2d Equipos Area Humeda DISENO HIDRO

CODELCO CHILE – DIVISIÓN SALVADOR PROYECTO SAN ANTONIO INGENIERÍA DE PREFACTIBILIDAD

DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS ÁREA HÚMEDA T447-0000-MEM-PR-004

REVISIÓN

EMITIDO PARA

FECHA

PREPARÓ

REVISÓ

APROBÓ

A

REVISIÓN INTERNA

10/06/09

YOJ/JGC

JGC/PCH

ECM

B

REVISIÓN CLIENTE

16/06/09

YOJ/JGC

JGC/PCH

ECM

P

PAQUETE TÉCNICO

26/06/09

YOJ

JGC/PCH

ECM

COMENTARIOS:

CODELCO CHILE – DIVISIÓN SALVADOR PROYECTO SAN ANTONIO INGENIERÍA DE PREFACTIBILIDAD DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS ÁREA HÚMEDA T447-0000-MEM-PR-004-RP

CONTENIDO

1.0

INTRODUCCIÓN ........................... ........................................ ........................... ........................... ......................... ........................4 ............4

2.0

ASPECTOS GENERALES ........................ ....................................... ............................ ......................... .......................... ................4 ..4 2.1 OBJETIVOS ........................ ...................................... ............................. ............................. .......................... .......................4 ...........4 2.2 ALCANCES ......................... ...................................... ............................ ............................ .......................... ......................... .............4 .4 2.3 LÍMITES DE BATERÍA ....................... ...................................... ............................. .......................... .......................4 ...........4 2.4 ANTECEDENTES UTILIZADOS ......................... ........................................ ........................... .......................5 ...........5 2.5 ABREVIATURAS Y SIGLAS .......................... ........................................ .......................... .......................... ................6 ..6

3.0

DIMENSIONAMIENTO PLANTA DE LIXIVIACIÓN..........................................7 3.1 EQUIPOS E INSTALACIONES PRINCIPALES..........................................7 3.2 INSTALACIONES Y EQUIPOS AUXILIARES .......................... ........................................ ................ 10 3.3 INSTALACIONES DE EMERGENCIA .......................... ...................................... .......................... ................ 13

4.0

DIMENSIONAMIENTO PLANTA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTE................14 4.1 EQUIPOS E INSTALACIONES PRINCIPALES........................................14 4.2 INSTALACIONES Y EQUIPOS AUXILIARES .......................... ........................................ ................ 26

CODELCO CHILE – DIVISIÓN SALVADOR T447-0000-MEM-PR-004-RP.doc

Proyecto San Antonio

5.0

DIMENSIONAMIENTO DIMENSIONAMIENT O PLANTA PLANTA DE ELECTROOBTENCIÓN ELECTROOBTENC IÓN ........................ ............................31 ....31 5.1 EQUIPOS E INSTALACIONES PRINCIPALES........................................31 5.2 EQUIPOS E INSTALACIONES AUXILIARES .......................... ........................................ ................ 33



JRI INGENIERÍA S.A.

HOJA

4

DE 77

MEMORIA DE CÁLCULO CLIENTE PROYECTO MATERIA DOCUMENTO Nº

1.0

: : : :

CODELCO CHILE – DIVISIÓN SALVADOR SAN ANTONIO DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS T447-0000-MEM-PR-004

PREPARÓ REVISÓ APROBÓ REV. FECHA

: : : : :

YOJ JGC/PCH ECM p 26/06/09

INTRODUCCIÓN Codelco Chile, División Salvador (DSAL ( DSAL)) está desarrollando la Ingeniería de prefactibilidad en el Proyecto San Antonio, que considera la extracción y procesamiento de minerales oxidados provenientes de la Mina Vieja, ubicada aproximadamente a 7 km al este de Potrerillos. El presente documento corresponde a la memoria de cálculo del dimensionamiento de equipos para el Área Húmeda de la Planta que incluye las Plantas de Lixiviación (LX), Extracción por Solventes (SX) y Electroobtención (EW).

2.0

ASPECTOS GENERALES A continuación, se abordan algunos aspectos generales, que dicen relación con los objetivos, alcances, límites de baterías y antecedentes utilizados.

