, se han
detectado mediante la mejora continua de las actividades, una serie de dificultades y
fallas que involucran, en general, a los trabajadores y a los sistemas de operación que,
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sin duda, provocan demoras, pérdidas, incidentes e incluso, contingencias
relacionadas a accidentes. Por lo mismo, en las páginas siguientes se hará una
descripción pormenorizada de la función productiva, de tal modo que sea el propio
trabajador quien, mediante su experticia, pueda reconocer los problemas inmanentes
al proceso y, de esa forma, pueda empoderarse y participar de la toma de decisiones
relacionadas al control y/o mitigación de errores y fallas eventuales.
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DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
1. LA CADENA DE VALOR DE LA ORGANIZACIÓN
La administración de operaciones unitarias en la división, puede definirse como la
actividad mediante la cual los recursos, fluyendo dentro de un sistema definido, son
combinados y transformados en una forma controlada para agregarles valor en
concordancia con los objetivos de la organización. Básicamente tiene que ver con la
producción eficiente de bienes y servicios, y en nuestro caso particular, la de cada
proceso tendiente a generar cobre fino.
Otras definiciones:
- Es el estudio de la toma de decisiones en la función de operaciones y los sistemas
de transformación que se utilizan (sistemas de producción de bienes y servicios).
- Es el proceso de obtención y utilización de recursos para generar bienes y servicios
útiles, satisfaciendo asimismo los objetivos de la organización.
- Es la Administración de los sistemas de transformación que convierten insumos en
bienes y servicios.
Entre las responsabilidades de la Administración de Operaciones figura conseguir
todos los insumos necesarios y trazar un plan de producción que utilice efectivamente
los materiales, la capacidad y los conocimientos disponibles en las instalaciones de la
empresa. Dada una demanda en el sistema, el trabajo es programado y controlado
para producir los bienes y servicios requeridos. Mientras tanto, se debe ejercer control
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sobre los inventarios, la calidad y los costos. Por ende, las instalaciones deben
mantenerse a sí mismas.
Los objetivos:
Maximización de utilidades.
Proveer el mejor servicio posible
La subsistencia.
La definición de Administración de operaciones contiene los conceptos clave de:
Recursos.
Sistemas.
Transformación y actividades de valor agregado
Los recursos son las personas, los materiales y el capital.
Los recursos humanos (tanto físicos e intelectuales) son, con frecuencia los activos
clave.
Los materiales incluyen infraestructura, equipos, inventarios y algunos bienes tales
como la energía eléctrica o el agua requerida para la realización de los procesos.
El capital, en la forma de acciones, deudas, impuestos y contribuciones, es una fuente
de valores que regula el flujo de los otros recursos.
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Los sistemas son arreglos de componentes diseñados para lograr los objetivos
fijados en los planes.
Nuestro medio social y económico contiene muchos niveles de sistemas y
subsistemas, los cuales a su vez son componentes de sistemas mayores. Tenemos un
sistema económico de libre empresa. Las empresas, que son los elementos
componentes de ese sistema, contienen funciones de Administración de personal,
ingeniería, finanzas, operaciones y mercadotecnia, entre otras, y todas ellas son
subsistemas de las empresas.
La capacidad de un sistema para lograr sus objetivos depende de su diseño y su
control. El diseño de sistemas es un arreglo predeterminado de sus componentes.
Cuanto más estructurado sea el diseño, la toma de decisiones está menos implicada
en su operación. El control de sistemas es el apego de las actividades a los planes o
las metas.
Las actividades de transformación y valor agregado combinan y transforman los
recursos usando alguna forma de tecnología (mecánica, química, electrica, etc.). Esta
transformación crea nuevos bienes y servicios con un mayor valor para los
consumidores que los gastos de adquisición y procesamiento que tiene la
organización.
Operaciones:
Operación es cualquier proceso que ocupa insumos y usa recursos para transformar
de manera útil estos insumos.
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La función de operaciones abarca básicamente las tareas que crean valor para
alguien y por eso surgen las organizaciones. Estas pueden ser muy grandes o ser
propiedad de una sola persona; ambas existen para ganar dinero a través de la
creación de valor.
Al proceso de conversión para transformar un insumo en un producto de modo que se
le añade un valor se le conoce como un Sistema de producción.
Un Sistema es un conjunto de personas, objetos y procedimientos, con un propósito,
para operar dentro de un ambiente, dirigidos a una meta.
Administrar y mantener funcionando un sistema de producción de manera eficiente y
efectiva es la principal responsabilidad de la función de operaciones.
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Las operaciones son el proceso de transformar insumos en productos y servicios
útiles y por consiguiente, agregarle valor a una entidad; esto constituye virtualmente la
función primaria de cualquier organización.
Los insumos, son las instalaciones para trabajar en ellas, luz para ver, resguardo de
la lluvia, un puesto de trabajo para desarrollar las actividades y muchas cosas más.
También hace falta tener equipo y suministros que ayuden en la transformación de las
materias primas. Los suministros se distinguen de las materias primas porque en
general no se incluyen en el producto final. El petróleo, los clips para papel, bolígrafos,
cinta adherentes y otros elementos similares se clasifican comúnmente como
suministros porque sólo ayudan a obtener el producto.
Otro recurso muy importante es el conocimiento de cómo transformar los insumos en
productos. Los empleados de la organización, por supuesto, poseen este conocimiento
y no se debe olvidar el último recurso que siempre es obligatorio: tiempo suficiente
para completar las operaciones. La función de operaciones falla frecuentemente en su
tarea porque no puede completar el proceso de transformación dentro del límite del
tiempo requerido.
Proceso de transformación es la etapa del proceso de producción, en donde la
función de operaciones agrega valor.
Los productos son con frecuencia artículos físicos y los servicios son abstractos o no
físicos.
El entorno general incluye al político, organizacional, geográfico, legal, económico, las
leyes, los reglamentos, la demanda de los consumidores, etc.
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Específicamente, el entorno consiste en aquellos elementos que influyen en la función
de operaciones, pero que no se pueden controlar dentro de ella.
El entorno proporciona las entradas, las limitaciones en el proceso de transformación y
los receptores de las salidas. Es muy importante supervisar continuamente el entorno
para darse cuenta de manera inmediata de cualquier cambio que altere la función de
operaciones.
Las principales áreas de actividad en la función de operaciones son:
Estrategia de operaciones. Determinar las tareas críticas de operaciones para
apoyar la estrategia global del a organización y desarrollar una estrategia funcional
apropiada.
Ejemplo: ¿qué debe hacer bien la función de operaciones para apoyar la estrategia de
la preservación de las toneladas mínimas de cobre producidas en un año?
Planeación de productos. Seleccionar y diseñar los servicios y productos que la
organización ofrecerá a sus clientes, patrocinadores o receptores.
Ejemplo: ¿en qué tipos de cátodos de cobre se tiene mejor posición para alcanzar la
excelencia?
Planeación de la capacidad. Determinar cuándo y que proporción de las
instalaciones, equipos y mano de obra se deben tener disponibles.
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Ejemplo. ¿Cuántas horas de operación del chancador primario al año es posible
ofrecer y bajo qué disponibilidad?
Administración de inventarios. Decidir las cantidades de materia prima, trabajos
en proceso y artículos terminados que conviene almacenar.
Ejemplo: ¿qué inventario de dinero en efectivo será necesario?, ¿qué inventario
conviene tener de cada una de las materias primas? ¿Será necesario inventariar
recursos humanos o repuestos para los CAEX?
Administración del proyecto. Aprender cómo planear y controlar las actividades del
proyecto para cumplir con los requerimientos de desempeño, programa y costo.
Ejemplo: ¿cómo se manejará la reorganización del departamento de gestión
medioambiental?
Programación. Determinar cuándo se debe realizar cada actividad o tarea en el
proceso de transformación y donde deben estar los insumos.
Ejemplo: ¿cuántos operadores de planta se deben tener previstos para cada hora del
día?, ¿cuándo se debe ofrecer un horario ampliado?
Control de calidad. Determinar cómo se deben desarrollar y mantener los
estándares de calidad.
Ejemplo: ¿qué entrenamiento se debe dar a los operadores de equipos para minimizar
los errores y pérdidas operacionales?
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En toda organización alguien esta a cargo de la función de operaciones. En el cuadro
siguiente se listan algunos de los múltiples puestos en la administración de
operaciones unitarias y se describen las tareas generales de cada uno de ellos.
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En la mayoría de la organizaciones manufactureras o de servicios, la función de
operaciones se caracteriza por responsabilizarse de aproximadamente un 80 % de los
activos físicos del a empresa, como edificios, equipo, partes de repuesto, suministros,
materias primas, trabajo en proceso y artículos terminados. El área de operaciones
generalmente también es responsable del 60 al 80 % de todos los recursos humanos.
La toma de decisiones acerca de cómo planear, organizar, dirigir y controlar las
actividades de una empresa es una de las responsabilidades de un administrador de
operaciones. Los problemas rutinarios pueden ser mejor manejados tomando
decisiones de juicio. Los problemas complejos, que implican muchas variables
interdependientes y un notable flujo de efectivo o cambio de personal generalmente
requieren métodos mas complicados. De manera similar, las decisiones adoptadas
bajo condiciones de incertidumbre frecuentemente requieren de un análisis estadístico.
La resolución de problemas se define como el proceso de identificar una diferencia
entre un estado de cosas actual y uno deseado, y en emprender, después, una acción
para resolver la diferencia.
La toma de decisiones se refiere a la selección de una alternativa de entre un
conjunto de ellas. La resolución de problemas implica el proceso de seguir los
pasos del método científico que se enumeran a continuación:
1. Identificar y definir el problema.
2. Recolección de datos. Recopilar información pasada, hechos pertinentes, y
soluciones previas a problemas semejantes.
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3. Definir alternativas de solución. El método científico se basa en la suposición de
que las soluciones existen. En este paso se buscan las soluciones posibles y se
enumeran.
4. Evaluar las alternativas de solución. Una vez enumeradas todas las alternativas
de solución, deberán evaluarse. Esto puede lograrse comparando una por una con un
conjunto de criterios de solución u objetivos que se deben cumplir.
5. Seleccionar la mejor alternativa de solución. Aquí se toma la decisión de cuál de
las alternativas cumple mejor con los criterios de solución.
6. Implantar la alternativa de solución. La toma de decisiones en Administración
debe llevar a actuar. Por lo tanto, la alternativa de solución seleccionada deberá
ponerse en práctica.
7. Evaluar los resultados y determinar si se ha obtenido una solución satisfactoria.
La toma de decisiones por lo tanto se encuentra dentro del proceso para la
resolución de problemas y está asociada en aplicar los 5 primeros pasos enumerados
anteriormente.
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Para la toma de decisiones, se deben realizar algunos de los dos tipos de
análisis, o ambos.
El análisis cualitativo se basa primordialmente en el razonamiento y la experiencia
del administrador; incluye la impresión intuitiva que el administrador tiene del
problema.
Si el administrador ha tenido experiencia con problemas parecidos, o si el problema es
relativamente simple, el énfasis fuerte se puede hacer en el análisis cualitativo. Sin
embargo, si el administrador ha tenido poca experiencia con problemas similares, o si
el problema es lo suficientemente complejo, entonces un análisis cuantitativo del
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problema puede ser una consideración muy importante en la decisión final del
administrador. Al mismo tiempo que los administradores tienen aptitudes para el
método cualitativo, las cuales generalmente aumentan con la experiencia, las
facultades para el método cuantitativo solo pueden aprenderse estudiando los
supuestos y los métodos de la ciencia de la administración. Un administrador puede
incrementar su efectividad en la toma de decisiones aprendiendo mas sobre la
terminología cuantitativa y comprendiendo mejor cuál es su contribución al proceso de
toma de decisiones. Un administrador que conoce los procedimientos de la toma de
decisiones cuantitativas esta en una mejor posición para comparar y evaluar las
fuentes de recomendaciones tanto cualitativas como cuantitativas para, finalmente,
combinar las dos fuentes para tomar la mejor decisión posible.
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Las siguientes son algunas de las razones por las que es posible que se utilice un
enfoque cuantitativo en el proceso de toma de decisiones.
a) El problema es complejo y el administrador no puede llegar a una buena solución
sin la ayuda del análisis cuantitativo.
b) El problema es muy importante y el administrador desea un análisis complejo antes
de intentar tomar una decisión.
c) El problema es nuevo y el administrador no tiene ninguna experiencia en la cuál
basarse.
d) El problema es repetitivo y el administrador ahorra tiempo y esfuerzo apoyándose
en procedimientos cuantitativos para tomar decisiones rutinarias.
La perspectiva del proceso interno
¿Cuáles son los procesos que generan las formas adecuadas de valor para los
clientes y logran satisfacer también las expectativas de los accionistas? Las
respuestas deben surgir de esta perspectiva.
Primero tenemos que identificar los procesos de la empresa en un nivel general. El
modelo llamado "cadena de valor" de Porter es útil para este propósito.
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El modelo describe todos los procesos de una empresa, desde el análisis de las
necesidades del cliente hasta la entrega del producto o servicio. A continuación,
dichos procesos son analizados con mayor detalle, con el propósito de separar todos
aquellos que no crean valor para el cliente, ni directa ni indirectamente. Los procesos
restantes se describen en términos de costos, tiempo requerido, certeza de calidad,
etc. Los resultados obtenidos nos proporcionarán una base para elegir la forma de
medir estos procesos.
Algunos de los procesos más importantes a describir y analizar son los que tienden a
extender la base de clientes y los que afectan directamente a su fidelidad. Ejemplos de
éstos últimos son los procesos de producción y entrega, así como los relacionados con
servicios. También son importantes los procesos de desarrollo del producto y su
relación con las necesidades del cliente.
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Esta perspectiva es principalmente un análisis de los procesos internos de la empresa.
Este análisis incluye frecuentemente la identificación de recursos y capacidades que la
propia empresa necesita mejorar. Las conexiones entre los procesos internos de una
empresa y los de otras que colaboran son cada vez más estrechas, por lo que también
se consideran aquí. ¿Qué tenemos que incluir en las perspectivas del cliente y del
proceso interno? A continuación presentamos dos opciones:
Podemos considerar que la perspectiva del cliente se centra completamente en la idea
de que es un receptor de los bienes y servicios de la empresa, en cuyo caso debemos
ampliar la perspectiva del proceso interno para que incluya a aquellos socios con los
que colaboramos: proveedores con los que mantenemos una larga relación y con los
que incluso podemos compartir sistemas informatizados, socios que contratamos
fuera, y otros.
O podemos considerar la perspectiva del cliente desde un punto de vista externo y
describir nuestras estrategias para todas estas relaciones externas, manteniendo un
punto de vista puramente interior para la perspectiva del proceso interno.
En los últimos años, las publicaciones sobre estrategias han identificado una tendencia
hacia esta clase de relación más estrecha entre empresas. Algunos autores se refieren
a "constelaciones de valor" y mantienen que el punto de vista de Porter sobre el
proceso interno no alcanza a ver que hacen falta unas cuantas circunstancias
diferentes para que coincidan la satisfacción de las necesidades del cliente y el éxito
en nuestro negocio. Un ejemplo actual es la forma en que deben coincidir los niveles
educativos, las telecomunicaciones, las normativas fiscales y los requisitos técnicos
normales para que la venta de programas a través de Internet tenga éxito. Una
situación así es difícil de entender en términos de flujos, porque en cierto grado puede
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ser el resultado de una colaboración planificada o de larga duración entre las partes
interesadas.
