La electro-obtención (Electro Winning), es uno de los procedimientos actuales más sencillos para recuperar el cobre contenido en soluciones líquidas. Se basa en la "electro-metalurgia" para recolectar el metal, es decir, utiliza la electricidad para atraer las partículas de cobre, haciendo circular en las celdas una corriente eléctrica de muy baja intensidad entre el ánodo (polo positivo) y el cátodo (polo negativo). Mediante la electrólisis, los iones de cobre (cationes) presentes en la solución de sulfato de cobre son atraídos por la carga negativa del cátodo y se depositan en él.

El proceso productivo de los óxidos es bastante más sencillo y rápido que el del cobre sulfurado, el cual debe pasar por varias etapas más. Sin embargo, ambos procedimientos tienen el mismo objetivo, obtener cátodos de 99,999% de pureza, “High Grade” calidad superior a la clasificación de “Grado A” definida por la Bolsa de Metales de Londres.

En esta última etapa del proceso de recuperación de cobre, se utilizan con regularidad químicos destinados a la protección de las placas metálicas utilizados en las celdas de EW y a la mejora del depósito metálico, químicos tales como el DXG o la Goma Guar. En algunas operaciones se adicionan tensoactivos al electrolito, para mitigar la formación de neblina ácida sobre las celdas, como medida de seguridad. La Goma Guar, es un reactivo que regula el depósito de cobre granular. Mientras que el DXG, es un refinador de grano.

El Cliente

Una importante minera ubicada en el norte de Chile, dedicada a la producción de concentrado y cátodos de cobre, con procesos de súlfuros y óxidos.

El Desafío

Para el proceso de electro-obtención (EW) en minería metálica el cliente realizaba la incorporación de aditivos al electrolito de forma manual, lo que conllevaba a que no existiese control en el consumo, en la preparación ni en la dosificación de reactivos produciéndose una alta generación de pérdidas de reactivo por la formación de grumos. A su vez, las labores de abastecimiento manual significaban trabajos en altura, provocando una baja seguridad para los operarios. A raíz de lo anterior, el cliente optó por una mejora operacional, consistente en la instalación de dos plantas automatizadas de reactivos EW-GUAR/DXG con los equipos necesarios para la preparación, dosificación y medición de reactivos de forma continua, permitiendo la adición automática de los reactivos del proceso en el área de sulfuros y óxidos respectivamente.

La solución

Considerando la situación en la que se encontraba el cliente, el área de ingeniería y desarrollo de Tecfluid Solutions propuso la implementación de dos plantas modulares del tipo Plug & Play (de similares características), para la preparación y dosificación de reactivos o electrolitos (GUAR/DXG) en el área de electrowinng. Esto con el objeto de automatizar el proceso y dar solución a las problemáticas del cliente relacionadas a la dosificación y preparación de reactivos en súlfuros y óxidos:

La planta automatizada de reactivos (PADR) fue diseñada por Tecfluid Solutions para entregar seguridad, control, automatización y autonomía en la preparación de reactivos para el área de óxidos y súlfuros en la minería del cobre, así como para la preparación de polímeros a lo largo de todas las industrias.

De esta forma, el operador sólo debe depositar una cantidad predeterminada del reactivo en polvo (DXG y Guar) en la tolva receptora. Luego de esto, y por la acción de medidores de nivel de paletas incorporados en la tolva receptora, tornillos transportadores desplazan el polvo hasta llevarlo al equipo de preparación Polypack en donde, mediante la adición controlada de agua, se logra la maduración de la mezcla de reactivos. Posteriormente, una bomba de cavidad progresiva, se encarga de tomar el reactivo preparado, y transportarlo hasta los puntos de inyección.

El DCS (Sistema de control distribuido) integra y controla todo el entramado de la planta para satisfacer la lógica de funcionamiento, garantizando los resultados requeridos en la preparación y dosificación del reactivo a dosificar, fortaleciendo la continuidad operacional en planta.

Adicionalmente, y a través del protocolo Ethernet/IP la sala de control operacional puede visualizar, comandar e intervenir las variables críticas del proceso con acceso remoto.

Rangos de operación: Q = 0,25 - 2,5 m3/h; Pmáx = 23 bar; concentraciones de preparación < 0,5%.