DISEÑO DE UN SISTEMA DE DESORCIÓN PARA LA RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA DE CARBÓN ACTIVADO FINO GENERADO EN UNA PLANTA DE PROCESO ADR.

Transcripción

1 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DESORCIÓN PARA LA RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA DE CARBÓN ACTIVADO FINO GENERADO EN UNA PLANTA DE PROCESO ADR Junio, 2016

2 PROCESO METALURGICO PLANTA ADR PREPARACIÓN DE NaCN CIRCUITO DE ADSORCIÓN MANEJO DE CARBÓN REGENERACIÓN TÉRMICA DESORCIÓN Y LAVADO ÁCIDO ELECTRODEPOSICIÓN Y FUNDICIÓN Junio, 2016

3 TMS de C* TONELAJE DE CARBON FINO GENERADO Tn Carbon Repuesto Vs N de Strips y = x R 2 = N Strips por mes FUENTE: Unidad Minera del Norte del Perú Junio,

4 LECHO FIJO LECHO FIJO. Consiste en pasar un fluido (líquido o gas) contaminado o cargado a través de un lecho adsorbente (fijo) donde sufre caída de presión. La concentración del fluido pasa de ser saturado a una baja concentración o prácticamente cero. Junio,

5 TRANSFERENCIA DE MASA EN LA OPERACIÓN DE DESORCIÓN Los lechos de partículas finas generalmente menores de 20 mallas y hasta 325 mallas; mantienen un gran rango de tamaños de partícula, con poco frotamiento entre las partículas. El diseño de una columna de desorción Para ello se calcula: Curva de equilibrio Recta de operación Considera Determinar Columna de lecho fijo Velocidad de fluidización Junio,

6 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Considerando al sólido como una esfera, existen ecuaciones que permiten el cálculo de los coeficientes de transferencia de masa Transferencia de masa en el líquido. Donde: N A : Flux de transferencia de masa, mol de soluto/(s.m 2 ) k L : coeficiente individual de transferencia de masa en la fase líquida, mol soluto/(s.m 2.(mol/m 3 )) ΔC : gradiente de concentraciones, mol soluto/volumen Junio,

7 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Transferencia de masa en el líquido. Donde: Sh : Número de Sherwood, adimensional Re : Número de Reynolds, adimensional, Sc : Número de Schmidt, adimensional, a, b, d : constantes La ecuación (2) es útil para calcular el coeficiente de transferencia de masa del líquido, tal que: x BM : Es la media logarítmica de la sustancia B (agua, en nuestro caso), la cual para soluciones diluidas como es este caso, es igual a 1. D AB : Difusividad del soluto en el solvente (en la solución acuosa) k L : coeficiente individual de transferencia de masa en la fase líquida, mol soluto/(s.m 2.(mol/m 3 )) Junio,

8 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Junio,

9 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Transferencia de masa global referido a la fase líquida. Con los valores de los coeficientes individuales de transferencia de masa del líquido (k L ) y del sólido (k S ), se puede calcular el coeficiente global de transferencia de masa referido a la fase líquida, K L. Donde: K L : Coeficiente global de transferencia de masa referido a la fase líquida, mol/(m 2.s.(mol/m 3 )). m : pendiente de la recta de equilibrio. Junio,

10 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Transferencia de masa global referido a la fase líquida. Este coeficiente global de transferencia de masa referido a la fase líquida (K L ) es requerido para el diseño de la columna de desorción utilizando: Donde: N TOL H TOL Ls : Número de unidades de Transferencia, referido a la fase líquida, adimensional. : Altura de una unidad de transferencia referido a la fase líquida, adimensional. : flujo de solución. X* : composición del líquido en el equilibrio. Z : altura de la zona de transferencia, m. Junio,

11 CÁLCULO DE VELOCIDAD DE FLUIDIZACIÓN Predicciones teóricas y empíricas de la Velocidad de Fluidización mínima (U mf ). Junio,

