CODELCO-CHILE PROCESOS DE FUSION DE CONCENTRADO CHUQUICAMATA HORNO FLASH CONVERTIDOR TENIENTE

Transcripción

1 PROCESOS DE FUSION DE CONCENTRADO HORNO FLASH CONVERTIDOR TENIENTE

2 CONVERTIDOR TENIENTE CONVENCIONAL Dimensiones 5 m Diámetro x 22 m longitud CONCENTRADO HUMEDO CARGA FRIA FUNDENTE GURR-GAN GAS INYECTOR DE AIRE AIRE Y OXIGENO SOPLADO ESCORIA INTERFASE METAL BLANCO ESCORIA METAL BLANCO CONCENTRADO SECO + AIRE DE INYECCION

3 CONVERTIDOR TENIENTE CON LANZAS MITSUBISHI LANZAS DE FUSION 2944 mm INYECTOR AIRE + OXIGENO GASES PLACA ESCORIA 1657 mm mm ESCORIA 100 mm METAL BLANCO 1500 mm PLACA METAL BLANCO

4 COMPARACION PROCESOS DE FUSION ITEM / PROCESO H. REVERBERO CONV. TTE. HORNO FLASH GEOMETRIA CAJA RECTANGULAR CILINDRO HORIZONTAL 2 TORRES CICLINDRICAS MONTADAS EN UNA CAJA DIMENSIONES 30 m L 3 m h 8 m A 5 m DIAMETRO 22 m L RECTANGULAR 22 m L x 2 m h x 7 m A 6 m DIAMETRO x 6 m h (T.Rx.) 2.7 m DIAMETRO x 6 m h (U.T.) NIVEL DE FUSION 1200 TPD TPD TPD LEY DE EJE / M.B %Cu %Cu (76% Cu) %Cu (60 %Cu) LEY DE ESCORIA %Cu 5-8 %Cu %Cu (2.0 %Cu) GASES 1.0 %SO 2 > Nm3/h 8-10 %SO Nm3/h TEMPERATURA EJE 1210 C M. B C PROCESO ESCORIA 1230 C ESC C AIRE SOPLADO NO TIENE AIRE (20 PSI) + OXIGENO POR 49 TOBERAS % O %SO Nm3/h EJE C ESCORIA C AIRE (1.2 PSI) + OXIGENO MEZCLADO E INTRODUCIDO EN EL QUEMADOR DE CONCENTRADO %O 2

5 COMPARACION PROCESOS DE FUSION ITEM / PROCESO H. REVERBERO CONV. TTE. HORNO FLASH TIPO ALIMENTACION ALIMENTACION MECANISMO DE FUSION SOPORTE TERMICO TOBERAS DISPUESTAS EN EL TECHO CONC. HUMEDO ESCORIA CPS FUNDENTE CARGA FRIA SUMINISTRO CALORICOPOR QUEMADORES FUNDIR LA CARGA TOBERAS ( 1-4) SUMERGIDAS EN EL BAÑO (M.B.) CONC. SECO/ HUM. BORRA PTP POLVOS MET. CARGA FRIA FUNDENTE EJE H.F./ HTE OXIDOS CPS / RAF CALOR GENERADO POR OXIDACION DE LA CARGA (AUTOG.) NO TIENE QUEMADOR CONC. DISPUESTO EN EL TECHO DE LA TORRE DE REACCION CONC. SECO FUNDENTE CARGA FRIA POLVOS METALURGICOS SECUNDARIOS CALOR GENERADO POR OXIDACION DE LA CARGA (AUTOGENO). CONTROL TEMPERATURA DE ESCORIA (S/NECESIDAD)

6 ESQUEMA GRAFICO FUSION FLASH Mezcla y Transporte de Carga (1) Aire Oxígeno Alimentación (2) Sistema de Limpieza de Gases (6) CALDERA PPEE TOLVA TOLVA Eje Proceso de fusión (3) Escoria SECADOR 4 Manejo de Productos Líquidos (4) Recuperación y Manejo de Polvos Metalúrgicos (5)