En todo caso, con frecuencia el factor decisivo es el mercado. La forma más limitada
de colaboración entre diferentes empresas participantes, que un producto o servicio
concreto necesita para estar a disposición del cliente, recibe el nombre de
"organización virtual". Los proveedores de diferentes elementos constitutivos
cooperan, con o sin acuerdo vinculante, para darle al cliente la impresión de estar
haciendo tratos con una empresa que en realidad no existe en el sentido tradicional.
Hay obvias implicaciones para la creación del cuadro de mando del más alto nivel. Si
decidimos apoyarnos en nuestros socios, o tenemos una dependencia similar de otros
participantes de nuestro entorno empresarial, claramente necesitaremos una
estrategia que va más allá de nuestros propios procesos. Cuando colaboramos para
crear valor para los clientes, debemos cultivar relaciones en varias direcciones. Esta
necesidad debe reflejarse en el cuadro de mando a través de indicadores y metas
pensadas para gestionar estas relaciones. En casos de estrecha colaboración, los
indicadores del cuadro de mando se pueden aplicar a condiciones fuera de nuestra
empresa en sentido estricto, pero dentro de nuestra organización imaginaria. También
hay implicaciones para la perspectiva de formación y crecimiento.
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2. LAS OPERACIONES UNITARIAS DE LA CADENA DE VALOR PRODUCTIVA
Operaciones del Área Seca
Diagrama de funcionamiento
Operaciones Unitarias.
1) Transporte.
2) Chancado Primario.
3) Acopio de Mineral Grueso.
4) Chancado Secundario. Área Seca
5) Acopio de Mineral Intermedio.
6) Chancado Terciario.
7) Pila Lixiviación
8) Apilador
9) Rotopala
10) Botadero Ripios
Descripción de las operaciones unitarias
Transporte
Esta actividad forma parte de la etapa de extracción del mineral, luego del proceso de
Perforación, Tronadura, Carguío.
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Transporte de mineral: Es el traslado del mineral desde el rajo mina, a distancias mayores
sin limitaciones de ningún tipo, este tipo de transporte se realiza por medio de
camiones de extracción de alto tonelaje. El mineral es cargado por medio de Palas
mecánicas o Cargadores frontales en los camiones de alto tonelaje para ser
trasladados a una siguiente etapa, aquellas rocas ricas en mineral pasará a la etapa
de chancado, de lo contrario se consideraran rocas inertes y serán transportadas hacia
la zona de botaderos.
Chancado
Primario.
Chancado primario,
es una operación
unitaria en donde, por medio de la interacción de sistemas y equipos mecánicos es
posible reducir el tamaño del mineral de la mina hasta un tamaño adecuado para el
transporte y almacenamiento.
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Acopio de Mineral Grueso.
El mineral que proviene desde la planta de chancado primario, es transportado por
medio de una correa transportadora cubierta a un sistema de acopio de gruesos o
stock pile. Sirve como reserva para dar continuidad al proceso posterior a este, que es
chancado secundario.
Chancado Secundario
Es una Operación Unitaria destinada a reducir el tamaño del mineral a un diámetro
aproximado de 1(1/2)” que proveniente del chancado primario, Los chancadores
secundarios son más pequeños que los chancadores primarios. Tratan el producto del
chancado primario (generalmente menor a
6 pulgadas de diámetro) ya sin elementos
dañinos en el mineral tales como trozos
metálicos, madera, etc.
Acopio de Mineral Intermedio.
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El mineral que proviene desde la planta de
chancado secundario, es transportado por
medio de una correa transportadora a un
sistema de acopio intermedio.
Los acopios de mineral intermedio sirven para regular el flujo tratado y dar un grado de
independencia al proceso, ante posibles fallas operacionales o actividades de
mantención que tengan su origen tanto en el área de chancado primario o secundario.
Además, permite dar continuidad al proceso de chancado terciario.
Chancado Terciario.
En el chancado terciario, se usan unas
aberturas de salida menor. El equipo más
usado es la chancadora de cono, aunque también se usan chancadores de rodillo y
molino de martillo. Aquí el material es reducido a un diámetro bajo de ½” o 3/8”.
Pila de Lixiviación
Es un depósito de material chancado, similar
a un cerro que se forma y construye sobre
una base impermeabilizada constituida de
HDPE, rociada con una solución de ácido sulfúrico para extraer cobre, que luego de
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transcurrido un tiempo, el ácido va percolando y decantando por gravedad a través del
material apilado, recuperando el mineral de las piedras.
Apilador
El apilador es una estructura metálica dispuesta sobre un puente móvil, que por medio
de un sistema de correa transportadora, dirige el apilamiento de mineral proveniente
del área de chancado terciario, formando pilas para la lixiviación del mineral.
R
o t
o p
a l
a
La Rotopala es una estructura metálica dispuesta en un puente móvil, similar al
apilador. Su diferencia radica, en que esta se encuentra provista de un disco formado
por una serie de capachos, los cuales tienen la función de realizar el desarme de las
pilas ya lixiviadas.
Cada uno de los capachos se encuentran diseñados con una serie de puntas de
desgaste, que permiten el retiro del material apilado y la carga de cada uno de los
capachos. Posterior a esto, el material es transportado por medio de correas, hacia el
sector de botadero de ripios.
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Botadero ripios
El sector de botadero de ripios, es donde llega el material ya lixiviado que es retirado
por la Rotopala. Por medio de correas transportadoras, este material ingresa a un
esparcidor (spreader) el cual se encarga de distribuirlo sobre una superficie de terreno
en forma de pila. En algunas compañías mineras, este material es lixiviado por
segunda vez, con el fin de recuperar un importante porcentaje del cobre contenido en
los ripios de la lixiviación primaria, generando así un mayor valor agregado y
alcanzando una producción adicional.
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Riesgos Específicos del Área Seca
Transporte
La actividad de transporte de mineral conlleva una gran cantidad de Riesgos
asociados al desarrollo de este trabajo. En el rubro minero, la conducción de equipos,
sobre todo de camiones de extracción de alto tonelaje, se considera como un trabajo
crítico, por el potencial de perdida que significa sufrir o provocar un accidente de
trabajo durante la operación.
Ítem Riesgo Medida de Control
1Aparición de enfermedades, por factores Ergonómicos, Temperatura, Higiene, etc.
• Las cabina de operación de los camiones de extracción, deben contar con los parámetros ergonómicos necesarios y acordes a las capacidades físicas de quien los operará,
• Deben estar debidamente selladas con el fin de evitar el ingreso de polvo en suspensión
• Deben tener un sistema que regule y climatice las altas y bajas temperaturas
2 Conducción de Camiones de Extracción con problemas mecánicos de funcionamiento
• Jefe de Operaciones Mina, deberá verificar mediante el chequeo del cumplimiento de un Programa de Mantención de equipos, que el estado de los Camiones de extracción, se encuentra en perfectas condiciones de operación.
• El operador del equipo, tiene la responsabilidad de dar aviso ante la detección de una falla o el mal funcionamiento de este cada vez que se presente la condición.
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• Es responsabilidad del operador del equipo, el realizar la inspección visual del equipo, previo inicio de las actividades a la entrada de turno, y registrar en una lista de chequeo cada una de las observaciones encontradas en el equipo, traspasando estas al turno entrante con el fin de que el operador que ingrese al turno tome conocimiento de estas y mantenga la precaución en caso que las intervenciones realizadas hayan sido de gran envergadura
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Choque,
Colisiones Por una mala operación del
equipo
Volcamientos
• Implementar señales de tránsito que se encuentre perfectamente visibles y claras, para aquellas personas que operan este tipo de equipos.
• Implementar distancias de tránsito seguro entre un equipo y otro, que el fin que ante la presencia de una emergencia, estos puedan reaccionar oportunamente en forma segura.
• Limitar las velocidades de conducción de estos equipos.
• Realizar un procedimiento de conducción, en donde se indique ciertas prohibiciones o regulaciones en la conducción, como por ejemplo no hablar por celular.
4Caída de CAEX. a niveles de bancos inferiores.
• Implementar barreras duras, (pretiles) en bordes de bancos, con el fin que ante una mala operación o una falla en el equipo, este sea capaz de contener la caída libre del equipo a un banco inferior
5 Operación de CAEX. bajo la influencia de medicamentos que induzcan al sueño
• Todo operador de equipo debe de dar aviso inmediato a su línea de mando directa, en caso que
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mantengan por prescripción médica, el consumo de todo tipo de medicamento, se deben reubicar en un puesto de trabajo o en una faena protegida aquellos trabajadores que vean disminuidas sus capacidades físicas por el consumo de estos medicamentos
6Operación y traslado de mineral, bajo condiciones climáticas adversas (lluvias, tormentas de tierra)
• Se debe generar un plan de contingencia que contemple cuales son los pasos a seguir en caso que operadores de equipo se vean expuestos a condiciones climáticas de lluvias y tormentas de tierra, definir cuáles son los parámetros permitidos para la realización de transporte de mineral desde el rajo mina, hacia el sector de chancado primario
Chancado Primario, Secundario y Terciario.
Tanto la operación, como la actividad mantención de este equipo presentan riesgos
que pueden llegar a afectar la salud y la integridad de las personas que operan y
realizan las reparaciones, mantenciones del chancador primario, secundario y
terciario.
Ítem Riesgo Medida de Control1 Adquisición de enfermedades
pulmonares por exposición a polvo en suspensión
• Para efectos de operación del chancador primario, se debe tener en cuenta que la cabina de operación del equipo debe permanecer en todo momento cerrada para evitar así el contacto directo y la exposición de trabajadores al polvo en suspensión.
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• Se deben implementar las cabinas con sistemas de aire acondicionado que brinden el confort necesario a trabajadores que laboran en una jornada de 8 horas continuas.
• Tanto para las actividades de operación como para las de mantenimiento del chancador, se deben utilizar respiradores de doble vía con filtros acordes a los agentes químicos presentes el lugar de trabajo, estos agentes deben ser cualificados y cuantificados por el organismo administrador de la ley al cual se encuentre adherida la empresa.
• Cuando sea posible, se deben considerar sistemas supresores de polvo con el fin de disminuir las concentraciones de agentes químicos suspendidos al interior del chancador primario.
2
Realización de trabajos de medición, mantención y reparación en Espacio Confinado
• Ante eventuales actividades de medición, mantención y reparación al interior del chancador primario, se debe considerar realizar la medición de niveles de oxígeno presente al interior de este, previo inicio de los trabajos se debe realizar la ventilación que permita la liberación gases y polvos presentes en su interior.
• Toda actividad realizada en su interior, debe contemplar la presencia de a lo menos tres personas, todas estas provistas de sistemas de radio-comunicación para dar aviso oportuno ante cualquier contingencia, uno de ellos deberá ubicarse en la parte exterior del chancador,
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manteniendo la comunicación constante con los otros dos trabajadores.
• Se debe contar con la autorización del personal responsable del área para realizar todo tipo de actividades que contemple trabajos en caliente o con llama abierta al interior del chancador.
3Exposición a Ruido
• Uso de protectores auditivos en todo momento.
• Si es posible instalar pantallas o sistemas que mantengan aislado al operador, de los elevados Niveles de Presión Sonora que son emitidos en la operación del equipo.
4 Caídas a Distinto Nivel
• Se deben re-instalar todas aquellas protecciones y barandas retiradas por efectos de mantenimiento o reparación del chancador, previa puesta en marcha de este.
• Si se va a realizar la actividades que involucren el riesgo de caídas a un distinto nivel, se debe utilizar en todo momento equipos de protección personal anti-caídas (arnés de seguridad), si es posible, se deben instalar superficies de trabajo (Andamios) que permitan la realización de trabajos fáciles y seguros.
5
Caídas al Mismo Nivel
• Se deben de verificar la disposición de los pasos peatonales.
• Se deben de mantener herramientas y materiales en sectores establecidos, considerando el orden y la limpieza, para así no entorpecer el tránsito de las personas y evitar obstáculos al momento de emergencias
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6 Proyección de partículas y materiales
• Se deben de instalar láminas anti-impacto en cabinas de operación de chancado, o instalar planchas acrílicas en reemplazo de vidrios.
• Operadores y mantenedores deben utilizar en todo momento lentes de seguridad claros al interior del chancador.
7Incendios producto de fallas en instalaciones eléctricas
• Se debe de contar con equipos de extinción de amago de incendios (Extintores), dentro de la cabina de operaciones en el caso del chancador primario.
• Para los chancadores secundarios y terciarios se debe de mantener red Húmeda.
• Se debe de Formular un plan de emergencia, para así tomar conocimiento que es lo que se debe de hacer ante una emergencia de incendio, además este plan debe contar con los números y frecuencias de emergencias, para cuando un amago de incendio se vuelva un incendio declarado, se pueda realizar avisos a las brigadas de emergencia.
8Atrapamiento por Polines o correa Transportadora.
• Se debe de contar con guardas y protecciones en todos los sectores en donde exista riesgo de Atrapamiento, (Costados de Correas, traspasos, colas de correas, motores etc.)
• Estas guardas y protecciones, al momento de las mantenciones deben de ser instaladas nuevamente, antes del funcionamiento de los equipos.
9 Golpeado por caída de materiales, • Se debe de verificar que al
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herramientas y escombros, desde niveles superiores.
momento de realizar mantenciones no se estén realizando trabajos cruzados ( En distintos niveles)
• Se deben de afianzar todas las herramientas y materiales a las estructuras cuando se están realizando trabajos en distintos niveles.
• Verificar la limpieza de pasillos (Griting) de distintos niveles, por el riesgo de caída de escombros.
• No se debe de transitar por debajo de correas en movimiento.
10Bloqueo incorrecto de equipo o línea a intervenir
• Se debe de contar con un procedimiento de Bloqueo, el cuál debe de identificar la metodología para bloquear equipos.
• Se deben de identificar todas las energías presentes en los chancadores, ya sean estas eléctricas, neumáticas o mecánicas.
• Se debe de corroborar la “energía cero”, esto significa poner en marcha el equipo después de bloquearlo para así asegurar que el equipo está aislado de la energía por completo.
11 Aplastamiento por caída de carga suspendida.
• Se debe de contar con un procedimiento específico de la actividad.
• Se deben de realizar inspecciones de pre- uso a los elementos de izajes, como por ejemplo grilletes, estrobos, ganchos, eslingas cadenas.
• Se debe de sectorizar el área con barreras duras, para así evitar el ingreso de personal no autorizado a la maniobra
• El operador de los equipos de izajes (Camiones Plumas, Grúas
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Puente y Grúas Móviles), debe de contar con autorización interna para operar los equipos, además de certificaciones por organismos competentes.
• Las maniobras de izajes deben de estar acompañadas de instrucciones dadas por un Rigger, quien es el único autorizado, para entregar señales al operador, este también debe de estar certificado.
• Se debe contar con la información sobre el peso de la carga que se está maniobrando.
12Exposición a temperaturas Extremas (Radiaciones no Ionizantes y Frío)
• Se debe de equipar a los trabajadores según a la temperatura a la que se están exponiendo.
• Calor: Bloqueador solar, Capuchones, entregar información sobre los índices solares a diario, lentes de seguridad con protección UV, Agua ( Para evitar deshidratación)
• Frío: Ropa de abrigo como, pijamas térmicos, chaquetas térmicas, primeras capas de ropa (Nueva tecnología).
Acopio de Mineral Grueso e Intermedio
Esta actividad, los riesgos significativos asociados se ven enfocados directamente con
la mantención del edificio y los equipos relacionados.
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Ítem Riesgo Medida de Control
1Enfermedades pulmonares por exposición a polvo en suspensión
• Se deben considerar sistemas supresores de polvo con el fin de disminuir los niveles de polvo en suspensión.