2.1

OBJETIVOS Efectuar el dimensionamiento de los principales equipos e instalaciones del Área Húmeda de la Planta, a objeto de permitir una adecuada cubicación de los materiales y trabajos requeridos, y la posterior valorización de los costos de capital, de acuerdo con la precisión demandada en la Ingeniería de prefactibilidad contratada.

2.2

ALCANCES La presente memoria de cálculo contempla el dimensionamiento de los principales equipos e instalaciones de procesos. Para lo cual se consideran dos alternativas de emplazamiento, Mina vieja y Potrerillos, con el mismo ritmo de procesamiento y reservas mineras.

2.3

LÍMITES DE BATERÍA La definición del dimensionamiento de equipos e instalaciones de esta memoria de cálculo se circunscribe al Área Húmeda de la Planta, cuyos límites de batería están dados por:




HOJA

5

DE 77


A)

2.4

: : : :



: : : : :


FLUJOS DE ENTRADA •

Mineral fino (-3/4”), producto de la Planta de Chancado.

•

Ácido sulfúrico concentrado (94%), estanques de almacenamiento.

•

Agua industrial, piscina de almacenamiento.

•

Agua tratada, planta de osmosis inversa.

•

Petróleo diesel, estanque de almacenamiento.

•

Extractante orgánico, bodega de reactivos.

•

Diluyente orgánico, estanque de almacenamiento.

•

Aditivos de EW, bodega de reactivos.

ANTECEDENTES UTILIZADOS Los principales antecedentes considerados en la elaboración de este documento son: •

•

•

•

•

Ingeniería de Perfil Proyecto San Antonio Óxidos, Informe de cierre, documento T429-INF-AD-001 y Anexos, JRI Ingeniería S.A., noviembre de 2008. Planos, Ingeniería de prefactibilidad: T447-0000-PL-PR-203@205, Diagrama de flujos planta LX-SX-EW, A– Mina Vieja/Potrerillos. Criterios de Diseño, Ingeniería de Prefactibilidad Proyecto PSAO, documento T447-0000-CRT-PR-002, JRI Ingeniería S.A., Mayo/09. Plan Minero Ingeniería de Prefactibilidad operativizado: Plan Minero definitivo operat con CAA (06 mayo 09).xls Antecedentes propios de JRI.




HOJA

6

DE 77


2.5

: : : :



: : : : :


ABREVIATURAS Y SIGLAS En este informe se emplearán las siguientes siglas (o abreviaturas), ordenadas alfabéticamente: DSAL :

División Salvador – CODELCO

EW

:

Planta (o proceso) de Electro-Obtención

JRI

:

JRI Ingeniería S.A.

LX

:

Planta (o proceso) de Lixiviación

PSA

:


SX

:

Planta (o proceso) de Extracción por Solventes




HOJA

7

DE 77


3.0

: : : :



: : : : :


DIMENSIONAMIENTO PLANTA DE LIXIVIACIÓN En este capítulo se entrega el dimensionamiento de los principales equipos e instalaciones de la etapa de lixiviación, la que por simplicidad se ha dividido en las siguientes sub-áreas:

3.1

•

Equipos e instalaciones principales

•

Instalaciones y equipos auxiliares

•

Instalaciones de emergencia

EQUIPOS E INSTALACIONES PRINCIPALES Se considera el dimensionamiento de los siguientes equipos e instalaciones que participan directamente en el proceso productivo: •

Tambores de aglomeración

•

Piscinas de almacenamiento




HOJA

8

DE 77


: : : :



: : : : :


3.1.1 PISCINAS DE ALMACENAMIENTO Las piscinas de almacenamiento se excavarán directamente en el terreno, habilitando muros de relleno compactado si procede. Tendrán forma de pirámides truncas invertidas, revestidas con una lámina doble de HDPE de 1,5 mm de espesor. A)

BASES DE CÁLCULO

Se consideran las siguientes bases de cálculo para las diferentes piscinas, según el tipo de solución a contener: contener: Unidad

