13 - Votorantim Metais

REFINERIA VOTORANTIM UNIVESIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Escuela de Ingeniería Industrial

PROCESOS INDUSTRIALES I Prof. Ing Parra Osorio, Hernan

ALUMNO: SILVERA IRUPAILLA, JOEL

VISITA VOTORANTIM 1.- OBJETIVOS: ·

Conocer los Procesos de la industria Metalurgica.

·

Conocer la importancia de las distintas zonas y etapas de la planta.

2.- FUNDAMENTO TEÓRICO

A finales de agosto, el CETI Perú ganó licitación de soldadura referido al Proyecto 160K dentro del Mega Proyecto de Ampliación de Planta de la Refinería de Zinc Cajamarquina, propiedad del holding industrial brasileño Votorantim Metais que opera en los sectores de minería, cemento, aluminio, agroindustria, banca, energía, papel y celulosa, y que esta presente en América, Europa y Asia. La Refinería Cajamarquilla es una planta de alta tecnología que obtiene zinc refinado con 99,995% de pureza, a partir de concentrados de zinc adquiridos de distintos productores. Este proyecto tiene por objeto incrementar en un primer paso la producción de zinc refinado de 135 000 TMA a 160 000 TMA (320 K) y para este propósito vienen realizando la instalación de nuevas estructuras, maquinarias y la modificación de las instalaciones existentes. La ampliación de la capacidad instalada a 160 K ha contemplado la implementación de una tercera nueva Casa de Celdas Electrolíticas, que contará con dos filas de 47 celdas cada una y 122 cátodos de 3,6 m2 por celda, en la cuál estamos trabajando.

INDURA Perú, a través del CETI, viene trabajando con un equipo de soldadores expertos en proceso Mig/Mag en soldadura de aluminio (planchas de más de 8cm de grosor), las cuáles se dispondrán en la nueva Casa de Celdas

y

serán

transformador.

conectadas

a

un

rectificador

Para esto se esta usando equipos

INDURA y Kemmpi en las mas de 40 juntas soldadas, empleando nuestro sistema de seguridad SHEQ que nos ha permitido no tener ningún accidente ni incidente de nuestros trabajadores en lo que viene durando el proyecto. Cabe

destacar

que INDURA

Perú gana un

importante prestigio al

estar

cumpliendo a cabalidad con los requerimientos y plazos solicitados, además de realizar un importante trabajo de equipo junto a los más importantes contratistas del país.

VOTORANTIM METAIS - CAJAMARQUILLA S.A. ·

RUC: 20261677955

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Razón Social: VOTORANTIM METAIS - CAJAMARQUILLA S.A.

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Nombre Comercial: VOTORANTIM METAIS-CAJAMARQUILL

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Tipo Empresa: Sociedad Anonima

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Fecha Constitución: 01 / Febrero / 1995

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Actividad Comercial: Fab. Productos De Met. Preciosos.

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CIIU: 27203

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Dirección Legal: Carretera Car. Central Nro. 9.5 Cajamarquilla

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Referencia: Carr.central Km.9.5 Desvio A Huachipa

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Distrito / Ciudad: Lurigancho

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Departamento: Lima

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Teléfonos: 3172200

Representantes Legales de VOTORANTIM METAIS - CAJAMARQUILLA S.A.

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Gerente Operaciones: Málaga Lasanta Miguel Virgilio

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Grte.administrativo: Fernández Maldonado Castro Jorge Arnaldo

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Sup.finz Y Contab.: Monteagudo Gamarra Wilver Efren

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Gerente: Ce Savio Jose

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Gerente: Rodriguez Gaizo Jorge Paulo

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Gerente: Nogueira Leal Paulo

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Administrador: Cortez Tejada Raul Alberto

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Tesorero: Orsi Alza Luis Salvador

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Gerente General: Antunes Servio Tulio

Productos y Subproductos PRODUCTOS: PROD. 2001 •

ZINC , CALIDAD SHG

99.99%

121,400 TM •

ALEACIONES Al/Pb CALIDAD ASTM B-240, JIS-H-2201 22,780 TM

•

ACIDO SULFURICO , CALIDAD GRADO B 98.3% 223,440 TM

•

CADMIO DE ALTA PUREZA 99.97% 319 TM

SUB-PRODUCTOS •

CEMENTO DE Cu-Co , 56% de Cu 1,829 TM

•

CONCENTRADO DE PLATA, 413 oz/TC 1,351 TM

Cuatro de las cinco unidades de negocio de zinc están en Minas Gerais. La mitad de la oferta de mineral está garantizado por las minas en ese estado. Produce de metal de zinc especial de alto grado (SHG), en lingotes, aleaciones de zinc y óxido de zinc, plata y concentrado y plomo, el sulfato de cobre, ácido sulfúrico y dióxido de azufre. En el Perú, la unidad de zinc controles Refíneria

Cajamarquilla, con una capacidad de producción de 130 mil toneladas por año, y tiene 24,9% de la Compañía Minera Milpo, la cuarta mayor minera de zinc en el Perú.