• Se deben de utilizar lentes de seguridad Herméticos, ya que la polución es excesiva hasta el puto de perder visibilidad.
• Se deben utilizar respiradores de doble vía con filtros acordes a los agentes químicos presentes el lugar de trabajo, además para polvo con filtro para PM10.
2Caídas a Distinto Nivel en trabajos de altura física.
• Si se va a realizar la actividades que involucren el riesgo de caídas a un distinto nivel, se debe utilizar en todo momento equipos de protección personal anti-caídas (arnés de seguridad), si es posible, se deben instalar superficies de trabajo (Andamios) que permitan la realización de trabajos fáciles y seguros.
• Cuando se realicen actividades de mantención del edificio en altura, se deben de utilizar alza hombres.
3 Exposición a Ruido• Uso de protectores auditivos en
todo momento.
4 Caídas al Mismo Nivel • Se deben de verificar la disposición de los pasos.
• Se deben de mantener herramientas y materiales en sectores establecidos, considerando el orden y la limpieza, para así no entorpecer el tránsito de las personas y evitar obstáculos al momento de
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emergencias.
5Golpeado por caída de materiales y herramientas
• Se deben de afianzar todas las herramientas y materiales a las estructuras cuando se están realizando trabajos de mantención en altura.
6Incendios producto de utilización de llamas abiertas en actividades de mantenimiento.
• Se debe de contar con equipos de extinción de amago de incendios (Extintores), cuando se estén realizando actividades de mantención, que involucren llama abierta.
• Se debe de Formular un plan de emergencia, para así tomar conocimiento que es lo que se debe de hacer ante una emergencia de incendio, además este plan debe contar con los números y frecuencias de emergencias, para cuando un amago de incendio se vuelva un incendio declarado, se pueda realizar avisos a las brigadas de emergencia.
7Exposición a temperaturas Extremas (Radiaciones no Ionizantes y Frío)
• Se debe de equipar a los trabajadores según a la temperatura a la que se están exponiendo.
• Calor: Bloqueador solar, Capuchones, entregar información sobre los índices solares a diario, lentes de seguridad con protección UV, Agua ( Para evitar deshidratación)
• Frío: Ropa de abrigo como, pijamas térmicos, chaquetas térmicas, primeras capas de ropa (Nueva tecnología).
Pila de Lixiviación
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En esta etapa del proceso de evidencian riesgos asociados a la mantención y chequeo
del funcionamiento y el dinamismo de las pilas.
Ítem Riesgo Medida de Control
1 Contacto con sustancias peligrosasEmanaciones de gases(Dermatitis, irritaciones a la piel y a las mucosas)
Se debe de instruir a todo el personal sobre las hojas de datos de seguridad (Hds) del ácido sulfúrico.
Se debe de informar a todo el personal sobre las consecuencias a la salud de la exposición al ácido sulfúrico.
2Adquisición de enfermedades pulmonares por exposición a polvo en suspensión
• En estas actividades, se deben utilizar respiradores de doble vía con filtros acordes a los agentes químicos presentes el lugar de trabajo, estos agentes deben ser cualificados y cuantificados por el organismo administrador de la ley al cual se encuentre adherida la empresa.
• Cuando sea posible, se deben considerar sistemas supresores de polvo con el fin de disminuir las concentraciones de agentes químicos.
3 Caídas a Distinto Nivel
• Se debe de mantener un procedimiento específico del trabajo.
• Se debe de permanecer a distancias de los bordes de las pilas.
• Se debe de subir solo por las escaleras dispuestas en el área.
4 Caídas al Mismo Nivel • Se debe transitar por el terreno más nivelado de las pilas.
• Se deben de mantener herramientas y materiales en sectores establecidos, considerando el orden y la
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limpieza, para así no entorpecer el tránsito de las personas y evitar obstáculos al momento de emergencias.
5Exposición a temperaturas Extremas (Radiaciones no Ionizantes y Frío)
• Calor: Bloqueador solar, Capuchones, entregar información sobre los índices solares a diario, lentes de seguridad con protección UV, Agua ( Para evitar deshidratación)
• Frío: Ropa de abrigo como, pijamas térmicos, chaquetas térmicas.
Apilador.
La operación, como la actividad mantención de este equipo presenta riesgos que
pueden llegar a afectar la salud y la integridad de las personas.
Ítem Riesgo Medida de Control1 Adquisición de enfermedades
pulmonares por exposición a polvo en suspensión
• Para efectos de operación del apilador se debe tener en cuenta que la cabina de operación del equipo debe permanecer en todo momento cerrada para evitar así el contacto directo y la exposición de trabajadores al polvo en suspensión.
• Se deben implementar las cabinas con sistemas de aire acondicionado que brinden el confort necesario a trabajadores que laboran en una jornada de 8 horas continuas.
• Tanto para las actividades de operación como para las de
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mantenimiento del chancador, se deben utilizar respiradores de doble vía con filtros acordes a los agentes químicos presentes el lugar de trabajo, estos agentes deben ser cualificados y cuantificados por el organismo administrador de la ley al cual se encuentre adherida la empresa.
• Cuando sea posible, se deben considerar sistemas supresores de polvo con el fin de disminuir las concentraciones de agentes químicos suspendidos al interior del chancador primario.
2Exposición a Ruido
• Uso de protectores auditivos en todo momento.
• Si es posible instalar pantallas o sistemas que mantengan aislado al operador, de los elevados Niveles de Presión Sonora que son emitidos en la operación del equipo.
3 Caídas a Distinto Nivel
• Se deben re-instalar todas aquellas protecciones y barandas retiradas por efectos de mantenimiento o reparación del apilador, previa puesta en marcha de este.
• Si se va a realizar la actividades que involucren el riesgo de caídas a un distinto nivel, se debe utilizar en todo momento equipos de protección personal anti-caídas (arnés de seguridad).
4 Caídas al Mismo Nivel • Se deben de mantener herramientas y materiales en sectores establecidos,
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considerando el orden y la limpieza, para así no entorpecer el tránsito de las personas y evitar obstáculos al momento de emergencias.
• No se debe de transitar cerca del equipo cuando este se encuentre en movimiento.
5 Proyección de partículas y materiales
• Se deben de instalar láminas anti-impacto en cabinas de operación de chancado, o instalar planchas acrílicas en reemplazo de vidrios.
• Operadores y mantenedores deben utilizar en todo momento lentes de seguridad al momento de encontrarse en el equipo.
6Incendios producto de fallas en instalaciones eléctricas o utilización de llamas abiertas.
• Se debe de contar con equipos de extinción de amago de incendios (Extintores), dentro de la cabina de operaciones.
• Se debe de Formular un plan de emergencia, para así tomar conocimiento que es lo que se debe de hacer ante una emergencia de incendio, además este plan debe contar con los números y frecuencias de emergencias, para cuando un amago de incendio se vuelva un incendio declarado, se pueda realizar avisos a las brigadas de emergencia.
7 Golpeado por caída de materiales, herramientas y escombros
• Se debe de verificar que al momento de realizar mantenciones no se estén realizando trabajos cruzados ( En distintos niveles)
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• Se deben de afianzar todas las herramientas y materiales a las estructuras cuando se están realizando trabajos en distintos niveles.
• Verificar la limpieza de pasillos (Griting) de distintos niveles, por el riesgo de caída de escombros.
• No se debe de transitar por debajo de correas en movimiento.
8Bloqueo incorrecto de equipo o línea a intervenir
• En el caso del mantenimiento del apilador, Se debe de contar con un procedimiento de Bloqueo, el cuál debe de identificar la metodología para bloquear equipos.
• Se deben de identificar todas las energías presentes en el apilador, ya sean estas eléctricas, neumáticas o mecánicas.
• Se debe de corroborar la “energía cero”, esto significa poner en marcha el equipo después de bloquearlo para así asegurar que el equipo está aislado de la energía por completo.
9 Exposición a temperaturas Extremas (Radiaciones no Ionizantes y Frío)
• Se debe de equipar a los trabajadores según a la temperatura a la que se están exponiendo.
• Calor: Bloqueador solar, Capuchones, entregar información sobre los índices solares a diario, lentes de seguridad con protección UV, Agua ( Para evitar deshidratación)
• Frío: Ropa de abrigo como, pijamas térmicos, chaquetas térmicas, primeras capas de ropa
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(Nueva tecnología). •
10Atropello por equipos en movimientos presentes en el área.
• Mantenerse alejado de la maniobra cuando se esté realizando arrastre de las mesas de correas.
• No posicionarse cerca o delante de los Bulldozer.
11Atrapamiento por Polines o correa Transportadora
• Se debe de contar con guardas y protecciones en todos los sectores en donde exista riesgo de Atrapamiento, (Costados de Correas, traspasos, colas de correas, motores etc.)
• Estas guardas y protecciones, al momento de las mantenciones deben de ser instaladas nuevamente, antes del funcionamiento de los equipos.
12Cortes por uso inapropiado del esmeril angular.
• Se debe de contar con certificación del equipo, en cuanto a las características de diseño y uso.
• Se debe de realizar inspección del equipo, este debe de quedar registrado en una lista de chequeo. Y si se encuentran anomalías se deben de informar y dar de baja al equipo.
• No se deben de alterar las condiciones de uso del equipo según fabricante. Ej. Retirar protecciones de seguridad.
• Las herramientas eléctricas manuales, deben de tener un programa de mantención.
13 Proyección de partículas incandescentes provenientes de equipos de soldadura y corte.
• Utilizar pantallas de protección al momento de realizar cortes o
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soldaduras.• Utilizar E.P.P específico de la
actividad, Guantes, coletos, pantalones chaquetas de cuero.
• Caretas faciales.• Las personas que deban de
realizar actividades de soldadura y Oxicorte, deben de estar certificadas, para realizar los trabajos.
14 Inhalación de Humos metálicos de la actividad de soldar.
• Se debe de utilizar E.P.P. respirador doble vía, con la finalidad de disminuir el riesgo de inhalación de humos metálicos, provenientes de la actividad de soldar.
15Contacto con energía eléctrica de herramientas eléctricas en mal estado.
• Todas las herramientas eléctricas deben de tener una lista de verificación de pre uso
• Cuando se encuentren anomalías de las herramientas, estas deben ser dadas de baja.
Atrapamiento por desplazamiento inesperado del equipo
• Se debe de realizar un correcto bloqueo del equipo, teniendo en cuenta que se debe de identificar bien cuáles son las energías que se deben de intervenir.
• Se deben de instalar Cuñas en el traslado del desplazamiento del equipo, esto con la finalidad de contener energías residuales que se desprendan del equipo.
16 Sobre esfuerzo producto de las mantenciones del equipo
• Se debe de trasladar carga solo según lo establecido en la ley 20.001 50 Kg como máximo.
• Cuando se deban de disponer de herramientas, materiales o componentes del equipo hacia altura, es necesario que la carga
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debe de ser levantada con apoyo de maquinarias (Camión Pluma)
•
Rotopala
Este equipo involucra riesgos tanto en la operación como en el mantenimiento.
Ítem
Riesgo Medida de Control
1Caídas a Distinto Nivel desde equipo (Operación) o en mantención del disco.
• Si se va a realizar la actividades que involucren el riesgo de caídas a un distinto nivel, se debe utilizar en todo momento equipos de protección personal anti-caídas (arnés de seguridad), si es posible, se deben instalar superficies de trabajo (Andamios) que permitan la realización de trabajos fáciles y seguros.
• Se debe de realizar listas de checheo de pre uso de todos los componentes del arnés de seguridad y de los andamios a utilizar en la operación.
2 Adquisición de enfermedades pulmonares por exposición a polvo en suspensión
• En la operación del equipo, se debe de considerar mantener la cabina sellada herméticamente por la polución de polvo en el ambiente.
• Se deben implementar las cabinas con sistemas de aire acondicionado que brinden el confort necesario a trabajadores que laboran en una jornada de 8 horas continuas.
• Tanto para las actividades de
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operación como para las de mantenimiento de la Rotopala, se deben utilizar respiradores de doble vía con filtros acordes a los agentes químicos presentes el lugar de trabajo...
3Aplastamiento por Carga suspendida (en el Cambio de los Capachos del disco)
• Se debe de contar con un procedimiento específico de la actividad.
• Se deben de realizar inspecciones de pre- uso a los elementos de izajes, como por ejemplo grilletes, estrobos, ganchos, eslingas cadenas.
• Se debe de sectorizar el área con barreras duras, para así evitar el ingreso de personal no autorizado a la maniobra
• El operador de los equipos de izajes (Camiones Plumas y Grúas Móviles), debe de contar con autorización interna para operar los equipos, además de certificaciones por organismos competentes.
• Las maniobras de izajes deben de estar acompañadas de instrucciones dadas por un Rigger, quien es el único autorizado, para entregar señales al operador, este también debe de estar certificado.
• Se debe contar con la información sobre el peso de la carga que se está maniobrando.
4Exposición a Ruido
• Uso de protectores auditivos en todo momento.
• Si es posible instalar pantallas o sistemas que mantengan aislado al operador, de los elevados Niveles de Presión Sonora que son emitidos en la operación del
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equipo.
5 Caídas al Mismo Nivel
• Se deben de verificar la disposición de los pasos habilitados para ingresar al equipo
• Se deben de mantener herramientas y materiales en sectores establecidos, considerando el orden y la limpieza, para así no entorpecer el tránsito de las personas y evitar obstáculos al momento de emergencias.
6 Proyección de partículas y materiales
• Se deben de instalar láminas anti-impacto en cabinas de operación de chancado, o instalar planchas acrílicas en reemplazo de vidrios.
• Operadores y mantenedores deben utilizar en todo momento lentes de seguridad.
7Incendios producto de fallas en instalaciones eléctricas o utilización de llamas abiertas.
• Se debe de contar con equipos de extinción de amago de incendios (Extintores), dentro de la cabina de operaciones en el caso del chancador primario.
• Para los chancadores secundarios y terciarios se debe de mantener red Húmeda.
• Se debe de Formular un plan de emergencia, para así tomar conocimiento que es lo que se debe de hacer ante una emergencia de incendio, además este plan debe contar con los números y frecuencias de emergencias, para cuando un amago de incendio se vuelva un incendio declarado, se pueda realizar avisos a las brigadas de emergencia.
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8Atrapamiento por Orugas de la Rotopala
• Se debe de mantener distancia de las orugas del equipo cuando estas estén en movimiento.
• Se debe de solicitar autorización del operador de la Rotopala, para ingresar al sector.
• Se debe de caminar de frente al movimiento del equipo.
9Golpeado por caída de materiales, herramientas y escombros
• Se debe de verificar que al momento de realizar mantenciones no se estén realizando trabajos cruzados ( En distintos niveles de la Rotopala)
• Se deben de afianzar todas las herramientas y materiales a las estructuras cuando se están realizando trabajos en distintos niveles.
• Verificar la limpieza de pasillos (Griting) de distintos niveles, por el riesgo de caída de escombros.
10Bloqueo incorrecto de equipo o línea a intervenir
• Se debe de contar con un procedimiento de Bloqueo, el cuál debe de identificar la metodología para bloquear equipos.
• Se deben de identificar todas las energías presentes, ya sean estas eléctricas, neumáticas o mecánicas.
• Se debe de corroborar la “energía cero”, esto significa poner en marcha el equipo después de bloquearlo para así asegurar que el equipo está aislado de la energía por completo.
11 Exposición a temperaturas Extremas (Radiaciones no Ionizantes y Frío)
• Se debe de equipar a los trabajadores según a la temperatura a la que se están
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exponiendo.• Calor: Bloqueador solar,
Capuchones, entregar información sobre los índices solares a diario, lentes de seguridad con protección UV, Agua ( Para evitar deshidratación)
• Frío: Ropa de abrigo como, pijamas térmicos, chaquetas térmicas, primeras capas de ropa (Nueva tecnología).
