1. Descripción Del Proceso Rev1

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACION DE COBRE

INDICE: 1.

FILTRACION DE COBRE .............................................................................................................. 2 1.1.

DESCRIPCION GENERAL ................................................................................................... 2

1.2.

DESCRIPCION DETALLADA DEL AREA DE FILTRACION ........................... ..................... 4

1.2.1

FILTRACION DE CONCENTRADO DE COBRE .................. ¡Error! Marcador no definido.

1.3.

Fundamentos del proceso proceso ......................... ............................ ........................... ..................... 9

1.3.1 Filtración .................................................................................................................................. 20 1.4.

¡Error! Marcador no definido. LISTA DE EQUIPOS .............................................................¡Error!

1.5.

ASPECTOS GENERALES GENERALES DE SEGURIDAD SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE AMBIENTE ......................... ......... 22

1.5.1

Tareas del operador ............................................................................................................ 22

1.5.2

Variables del proceso y su impacto..................................................................................... impacto ..................................................................................... 22

1.6.

ASPECTOS GENERALES GENERALES DE SEGURIDAD SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE AMBIENTE ......................... ......... 23

1.6.1

Identificación de peligros, evaluación y control de riesgos (IPERC) ................................... 23

1.6.2

EPP ..................................................................................................................................... 25

1.6.3

Disposición de residuos solidos .......................................................................................... 26

REFERENCIAS .................................................................................................................................... 26

IMAGEN REFERENCIAL

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 1.

1.1.

FILTRACION DE COBRE

DESCRIPCION GENERAL

La pulpa de concentrado es alimentada al filtro con un porcentaje de solidos de 60% y se obtiene una torta de concentrado concentrado de cobre con una humedad de 9% , que será será almacenada para su carguío y transporte, el agua filtrada de la pulpa es enviada al área de espesamiento de cobre. La Figura La Figura N° 1 se muestra el diagrama de bloques del área de filtrado de cobre.

Figura N° 1

Diagrama de bloques del área de Filtrado de Cobre (referencia: 2172-3000-F-014, Rev. 03).

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE En la Figura N° 2 se observa el diagrama de flujo de filtrado de cobre.

Figura N° 2

Diagrama general del área de filtrado de Cobre (referencia: 2172- 3000-F-014, Rev. 3).

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 1.2.

DESCRIPCION DETALLADA DEL AREA DE FILTRACION

1.2.1

ALMACENAMIENTO DE CONCENTRADO DE COBRE

El Underflow del espesador de concentrado de cobre es enviado por una de las bombas 3272-PU-040/041 hacia los tanques de alimentación a filtros (3281-TK3 005/006) con un flujo de 39,4 m /h, y un porcentaje de solidos de 60%, pasando por una zaranda de seguridad de desechos (3281-SC-005) Cada tanque de alimentación a filtros tiene una capacidad de 24 h, cuenta con sensor de nivel (3281-LIT-3008/3012), con un agitador (3281-AG-005/006) y el motor del agitador cuenta con transmisores de corriente (3281-IT-3007/3011), la bomba (3281-PU-050/051) aspira el concentrado del tanque con una presión (max) 1400 kPa, y un flujo de agua de sello de 3,3 m3/h, cuenta con un variador de flujo (3281-FZ3031/3032), alimentando a cada filtro de concentrado de cobre (3281-FL-001/002) 3 con un flujo de 23,0 m /h. En la Figura N° 4 se observa el diagrama de flujo de la alimentación de las bombas (3281-PU-050/051) a los filtros concentrado de Cu (3281-FL-001/002).

Figura N° 3

Diagrama de flujo de las bombas (3281-PU-050/051) (referencia: 2172-3000-F-014).

En la Tabla N° 1 se muestra las características del concentrado alimentado al área de filtración. Tabla N° 1 Características de la pulpa de alimentación de las dos lí neas (referencia: 2172-3000-F-050, Rev. 4).

DESCRIPCION

U/F de espesador de concentrado de Cu

Reposición de agua fresca a tk de agua de filtro de Cu

Manifold de agua de lavado a filtro de Cu (total)

UNIDADES

Sólidos

43,2

-

-

t/h

Líquidos

28,8

6,6

14,7

t/h

Pulpa

72,1

6,6

14,7

t/h

Sólidos

10,6

-

-

m /h

Líquidos

28,8

6,6

14,7

m /h

Pulpa

39, 4

6,6

14,7

m /h

GE Sólidos

4,10

-

-

% Sólidos

60,0

-

-

% w/w

Densidad del mineral

1,83

1,00

1,0

t/m3

Ley de cobre

26,0

-

-

% Cu

Ley de molibdeno

0,08

-

-

% Mo

3

3

3

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 

En el tanque de agua de lavado de manifold de filtro de Cu (3281-TK-030) ingresa la

con sensores de presión diferencial alta (3281-PDAH-3020) (considerar un filtro en reserva), este tanque alimenta a dos bombas:

Como servicios auxiliares se consideran:  

Agua de Proceso de Mo para el lavado de manifold que se almacena en el tanque (3281-TK-030) con un flujo de 14,70 m3/h, cuenta con un sensor de control nivel (3281-LIC-3001); este tanque alimenta a dos bombas:

 

La bomba de agua de lavado de manifold de filtro de Cu (3281-PU-054) envia el agua de proceso de molibdeno con una presión (max.) de 1400 kPa, y un 3 flujo de 7,3 m /h, hacia el filtro de concentrado de Cu (3281-FL-001).



La bomba de agua de lavado de manifold de filtro de Cu (3281-PU-055) envía el agua de proceso de molibdeno con una presión (max.) de 1400 kPa, y un flujo de 7,3 m3/h hacia el filtro de concentrado de Cu (3281-FL-002).