12 CÁLCULO SEGÚN LA HIDRAÚLICA Cálculo del diámetro y altura de la columna. Datos de entrada: Caudal de diseño Densidad del carbón Tonelaje de carbón Velocidad del flujo (lineal) Resultados: Volumen de carbón Altura de carbón Zona libre Altura total de la columna Junio,

13 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Zona de Carbón fino Zona de Carbón granular Junio,

14 % RETENIDO ANALISIS GRANULOMETRICO CARBON FINO ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO CARBÓN FINO MUESTRA DSM - GRAFICO RETENIDO EN MALLAS DEL CARBON ACTIVADO FINO DE PLANTA ADR ,9 72,6 Retenido MALLA Junio,

15 % RETENIDO ANALISIS GRANULOMETRICO CARBON FINO ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO CARBÓN FINO MUESTRA TANQUE DE ALMACENAMIENTO RETENIDO EN MALLAS DEL CARBON ACTIVADO FINO DE PLANTA ADR ,9 Retenido 72, MALLA Junio,

16 DISEÑO DE COLUMNA DE DESORCIÓN DISEÑO DE SISTEMA DE DESORCIÓN ELEMENTOS RETENEDORES DE CARBON DESCRIPCIÓN MALLA INFERIOR MALLA SUPERIOR Diámetro de malla 36.5" 36.5" Diámetro de perforación central No Aplica Material Acero inoxidable 316L Acero inoxidable 316L Abertura de malla 0.05 mm 0.07 mm 0.05 mm 0.07 mm Temperatura de diseño 302 F (150 C) 302 F (150 C) Presión total 60 psi 60 psi Junio,

17 DISEÑO DE COLUMNA DE DESORCIÓN DISEÑO DE SISTEMA DE DESORCIÓN ELEMENTOS RETENEDORES DE CARBON Identificación de zonas internas de reactor de desorción de carbón fino Junio,

18 COLUMNA DE DESORCIÓN Junio,

19 DISEÑO DE COLUMNA DE DESORCIÓN DISEÑO DE SISTEMA DE DESORCIÓN Parámetros operativos desorción de carbón fino Descripción Unidad Dato Caudal de diseño m3/h 5.0 Tonelaje de carbón por columna t 1.0 Rango de operación Bv/h 2-5 Temperatura de operación C 130 Presión de operación psi 50 Granulometría µ <25 >150 Dimensiones del reactor de desorción Descripción Unidad Datos Diámetro m 0.95 Altura m 5.5 Junio,

20 DIAGRAMA DE FLUJO Junio,

21 IMPLEMENTACIÓN - MONITOREO Y CONTROL Junio,

22 MONITOREO Y CONTROL Junio,

23 MONITOREO Y CONTROL Junio,

24 RESULTADOS 1 Campaña de desorción Junio,

25 RESULTADOS 2 Campaña de desorción Junio,

26 RESULTADOS 1 Campaña de desorción 2 Campaña de desorción Junio,

27 RESULTADOS La ley de Au en el carbón fino fue de 840 gr/t de los cuales se recuperaron 823 gr Au por desorción logrando una recuperación del 98%. Junio,

28 CONCLUSIONES Se determinó que la tecnología planteada para la recuperación de valores de oro de partículas finas de carbón dio buenos resultados logrando recuperaciones de 98%, con un tiempo de operación entre 38 y 40 horas. De una ley de 840 gr Au /t *C se recupero 823 gr Au, logrando así un incremento en la producción de la planta de procesos dando un valor agrego al tratamiento de carbones finos. El sistema es apto para tratar partículas finas que estén en el orden de 25 a 150 mallas. De acuerdo a los resultados obtenidos se puede decir que es posible el tratamiento de partículas finas de carbón para la recuperación de Au. Junio,

29 GRACIAS Junio,

30 FOTOGRAFIAS Junio,

31 MECANISMO DE LIMPIEZA Mecanismo de limpieza malla superior Junio,