Atropello por equipos en movimiento presentes en el área
• Mantenerse alejado de la maniobra cuando se esté realizando arrastre de las mesas de correas.
• No posicionarse cerca o delante de los Buldoser.
Atrapamiento por Polines o correa Transportadora
• Se debe de contar con guardas y protecciones en todos los sectores en donde exista riesgo de Atrapamiento, (Costados de Correas, traspasos, colas de correas, motores etc.)
• Estas guardas y protecciones, al momento de las mantenciones deben de ser instaladas nuevamente, antes del funcionamiento de los equipos.
12 Cortes por uso inapropiado del esmeril angular
• Se debe de contar con certificación del equipo, en cuanto a las características de diseño y uso.
• Se debe de realizar inspección del equipo, este debe de quedar registrado en una lista de chequeo. Y si se encuentran
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anomalías se deben de informar y dar de baja al equipo.
• No se deben de alterar las condiciones de uso del equipo según fabricante. Ej. Retirar protecciones de seguridad.
• Las herramientas eléctricas manuales, deben de tener un programa de mantención.
13Proyección de partículas incandescentes provenientes de soldadoras y esmeril angular
• Utilizar pantallas de protección al momento de realizar cortes o soldaduras.
• Utilizar E.P.P específico de la actividad, Guantes, coletos, pantalones chaquetas de cuero.
• Caretas faciales.• Las personas que deban de
realizar actividades de soldadura y Oxicorte, deben de estar certificadas, para realizar los trabajos.
14Inhalación de Humos metálicos provenientes de soldadoras y esmeril angular
• Se debe de utilizar E.P.P. respirador doble vía, con la finalidad de disminuir el riesgo de inhalación de humos metálicos, provenientes de la actividad de soldar.
15Contacto con energía eléctrica de herramientas eléctricas en mal estado.
• Todas las herramientas eléctricas deben de tener una lista de verificación de pre uso
• Cuando se encuentren anomalías de las herramientas, estas deben ser dadas de baja.
16 Sobre esfuerzo producto de las mantenciones del equipo
• Se debe de trasladar carga solo según lo establecido en la ley 20.001 50 Kg como máximo.
• Cuando se deban de disponer de herramientas, materiales o componentes del equipo hacia altura, es necesario que la carga debe de ser levantada con apoyo
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de maquinarias (Camión Pluma)
Atrapamiento por desplazamiento inesperado del equipo
• Se debe de realizar un correcto bloqueo del equipo, teniendo en cuenta que se debe de identificar bien cuáles son las energías que se deben de intervenir.
• Se deben de instalar Cuñas en el traslado del desplazamiento del equipo, esto con la finalidad de contener energías residuales que se desprendan del equipo.
LAS OPERACIONES UNITARIAS DEL ÁREA HÚMEDA
La lixiviación es definida como la operación unitaria conducente a extraer una especie
química desde una matriz sólida al contactarla con una fase líquida, que contiene un
disolvente en condiciones de proceso apropiadas.
De los varios métodos existentes para la lixiviación de minerales oxidados de cobre,
uno de los principales es la Lixiviación en Pila. La lixiviación en pilas consiste en
depositar el mineral chancado a tamaño adecuado, en una superficie impermeable con
una pendiente adecuada para la recolección de soluciones, y regarla con una solución
acuosa del disolvente elegido.
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Este proceso tiene como características principales las siguientes:
1. - Baja inversión debido a que sólo utiliza el chancado como método de conminución
de la mena, a grados máximos de 100% -1/4", con un grado de aglomeración de los
finos que permita la libre percolación de la solución disolvente.
2. - Bajo costo de operación por la misma razón anterior y debido a que los
movimientos de materiales son mínimos, comparados con el volumen de movimiento
de soluciones.
3.- El tiempo de lixiviación está dado en días o meses, en vez de horas como en la
lixiviación agitada.
4. - El tratamiento se realiza con soluciones diluidas del disolvente a bajas tasas de
riego del montón de mineral.
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5. - El mineral debe ser depositado a una altura predeterminada económicamente, de
tal manera que tenga un coronamiento plano y significativo para recibir el sistema de
riego.
6.- La superficie debe tener una impermeabilización (natural o artificial) y una
pendiente adecuada que permita la recolección de las soluciones en la base de la pila,
sin pérdidas apreciables ni formación de napas freáticas internas.
7.- El mecanismo hidráulico principal para la mojabilidad de las partículas de mineral, y
que permita la migración de los iones desde la matriz sólida a la fase líquida, debe ser
principalmente la capilaridad y secundariamente las fuerzas gravitatorias.
1.1 OPERACIONES EFECTUADAS EN EL ÁREA DE LIXIVIACIÓN
1.1.1 Determinación de niveles freáticos.
Instalación de Piezómetros
Objetivo
Controlar el nivel freático de las franjas, para evitar que la acumulación excesiva de
solución provoque deslizamiento de taludes o desastres mayores.
Alcance
La herramienta para el control de los niveles freáticos, es la instalación de los
Piezómetros, los cuales en la práctica son tubos cerrados y en su extremo inferior
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perforados los primeros 1.2 metros, con la finalidad de medir la altura del líquido
retenido en la pila. De esta forma semanalmente controlar su evolución y asegurar la
estabilidad.
Materiales
Cordel de ½ a 1” para apoyar el tubo. Flexómetro, lápiz y libreta de anotaciones de
terreno. Bidón con agua, recipientes y trapos de limpieza.
Herramientas y Equipos Tubo perforado Tubo sin perforar Macho de 10 – 20 libras
Radio Handy
Descripción de Actividades
1. El equipo de Armado lixiviación procederá a instalar la cantidad de 13 tubos, los
cuales tienen una longitud de 0.80 m, cada uno posicionados en 5 puntos divididos a
lo largo del primer módulo para los óxidos.
2. Para la instalación propiamente tal se deberá respetar y aplicar el procedimiento de
trabajo seguro que existe en el área. El primer tubo que se introduce es aquel que
tiene la punta y las perforaciones, para luego ingresar el resto de los tubos dejando el
último sobrepasando 50 cm sobre la superficie de la pila.
3. Medición de las cotas iniciales y finales del piso. (Topografía)
4. Teniendo las estacas con las respectivas cotas entregadas por topografía.
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5. Se procede a determinar la cantidad exacta de tubos que tiene que introducir en la
pila, para no dañar el piso inferior.
6. El primer tubo que se introduce es aquel que tiene la punta y las perforaciones, para
luego ingresar el resto de los tubos dejando el último sobrepasando por lo menos 50
cm sobre la superficie de la pila.
7. Trasladar el material al punto de trabajo con equipo adecuado y permiso apropiado.
Deben participar 3 personas.
8. Instalar el primer tubo con punta con el macho de 10 a 20 lbs. Golpeando sobre la
copla y sosteniendo el tubo con un cordel rodeándolo (1 por persona) del lados
opuestos, manteniendo la distancia.
9. Posteriormente se arma con los tubos sin perforación.
2. OPERACIÓN DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES
La extracción por solventes es un proceso que implica el paso del cobre, disuelto en
forma de iones dentro de una fase acuosa hacia otra fase líquida, inmiscible con ella,
conocida como fase orgánica. Durante el contacto líquido-líquido se produce un
equilibrio en el cual el cobre en solución se distribuye entre las fases acuosas y
orgánicas de acuerdo a sus respectivas solubilidades. Esta técnica se aplica en la
metalurgia extractiva del cobre con fines fundamentales de concentrar, purificar y
separar este metal de otros elementos o metales disueltos. En la operación de
extracción por solventes la solución rica en cobre (PLS) que viene de la lixiviación se
contacta en contracorriente e íntimamente con una oxima aromática disuelto en un
diluyente adecuado, para la extracción por solventes, realizándose esta operación en
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un equipo llamado mezclador- decantador. El fundamento básico del proceso de
extracción por solvente (SX) es la reacción química de intercambio iónico, entre el íon
del elemento metálico y un íon H+ del compuesto orgánico (resina extractante), que da
origen así a un complejo organometálico o quelato, que es soluble en la fase orgánica
y que se separa entonces por vía de los otros elementos impurezas, que permanecen
solubles en la fase acuosa residual, o refino como se le denomina. La fase líquida
orgánica que permite la funcionalidad del proceso de SX, comúnmente en el lenguaje
del proceso se le denomina como orgánica, contiene un compuesto orgánico
denominado extractante, el cual esta diluido en un solvente. El extractante que
químicamente se representa por RH. Por otra parte, en base a la reversibilidad de la
reacción química de extracción, el metal extraído es posible reextraerlo por otra fase
acuosa desde el solvente orgánico, por el simple mecanismo de cambio de pH, con lo
cual se invierte el sentido de la reacción química general.
2.1 PATIO DE ESTANQUES – TANK FARM
Esta área comprende todos los procesos asociados al almacenamiento, tratamiento y
acondicionamiento de las soluciones de electrolito, fase orgánica cargada y crudo
resultante del proceso, así como también de la alimentación de reactivos.
2.1.1 Sistema de manejo de electrolito
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Está localizado en el área de estanques entre la sección de SX y la nave de
electroobtención. Estos circuitos fluyen paralelamente por gravedad, desde las
diversas etapas de reextracción de los cuatro trenes de SX, a cuatro coalescedores de
tratamiento de electrolito, que remueven cerca del 70 % del orgánico atrapado en el
electrolito rico. Los coalescedores tienen una capacidad de 520 m3/h. El electrolito
tratado fluye por gravedad a 2 estanques de 1100 m3 de capacidad. Los estanques
son de concreto, están recubiertos con HDPE y tiene un techo de FRP. De allí el
electrolito rico se alimenta a dos bancos de filtrado. Cada banco está compuesto de 6
filtros Spintek de 2064 m3/h de capacidad (4.42 m de diámetro) que operan en
paralelo. El medio filtrante está constituido por antracita, carbón y granate. Estos filtros
remueven los sólidos finos y cualquier traza de orgánico remanente en el electrolito.
En la figura se observa un banco de filtros Spintek usados para el electrolito rico en El
Abra.
FIGURA 2 : Filtros Spintek
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El electrolito rico filtrado se calienta en dos etapas. La primera consiste en un
intercambiador de calor para calentar la solución rica con el electrolito pobre, o spent,
con el objeto de recuperar algo de calor que proviene de EW.
Figura. 3 Intercambiador de calor electrolito rico – electrolito pobre
En la segunda etapa, el electrolito rico se calienta sobre los 45 °C con agua caliente
proveniente del sistema de caldera y calefactores de agua. Los intercambiadores de
calor son del tipo placas, en una estructura de acero inoxidable 316. El electrolito
caliente se almacena en 2 estanques de recirculación paralelos de 1300 m3 de
capacidad, revestidos con HDPE y con techo de FRP.
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Estos estanques incluyen vertederos internos separados, con electrolito pobre a un
costado, para obtener en el otro costado la mezcla con el electrolito de avance que
alimenta a las celdas. El electrolito rico de avance tiene del orden de 50 g/l de cobre y
150 g/l de ácido.
Figura 4 Intercambiador de calor electrolito rico – agua caliente
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DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA SX Y TANK FARM
3. CONCEPTOS OPERACIONALES EN LA OPERACIÓN DE UNA PLANTA DE SX
3.1. Emulsión y coalescencia
En su definición más sencilla la emulsión es la formación de gotas pequeñas; la
coalescencia es lo inverso, es decir, el aglutinamiento de las gotas pequeñas
en gotas grandes. Estos dos procesos fundamentales en la operación de SX,
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se verifican en el mezclador y decantador respectivamente. Si bien es cierto,
que la emulsión favorece la cinética de intercambio debido a que una
distribución de gotas más finas producirán un aumento de la velocidad de
reacción o una disminución del tiempo de retención necesario, lo cual significa
mayores flujos volumétricos o un reactor más pequeño, pero por otro lado, la
distribución de tamaños más finos disminuirá la velocidad de separación de
fases, lo cual significan menores flujos o un decantador más grande. Estos
efectos, que son opuestos, deben manejarse y balancearse muy bien, de tal
modo de optimizar el trabajo del mezclador/decantador.
Figura 5 Emulsión y coalescencia
3.2. Banda de dispersión
La zona donde ocurre el fenómeno de coalescencia y comienza a separarse las fases
constituyentes de la emulsión recibe el nombre de banda de dispersión. Esta banda se
forma en el decantador de los equipos de extracción por solventes.
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En esta banda de dispersión el orgánico asciende mientras que el acuoso desciende,
generándose un perfil de fases en que el orgánico se encuentre sobre el acuoso y la
banda de dispersión se ubica entre medio de estas dos fases. Este fenómeno de
rompimiento de la emulsión se produce naturalmente y solo es necesario darle tiempo
al sistema para que ocurra. El espesor de esta banda de dispersión es una de las
variables de operación más importante del decantador.
Figura 6 Banda de dispersión en un decantador
3.3. Continuidad de fases
De la definición de emulsión se establece que existe una fase matriz dentro de la cual
la otra fase se dispersa en forma de gotas. La fase que cumple el rol de fase matriz es
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la que define la continuidad de una emulsión. En la extracción por solventes se puede
dar dos casos de continuidades:
a) Continuidad Acuosa: Pequeñas gotas de orgánico están dispersas en la fase
acuosa. La mezcla en acuoso continuo conducirá la corriente eléctrica.
Cuando la fase matriz es la fase acuosa se tiene una emulsión de continuidad acuosa.
b) Orgánico contínuo: Pequeñas gotas de acuoso están dispersas en la fase
orgánica. La mezcla orgánica continua no conducirá la corriente eléctrica.
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3.4. Arrastres
La continuidad tiene gran importancia en los arrastres y separación, debido a que
normalmente se producen contaminaciones que afectan no solo a SX propiamente tal,
sino también a las operaciones anteriores y posteriores. El arrastre o contaminación
O/A, es el volumen de orgánico, medido en partes por millón (ppm) que es arrastrado
por la fase acuosa. Esta contaminación representa una pérdida del reactivo orgánico.
El arrastre o contaminación A/O, también se mide en ppm, es el volumen de acuoso
que es arrastrado por la fase orgánica. Esta contaminación implica que en el electrolito
aumente la concentración de impurezas, lo que justifica, en algunos casos, una etapa
de lavado del orgánico Esta contaminación debe ser controlada ya que el orgánico
cargado, al pasar de las etapas de extracción a reextracción, produce un aumento en
las concentraciones de impurezas en el electrolito. Otro tipo de arrastre es aquel que
proviene de la lixiviación y se refiere al arrastre de partículas finas de mineral. Este
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arrastre es muy peligroso porque genera una interfase muy estable, difícil de romper,
denominada como borras.
Figura 7 Arrastre de solución
3.5. Borra o Crud
El crud es una forma de emulsión estable, constituida por tres fases que debido al
mezclamiento adquieren la condición estable, bajo la forma de un lodo que se ubica
preferentemente en la interfase orgánico/acuoso. Para mantener controlada la
cantidad de crud en las etapas, se remueve o extrae de acuerdo a una periocidad que
queda definida por las condiciones específicas de la planta y de acuerdo al volumen
de crud que se coseche, se fija también la frecuencia de tratamiento del crud para
recuperar el orgánico que contiene, el que deberá retornarse posteriormente al
proceso de SX. La cantidad de borra generada depende de muchos factores a saber:
sólidos en la fase acuosa, la turbiedad de la fase acuosa, reactivos provenientes de
otros procesos y contaminantes que pueden entrar al sistema, tales como aceites
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lubricantes. Una pequeña cantidad de borra no será perjudicial, incluso tiene un efecto
beneficioso en la separación de fases, porque actúa como un coalescedor. Una gran
cantidad de borra aumentará el consumo de reactivo y si se mueve de un agitador a
otro producirá emulsiones más estables que pueden resultar en una operación
incontrolada y una emulsificación total de la planta.