Zinc El cinc es un componente natural de nuestra corteza terrestre y es parte inherente de nuestro medio ambiente. Está presente, no sólo en las rocas y suelos sino también en el aire, el agua, las plantas, animales y seres humanos (LATIZA, 2004). El cinc desempeña un papel esencial en los procesos biológicos de todos los organismos vivos; por este motivo se denomina al cinc un elemento esencial. Una ingesta adecuada de cinc es vital para el correcto funcionamiento del sistema inmunológico, para la digestión, reproducción, los sentidos del gusto y del olfato y otros muchos procesos naturales (LATIZA, 2004).

El zinc o cinc es un elemento químico de número atómico 30 y símbolo Zn situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos El zinc es un metal, a veces clasificado como metal de transición aunque estrictamente no lo sea, que presenta cierto parecido con el magnesio y el berilio además de con los elementos de su grupo. Este elemento es poco abundante en la corteza terrestre pero se obtiene con facilidad. Una de sus aplicaciones más importantes es el galvanizado del acero. Es un elemento químico esencial. Es un metal de color blanco azulado que arde en aire con llama verde azulada. El aire seco no le ataca pero en presencia de humedad se forma una capa superficial de óxido o carbonato básico que aísla al metal y lo protege de la corrosión. Prácticamente el único estado de oxidación que presenta es el +2.

En el año 2004 se publicó en la revista Science el primer y único compuesto conocido de zinc en estado de oxidación +1, basado en un complejo órgano metálico con el ligando pentametilciclopentadieno. Reacciona con ácidos no oxidantes pasando al estado de oxidación +2 y liberando hidrógeno y puede disolverse en bases y ácido acético. El metal presenta una gran resistencia a la deformación plástica en frío que disminuye en caliente, lo que obliga a laminarlo por encima de los 100°C. No se puede endurecer por acritud y presenta el fenómeno de fluencia a temperatura ambiente —al contrario que la mayoría de los metales y aleaciones— y pequeñas cargas provocan deformaciones no permanentes. La producción del zinc comienza con la extracción del mineral que puede realizarse tanto a cielo abierto como en yacimientos subterráneos. Los minerales extraídos se trituran con posterioridad y se someten a un proceso de flotación para obtener el concentrado. Los minerales con altos contenidos de hierro se tratan por vía seca: primeramente se tuesta el concentrado para transformar el sulfuro en óxido, que recibe la denominación de calcina, y a continuación se reduce éste con carbono obteniendo el metal (el agente reductor es en la práctica el monóxido de carbono formado). Las reacciones en ambas etapas son: 2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2 ZnO + CO → Zn + CO2 Por vía húmeda primeramente se realiza el tueste obteniendo el óxido que se lixivia con ácido sulfúrico diluido; las lejías obtenidas se purifican separando las distintas fases presentes. El sulfato de zinc se somete posteriormente a electrólisis con ánodo de plomo y cátodo de aluminio sobre el cual se deposita el zinc formando placas de algunos milímetros de espesor que se retiran cada cierto tiempo. Los cátodos obtenidos se funden y se cuela el metal para su comercialización. Como subproductos se obtienen diferentes metales como mercurio, óxido de germanio, cadmio, oro, plata, cobre, plomo en función de la composición de los

minerales. El dióxido de azufre obtenido en la tostación del mineral se usa para producir ácido sulfúrico que se reutiliza en el lixiviado comercializando el excedente producido. Los tipos de zinc obtenidos se clasifican según la norma ASTM en función de su pureza: ·

SHG, Special High Grade (99,99%)

·

HG, High Grade (99,90%)

·

PWG Prime Western Grade (98%)

La norma EN 1179 considera cinco grados Z1 a Z5 con contenidos de zinc entre 99,995% y 98,5% y existen normas equivalentes en Japón y Australia. Para armonizar todas ellas la ISO publicó en 2004 la norma ISO 752 sobre clasificación y requisitos del zinc primario.

Apariencia Natural

Tratado

3.- PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND OBS: la Info es de Asturiana de Zinc, S.A, pero trate de adaptarla Votorantim

Almacenamiento y manipuleo de concentrados Se clasifican los insumos u materia prima según el porcentaje contenido en cada lote, esto para prediseñar las condiciones del horno y demás procesos según el lote.

