Optimización de Procesos de Lixiviación: Control y Operación

Lixiviación: Control de Procesos y Operacional

TEMARIO

• Objetivos del Control de Procesos
• Estructura de Control en Lixiviación
• Variables de Control
• Herramientas de Control

OBJETIVOS DEL CONTROL DE PROCESOS

El control de procesos busca perseguir el mayor beneficio económico de un proceso o proyecto a través de:

• Supervisión continua.
• Acciones oportunas frente a desajustes del sistema.
• Favoreciendo la interacción operador-proceso.
• Adquisición y procesamiento de datos presentes e históricos para optimización de la operación.
• Una eficiente planificación y programación.

ESTRUCTURA DEL CONTROL DEL PROCESO

La estructura de control del proceso de lixiviación abarca las siguientes determinaciones:

• Determinación de una Condición Inicial.
• Balance de Soluciones en el transiente.
• Determinación de la Condición Final.

Determinación de la Condición Inicial

Incluye parámetros como:

• Ley, impurezas.
• Masa, volumen, altura.
• Topografía inicial.
• Granulometría, humedad, densidad aparente.

Balance de Soluciones en el Transiente

Considera aspectos como:

• Eficiencia hidrodinámica.
• Cinética.
• Composición de las soluciones.
• Recuperación (extracción).
• Consumo de ácido.
• Disolución de impurezas.

Determinación de la Condición Final

Se enfoca en:

• Balance por tierras.
• Ley del ripio.
• Impurezas en el ripio.
• Densidad aparente.
• Humedad.

VARIABLES DE CONTROL

Variables Metalúrgicas

Se consideran las siguientes unidades y parámetros geometalúrgicos:

• Test Pronóstico.
• Régimen de riego, sistema de riego.
• Caudales de entrada y salida (Balance de Soluciones).
• Impregnación, apozamientos.
• Calidad del riego (flujos, presiones).
• Porosidad.
• Segregación, drenajes, ciclos.
• Dosis de reactivos.
• Propiedades químicas de soluciones (On y Off): Cobre, Ácido, pH, Impurezas.
• Propiedades físicas de las soluciones: Sólidos en suspensión, especies orgánicas de SX, viscosidad, tensión superficial, temperatura, densidad.

Variables Hidrodinámicas

• Conductividad hidráulica.
• Eficiencia hidrodinámica.
• Retención de humedad.

Variables Geotécnicas

• Lecho de drenaje.
• Granulometría.
• Espesor.
• Asentamientos.
• Niveles freáticos.
• Densidad aparente.
• Humedades (Geofísica).
• Ángulos de escurrimiento.

HERRAMIENTAS DE CONTROL

• Instrumentación.
• Balances en línea (PI-System).

CONTROL OPERACIONAL

El control de la operación tiene por objetivo mantener una operación de acuerdo a los estándares de proceso definidos, tal de obtener los resultados (producción) esperados en forma económica y rentable. “LA PLANTA NO SE MANEJA SOLA”

Variables de Control Operacional

:– Gestión y Recurso Humano: Se requiere planificar la disponibilidad del personal, tal de satisfacer todos los requerimientos de la OPeración.

LA PLANTA NO SE MANEJA SOLA”– Control de Costos de Operación- Manejo de Soluciones

•  Bombeo de Soluciones de entrada y Salida

•  Capacidad de Piscinas (inventarios)

•  Alimentación de Ácido o Lixiviante

•  Inventarios de Ácido o Lixiviante

•  Concentración de soluciones de salida (a SX)

•  Válvulas

•  Inventarios de Reactivos

– Manejo de Materiales

•  Alimentación de los materiales a Planta(continuidad)

•  Excavación de los ripios

•  Transporte de los ripios a Botadero

•  Sistema de Manejo de Materiales (correas transportadoras, equipo apilador, etc)

– Mantención Mecánica, Eléctrica, Electrónica

•  Bombas

•  Sensore (de nivel, atollo)

•  Flujómetros

•  Manómetros

•  Sistema de Riego

•  Equipos de Control (por ej. muestreadores)

•  Consola

•  Cámaras de TV

•  Camiones

•  etc

– Seguridad y Ambiente

•  Procedimientos según Normas Ambientales y Control de Riesgos

•  Pérdidas por infiltración

•  Almacenamiento de Reactivos

•  Neblina Ácida y aerosoles producto del curado yreacciones químicas

•  Emisión de ruidos

•  Emisión de material particulado

Termodinámica en Lixiviación (Pinceladas)

TERMODINÁMICA :Primera ley==>>> Conservación de la Energía -- Segunda Ley==>>> Equilibrio--Tercera Ley ==>>Entropía (desorden, aleatoriedad)

Ley Cero==> Si dos cuerpos están en equilibrio con un tercero, están en equilibrio entre sí.•         IMPORTANTE– CUALQUIER SISTEMA QUE NO ESTÉ EN EQUILIBRIO, CAMBIARÁ ESPONTÁNEAMENTE HASTA ALCANZAR EL EQUILIBRIO CON LIBERACIÓN DE ENERGÍA, LA ENERGÍA A CONSIDERAR EN ESTE CASO ES LA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS,QUE A PRESIÓN CONSTANTE SE DEFINE COMO:

•Diagramas de Tensión-pH ( o Pourbaix)– Diagramas de Equilibrio o Estabilidad– Se grafica el Potencial versus el pH– Se puede identificar la estabilidad de fases sólidas, líquidas, o gaseosas a diferentes condiciones de potencial y pH y temperatura.

•La relación entre la energía libre y el potencial electroquímico, se puede escribir como:DG =      - nFDE