Figura 8 Borra o Crud
4. EQUIPOS QUE TRABAJAN EN UN PATIO DE ESTANQUE
Estanque Coalescedores
Estanque pulmón solución orgánica
Estanque pulmón solución refino
Estanque pulmón solución electrolito rico
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Estanque pulmón solución electrolito pobre
Estanque colector de borras
Estanque de agua de lavado de filtros
Celdas columnares
Filtros de electrolito
Filtros para tratamiento de orgánico con arcilla
Intercambiadores de calor electrolito / agua caliente
Centrifuga para tratamiento de borra
Estanque de almacenamiento de orgánico contaminado
Estanque para tratamiento de borras
Estanque pulmón solución orgánica: Estanque receptor de la solución orgánica
cargada ubicada al final del circuito, sirve de pulmón para el bombeo de vuelta hacia el
proceso. Requiere tener dimensiones que permitan un tiempo de residencia para
coalescer el máximo del acuoso arrastrado por atrapamiento.
Estanque pulmón solución refino: Receptoras de todo el refino efluente del proceso
de SX, pulmón para el bombeo de la solución que retorna a la lixiviación. Se requiere
que tenga dimensiones adecuadas para asegurar la operación sin interrupciones de
las pilas y para coalescer el orgánico arrastrado. Se debe considerar bomba flotante
auxiliar u otro equipo para captar y recuperar el orgánico acumulado en la superficie.
Estanque pulmón solución electrolito rico: Recepciona, almacena y sirve de
pulmón para el bombeo del electrolito rico producido, hacia los circuitos de limpieza;
en su superficie puede eventualmente producirse acumulación de solución orgánica,
cuya recuperación debe considerarse.
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Estanque pulmón solución electrolito pobre: Receptor de las soluciones que
retornan del proceso de electrólisis y que en parte se mezclan con electrolito rico para
constituir la mezcla que alimenta las celdas, la otra parte se bombea de regreso al
proceso de SX.
Estanque colector de borras: Recepciona y acumula las borras retiradas desde los
decantadores para su envío hacia los equipos de tratamiento, para la recuperación de
la solución orgánica.
Estanque de agua de lavado de filtros: Es un pulmón de agua de buena calidad
para realizar el retrolavado de los lechos filtrantes, con el fin de remover los sólidos y
el orgánico retenido.
Celdas columnares: Celdas para flotar con aire el orgánico arrastrado en la solución
de electrolito rico, generalmente se usa como complemento preliminar para mejorar la
eficiencia de equipos de filtración.
Filtros de electrolito: Filtros duales con lechos granate y antracita, que tienen la
finalidad de retener las partículas de orgánico y sólido en suspensión, para disponer
de un electrolito tan limpio como sea posible para eliminar las celdas de
electrodepositación.
Filtros para tratamiento de orgánico con arcilla: Filtro que opera con un queque de
arcilla y que restituye las propiedades de separación de fases de la solución orgánica,
que se ha contaminado con productos de degradación o con sustancias tenso activas.
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Intercambiadores de calor electrolito / agua caliente: Equipo destinado a transferir
calor desde agua caliente que va a electrodepositación para condicionarlo
térmicamente para el proceso de electrólisis.
Centrifuga para tratamiento de borra: Reactor donde se realiza la ruptura del crud
mediante acción centrífuga, para recuperar la solución orgánica contenida.
Estanque de almacenamiento de orgánico contaminado: Receptor de orgánico que
requiere acondicionamiento antes de retornar al proceso.
5. CARACTERISTICAS DE LAS OPERACIONES DE LOS EQUIPOS DEL TANK
FARM
5.1 FILTRACIÓN DEL ELECTROLITO
Antes de que el electrolito se procese en la batería de estanques de electroobtención,
se filtra para eliminar el orgánico que queda y los sólidos arrastrados. El uso de
electrolito limpio y sin orgánico es importante para producir cobre electro obtenido de
alta calidad en la batería de estanques.
El electrolito rico final de las etapas de reextracción se pasa a través de un post
decantador para remover la mayor parte de cualquier arrastre de orgánico. En este
equipo se inyectan micro burbujas de aire para aumentar la coalescencia.
Periódicamente se remueve el orgánico restringiendo la salida y permitiendo que el
nivel de acuoso suba y desplace el arrastre de orgánico hacia un vertedero recolector,
desde donde se colectará en un estanque de 2 m3 para posteriormente ser bombeado
hacia la planta de tratamiento de borras. El electrolito sale del post decantador
mediante un vertedero de flujo inferior hacia un pozo de bombas, el cual tiene un
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volumen suficiente para proveer 5 minutos de tiempo de residencia. Desde este
estanque el electrolito es transferido a la electroobtención vía una instalación de filtros
para remover cualquier orgánico restante. Durante la operación normal del filtro de
electrolito, el electrolito filtrado es entregado al estanque de electrolito rico. La sección
de filtros está compuesta de filtros de medio dual de sílice y antracita-arena.
Periódicamente estos se lavan y durante el retrolavado se mantiene constante el flujo
en los filtros mediante una instalación 4+1 (cuatro en operación, uno stand-by). El
retrolavado de los filtros se realiza con agua o electrolito.
Figura 9 Filtro Spintek
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5.1.1 Principio de operación filtro Spintek
El electrolito rico ingresa por la parte superior del filtro de acero inoxidable 316-L a
través de un distribuidor ubicado sobre la capa de materiales del filtro. Dentro del filtro,
dos capas de materiales realizan el filtrado y coalescencia reales.
Estas capas de filtrado descansan sobre una capa inferior de arena que llena el
volumen vacío en el fondo del filtro. La capa superior del filtro es carbón con formas
irregulares (antracita), que es un coalescedor para el orgánico.
La capa de antracita tiene 600 mm de grosor y protege la siguiente capa, que es
granate, para que el orgánico no la cubra. La capa de granate tiene 600 mm de grosor
y filtra los sólidos finos en la corriente de electrolito. Con el tiempo, los materiales del
filtro se enriquecen con orgánico o se obstruyen con sólidos y se deben retrolavar.
El retrolavado consiste en limpiar con aire para soltar el material filtrado, seguido por
un enjuague ascendente de la capa de materiales para eliminar las partículas filtradas
y el orgánico.
El retrolavado elimina y lava las partículas filtradas. Los filtros de presión están
diseñados para operación automática, con inicio de retrolavado basándose en la
disminución de presión en la capa de materiales o según el tiempo transcurrido.
Además, el retrolavado puede iniciarse manualmente desde el DCS o PLC local
(terreno).
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5.1.2 Procedimiento operación filtro electrolito Equipos y Materiales
Filtro de electrolito Válvulas manuales y de control, Flujometros Sopladores Estanque
de Retrolavado de filtros Bombas de Ep de Retrolavado Bombas de Alimentación de
filtros
Descripción de la actividad
1.- Puesta en operación de filtros de electrolito
1.1 El operador de área estanque debe revisar el estado de los filtros, válvulas, líneas
y bombas de alimentación de filtros.
1.2 El operador de área estanque debe revisar el estado de todas las válvulas on/off
de los filtros y solo deben estar abiertas las válvulas 1, 2 y 10.
1.3 El operador de área estanque debe abrir todas las válvulas manuales de los filtros.
1.4 El operador de sala de control debe fijar un set-point de flujo de alimentación de
electrolito a los filtros.
1.5 El operador de área estanque debe abrir la válvula de alimentación y descarga de
la bomba de alimentación a filtros y comunicar al operador de sala de control la
condición de estas.
1.6 El operador de sala de control pone en servicio la bomba de alimentación de filtros,
entrando en funcionamiento los filtros de electrolito.
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2 Retrolavado de filtros de electrolito
2.1 El operador de sala de control deberá contar con capacidad en el estanque de
retrolavado, sopladores energizados y bombas de electrolito pobre de retrolavado
energizadas.
2.2 El operador de área estanque deberá verificar que las válvulas de los sopladores a
los filtros, las válvulas de alimentación y descarga de las bomba de electrolito pobre de
retrolavado estén abiertas.
2.3 Cumplido el ciclo de 24 horas de operación el filtro debe ser retrolavado. Si la
condición de funcionamiento está en modo automático, la secuencia de retrolavado se
inicia automáticamente una vez cumplido el ciclo de operación o por alarma de
diferencial de presión del filtro. Cuando está en modo manual, la secuencia de
retrolavado deberá ser iniciada por el operador del área de estanques por medio del
botón de inicio manual, previa coordinación con el operador de sala de control.
2.4 El operador de sala de control y área estanque deben estar atentos a cada paso
de el retrolavado de los filtros de electrolito y cualquier anomalía debe comunicarse de
inmediato al Líder de Equipo Sx - Ew.
2.5 Secuencia de retrolavado de los filtros.
2.5.1 Purga de orgánico 2 minutos. Abiertas las válvulas 1, 2, 8 y 10.
2.5.2 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10.
2.5.3 Recuperación de electrolito 13 minutos. Abiertas las válvulas 6, 9, 11 y 12.
Soplador 1 ó 2 en servicio.
2.5.4 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10 y 12. Soplador detenido.
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2.5.5 Limpieza por aire 10 minutos. Abiertas las válvulas 7, 8, 11. Soplador 1 ó 2 en
servicio.
2.5.6 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10 y 12. Soplador detenido
2.5.7 Llenado de electrolito 13 minutos. Abiertas las válvulas 3, 8, 10 y 12. Bomba de
el retrolavado en funcionamiento.
2.5.8 Reposo 30 segundos. Abierta válvula 10 y 12. Bomba de retrolavado detenida.
2.5.9 Retrolavado 8 minutos. Abiertas las válvulas 3, 4, 8, 10 y 12.
2.5.10 Purga de líneas de aire 30 segundos. Abiertas las válvulas 1, 2, 10, 12 y 13.
2.5.11 Llenado y regreso del filtro a operación. Abiertas las válvulas 1, 2, 8, 10 y 12
5.2 OPERACIÓN DE LOS COALESCEDORES
Una vez que el orgánico se ha cargado en el cobre disuelto, proveniente contenido en
el PLS, es circulado a un tratamiento intermedio entre la etapa de extracción y la re-
extracción. Esta operación se denomina Coalescencia. Con el fin de disminuir los
arrastres de solución acuosa (A/O), el orgánico cargado se hace circular a través de
un estanque cilíndrico de acero inoxidable, relleno con viruta de HDPE llamado
Coalescedor. El nombre es a causa del proceso físico-químico que tiene lugar en su
interior. Todas las sustancias tienen energía interna y externa. Una de las energías
externas es la energía de superficie. Como se ha demostrado, todo en el universo
tiende al estado de menor energía. Luego, para disminuir su energía superficial, el
agua (y las soluciones líquidas) tenderán a formar gotas esféricas y a unirse
(fenómeno conocido como Coalescencia). Dos gotas tienen mayor superficie
específica que la unión de ambas formando una sola. Por lo tanto, al disminuir el área
expuesta al ambiente disminuye la energía superficial. Por otra parte, cuando un
líquido moja un material, se dice que el material es hidrofílico. Al contrario, si el líquido
no lo moja (por ejemplo, un traje de PVC), el material es hidrófobo. En el caso del
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Coalescedor industrial, su lecho está compuesto por viruta de HDPE, de baja
densidad aparente, alta porosidad y superficie específica que induce a la coalescencia
de las microgotas de agua. El HDPE es un material hidrófobo que permite ser mojado
por el orgánico, no así el agua. Por lo tanto, al pasar la fase orgánica por el lecho del
coalescedor, las microgotas de acuoso arrastradas serán desplazadas. A su vez, cada
una de estas microgotas se reunirá por el fenómeno de coalescencia (disminución de
su energía superficial) y formarán gotas más grandes. Después de un tiempo se
formarán gotas grandes que decantarán hacia el fondo del coalescedor. El
coalescedor es despichado a través de una válvula ubicada a nivel de piso y el
orgánico abandona el estanque por rebalse, libre de microgotas de acuoso o, también
llamados, arrastres A/O. El orgánico cargado limpio es recirculado hacia la etapa de
re-extracción para la transferencia del cobre a la solución electrolítica proveniente de
electrodepositación.
Figura 10 Coalescedores
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Las características principales del lecho del coalescedor son:
Material: HDPE
Forma: Cinta enroscada resultante del torneado mecánico de tuberías de
HDPE en desuso.
Densidad aparente: 0.005 – 0.008 ton/m3
Tamaños típicos: ancho 12 mm, espesor 1 mm,
Largo: variable.
Superficie específica: + 38 cm2/g
Flujo específico aceptable: 30 m3/h m2
Figuras 11 y 12 Virutas y laminado de un coalescedor
Esquema de un Coalescedor Industrial. Sus características de diseño son:
Diámetro : 6 m
Altura : 6 m
Volumen útil : 153 m3
Flujo total de orgánico : 3743 m3/h
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Flujo específico máximo : 30 m3/h/m2
Tiempo de residencia mínimo : 10 min
Contenido A/O entrada : 1000 - 5000 ppm
Contenido A/O salida : 80 - 150 ppm
Frecuencia de retrolavado, veces/mes : 1 - 2
Duración proceso retrolavado : 8 hrs
Flujo de aire en retrolavado : 1415 m3/N/h
Presión del aire entrada del distribuidor : 10 - 30 psi
Tiempo de llenado estanque con agua: 15 min
Figura 13 Esquema del interior de un coalescedor
Las fortalezas del coalescedor, pueden resumirse en:
Operan por gravedad.
Mínimos requerimientos de limpieza y mantención.
No existen unidades en movimiento o agitación.
Prácticamente no consumen energía eléctrica.
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Operación muy simple y eficiente.
Mínima necesidad de instrumentación y sistemas de control.
Las debilidades del coalescedor, pueden resumirse en:
Alto inventario de orgánico en proceso.
Pierden eficiencia por colmatación con sólidos, especialmente el operar la etapa de
extracción E-1, en continuidad acuosa.
Para asegurar un buen desempeño, el coalescedor debe ser retrolavado con agua una
o dos veces al mes o en otra frecuencia, de acuerdo con las condiciones
operacionales. En términos generales, el retrolavado consiste de las siguientes etapas:
Aislar el Coalescedor
Evacuar el orgánico: puede ser por arriba o un drenaje por abajo. El orgánico limpio
se retorna al circuito, el sucio a la planta de Crud.
Se llena el estanque con agua industrial y se agita con aire (30′)
Se vacía por el fondo al sumidero o Pozo de Refino
Se repite 3 y 4 veces, o hasta que salgan aguas claras
Se drena el agua hacia el Pozo de Refino
Ultimo lavado con agua tratada para no incorporar impurezas al electrolito.
El no controlar los arrastres de microgotas de acuoso hacia las etapas de reextracción
y desde allí hacia el proceso de electrodepositación, puede provocar serios problemas.
Por ejemplo:
Contaminación del electrolito con cloruro, manganeso, nitrato, aluminio, sílice, fierro,
yoduro, sólidos y otros.
Mayor corrosión anódica.
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Mayor contaminación catódica.
Mayor contaminación ambiental en la nave.
Mayores pérdidas de electrolito por arrastres en reextracción, mayor requerimiento
de purgas.
Pérdidas de cobre, ácido sulfúrico, cobalto y aditivos contenidos en el electrolito.