Valor PLS

PLS

Refino

ILS

efluente

limpio

Caudal balance

m3 /h

740

1.112

989

674

Factor de diseño

-

1,1

1,1

1,1

1,1

Utilización

%

98

98

98

98

m3 /h

831

1.248

1.110

757

Tiempo de retención

h

8

8

8

12

Altura húmeda máxima

m

4,0

4,0

4,0

4,0

Altura revancha

m

0,5

0,5

0,5

0,5

Talud H/V paredes

-

1,5

1,5

1,5

1,5

Caudal de diseño




HOJA

9

DE 77


B)

: : : :



: : : : :


RESULTADO CÁLCULOS

Tomando en cuenta los criterios de diseño, se obtienen las dimensiones de las piscinas de soluciones. Unidad

Valor PLS

PLS

Refino

ILS

efluente

limpio

Lado superior (A)

m

48

57

55

55

Lado Inferior (B)

m

35

44

41

42

Altura total (H)

m

4,5

4,5

4,5

4,5

Volumen total

m3

7.767

11.586

10.452

10.550

Capacidad útil

m3

6.645

9.985

8.992

9.078

NOTA: NOTA: Dado que la piscina de PLS efluente y PLS limpio tienen dimensiones similares, y en su configuración tienen una pared en común, común, se considerarán considerarán las dimensiones de de la piscina más grande correspondiente correspondiente a la piscina piscina desarenadora desarenadora (PLS limpio).

Figura 1. Esquema de piscinas de almacenamiento




HOJA

10

DE 77


3.2

: : : :



: : : : :


INSTALACIONES Y EQUIPOS AUXILIARES Se considera la habilitación de los siguientes equipos y/o instalaciones auxiliares, que almacenarán suministros para el desarrollo de las operaciones: •

Estanque de ácido sulfúrico

•

Piscina de agua industrial

3.2.1 ESTANQUE DE ÁCIDO SULFÚRICO A)

BASES DE CÁLCULO

Se emplearán estanques de acero al carbono, tipo cilíndrico vertical, dimensionados según los siguientes criterios que se indican. En este caso, se ha tomado en cuenta la distancia relativa entre el suministro de ácido y la ubicación del Área Húmeda. Se considerarán estanques independientes para el suministro de ácido sulfúrico a las operaciones unitarias de aglomeración y lixiviación.

Unidad

Valores Aglomerador

Piscina ILS

Caudal balance

m3 /h

8,9

15,8

Factor de diseño

-

1,25

1,25

Utilización

%

98

98

Caudal diseño

m3 /h

11,4

20,2

Tiempo retención

días

2

2

Volumen líquido

m3

545

967

Razón h / D

-

1/2

1/2

Capacidad efectiva

%

90

90




HOJA

11

DE 77


B)

: : : :



: : : : :


RESULTADO CÁLCULOS

Unidad

Valores Aglomerador

Piscina ILS

Nº de estanque

c/u

1

2

Diámetro estanque (D)

m

11,6

11,1

Altura estanque (ht)

m

5,8

5,6

Volumen estanque

m3

605

537

Capacidad útil

m3

545

484

Figura 2. Esquema de los estanques de almacenamiento

ht




HOJA

12

DE 77



: : : :


: : : : :


3.2.2 PISCINA DE AGUA INDUSTRIAL A)

BASES DE CÁLCULO

Se habilitará una piscina excavada, con forma de pirámide trunca invertida, revestida con una lámina doble de HDPE (e= 1,5 mm), cuyas dimensiones se calcularán según:

Unidad

Valor Planta

Consumos

Planta

Chancado

Aglom.

LX

O.R

SX-EW

potab.