7 SISTEMA DE MEZCLA Y TRANSPORTE DE CARGA Rastras Correas para fundente Estanques de mezcla Válvulas rotatorias Filtro de mangas concentrado Estanques de expansión Ciclones neumáticos Y F.M F.M. TOLVA TOLVA Y Y

8 SISTEMA DE ALIMENTACION DE CARGA TOLVA DE CONCENTRADO ALIMENTADOR SUPERIOR TOLVA CON CELDA DE CARGA ALIMENTADOR INFERIOR TOLVA ALIMENTADOR SUPERIOR TOLVA CON CELDA DE CARGA ALIMENTADOR INFERIOR QUEMADOR DE CONCENTRADO

9 PROCESO DE FUSION EN HORNO FLASH TORRE UP-TAKE TORRE DE REACION SETTLER ESCORIA EJE

10 ALIMENTACION Y PRODUCTOS ALIMENTACION CONCENTRADO FUNDENTE POLVO RECIRCULADO SECUNDARIOS PRODUCTOS EJE ESCORIA POLVO METALURGICO GASES AIRE OXIGENO

11 ALIMENTACION ALIMENTACION CONCENTRADO FUNDENTE POLVO RECIRCULADO SECUNDARIOS AIRE OXIGENO TPD 0.2 % HUMEDAD %Cu %Fe %S < 7% SiO 2 < 1.5% Al 2 O 3 < 1.6 %Zn < 0.8 %As

12 ALIMENTACION ALIMENTACION CONCENTRADO FUNDENTE POLVO RECIRCULADO TPD 50% -10# 50% -1/4 + 10# > 88 %SiO 2 (92 %) < 2 %Al 2 O 3 (1 %) SECUNDARIOS AIRE OXIGENO

13 ALIMENTACION ALIMENTACION CONCENTRADO FUNDENTE POLVO RECIRCULADO SECUNDARIOS AIRE OXIGENO TPD %Cu %Fe 6-8 %S %SO %Fe 3 O %As 2-6 %Zn

14 ALIMENTACION ALIMENTACION CONCENTRADO FUNDENTE POLVO RECIRCULADO CARGA FRIA 0-70 TPD 92% -10# %Cu %Fe %S SECUNDARIOS AIRE OXIGENO %Fe 3 O 4 BORRA PTP 0-30 TPD %Cu

15 ALIMENTACION ALIMENTACION CONCENTRADO FUNDENTE POLVO RECIRCULADO SECUNDARIOS AIRE OXIGENO AIRE Nm 3 /h 10 Kpa (1.2 PSI) 25 C OXIGENO Nm 3 /h 280 Kpa (45 PSI) 25 C 95 % O 2