Requerimientos adicionales en reposición de agua declorizada.
Potenciales pitting en placas de acero inoxidable.
Problemas de despegue de cátodos que afectan la producción.
Deterioro de la calidad física del producto.
Envenenamiento de orgánico.
Problemas críticos en invierno en plantas que operan con altos niveles de cloruro y
nitratos en la solución PLS.
Sin embargo, existen acciones que pueden prevenir estos arrastres A/O. Entre ellos
están:
Operacionales:
Incorporar en la alimentación a SX reactivos compatibles con la fase orgánica (ej.
Magnafloc 333), en dosis menores a 1 ppm, con el fin de bajar la generación de crud y,
como consecuencia, el riesgo de traspaso de fase acuosa al orgánico cargado, entre
la etapa de extracción y de reextracción.
Operar las etapas E - 1 y S - 2 en continuidad acuosa.
Incorporación al PLS de coagulantes y/o floculantes compatibles con la fase
orgánica, en niveles controlados.
Restauración de las propiedades de separación de fases.
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Minimizar las pérdidas de calor. Especial cuidado en la operación de la planta SX en
días fríos, periodos en que el orgánico se hace más viscoso y los arrastres A/O son
más elevados.
Minimizar la formación de crud.
Optimizar el grado de agitación sin alterar eficiencias.
Incrementar hasta donde sea operativamente posible las capas de orgánico de las
etapas E - 1 y S – 2
En casos críticos de altas bandas de dispersión incorporar crud, bentonita, zeolitas o
kieselguhr en dosis controladas.
Incorporar agua de lluvia en sector de vertederos hacia el interior del decantador.
Utilizar mallas y/o lechos empacados en decantadores.
Utilizar fase orgánica óptima, definida de acuerdo a las propiedades de las oximas.
Alternativos:
• Convencionales.
Empleo etapa de lavado del orgánico cargado.
Empleo de coalescedores.
Decantación adicional en estanque de orgánico.
Concepto estanque orgánico - coalescedor.
Combinación de las anteriores.
• No convencionales
Centrifugación.
Empleo hidrociclones.
Filtración
Coalescedores electrostáticos.
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6. TRATAMIENTO DE BORRAS Y RECUPERACIÓN DE ORGÁNICO.
En todas las operaciones de SX, independiente de la modalidad del proceso de
lixiviación utilizado, sea en botaderos, bateas y/o pilas; se generan en mayor o menor
grado borras interfaciales conocidas como crud, gunk, grumos o borras. Este
emulsificador (el crud) generalmente se forma en la internase orgánico acuoso, en los
decantadores. En general, las borras se componen de solución orgánica, productos de
reacción del orgánico, emulsión de solución acuosa/orgánico extremadamente fina y
estable, material inorgánico coloidal y posiblemente formaciones de hongos o
bacterias. Las borras tienden a juntarse en el extremo de descarga de los
decantadores, aunque pueden extenderse por toda el área del decantador.
Básicamente la borra está constituida volumétricamente por: Orgánico: 50 – 65%
Acuoso: 27 – 37% Sólidos: 3 – 17%. Aire Las borras pueden contaminar el electrolito,
produciendo una calidad catódica insatisfactoria. Además, las borras se pueden
transportar a la solución refino, que fluye a la piscina de solución pobre, lo que genera
una considerable pérdida de orgánico. Ponga atención a la siguiente importante
afirmación: Si cantidades apreciables de borras se mueven desde los decantadores
hacia los mezcladores adyacentes, se formará una emulsión estable de solución
acuosa/orgánico. Esta emulsión evita la separación de solución acuosa/orgánico y
puede forzar la parada del tren de extracción por solventes. En una continuidad
acuosa, el crud tiende a flotar. Para evitar que se acumulen borras en los
mezcladores/decantadores, estas se extraen periódicamente con bombas portátiles
con diafragma doble y operado por aire.
Los sólidos en suspensión provenientes de la solución PLS (20 ppm, como máximo)
que alimenta el circuito de SX, ayudan a estabilizar la emulsión. También sólidos
coloidales pueden ayudar a esta estabilización. Entre los sólidos arcillosos que
contribuyen a la estabilización de la emulsión, se encuentran la kaolinita,
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montmorrillonita, cloritas y yeso, cuyos elementos son sílice, aluminio, cobre y fierro.
En las plantas de SX, tasas normales de formación de crud se encuentran entre los
0.15 a 0.30 l / m3 PLS. En condiciones críticas las tasas de formación pueden llegar
hasta 0.7 l / m3 PLS. Cada planta tiene borras con características propias,
dependiendo del tipo de material tratado y de los componentes indeseables que lo
acompañan (especialmente arcillas). Por esta razón no es posible dar una solución
que sirva en todas las plantas y deberá experimentarse hasta encontrar el proceso
más eficiente. Entre los factores determinantes en la generación de crud, pueden
citarse:
La naturaleza y contenido de sólidos en suspensión en la alimentación de solución a
SX.
Características del extractante y diluyente.
Presencia de compuestos tensoactivos.
Grado de agitación, atrapamiento de aire en mezclado.
Continuidad de fases, etc.
La presencia de crud puede provocar severos problemas operacionales, tales como:
Incrementos de arrastres de acuoso en fase orgánica (A/O), y de orgánico en fase
acuosa (O/A).
Aumento de impurezas en el electrolito (Fe, NO3, Cl, Mn, etc.) a
electrodepositación.
Cl-: sobre 20 ppm produce un grano de cobre muy fino, aumenta la corrosión por
pitting (corrosión en la interfase electrolito – aire), aumento de la corrosión anódica.
Mn: Generación de MnO4 - (permanganato) que es un oxidante enérgico y daña la
estructura del extractante orgánico. Aumentos del potencial.
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Generación de cloro gaseoso. Normalmente se espera una concentración menor a
40 ppm.
Fe: Afecta negativamente la eficiencia de corriente. Se estima una concentración
máxima permitida de 3 gpl.
Al: Aumenta la viscosidad del electrolito, afectando la transferencia iónica.
NO3: Favorece la corrosión anódica.
SiO2: Genera crud en SX.
Orgánico inactivo atrapado en el crud.
Puede producir viraje de la continuidad de fases.
Sin embargo, existen acciones que permiten controlar y tratar el crud y borras
residuales. Algunas de estas son:
Control de sólidos en la solución de alimentación a SX, a través de la determinación
de turbidez en soluciones afluentes y posterior adición de un reactivo coagulante.
Operación de todas las etapas de SX en continuidad orgánica.
Control permanente del diluyente previa incorporación al proceso.
6.1. TRATAMIENTO DEL CRUD Y DE BORRAS RESIDUALES
La generación de Crud no sólo provoca serios problemas en la operación de las
plantas de SX, sino la pérdida operacional y económica de la fase orgánica atrapada.
Es por ello que se han desarrollado métodos para recuperar el orgánico atrapado. Los
equipos esenciales para las borras en una planta de SX son los siguientes:
unidad extractora de borras (bomba portátil)
estanque acumulador de borras.
unidad de ruptura (centrífuga o agitador).
unidad tratamiento con arcilla (agitador y filtro de placas).
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Para la ruptura o segregación de las fases contenidas en la barra se puede emplear ya
sea la técnica de centrifugación o la ruptura mecánica
6.2 PROCEDIMIENTO DE RUPTURA MECÁNICA.
Este procedimiento cumple la doble función de recuperar y de cuantificar los niveles de
generación de crud en planta. La Figura se muestra la secuencia de tratamiento.
Figura 14 Operación de ruptura mecánica de Crud
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El tratamiento de ruptura mecánica, consiste en romper la emulsión estable, mediante
una agitación vigorosa de un volumen predeterminado de crud, mezclando con 1.2 a
1.5 volúmenes de solución orgánica o de kerosén puro, para recuperar el orgánico,
dada la relevancia que el reactivo tiene en el costo operacional del área de extracción
por solventes. La ruptura mecánica es un proceso tipo batch.
Se agrega una corriente lateral de orgánico en un tanque asignado (hasta un 50% de
su capacidad), para asegurarse que la agitación de las borras se produzca en la fase
orgánica continua. Luego se agrega la borra hasta completar un 80 o 90% de la
capacidad del estanque (criterio operacional). Se agita la mezcla en continuidad
orgánica durante un lapso que puede variar entre media y dos horas; luego se deja
decantando en reposo, durante lapsos que son variables según el tipo de crud tratado,
entre dos y doce horas, con la decantación se separan los componentes originales del
crud, formando capas que se distribuyen de acuerdo a sus diferentes pesos
específicos
Después del periodo de agitación y decantación, se descarga primero desde el fondo
la solución acuosa, luego una mezcla de sólidos y borra con impregnación de
orgánico, que se denomina crud secundario y finalmente la solución orgánica.
También puede haber una capa de borras secundarias, que requieren mayor
tratamiento con el próximo batch. Obtenida la separación, el crud el orgánico
recuperado del batch realizado, se filtra en el filtro de tratamiento con arcilla, para
eliminar los sólidos residuales que no se separaron en el momento de la decantación.
En tanto el crud secundario se envía a un estanque para someterlo a un nuevo
tratamiento de recuperación del orgánico remanente.
El orgánico recuperado es lavado con una lluvia de agua para quitarle los sólidos en
suspensión que le quedan y después se retorna al circuito, previo paso por el la etapa
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de filtrado. A pesar de su alta eficiencia en la recuperación del orgánico, produce
borras remanentes con importantes contenidos de fase orgánica. Estos remanentes
son recuperados a través de los procedimientos esquematizados en las que se
mostraran mas adelante. La Figura representa el procedimiento de tratamiento de
orgánico de borras residuales antiguas.
Figura 15 Procedimiento de Ruptura Mecánica de la Borras
6.3. PRINCIPIO DE LA CENTRIFUGACIÓN
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Consiste en tratar la borra en una centrífuga horizontal aproximadamente de 1.0 m3/h
de capacidad. Las fases orgánica y acuosa se recuperan bastante limpias y los sólidos
acumulados se envían al botadero industrial. En el interior de la centrífuga trabajan
dos fuerzas producto de la alta velocidad con que se opera este equipo (3.000 rpm); la
fuerza centrífuga que expulsa los sólidos hacia las paredes del equipo (hacia fuera), y
la fuerza centrípeta, que atrae las fases de orgánico y acuoso hacia el centro. De esto
se desprende, que se forma un anillo múltiple y está formado desde el centro hacia
fuera por el orgánico, la fase acuosa y los sólidos. El anillo (el tamaño) formado por el
orgánico y el acuoso, se puede variar en su tamaño (agrandar o achicar), dependiendo
de la cantidad de humedad que se requiera en los sólidos residuales, mediante una
palanca de regulación del diámetro de la turbina centrípeta. Este equipo puede trabajar
en forma continua, con la precaución de que transcurrida cierta cantidad de horas de
operación, se debe lavar y lubricar. El lavado se debe realizar a baja velocidad, para
permitir que el agua provoque turbulencias en el interior y pueda quedar limpia de
sólidos. También es importante mencionar que no se debe lavar con agua dura (sin
tratar) porque produce daños (corrosión) en los componentes o partes de acero
inoxidable. La eficiencia de los equipos centrífugos generalmente fluctúa entre 85 y
90% de recuperación del orgánico contenido en el crud.
Por último es necesario mencionar tres recomendaciones que son importantes de
tener en cuenta para una operación eficiente y segura de este equipo:
1. La borra a tratar debe mantenerse siempre con agitación (que no decante).
2. Tener una bomba de alimentación de borra a la centrífuga de desplazamiento
positivo o de velocidad variable (con variador de frecuencia).
3. Nunca se debe poner en servicio la bomba de alimentación, si la centrífuga no está
en operación y/o ha alcanzado la velocidad normal de trabajo (3.000 rpm).
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Figura 16 CENTRIFUGA DE BORRAS
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El decantador es alimentado por el producto a separar, el cual entra a través del hueco
del eje central (1). Los cuerpos de mayor peso específico se depositan en las paredes
del tambor por la fuerza centrífuga (2).
Los dos componentes líquidos (3, 4), de distintas densidades, forman un cilindro hueco
de líquido: la fase líquida ligera en el interior y la fase pesada en el exterior. El espesor
de los dos anillos líquidos se regula mediante la graduación del anillo de rebosamiento
(5) y de la turbina regulable (6). Los sólidos depositados en la pared del rotor (7) son
transportados por el sinfín cónico-cilíndrico (8), pasando por la parte cónica del rotor
(9) a los orificios de salida (10) y expulsados a las cámaras de los sólidos.
Descripción del funcionamiento:
El contenido de humedad de los sólidos y la pureza de los líquidos pueden ser
regulados:
a) Cambiando la línea de separación entre los dos líquidos mediante la turbina
centrípeta y una amplia elección de discos:
Un menor contenido de humedad en los sólidos se consigue con un disco de mayor
diámetro y así una zona de secado más larga.
La separación exacta de la fase pesada se consigue mediante una diferencia lo más
pequeña posible entre el diámetro de la turbina centrípeta y el disco.
La separación exacta de la fase ligera se consigue mediante una diferencia, lo más
grande posible entre el diámetro de la turbina centrípeta y el disco.
b) Cambiando las revoluciones del decantador:
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Mientras más finos sean los sólidos, mayor debe ser la revolución del decantador
para una separación suficiente.
c) Cambiando las revoluciones diferenciales del sinfín:
Mientras menos restos de humedad se desean en los sólidos expulsados, más bajo
han de ser el número de rpm.
Mientras mayor sea la proporción de sólidos en alimentación, mayor habrá de ser el
número de rpm.
Atención: Una optimización máxima del decantador solamente se podrá conseguir
mediante ensayos exactos.
6.4 TRATAMIENTO Y RECUPERACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL
EXTRACTANTE ORGANICO
La fase orgánica es una combinación de un extractante (por ejemplo, Acorta M-5774)
disuelto en un solvente (por ejemplo, Escaid 100). A su vez, el extractante puede ser
una oxima del tipo aldoxima (C9, C12) o del tipo cetoxima (C9). Con el tiempo el
orgánico puede degradarse, perdiendo la capacidad de extracción o mostrando
características insuficientes de separación de fases. Esta insuficiencia se debe a que
las oximas sufren degradación hidrolítica generando aldehídos o cetonas,
respectivamente, perdiendo su capacidad de extraer el cobre disuelto desde la
solución acuosa (PLS o soluciones acuosas intermedias) o de lograr una adecuada
separación de fases en los decantadores. Lo anterior se traduce en pérdidas del tipo
químico, las que están en el orden del 10 al 30% de las pérdidas totales de
extractantes. La degradación del orgánico puede deberse a:
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Presencia de elementos de carácter oxidantes (nitratos, permanganato de potasio,
ion férrico, etc.).
contaminación del orgánico con sustancias extrañas (por ejemplo, aceite de motor)
levado potencial de oxidación de soluciones electrolíticas. Un potencial por sobre los
800 mV/ECS puede degradar tanto las aldoximas como las cetoximas.
Exposición prolongada a los rayos solares (como puede ocurrir en la piscina de
refino).
Aumento de la temperatura por sobre los 45 grados. En general, entre los 40 y 45
grados la tasa de degradación es baja.
Efecto de la alta acidez de las soluciones electrolíticas provenientes de la
electrodepositación. Es por esta razón que en planta conviene disponer de un
estanque de orgánico cargado, cuyo contacto previo es con soluciones de lixiviación
de baja acidez, en lugar de un estanque de orgánico descargado, cuyo último contacto
es con electrolito de alta acidez.
Mayor estabilidad del compuesto órgano-metálico en comparación con el de la
oxima libre.
