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REFINERIA VOTORANTIMUNIVESIDAD NACIONAL DE INGENIERIAEscuela 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 laRefinería 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 conectadas a un rectificador
transformador. 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
· Razón Social: VOTORANTIM METAIS - CAJAMARQUILLA S.A.
· Nombre Comercial: VOTORANTIM METAIS-CAJAMARQUILL
· Tipo Empresa: Sociedad Anonima
· Fecha Constitución: 01 / Febrero / 1995
· Actividad Comercial: Fab. Productos De Met. Preciosos.
· CIIU: 27203
· Dirección Legal: Carretera Car. Central Nro. 9.5 Cajamarquilla
· Referencia: Carr.central Km.9.5 Desvio A Huachipa
· Distrito / Ciudad: Lurigancho
· Departamento: Lima
· Teléfonos: 3172200
Representantes Legales de VOTORANTIM METAIS - CAJAMARQUILLA S.A.
· Gerente Operaciones: Málaga Lasanta Miguel Virgilio
· Grte.administrativo: Fernández Maldonado Castro Jorge Arnaldo
· Sup.finz Y Contab.: Monteagudo Gamarra Wilver Efren
· Gerente: Ce Savio Jose
· Gerente: Rodriguez Gaizo Jorge Paulo
· Gerente: Nogueira Leal Paulo
· Administrador: Cortez Tejada Raul Alberto
· Tesorero: Orsi Alza Luis Salvador
· 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.
ZincEl 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.