Tostación La tostación del concentrado se realiza en tres hornos, del tipo denominado de lecho fluido, cuyas capacidades de tostación son 300, 400, y 850 toneladas diarias de concentrados. En esta fase, el concentrado se tuesta con aire, formándose óxido de zinc (ZnO), denominado calcine, y dióxido de azufre gaseoso (SO2), que posteriormente se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4) una vez enfriado y purificado el gas que sale de los hornos de tostación. Asimismo se origina vapor de agua que se emplea para la autogeneración de energía eléctrica así como fuente de calor en las etapas de lixiviación y purificación. Las diversas fracciones de calcine, tras ser refrigeradas y, en su caso, molidas, se transportan a unos silos de almacenamiento. El gas exento de calcine es tratado en torres de lavado para eliminar los componentes que puedan interferir en la producción de ácido sulfúrico. Igualmente se elimina el agua que pudiera ser arrastrada con la corriente gaseosa en los denominados precipitadores electrostáticos de gas de húmedo. Seguidamente el gas se envía a las plantas de ácido sulfúrico.

Planta de Ácido Sulfúrico El SO2 contenido en la corriente de gas impuro procedente del horno de tostación, se transforma en primer lugar en trióxido de azufre, debido a la reacción con el oxígeno en la torre de catálisis. Posteriormente, en la denominada torre de absorción intermedia, el trióxido de azufre resultante se absorbe en ácido sulfúrico del 99% de concentración, transformándose en ácido sulfúrico concentrado apto para uso en todo tipo de industrias, ya que las instalaciones están dotadas de un sistema de depuración de gases que permite la eliminación del mercurio, con carácter previo a su entrada en la planta de ácido.

Planta de Lixiviación El zinc y los otros metales contenidos en la calcine se disuelven en ácido sulfúrico diluido, en dos etapas de lixiviación: lixiviación neutra y lixiviación ácida. En la etapa de lixiviación neutra se disuelve la mayor parte de la calcine, excepto las ferritas de zinc (óxido de hierro y zinc) en ella contenidas. Mediante la utilización de espesadores se separan los sólidos no disueltos de la disolución de sulfato de zinc. La disolución clarificada se envía a la etapa de purificación, mientras que los sólidos no disueltos se someten a la etapa de lixiviación ácida. La lixiviación ácida se realiza a una temperatura próxima a la de ebullición. De esta forma, se disuelven todos los metales excepto los que forman compuestos insolubles en medio sulfúricos, como el plomo, calcio y sílice. La disolución así obtenida se somete a un proceso de hidrólisis, tras el que se forma un sulfato básico de hierro insoluble llamado jarosita, que en unión de los metales no disueltos en esta segunda etapa constituyen el residuo final del proceso. Este residuo, después de una decantación en espesadores y posterior filtración, es enviado por bombeo a la balsa de residuos.

Pulpa de Jarosita Planta de Purificación La disolución de sulfato de zinc procedentes de la etapa de lixiviación neutra se trata mediante un proceso continuo realizado en dos etapas, para eliminar otros metales disueltos, como el cobre, el cadmio o el cobalto, que se recuperan como subproductos. Una vez realizada la filtración, la disolución de sulfato de zinc se enfría mediante torres de refrigeración y se bombea al tanque de almacenamiento de electrolito.

Planta de Cadmio

Planta de Fusión y Moldeo Las láminas de zinc producidas por electrólisis son fundidas en hornos de inducción eléctrica. Una vez fundido el zinc, se envía a las maquinas de colada con el objeto de producir las diversas formas comerciales de lingote que requiere el mercado. En el mismo departamento existen varios hornos en los que el zinc se combina con otros metales para producir aleaciones para fundición a presión, colada por gravedad, galvanización, laminación y otros. Los distintos lingotes que se producen, tanto de zinc como de las distintas aleaciones, se apilan, pesan y empaquetan de forma automática. Todos los hornos se encuentran conectados a un sistema de depuración de gases para eliminar el polvo que éstos contienen antes de emitirse a la atmósfera.

Su actividad consiste en la tostación de concentrados de zinc (sulfuro de zinc), obteniendo como productos finales óxido de zinc (calcine) y anhídrido sulfuroso líquido.

Planta de polvo de Zinc

Embalaje y Despacho.

(EFE) La compañía brasileña Votorantim Metais invertirá 500 millones de dólares en la expansión de la refinería peruana de Cajamarquilla hasta el 2009, con lo cual aumentará su capacidad de producción a 320 toneladas de zinc por año, informó la empresa en un comunicado.