5,4

74

41

22

3,5

0,39

1,10

1,50

1,50

1,50

1,25

4,0

85

85

98

98

98

100

7

130

62

33

4,5

1,6

Caudal m3 /h

balance Factor de diseño Utilización

%

Caudal de diseño

m3 /h

Unidad

Valor

m3 /h

239


h

12

Altura máxima líquido

m

4,0

Altura revancha

m

0,5

Talud H/V pared

-

1,5/1

Caudal de diseño total

B)

RESULTADO CÁLCULOS

Considerando los flujos de diseño establecidos en los balances de masas, además de un volumen de 250 m 3 que permite un uso continuo de 2 grifos simultáneos por 2




HOJA

13

DE 77


: : : :



: : : : :


horas, de acuerdo con la norma NPFA 14, se dimensionará la piscina de almacenamiento de agua industrial cuyos resultados de dimensiones y capacidades son los siguientes:

Unidad

Valor

Lado superior (A)

m

35,2

Lado Inferior (B)

m

21,7

Altura total (H)

m

4,5

Volumen total

m3

3.707

Capacidad útil

m3

3,114

NOTA: NOTA: Referencia de dimensiones consultar en Figura 1.

3.3

INSTALACIONES DE EMERGENCIA

3.3.1 PISCINA DE EMERGENCIA PILAS A)

BASES DE CÁLCULO

Se considera la habilitación de una piscina de emergencia, capaz de recibir la humedad libre contenida en la pila de lixiviación. Unidad

Valor

Mineral anual a procesar

kt

8.000

Duración ciclo de riego

día

64

Humedad dinámica pilas

%

12

Altura húmeda piscina

m

5,0

Altura revancha piscina

m

0,5

Talud H/V paredes

-

1,5/1




HOJA

14

DE 77


B)

: : : :



: : : : :


RESULTADO CÁLCULOS Unidad

Valor

Lado superior (A)

m

193

Lado Inferior (B)

m

177

Altura total (H)

m

5,5

Volumen total

m3

188.760

Capacidad útil

m3

170.194

NOTA: NOTA: Referencia de dimensiones consultar en Figura 1.

4.0

DIMENSIONAMIENTO PLANTA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTE En este capítulo se entrega el dimensionamiento de los principales equipos e instalaciones de la la etapa de SX, la que por simplicidad se ha dividido en las siguientes sub-áreas:

4.1

•


•



Estanque de solución PLS

•

Estanque de electrolito rico sin filtrar

•

Estanque de orgánico cargado

•

Estanque agitado para solución acidulada

•

Estanque para refino de extracción




HOJA

15

DE 77


: : : :


•

Mixer-settler extracción

•

Mixer-settler re-extracción

•

Mixer-settler lavado

•

Coalescedor de orgánico

•

Post-decantador refino

•

Post-decantador electrolito rico

•

Filtros de electrolito


: : : : :


4.1.1 ESTANQUE DE SOLUCIÓN PLS A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono revestido con FRP, del tipo cilíndrico vertical, dimensionado según: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

673

Factor de diseño

-

1,1 1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

755


min

15

Capacidad efectiva

%

90

Razón altura/diámetro

-

1/2




HOJA

16

DE 77


B)

: : : :



: : : : :



Valor

Diámetro estanque

m

8,1

Altura estanque

m

4,1

Volumen estanque

m3

210

Capacidad efectiva

m3

189

4.1.2 ESTANQUES DE ELECTROLITO RICO SIN FILTRAR A)

BASES DE CÁLCULO

Se emplearán un estanque acero al carbono revestido en FRP, del tipo cilindro vertical, dimensionado según:

B)

Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

295

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

331


min

15

Capacidad efectiva

%

90


-

1/2

Unidad

Valor

Diámetro estanque

m

6,2

Altura estanque

m

3,1

Volumen estanque

m3

92

Capacidad efectiva

m3

83

RESULTADO CÁLCULOS




HOJA

17

DE 77


: : : :



: : : : :


4.1.3 ESTANQUE DE ORGÁNICO CARGADO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono revestido en FRP, del tipo cilindro vertical, dimensionado según:

Unidad Caudal balance

B)

Valor 741

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

832


min

20

Capacidad efectiva

%

90


-

1/2


Valor

Diámetro estanque

m

9,2

Altura estanque

m

4,6

Volumen estanque

m3

308

Capacidad efectiva

m3

277




HOJA

18

DE 77


: : : :



: : : : :


4.1.4 ESTANQUE DE SOLUCIÓN ACIDULADA (AGITADO) A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de FRP, tipo cilíndrico vertical, dimensionado según: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