16 PRODUCTOS TPD C %Cu (60 %) %Fe % Fe 3 O %S PRODUCTOS EJE ESCORIA POLVO METALURGICO GASES

17 PRODUCTOS TPD C %Cu (2.0 %) %Fe % Fe 3 O %SiO %S PRODUCTOS EJE ESCORIA POLVO METALURGICO GASES

18 PRODUCTOS CALDERA TPD %Cu %Fe % Fe 3 O %S %SO %As %Zn PRODUCTOS EJE ESCORIA POLVO METALURGICO GASES

19 PRODUCTOS PPEE TPD %Cu %Fe % Fe 3 O %S %SO %As %Zn PRODUCTOS EJE ESCORIA POLVO METALURGICO GASES

20 PRODUCTOS PRODUCTOS EJE Nm 3 /h ( Nm 3 /h) 18-23% SO 2 < 1 g/nm 3 POLVO PPEE ESCORIA POLVO METALURGICO GASES

21 QUEMADOR DE CONCENTRADO CARCASA CAJA DE AIRE INYECTOR

22 OPERACIÓN QUEMADOR DE CONCENTRADO AIRE DISTRIBUCION AIRE + OXIGENO CONCENTRADO FUNDENTE POLVO CARGA FRIA

23 MECANISMO DE REACCION REACCIONES DE OXIDACION DE LA CARGA (ESPECIES SULFURADAS) GENERACION DE CALOR PARA FUNDIR Y MANTENER LA TEMPERATURA DEL PROCESO Calcopirita : CuFeS 2 (s) + O 2 (g) ==> FeS(l) + Cu 2 S(l) + SO 2 (g) Pirita : FeS 2 (s) + O 2 (g) ==> FeS(l) + SO 2 (g) Bornita : Cu 5 FeS 2 (s) + O 2 (g) ==> FeS(l) + Cu 2 S(l) + SO 2 (g) Formación de Magnetita: -FeS(l) + O 2 (g) ==> FeO(l) + SO 2 (g) - FeO(l) + O 2 (g) ==> Fe 3 O 4 (l)

24 MECANISMO DE REACCION REACCIONES DE FORMACION DE LA ESCORIA FeS(l) + O 2 (g) ==> FeO(l) + SO 2 (g) FeO(l) + O 2 (g) ==> Fe 3 O 4 (l) Reducción de magnetita y formación de fayalita en el baño : 3Fe 3 O 4 (l) + FeS(l) + 5SiO 2 (s) ==> 5Fe 2 SiO 4 (l) + SO 2 (g) Otras reacciones : ZnS(l) + O 2 (g) ==> ZnO(l) + SO 2 (g) PbS(l) + O 2 (g) ==> PbO(l) + SO 2 (g) Al 2 O 3 (s) ==> Al 2 O 3 (l)

25 CIRCUITO DE REFRIGERACION SISTEMA CHAQUETAS 2 BOMBAS ELECTRICAS ( Y ) 1 BOMBA DIESEL (04-041) ELEMENTO REFRIGERANTE: AGUA TRATADA FLUJO AGUA L/min CALOR EXTRAIDO Mcal/min DIFERENCIAL TEMPERATURA: C 2 INTERCAMBIADORES DE CALOR ELEMENTOS DE REFRIGERACION EN MUROS, TECHO, ANILLO TORRE DE REACCION, ANILLO UP-TAKE, QUEMADOR DE CONCENTRADO, TAPONES RECTANGULARES, BLOQUES DE QUEMADORES, PASAJES Y PLACAS, CANALES DE ESCORIA SISTEMA SPRAY 2 BOMBAS ELECTRICAS ( Y ) 1 BOMBA DIESEL (04-044) ELEMENTO REFRIGERANTE: AGUA FLUJO AGUA L/min CALOR EXTRAIDO Mcal/min DIFERENCIAL TEMPERATURA: C 2 INTERCAMBIADORES DE CALOR 24 DISTRIBUIDORES EN TORRE DE REACCION

26 CIRCUITO DE REFRIGERACION RETORNO INTERCAMBIADORESA TORRE ENFRIAMIENTO AGUA EMERGENCIA DESDE ESTANQUE E-1 A SPRAY 4 5 A CHAQUETAS BOMBAS , , D RETORNO SPRAY RETORNO CHAQUETAS BOMBAS , , D BOMBAS , , D

27 MANEJO DE PRODUCTOS LIQUIDOS

28 QUEMADOR DE CONCENTRADO

29 OPERACIONES HORNO FLASH Y ANEXOS ESQUEMA GRAFICO CALDERA DATOS OPERACIÓN - Capacidad máxima Nm3/h - T máx. 1a. Pantalla radiación 880 C - T máx. entrada convección 700 C - T máx salida caldera 400 C - T salida vapor 276 C - Flujo vapor promedio ton/h - Flujo máx. vapor diseño 72 ton/h - Flujo agua circulación 320 l/s - Nivel domo operación normal 65%