Uso de alcoholes (tensoactivos) como agentes modificadores de fases.
Para recuperar las propiedades, el orgánico puede tratarse con arcillas activadas
térmicamente, como zeolita o bentonita tipo montmorrillonita. Estas arcillas actúan
como aditivo purificador de fases orgánicas, al atrapar sobre sus superficies ionizadas
(superficie con cargas eléctricas) los sólidos, algunas impurezas disueltas y los
residuos propios de la degradación del mismo orgánico, con lo que restauran sus
propiedades metalúrgicas iniciales. Normalmente son del tipo alumino silicato seco,
con superficies activadas, destinadas a la purificación del orgánico en los circuitos de
extracción por solventes. Las arcillas son activadas a través de un proceso térmico en
ambiente ácido, fabricado específicamente para la purificación del orgánico cargado o
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descargado contaminado por materias extrañas o por los productos de su propia
degradación, como partículas finas en suspensión, propias del proceso de producción,
restituyéndole sus propiedades de separación de fases y sin efecto sobre su
desempeño metalúrgico. A través del curso normal de un proceso de extracción por
solventes continuo, se produce una acumulación de productos de degradación en la
solución orgánica, la cual se caracteriza por una reducción de la tensión interfacial que
produce negativos efectos en la perfomance de extracción por solventes.
Se produce un aumento en los tiempos de separación de fases que origina a su vez
mayores atrapamientos en las corrientes de refino y de electrolito rico.
También se ocasiona una reducción en la cinética de transferencia de cobre que
puede reducir la capacidad de transferencia neta del sistema de SX. Esto a su vez
causará una reducción en la eficiencia de extracción de cobre, que para compensarse
necesita mayores concentraciones de reactivo para mantener los niveles de
producción.
Otros contaminantes presentes en el sistema también podrían concentrarse en el
sistema si son solubles en la fase orgánica y los resultados serán similares a los
indicados para los productos de degradación del orgánico. Para asegurarse de que
ningún efecto deteriorador esté asociado a la recuperación con el retorno al circuito de
SX de las soluciones orgánicas, se recomienda un proceso regenerativo o de
descontaminación de los orgánicos recuperados y mejor aún, de los orgánicos del
circuito de operación. Tal proceso fue desarrollado por Cognis Corporation y
actualmente se usa en la mayoría de las plantas de SX/EW.
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6.5 DESARROLLO DEL TRATAMIENTO DE RECUPERACIÓN
El proceso consiste en contactar la solución orgánica con una arcilla o montmorrillonita
activada, en polvo, en un depósito con agitación. La arcilla absorbe los contaminantes
sin afectar el extractante orgánico. El contacto con la arcilla generalmente se realiza
en el estanque existente para el tratamiento de las borras que la mayoría de las
plantas cuenta en su equipamiento. Debe tenerse cuidado de desaguar previamente la
solución orgánica antes de introducir la arcilla en polvo. Generalmente son suficientes
1 a 3 gramos de arcilla por litro de solución orgánica (kg x m3), pero la dosificación
apropiada debe determinarse de acuerdo al grado de deterioro que tiene la solución
orgánica a tratar, para lo cual se recomienda practicarle previamente un test de
diagnóstico y regeneración en el que se determina la dosificación necesaria. La pulpa
orgánico/arcilla generalmente se descarga hacia algún sumidero desde donde se
puede volver a recuperar orgánico, cuando se separa y aflora en la superficie. Otro
método es separar la arcilla de la solución orgánica es por decantación en el propio
estanque donde se hizo el tratamiento, es importante para la buena separación de
fases que la carga de sólidos remanentes en el orgánico tratado sea mínima (<100
ppm).
Posteriormente, la fase orgánica es circulada hasta un filtro de placas, para la
separación de los sólidos. El sistema es alimentado mediante bombeo de tal forma
que el orgánico entra por un extremo del filtro hacia el interior de las placas cubiertas
por una lona filtrante antiácida. Por acción de compresión de las placas, el orgánico
filtra desde el interior de las placas a través de la lona. La solución es bombeada al
estanque de orgánico para su recirculación a proceso. El residuo sólido generado es
tratado como sólido inocuo y es circulado vía isocontenedores hacia los botaderos de
residuos.
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Figura 17 Zeolita en saco de 20 Kg.
Figura 18 Estanque de tratamiento de orgánico. Adición de montmorrillonita
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Figura 19 Filtro de placa
Figura 20 Secuencia del filtro de placa
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Figura 21 Partes del filtro de placa
Figura 22 Disposición de tuberías en filtro de placa
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Figura 23 Placas del filtro
Figura 24 Placa con tela filtrante
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Comparación de los métodos para recuperar orgánico desde el crud
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7. OPERACIÓN ELECTROOBTENCIÓN
El objetivo de esta etapa es mediante el proceso de electro obtención se recupera el
cobre de una solución electrolito concentrado para producir cátodos de alta pureza de
cobre (99,99 %), de acuerdo a los requerimientos del mercado internacional. El
proceso de electro-obtención de cobre consiste básicamente en la transformación
electroquímica del cobre contenido en un electrolito a cobre metálico depositado en un
cátodo, mediante la utilización de energía eléctrica proveniente de una fuente externa.
El método de electro recuperación de cobre mediante el empleo de energía eléctrica,
es la etapa terminal del proceso hidrometalúrgico (L/SX/EW) y por lo tanto entrega el
producto final de cobre como son los cátodos de cobre El proceso de electro obtención
es de naturaleza electro-química, se caracteriza por presentar la realización
simultánea de dos reacciones denominadas anódicas y catódicas. En la primera
sucede una transformación química de oxidación y se liberan electrones, la reacción
catódica involucra un proceso químico de reducción con participación de los electrones
liberados en el ánodo y que viajan por conductores electrónicos que unen el cátodo
con el ánodo. Dado que hay un flujo de electrones o carga, por lo tanto, un circuito
eléctrico cerrado debe establecerse por el cual circula corriente eléctrica. Si el paso de
corriente es interrumpido alguna reacción cesa, el proceso global o celda se paraliza.
Para que ocurran las reacciones anteriores, en la etapa de lixiviación se pueden
producir dos tipos de soluciones:
Soluciones fuertes: Con contenidos de cobre en soluciones entre los rangos de 30-
50 g/lt.
Soluciones débiles: Con contenido de cobre < 10g/lt
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Las soluciones fuertes son aptas para entrar directamente al proceso de electro-
obtención, en cambios las soluciones débiles, deben pasar por una etapa de
concentración vía extracción por solvente-electro-obtención o simplemente ser
tratados por cementación.
Las soluciones fuertes a menudo poseen importantes niveles de contaminantes, por lo
que se hace necesario a veces someterlas a procesos de purificación. Una celda
electrolítica para electro recuperar cobre cuenta con cuatro elementos básicos:
1. Ánodo insoluble de plomo aleado (polo positivo).
2. Cátodo de acero inoxidable (polo negativo).
3. Electrolito en circulación.
4. Conductores.
ÁNODO: Material sólido conductor en cuya superficie se realiza un proceso de
oxidación con liberación de electrones.
Ejemplo: Zn Zn+2 + 2 e
CÁTODO: Electrodo sólido conductor en cuya superficie se realiza un Proceso de
reducción con los electrones provenientes del ánodo.
Ejemplo: Cu+2 + 2 e Cu0
ELECTROLITO: Un medio acuoso, con iones que migran permitiendo el paso de
corriente entre los electrodos.
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CONDUCTORES: Un medio sólido conductor de electrones, que permite el flujo de
ellos entre los electrodos.
7.1. OPERACIONES EFECTUADAS EN EL AREA DE ELECTROOBTENCIÓN
7.1.1. DESBORRE DE LAS CELDAS
La corrosión del ánodo, producto de las reacciones electroquímicas típica de este
proceso, genera óxido de plomo, este se desprende en pequeñas partículas hacia el
fondo de la celda, que son removidas por el flujo de alimentación contaminando el
depósito catódico. La contaminación del cátodo con plomo u otros elementos, tales
como los arrastres de orgánico en el electrolito producen una disminución en la calidad
química y física del producto final. Para evitar o disminuir los efectos de tales
contaminaciones se realiza la operación de desborre con una frecuencia
predeterminada. Con esta operación se aprovechar también de limpiar los contactos
de los ánodos.
Cuando se retiran los ánodos para efectuar las limpiezas de las celdas, no debe
retirarse de ellos la capa protectora de óxido de plomo, salvo el caso cuando los pesos
de borra depositada en la celda superen valores de 50 kg, lo que indica un problema
mayor de deterioro de los ánodos. Para tales efectos es necesario aislar
hidráulicamente y eléctricamente las celdas a desborrar, utilizando una estructura que
permita hacer puente entre dos celdas paralelas, denominado Marco
cortocircuitador. Descripción de la actividad:
Trasladar marco circuitador en porta marco a las celdas a desborrar.
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Instalar sobre las barras de contacto de las celdas adyacente, dos o tres corridas
de lainas de cobre superpuesta y alineadas en forma inmediata a la barra de contacto
del marco cortocircuitador.
Una vez alcanzado el amperaje según procedimiento (1000 A) en el rectificador se
baja el marco cortocircuitador de tal manera de realizar un total contacto entre las
barras y las lainas.
Durante el contacto del marco cortocircuitador con las celdas se debe agregar agua
fría a la zona de contacto.
Una vez montado el marco cortocircuitador sobre las celdas a desborrar, proceder
a subir corriente hasta la corriente de operación.
Verificar el aislamiento de las celdas a desborrar, midiendo voltaje entre barras.
Proceder a cerrar alimentación.
La grúa puente deberá retirar los cátodos y posteriormente los ánodos, para lo cual
se tendrá que quitar las cascarillas de óxido de plomo que puedan haber.
Luego se tendrá que retirar las bolas de polipropileno que existen en cada celda
para recuperar electrolito hacia el sistema y luego el drenaje inferior.
A continuación se abrirá el drenaje lateral de la celda para recuperar electrolito y
luego el drenaje inferior hacia el sistema.
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Una vez drenado el electrolito, la celda será limpiada haciendo uso del agua de
lavado y herramientas para retiro del lodo de plomo.
Luego que la celda este limpia, se colocará el tapón de drenaje lateral e inferior de
la celda y se permitirá el ingreso de electrolito; posteriormente se añadirán las bolas de
polipropileno retiradas y con la grúa puente se colocarán los ánodos y los cátodos.
Antes de retirar el marco cortocircuitador se bajará la corriente de las celdas y una vez
retirado se restablecerá la corriente.
Figura 25 Marco Cortocircuitador
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Figura 26 Desborre de celda
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7.1.2 Procedimiento Desborre de celda electrolitica
1 Desborre de celdas electrolítica
1.1 Evaluar todas las condiciones existentes en las celdas a desborrar.
1.2 Preparación del trabajo trasladando todas las herramientas y equipos al sector.
1.3 Comunicación con el operador del banco e informarle de la tarea a realizar.
1.4 Instalar marco cortocircuitador de acuerdo a procedimiento GPRpo466
1.5 Retiros de electrodos (ánodos, cátodos) desde celda a desborrar hacia cabezal del
banco por Puente grúa. Para ello proceder de la siguiente manera:
Al retirar cátodos y/o ánodos desde la celda a desborrar, el operador del puente
grúa debe cerciorarse que los electrodos hayan sido enganchados en su totalidad por
el puente. Para ello, una vez enganchados los electrodos, levantar el puente unos 10
cm., para verificar que los electrodos están bien enganchados. De no ser así bajar el
marco gancho y reposicionar los electrodos en los capping y volver a tomarlos con el
puente, verificando que hayan sido tomados correctamente. Si persiste el problema
comunicar a su Jefe de Turno y solicitar asistencia mecánica/eléctrica para solucionar
el problema.
En la eventualidad que se enganchen los electrodos de mala forma y se produzca
un desenganche de algunos de ellos por un lado, llevar el puente a la cuba de lavado
de ánodos y bajar los electrodos en la cuba. Si hay problemas para desenganchar en
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la cuba, utilizar la herramienta adecuada para ello, que es una lanza de de 1.8 m. por
25 milímetros de diámetro, terminado en forma de U en una punta para poder afianzar
el electrodo. La idea es no exponerse a la caída del electrodo o que resbale la
herramienta. Ubicarse fuera de la línea de fuego.
Para llevar los electrodos desde las cubas ó rack´s hacia las celdas, utilizar el
mismo procedimiento, en el caso que se produzca dificultad para enganchar.
Esta manera de operar es aplicable 100% en la eventualidad que en la cosecha
catódica se produzca problemas en el enganche de cátodos y/o reposición. Para
corregir llevar a las cubas de lavado.
En la eventualidad que al levantar la lingada de cosecha vaya un ánodo adherido al
cátodo (pegado), bajar el marco gancho en la celda en cosecha, retirar el puente del
sector y tratar de despegar el ánodo usando lanza de 1.8 metro de largo. Si no se
logra despegar el ánodo pegado al cátodo, usar el huinche auxiliar del puente grúa
para retirar los electrodos, amarrando el cátodo y el ánodo con eslinga, levantarlo con
huinche auxiliar y depositar los electrodos en el pasillo entre máquinas, para su
posterior retiro por grúa horquilla.
Los cátodos se lavan muy bien para eliminar todo el sulfato de su superficie y se
llevan a rack´s para dejarlos allí mientras dure el desborre. Los ánodos se retiran y se
llevan a la cuba de lavado de ánodos, donde se lavan muy bien para eliminar todo el
PbO2 adherido al cuerpo del ánodo. Tanto los cátodos como los ánodos, una vez
terminado el desborre, deben volver a la misma celda desde se retiraron.
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1.6 Retiro de esferas desde superficie de celdas a desborrar con “chinguillo”. Las
esferas se depositan en un contenedor plástico para ser lavadas con diluyente y agua
caliente a presión.
1.7 Vaciado de electrolito de celda a línea de retorno que va a los TK-413 y TK-414,
abriendo válvula lateral de 2”, recuperando los 2/3 del volumen de la celda.
1.8 El tercio de electrolito restante, es drenado por línea de drenaje ubicada en el
fondo de la celda hacia la canaleta a través de manguerote instalado en el drenaje.
1.9 Ingreso del operador al interior de la celda a desborrar, instalando la escalera de
FRP para acceder a ella, con seguridad.
1.10 El operador que queda sobre la celda, le hace llegar al operador que bajó al
interior de la Celda las herramientas y materiales a usar, como escobillón plástico,
balde plástico, pala plástica.
1.11 El operador que ingresó al interior de la celda procede a juntar en un extremo,
opuesto al drenaje de la celda, la borra de plomo que cubre el piso con el escobillón
plástico, para ser retirada a través del balde plástico. Para ello el operador al interior
de la celda llena el balde hasta la mitad del volumen del balde, debido a su peso, para
posteriormente retirarlo.
1.12 El operador que se encuentra en la parte superior de la celda recibe el balde con
borra de plomo para pesarlo en la balanza electrónica dispuesta para ello. Una vez
pesada la borra de plomo en el balde, es vaciada a la carretilla de acero inoxidable
para transportarla a la cuba de limpieza de las borras de plomo, ubicadas en el sector
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de cabezal de los bancos. Esta operación se realiza las veces que sea necesario,
hasta retirar la totalidad de la borra.
1.13 El operador traslada en la carretilla la borra de plomo hacia cabezal del banco,
por pasillo central, hasta el harnero de la cuba de limpieza de borras para retirar los
aisladores, esferas u otros elementos, dejándola estilar.