15

Factor de diseño

-

1,5

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

23


min

30

Capacidad efectiva

%

85


-

1/1

kW/m3

0,2

Unidad

Valor

Diámetro estanque

m

2,6

Altura estanque

m

2,6

Volumen estanque

m3

13,3

Capacidad efectiva

m3

11,3

Potencia motor

HP

3

Potencia específica B)

RESULTADO CÁLCULOS

4.1.5 ESTANQUE DE REFINO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono, del tipo cilíndrico vertical, dimensionado de acuerdo con:




HOJA

19

DE 77


B)

: : : :



Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

691

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

776


min

15

Capacidad efectiva

%

90


-

1/2

Unidad

Valor

Diámetro estanque

m

8,2

Altura estanque

m

4,1

Volumen estanque

m3

215

Capacidad efectiva

m3

194

: : : : :


RESULTADO CÁLCULOS

4.1.6 MIXER-SETTLER EXTRACCIÓN (E1, E2), RE-EXTRACCIÓN (S) Y LAVADO (L) A)

BASES DE CÁLCULO

Se emplearán mixers cuadrados de FRP, provistos de agitadores Lightnin R320 o equivalente, con variadores de velocidad. Se utilizarán settlers de FRP de flujo directo, contando cada uno con vertederos de orgánico y acuoso, y sus respectivos cajones de recepción.




HOJA

20

DE 77


: : : :



Unidad

Valor

m3 /h

739

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Razón O/A interna

-

1,1

Caudal de diseño mezcla

m3 /h

1.584


min

3,0

Capacidad efectiva

%

85

Potencia específica

kW/m3

0,25

Caudal de diseño

m3 /h

1.584

Caudal específico

m3 /h/m2

3,0

cm/s

3,0-3,5

Altura banda orgánico

m

0,3

Altura de settler

m

1,0

: : : : :


1. MIXERS E1 – E2 Caudal balance orgánico

2. SETTLERS E1- E2

Velocidad lineal orgánico




HOJA

21

DE 77


: : : :



Unidad

Valor

m3 /h

742

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Razón O/A interna

-

0,9

Caudal de diseño mezcla

m3 /h

1.758


min

2,0

Capacidad efectiva

%

85

Potencia específica

kW/m3

0,25

Caudal de diseño

m3 /h

1.758

Caudal específico

m3 /h/m2

3,0

cm/s

3,0-3,5

Altura banda orgánico

m

0,3

Altura de settler

m

1,0

: : : : :


3. MIXERS S – L Caudal balance orgánico

4. SETTLERS S - L

Velocidad lineal orgánico




HOJA

22

DE 77


B)

: : : :



: : : : :



Valor

N° de estanques E1 – E2

c/u

3

N° de estanques S - L

c/u

2

Lado estanque cúbico

m3

3,3

Volumen total estanque

c/u

34,5

Volumen líquido estanque

m3

29,3

Potencia por agitador

HP

10

N° de settlers

c/u

1

Ancho efectivo settler

m

24,0

Largo efectivo settler

m

24,0

Área efectiva en planta

m2

586

Altura total de settler

m

1,0

1. MIXERS E1-E2-S-L

2. SETTLER E1-E2-S-L

NOTA: NOTA: Para uniformizar los Mixers y Settlers de la planta, se consideran consideran las dimensiones dimensiones resultantes para para los equipos equipos de la etapa de de Lavado que contempla contempla las condiciones condiciones de diseño más exigentes.




HOJA

23

DE 77


: : : :



: : : : :


4.1.7 COALESCEDOR DE ORGÁNICO A)

BASES DE CÁLCULO Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

741

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal a entregar

m3 /h

832


min

6

m3 /h/m2

20

Flujo específico

B)

RESULTADO CÁLCULOS

De acuerdo con los criterios definidos, las dimensiones del estanque son: Unidad

Valor

Sección lecho

m2

20,8

Diámetro lecho

m

5,2

Altura lecho

m

2,0

Altura total

m

4,0

N° estanques

c/u

2




HOJA

24

DE 77


: : : :



: : : : :


