Informe de convenio

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA

“Mejora en la Calidad Físico – Química del Cátodo RT por implementación de Aireación en celdas Electrolíticas”

Trabajo de Titulo presentado para optar
al titulo de Ingeniero Civil en MetalurgiaAlumno: Jorge Casanova Rojas
Profesor Patrocinante: Erika Meza Cárdenas

Iquique, Agosto 2010

A mi Esposa Ivana e Hijos
Jorge, Mathias y Sofía
AGRADECIMIENTOS

Agradecer al departamento de Ingeniería en Metalurgia de la UniversidadArturo Prat que me brindo esta gran oportunidad de continuar mis estudios y terminarlos.
A mis colegas y compañeros Patricio, Ricardo, Mario los que siempre estuvieron para dar apoyo en los momentos de flaqueza.
Agradezco a mi familia que siempre me ha apoyado en las cosas que emprendo y donde me han enseñando a ser perseverante y tener carácter para lograr las cosas que uno desea, en especiala mi esposa e hijos.
Ivana gracias por tu comprensión y apoyo por esas extensas horas dedicadas al estudio. A mis hijos Jorge, Mathias y Sofía, por entender la ausencia de su padre durante muchos fines de semana y por enseñarme que la inteligencia y los sentimientos están por sobre las cosas materiales.
A mi madre que siempre estará presente por sus enseñanzas y consejos

RESUMENEl presente tema de memoria tiene por objetivo estudiar y evaluar un Sistema de Aireación de Celdas de EW con el propósito de mejorar la calidad físico–química del cátodo, que ha presentado la nave de electroobtención de Radomiro Tomic en el último tiempo.
El Sistema de Aireación se evaluó en dos celdas del banco comercial N° 3 de la nave de EW, analizando previamente elcomportamiento dinámico de las celdas a través de los gradientes de concentración, temperatura y distribución de corriente y estudiando posteriormente cada una de las variables que eran posible modificar, teniendo en cuenta que la variable más importante a considerar es el flujo de aire inyectado a las celdas para así conseguir la mejora en la calidad catódica grado “A”.
Se encontró que las celdaspresentaban variaciones de concentración equivalentes al corte de cobre (entrada–salida: (2.5g/l)). En relación a la temperatura no se observó gradiente de importancia sin embargo se encontró una gran dispersión en la corriente, superior al 37% respecto de lo normal, lo que significó que para una i =287 (A/m2), se tenían densidades locales a nivel de 200 y 400 (A/m2). Lo anterior explicaría la malacalidad catódica obtenida.
Durante el estudio del Sistema de Aireación se obtuvo mejoras considerables y concluyentes, siendo los más destacados prácticamente la eliminación de los gradientes de concentración en celdas, cayendo a niveles de tan solo 0.5 (g/l) y mejorando notablemente la distribución de corriente a una dispersión alrededor del 10%, lo anterior permitió alcanzar un 90,3 % decalidad Físico-Química grado “A” de los cátodos producidos(considerando que la calidad Físico-Química grado “A” de la nave en el año 2009 sólo alcanza el 55,7%) , además de un aumento de un 4% en la eficiencia de corriente, dichos resultados se alcanzaron utilizando un flujo de aire óptimo entre 60 y 70 (l/min).
El costo total de la implementación del proyecto de Aireación de Celdas de EWalcanzaría los US$ 12 millones, presentando un VAN de US$ 7 millones y una TIR de 35% después del impuesto.

NOMENCLATURA Y ABREVIACIONES

Ca : Calcio
Cu : Cobre
CuT : Cobre total
D.C. : Corriente Continua
EW : Electrowinning
F : Constante de Faraday
Tph :...