1.14 El operador espera un tiempo prudente y procede a remover la borra en el
harnero, pasando ésta a través de la malla con trama de ½”, quedando en la superficie
todos los elementos ajenos a la borra, cayendo la borra de plomo por el chute que
desemboca a un tambor plástico de 200 litros con tapa atornillada. Se llena este
tambor con borra de plomo, se tapa, rotula y se almacena en un lugar seguro en el
cabezal del banco correspondiente, juntándolos hasta que sean retirados por la
Empresa RESITER de acuerdo a su programa de retiro de desechos peligrosos,
transportándolos al vertedero de plomo ubicado en el botadero industrial. Los
elementos que quedan sobre la malla del harnero, se vacían al chute ubicado al
costado del harnero y se llevan a un recipiente plástico para juntarlos, lavarlos y
llevarlos al botadero industrial.
1.15 El operador debe lavar todos los implementos que se usaron para el retiro de
borra Inmediatamente en la cuba de lavado de ánodos para evitar la contaminación del
entorno de la nave.
1.16 Luego el operador al interior de la celda procede a lavar el piso y paredes de la
celda, llevando el agua de lavado hacia el drenaje de la celda y derivándola hacia la
canaleta a través del manguerote.
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1.17 El operador al interior de la celda debe limpiar el manifold distribuidor de
soluciones. Para ello abre las uniones americanas insertas en el manifold para limpiar
las esferas que normalmente tapan este manifold y los orificios distribuidores.
1.18 Una vez limpiado el manifold se cierran las uniones americanas y se abre la
válvula de alimentación de electrolito a la celda para verificar las condiciones en que
quedó el manifold.
1.19 Operador limpia las paredes de la celda con un paño humedecido con diluyente
para retirar los vestigios de orgánico y/o FC-1100 que está adherido a las paredes de
la celda. También se Procede a limpiar contacto de barra equipotencial usando para
ello lijadora neumática, raspador Metálico o papel lija para fierro.
1.20 El operador procede a normalizar la celda, cerrando el manifold, colocando el
tapón en la línea de drenaje y cerrar la válvula de drenaje lateral y del fondo de la
celda.
1.21 Los operadores trasladan el contenedor con esferas para ser lavadas con
diluyente y agua caliente a presión, moviendo las esferas al interior del box con
escobillón. Luego se retiran las esferas del contenedor y se depositan en tambores
plásticos para ser enjuagadas con agua caliente.
1.22 Los operadores depositan las esferas en la celda vacía, antes de llenarla con
electrolito y se abre la válvula de alimentación de electrolito hasta ser llenada y
empiece el rebalse por el Vertedero.
1.23 Una vez llena la celda con electrolito y sus esferas, se procede a devolver los
electrodos a la Celda, comenzando por los ánodos y luego los cátodos. Antes de
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ingresar los ánodos a la celda se les debe limpiar sus contactos con lijadora neumática
ó papel lija.
1.24 Una vez normalizada la celda con sus electrodos, esferas y flujo, se avisa al
operador del Banco respectivo. Se continúa con el desborre en las otras celdas
aisladas, hasta completar el desborre en las 3 celdas aisladas por el marco
cortocircuitador, repitiendo los pasos anteriores.
2 Vaciado de celda pasiva que es un apoyo del marco cortocircuitador (PATA)
2.1 Al ingreso a turno, en la planificación de las actividades a realizar durante el turno
el Jefe de Turno de Operaciones EW en conjunto con el Monitor Senior de EW ó quien
lo reemplace analizarán las actividades a realizar durante el turno, para la distribución
del personal.
2.2 Dentro de estas actividades el Jefe Turno Abra debe informar al Monitor EW, las
celdas a desborrar en los bancos correspondientes y las celdas pasivas (pata) a
vaciar.
2.3 El Monitor EW instruirá a los operadores de desborre de estas tareas y a los
operadores de Puente grúas de la celda pasiva a vaciar en los bancos
correspondientes.
2.4 Antes de proceder al vaciado de la “celda pata” , el Monitor de Operaciones EW ó
quien lo reemplace debe chequear que se vaciará la celda correcta, de acuerdo a
instrucciones impartidas por el Jefe de Turno.
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2.5 El Monitor Abra chequeará mediante medición con Amperímetro ó Tester la
condición eléctrica de la Celda “pata” a vaciar, para asegurarse que se está en lo
correcto.
2.6 Una vez que ha quedado muy claro cual es la celda pata a vaciar, un operador
baja al subterráneo dirigiéndose al sector de la celda a vaciar para accionar la válvula
lateral para la recuperación de electrolito, mientras el Monitor de Operaciones Abra
permanece en la superficie del banco para indicar exactamente la celda a vaciar al
operador que se encuentra en el subterráneo.
2.7 Operador abre válvula lateral de drenaje derivando el electrolito a la línea matriz
que va a los estanques, para recuperarlo. Se mantiene esta condición hasta terminar
el desborre de las celdas.
2.8 Antes de retirar el marco cortocircuitador de las celdas en desborre el Monitor de
Operaciones EW debe verificar que la celda “pata” vaciada, ha sido llenada con
electrolito, observando el vertedero de rebalse de la celda.
3 Retiro de Marco cortocircuitador desde celdas al término del desborre:
3.1 Monitor Operaciones, debe verificar que las celdas están llenas con: sus
electrodos (ánodos y cátodos) y con electrolito, rebalsando por su vertedero.
3.2 Monitor Operaciones se comunica con operador de puente grúa correspondiente,
para proceder a efectuar el cambio de marco cortocircuitador.
3.3 Monitor Operaciones debe instalar amperímetro ó tester, para verificar corriente de
acuerdo a movimiento de rectificador.
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3.4 Operador puente grúa solicita a Sala de Control bajar corriente a 4 KAmp ó 0
KAmp, cuando corresponda, para proceder a retirar el marco.
3.5 Operador Sala de Control informa a Operador Puente Grúa que el rectificador se
encuentra en 4 ó 0 KAmp. , de acuerdo a lo solicitado, valor que es monitoreado por
Monitor Operaciones EW con el amperímetro ó tester. Este monitoreo debe durar
hasta que el marco haya sido retirado de las celdas.
3.6 Una vez retirado el marco desde las celdas se comunica a Operador Sala de
Control para que comience a normalizar la corriente en el rectificador a los valores de
operación que había al momento de iniciar el desborre.
3.7 Operador Sala de Control informa a Operador Puente Grúa cuando el rectificador
haya alcanzado los 18 KAmp., para que se reinicie la cosecha.
3.8 Monitor Operaciones EW informa a Operador Sala de Control que la operación de
Desborre y cambio de marco ha terminado.
3.9 Se retira Amperímetro ó Tester. Se ordena lainas de contacto. Se retira desechos
que se hayan generado durante la operación y se llevan a los contenedores
pertinentes, de acuerdo al procedimiento de Manejo de Residuos.
4 Retiro y pesaje de borras de plomo
4.1 Las borras de plomo que fueron confinadas en un extremo al interior de la celda
deben ser retiradas de acuerdo a:
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El operador debe ingresar al interior de la celda a través de la escalera de FRP
soportada en el piso y sobresaliendo 60 centímetros del borde superior de la celda,
para entrar y salir en forma segura.
La borra se encuentra junta en el piso de la celda en el extremo opuesto al drenaje
de la celda.
Esta tarea debe ser efectuada por 2 operadores
La borra debe ser retirada en parcialidades en un balde 20 litros aforado para un
peso de 20 kilos, lo que implica que el balde se llena solo hasta la mitad con una pala
plástica para no romper la barrera química del piso de la celda. Esto permite que la
tarea se haga con seguridad sin exceder la capacidad física de los operadores
generando sobre esfuerzos
Todos los incrementos se suman para obtener el peso total de las borras retiradas
de la celda. Este peso aproximado de borras se registra en la planilla correspondiente
El operador que se encuentra en la superficie de la celda recibe el balde y lo
deposita en la carretilla de acero inoxidable para ser transportada a la cuba harnero
para su limpieza, retirándole los aisladores, esferas, plásticos y otros elementos ajenos
a la borra propiamente tal.
La borra depositada en la cuba-harnero es limpiada y se trasvasija a tambores
plásticos de 200 litros, con tapa rosca y sello metálico y se transporta a la zona
transitoria de almacenaje. Estos tambores son rotulados con los adhesivos
correspondientes a Residuos Peligrosos, para su posterior registro en las planillas y
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retiro por parte de la Empresa para llevarlos al vertedero de plomo ubicado en el
botadero industrial, previamente pesados en romana de patio.
Terminada la operación de retiro de borras de plomo, antes de abandonar la celda
se lavan todos los implementos utilizados en el interior de la celda, para evitar
contaminación del entorno.
El abandono de la celda se hace accediendo por la escalera de FRP, instalada
para el desplazamiento de los operadores, previo retiro de toda la implementación
usada, para continuar con el desarrollo del trabajo en otra celda.
7.1.2- CORTOCIRCUITOS
Un cortocircuito es una condición física que hace que la corriente pase entre los
electrodos sin participar en las reacciones electrolíticas. Las características de los
cortocircuitos son:
Voltajes bajos en las celdas.
Menor producción de cobre, por una menor eficiencia de la corriente.
Calentamiento de las barras soporte de los electrodos por la alta corriente que fluye
por la vía de menor resistencia del corte. Las barras soporte calientes producen una
mayor corrosión de las barras y, en casos extremos, al derretimiento de la barra
soporte.
Calentamiento de la placa ánodo, lo que lleva a una mayor producción de óxido de
plomo y a posible descascaramiento. El calentamiento localizado del electrolito por
transferencia de calor desde las placas, también puede aumentar el riesgo de
descascaramiento.
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La presentación de cortocircuitos entre ánodos y cátodos en las celdas es una
situación indeseable para el proceso debido a que causa diversos efectos adversos
como son los siguientes:
Disminuye la producción de la celda.
Disminuye la eficiencia de corriente.
Favorece la corrosión, degradación y deformación de los ánodos.
Promueve la formación de depósitos delgados, que causan problemas en la
operación de despegue en la máquina.
Incrementa la contaminación por plomo de los cátodos.
Cuando se manifiesta un cortocircuito en un celda, ese par de electrodos está
transportando un alto amperaje y debido a la baja sección de los electrodos, estos se
calientan provocando efectos térmicos adversos, otra consecuencia es que el voltaje
de la celda disminuye de su valor normal. Causas Los principales tipos de cortes en la
electrodepositación son:
Cortes por proximidad.
Cortes por deposición.
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Los cortes por proximidad se producen cuando la placa cátodo entra en contacto
directo con el ánodo o cuando queda extremadamente cercana al ánodo. Los cortes
por proximidad los producen las placas cátodo dobladas, las placas madres que
cuelgan “fuera de la vertical”, grave desalineación de los electrodos y ánodos de plomo
doblados. Las placas deben pasar “una prueba de posición colgada”, para que queden
“verticales”. En el peor caso de corte de proximidad hay un contacto directo entre los
electrodos. En otros casos, puede que los electrodos no se alcancen a tocar, siendo la
distancia entre ellos tan pequeña, que corrientes localizadas de muy alta densidad
producen deposiciones nodulares que entran en cortocircuito. En este caso, el
mecanismo final para el cortocircuito es un cortocircuito por deposición que a su vez
es el resultado de la proximidad.
Los cortocircuitos por deposición los causa la inclusión de una partícula conductora en
el depósito catódico. La partícula atrae carga y por esto crece más rápido que el resto
del cátodo a su alrededor. Al continuar el crecimiento se acelera porque atrae
continuamente más corriente, creciendo así más rápido. Finalmente, esta deposición o
crecimiento “nodular” o “dendrítico” entra en contacto con el ánodo y se forma un
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cortocircuito “muerto”. La técnica correctiva tradicional consiste en romper físicamente
el cortocircuito por deposición, usando una varilla de acero inoxidable.
7.1.2.1.- Detección de cortocircuito
a) Detección visual Los electrodos que llevan mucha corriente se calientan y
posiblemente derritan el aislador plástico. Esto puede provocar un incendio. Las barras
soporte pueden quedar al rojo vivo, con un nivel significativo de corriente. Si bien este
es un método de detección muy sencillo, generalmente se percibe después que se ha
producido el daño.
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b) Detección con gaussimetro Este es un sencillo instrumento que es la
herramienta predominante para detectar cortocircuitos en las refinerías
electrolíticas. Indica una alta corriente en un cátodo por la gran fuerza
magnética asociada que induce un movimiento en la armadura de hierro
accionada por un resorte que tiene este instrumento. Aunque sencillo, este
instrumento Gauss es en gran medida inefectiva cuando los cortocircuitos
están cerca uno de otro y cuando los cortocircuitos se producen en celdas que
están en el extremo de la sección, debido al traslapo de las fuerzas
magnéticas.
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c) Detección con Tester/multi-meter Se pueden medir las corrientes de los
electrodos y los voltajes de contacto. Los cortocircuitos producen mayor
corriente y mayor corriente de traspaso. A gran escala, este es un método muy
tedioso y que ocupa mucha mano de obra y por lo general, solo se usa cuando
hay que investigar en mayor profundidad una celda o un par de electrodos.
d) d) Detección por Métodos infrarojos En las salas electrolíticas existen una
serie de técnicas infrarrojos para detectar cortocircuitos. Cámaras, manuales o
montadas en las grúas, pueden detectar el calor generado por materiales
conductores en los cuales hay cortocircuitos con alta corriente que indican alta
temperatura. Este método es preciso, pero caro. Los detectores de temperatura
infrarrojos manuales son una alternativa más barata. La principal ventaja de la
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detección de cortocircuitos mediante dispositivos infrarrojos, es la precisión. El
personal a cargo de las celdas no tiene que caminar sobre las celdas para
detectar los cortocircuitos.
7.1.2.2.- Sistema de monitoreo del voltaje de las celdas Algunas plantas a gran
escala, utilizan técnicas computarizadas para monitorear el voltaje en las celdas, que
miden el voltaje en cada celda. Esto implica un importante costo de capital y de
mantención. Corrección de cortocircuito Los métodos de corrección incluyen:
Quebrar los nódulos con una barra de acero inoxidable.
Enderezar o cambiar los electrodos doblados.
Volver a alinear los electrodos mal puestos.
Aislar los electrodos en corte.
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CONCLUSIONES
Los procesos de chancado, lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención
son, en el presente, los más utilizados para el tratamiento de minerales oxidados en la
gran minería chilena, gracias a sus bajos costos, a sus características de
sustentablidad y a sus menores inversiones para el desarrollo y posterior producción
de cobre. Sin embargo, como cualquier actividad humana, los procesos no están
exentos de fallas, incidentes, dificultades de operación o de gestión y, por supuesto,
de contingencias.
Para lograr un mayor control por sobre las actividades laborales relacionadas a
CH/LX/SX/EW, así como para evitar pérdidas operacionales y fallas que pueden
causar daños a los trabajadores, al proceso en sí, el entorno y al patrimonio
organizacional, es prioritario que los mismos operadores -los especialistas- aporten a
la mejora del sistema de producción en base a su experiencia, conocimientos,
habilidades y destrezas. Esto, evidentemente, se podrá llevar a cabo en la medida en
que el operador se involucre más, de modo consciente, en la toma de decisiones y se
haga más participativo al momento de definir tácticas y estrategias ante las
contingencias, y un conocimiento profundo de las operaciones unitarias descritas.
Puesto que la prevención es crucial para evitar problemas de operación y en el
proceso en general, es necesario que, a partir del conocimiento de las actividades, se
pueda prever el error potencial y detenerlo o mitigarlo. De esta forma, los objetivos y
metas organizacionales se alcanzarán con mayor eficiencia y efectividad.
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