4.1.8 POST-DECANTADOR DE REFINO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un post-decantador de refino, para retener parte del arrastre de orgánico en fase acuosa, construido de FRP y dimensionado según: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

674

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3

757

Caudal específico equipo

m3 /h/m2

25

Ancho colector orgánico

m

0,5

Razón largo/ancho B)

5,0


Valor

Area efectiva de líquido

m2

30,3

Largo efectivo equipo

m

12,3

Ancho efectivo equipo

m

2,5

Ancho total equipo

m

3,0

4.1.9 POST-DECANTADOR DE ELECTROLITO RICO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un post-decantador de electrolito rico, para retener parte del arrastre de orgánico en fase acuosa, construido de FRP y dimensionado según:




HOJA

25

DE 77


: : : :



Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

295

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3

331

Caudal específico equipo

m3 /h/m2

25

Ancho colector orgánico

m

0,5

Razón largo/ancho

B)

4.1.10 A)

: : : : :


5,0


Valor

Area efectiva de líquido

m2

13,2

Largo efectivo equipo

m

8,19

Ancho efectivo equipo

m

1,63

Ancho total equipo

m

2,13

FILTROS DE ELECTROLITO BASES DE CÁLCULO

Se emplearán filtros Spintek como mecanismo de retención secundario del arrastre de orgánico en electrolito, seleccionando el modelo en base a: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

295

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3

331

N° de filtros operando

c/u

3

N° de filtros stand-by

c/u

1




HOJA

26

DE 77


B)

: : : :



: : : : :


RESULTADO CÁLCULOS

Se emplearán filtros Spintek, tipo CoMatrix Tower, modelo CM-1010 ó similar.

4.2

Unidad

Valor

N° de filtros operando

c/u

3

Nº de filtros stand-by

c/u

1

Flujo servicio por filtro

m3 /h

114

Capacidad de tratamiento

m3 /h

342

INSTALACIONES Y EQUIPOS AUXILIARES Se considera la habilitación de los siguientes equipos y/o instalaciones auxiliares, que almacenarán suministros para el desarrollo de las operaciones: •

Estanque de Ácido Sulfúrico

•

Estanque de Agua Osmosis Reversa

•

Estanque de Diluyente

•

Estanque de Petróleo Diesel

4.2.1 ESTANQUE DE ÁCIDO SULFÚRICO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono, tipo cilindro horizontal, dimensionado de acuerdo con:




HOJA

27

DE 77


B)

: : : :



Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

0,16

Factor de diseño

-

1,5

Utilización

%

98

Caudal a entregar

m3 /h

0,24


días

5

Capacidad efectiva

%

90 90

Razón largo/diámetro

-

2,5/1

Unidad

Valor

Diámetro estanque

m

2,6

Largo estanque

m

6,4

Volumen estanque

m3

32,7

Capacidad efectiva

m3

29,4

: : : : :


RESULTADO CÁLCULOS




HOJA

28

DE 77


: : : :



: : : : :


4.2.2 ESTANQUE DE AGUA OSMOSIS INVERSA A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono, tipo cilindro vertical, dimensionado de acuerdo con: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

16,2

Factor de diseño

-

1,5

Utilización

%

98

m3 /h

24,8


h

12

Capacidad efectiva

%

90


-

1/2

Caudal diseño

B)

RESULTADO CÁLCULOS


Valor

Diámetro estanque

m

9,4

Altura estanque

m

4,7

Volumen estanque

m3

331

Capacidad efectiva

m3

298




HOJA

29

DE 77


: : : :



: : : : :


4.2.3 ESTANQUE DE DILUYENTE ORGÁNICO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono, tipo cilindro horizontal, dimensionado de acuerdo con:

B)

Unidad

Valor

Caudal balance

t/h

3,5

Factor de diseño

-

1,5

Utilización

%

98

Consumo específico

l/tCu

10

Producción Cu diseño

tCu/d

84,4

Caudal diseño

l/d

5,4


días

7

Capacidad efectiva

%

90

Razón largo/diámetro

-

2,5/1

RESULTADO CÁLCULOS


Valor

Diámetro estanque

m

1,7

Largo estanque

m

4,3

Volumen estanque

m3

10

Capacidad efectiva

m3

9,0




HOJA

30

DE 77


: : : :



: : : : :


4.2.4 ESTANQUE DE PETRÓLEO DIESEL A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque de acero al carbono, tipo cilindro horizontal, dimensionado de acuerdo con: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

0,22

Factor de diseño

-

1,5

Utilización

-

0,98

Caudal diseño

m3 /h

0,33


días

7

%

90

Capacidad efectiva Razón largo/diámetro

B)

2,5/1

RESULTADO CÁLCULOS


Valor

Diámetro estanque

m

2,6

Largo estanque

m

6,6

Volumen estanque

m3

35,5

Capacidad efectiva

m3

31,9




HOJA

31

DE 77


5.0

: : : :



: : : : :


DIMENSIONAMIENTO PLANTA DE ELECTROOBTENCIÓN En este capítulo se entrega el dimensionamiento de los principales equipos e instalaciones de la planta de EW, la que por simplicidad se ha dividido en las siguientes sub-áreas: •


•


En cada sub-área, se explicitan los criterios de diseño y se entregan los resultados de los cálculos realizados, cuyo desarrollo puede consultarse en el Anexo C. 5.1


Circuito Nave EW

•

Transfo-Rectificadores

5.1.1 CIRCUITO NAVE EW A)

BASES DE CÁLCULO

De acuerdo con el Plan Minero operativizado entregado entregado por DSAL, DSAL, la producción máxima de cobre será 30.000 t/año en ambas alternativas. De aquí que los criterios de definición de la Nave EW son únicos, y se resumen en:




HOJA

32

DE 77


: : : :



Unidad

Valor

t/año

30.000

: : : : :


1. PRODUCCIÓN POR PROCESO Producción nominal Factor de diseño

1,05

Producción de diseño

t/año

31.500

Operación anual

d/año

361

Operación diaria

h/día

24

N° Nave EW

c/u

2

Nº de bancos Planta EW

c/u

4

Nº celdas productivas por banco

c/u

35

Nº celdas lavado por banco

c/u

1

Área activa por cátodo

m2

2

Eficiencia de corriente

%

90

N° de celdas por banco

4

c/u

Unidad

Valor

2. PRODUCCIÓN POR CORRIENTE

B)

RESULTADO CÁLCULOS 1. PRODUCCIÓN COBRE POR PROCESO Producción Cu anual

t/año

31.500

Producción Cu diaria

t/día

87,26

Producción Cu instantánea

kg/h

3,64

2. PRODUCCIÓN COBRE POR CORRIENTE A/m2

280

Área catódica por celda

m2

90,0

Corriente por celda

A

25.200

Depósito Cu por celda

kg/h

26,9

Producción Cu instantánea

kg/h

3.763

Densidad de corriente




HOJA

33

DE 77


5.2

: : : :



: : : : :


EQUIPOS E INSTALACIONES AUXILIARES Se considera la habilitación de los siguientes equipos y/o instalaciones auxiliares, que servirán de apoyo a las operaciones productivas: •

Estanque de electrolito rico filtrado

•

Estanque de electrolito pobre

•

Estanque de electrolito circulante

•

Intercambiadores de calor electrolito pobre/rico

•

Intercambiadores de calor agua caliente/electrolito rico

•

Calentadores de agua

5.2.1 ESTANQUES DE ELECTROLITO RICO FILTRADO A)

BASES DE CÁLCULO

Se empleará un estanque acero al carbono revestido en FRP, del tipo cilindro vertical, dimensionado según: Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

295

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

331


min

15

Capacidad efectiva

%

90


-

1/2




HOJA

34

DE 77


B)

: : : :



: : : : :



Valor

Diámetro estanque

m

6,2

Altura estanque

m

3,1

Volumen estanque

m3

92

Capacidad efectiva

m3

83

5.2.2 ESTANQUES DE ELECTROLITO POBRE Y ELECTROLITO CIRCULANTE A)

BASES DE CÁLCULO

Se emplearán estanques de acero al carbono revestido en FRP, del tipo cilindro vertical, los cuales estarán comunicados comunicados en su base y serán dimensionados según:

B)

Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

890

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño

m3 /h

999


min

7,5

Capacidad efectiva

%

90


-

1/2

Unidad

Valor

Diámetro estanque

m

7,1

Altura estanque

m

3,5

Volumen estanque

m3

139

Capacidad efectiva

m3

125

N° estanque electrolito pobre

c/u

1

N° estanque electrolito circulante

c/u

1

RESULTADO CÁLCULOS




HOJA

35

DE 77


: : : :



: : : : :


5.2.3 INTERCAMBIADORES DE CALOR ELECTROLITOS POBRE Y RICO La transferencia de calor entre el electrolito pobre (fluido caliente) y el electrolito rico (fluido frío), se llevará a cabo en intercambiadores de placas de acero inoxidable 316L. A)

BASES DE CÁLCULO Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

296

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

m3 /h

332

°C

50

kg/m3

1.200

KJ/°C/kg

4,2

Caudal balance

m3 /h

296

Factor de diseño

m3 /h

1,1

Utilización

°C

98

Caudal de diseño

°C

332

kg/m3

1200

°C

20

KJ/°C/kg

4,2

1. FLUIDO CALIENTE (E.P.)

Caudal de diseño Temperatura de entrada Densidad del fluido Calor específico 2. FLUIDO FRÍO (E.R.)

Densidad del fluido Temperatura de entrada Calor específico




HOJA

36

DE 77


B)

: : : :



: : : : :



Valor

N° de equipos en operación

c/u

1

N° de equipos en stand-by

c/u

1

Capacidad calórica mínima

kW/°C

465

Calor transferido

kW

11.163

Temperatura de salida E.P.

°C

26

Temperatura de salida E.R.

°C

44

Coef. global de tranferencia

KW/m2 /°C

3,5

m2

532

Área de transferencia I.C.

5.2.4 INTERCAMBIADORES DE CALOR AGUA CALIENTE/ELECTROLITO RICO La transferencia de calor entre el agua caliente (fluido caliente) y el electrolito rico (fluido frío), se llevará a cabo en intercambiadores de placas de acero inoxidable 316L. A)

BASES DE CÁLCULO

Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

65,8

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

m3 /h

74

°C

80

kg/m3

1.000

KJ/°C/kg

4,2

1. FLUIDO CALIENTE (AGUA)

Caudal de diseño Temperatura de entrada Densidad del fluido Calor específico




HOJA

37

DE 77


: : : :



Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

296

Factor de diseño

m3 /h

1,1

Utilización

°C

98

Caudal de diseño

°C

332

kg/m3

1.200

°C

44

KJ/°C/kg

4,2

: : : : :


1. FLUIDO FRÍO (E.R.)

Densidad del fluido Temperatura de entrada Calor específico

B)

RESULTADO CÁLCULOS

Unidad

Valor


c/u

1


c/u

1

Capacidad calórica mínima

kW/°C

86

Calor transferido

kW

2.791

Temperatura de salida agua

°C

47,6

Temperatura de salida E.R.

°C

50

Coef. global de tranferencia

KW/m2 /°C

3,0

m2

74,7

Área de transferencia I.C.

5.2.5 CALENTADOR DE AGUA PARA INTERCAMBIADORES A)

BASES DE CÁLCULO

Para obtener agua a 80°C, se emplearán calentadores de agua, operados con petróleo diesel, cuya capacidad se definirá según:




HOJA

38

DE 77


B)

: : : :



Unidad

Valor

Caudal balance

m3 /h

65,8

Factor de diseño

-

1,1

Utilización

%

98

Caudal de diseño de agua

%

74

Temperatura de entrada

°C

48

Temperatura de salida

°C

80

Poder calorífico diesel

KJ/kg

42.350

Densidad de combustible

kg/m3

850

Eficiencia mínima calentador

%

90

Pérdidas de calor en líneas

%

5

: : : : :



Valor


c/u

1


c/u

1

Flujo combustible

l/h

326

Potencia útil por calentador

kW

2.930



2d Equipos Area Humeda DISENO HIDRO

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