La bomba de agua de lavado de tela de filtro de cobre (3281-PU-052) envía el agua del tanque (3281-TK-031) con una presión (max) de 3000 kPa y un flujo de 3,3 m3/h, hacia el filtro de concentrado de Cu (3281-FL-001 La bomba de agua de lavado de tela de filtro de cobre (3281-PU-053) envía el agua del tanque (3281-TK-031) con una presión (max) de 3000 kPa, y un flujo 3 de 3,3 m /h, hacia el filtro de concentrado de Cu (3281-FL-002).

En la Figura N° 5 se observa el diagrama de flujo de la alimentación de las bombas (3281-PU-052/053) a los filtros concentrado de Cu (3281-FL-001/002).

En la Figura N° 4 se observa el diagrama de flujo de la alimentación de las bombas (3281-PU-054/055) a los filtros concentrado de Cu (3281-FL-001/002).

Figura N° 5


Aire alta presión generado por los compresores de aire 3281-CP-012/013 que abastece al l acumulador 3281-PV-012 que alimentara ambos filtros en las etapas de prensado. Figura N° 4




Agua fresca para el lavado de tela de filtro de Cu que se almacena en el tanque (3281-TK-031) con un flujo de 6,6 m3/h, cuenta con un sensor de nivel alto (3281LIC-3004), previamente pasa por los filtros (3281-FL-029/030) los cuales cuentan

Aire a baja presión generado por los compresores de aire 3281-CP-010/011 que abastecen a los acumuladores 3281-PV-006/007 que alimentara al filtro 3281-FL001/002 respectivamente en las etapas de secado a baja presión.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 1.2.2

FILTRACION DE CONCENTRADO DE COBRE

La pulpa de concentrado almacenado en el tanque de alimentación a filtro 3281-TK005 es impulsada por la bomba 3281-PU-050 hacia el filtro 3281-FL-001 y la pulpa almacenada en el tanque 3281-TK-006 es impulsada por la bomba 3281-PU-051 3 hacia el filtro 3281-FL-002 con un flujo de 23,0 m /h. Los filtros se de concentrado de cobre (3281-FL-001/002), son filtros Larox de tipo prensa cuenta con 18 placas instaladas, largo por ancho de cada placa es de 4 700/2 3 350 mm con un volumen total de cámara 6,5 m , con una tasa de alimentación max de 97,0 t/h. La operación unitaria de filtrado es por ciclos abarcando las siguientes etapas: Filtrado:

Una vez cerrado el paquete de placas filtrantes, el concentrado se bombea hacia el filtro, alimentando cada una de las cámaras a través de unas mangueras de concentrado (manifold) el tiempo de llenado de las placas es de 1,80 min, el concentrado ingresa con una humedad del 40%, y a la temperatura de 20° C, el líquido filtrado pasa a través de la tela y atraviesa a la cámara de filtrado, en la Figura N° 6 se muestra la alimentación a los filtros de concentrado de cobre (3281-FL-001/002).

Figura N° 6

Alimentación a los filtros de concentrado de cobre (3281-FL-001/002) ( IMAGEN REFERENCIAL )

Prensado:

Durante la filtración, se comprimen en un cierre sustancialmente hermético al agua, las dos semiplacas de los extremos, una fija y otra móvil, formando cámaras de prensado entre sí, se ejerce una presión de 1600 kPa, un flujo de aire por filtro de 360 3 Nm /h, el tiempo de prensado es de 1 min, la presión de aire infla los diafragmas de goma situados en la parte superior de cada cámara el diafragma presiona la torta y elimina los líquidos, ingresa a las placas el agua de lavado de las bombas de agua de lavado a manifold de filtro de cobre (3281-PU-054/055) ingresa a alta presión, retirando el concentrado sobrante del manifold, en la Figura N° 7 se observa la operación de filtración del concentrado de Cu.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE

Figura N° 8

Secado con aire ( IMAGEN REFERENCIAL )

Descarga de la torta:

Figura N° 7

Mecanismo de filtración del concentrado de Cu ( IMAGEN DE REFERENCIA )

Secado con aire:

Posteriormente al prensado se realiza un secado con aire a una presión de 800 kPa 3 pasando un flujo de aire de 2 116 Nm /h por filtro (3281-FL-001/002), el aire es alimentado por los acumuladores de aire de secado de filtro de cobre (3281-PV007/006), el aire penetra a través de las mangueras de pulpa ,el tiempo de secado es de 3 min, el flujo de aire pasa por la torta de esta manera se elimina toda el agua que pueda quedar en los poros, en la Figura N° 8 se observa el ingreso del aire.

Se obtiene como producto final el concentrado de Cu con una humedad de 9 %, tiempo total de filtrado es de 9,8 min, una vez alcanzada la presión requerida para cerrar el paquete de placas, el paquete de placas se abre para descargar la torta de las bandejas siendo almacenado en el chute de descarga del filtro (ver Figura N° 9) para ser llevado al área de almacenamiento de concentrado de Cu y carguío.


Figura N° 9

Descarga de queque ( IMAGEN REFERENCIAL )

Lavado de la tela:

Descargada la torta las placas se vuelven a juntar para realizar el lavado de las telas, con agua fresca proveniente las bombas (3281-PU-052/053), la descarga del drenaje del sistema hidráulico de los filtros de cobre (3281-FL-001/002) es descargado hacia el tanque de llenado (3281-TK-029), el flujo de aire/agua es descargado hacia los separadores de aire/agua (3281-XM-030/031) en la Figura N° 10 se observa la descarga del filtro de concentrado de cobre (3281-FL-001/002) por los ductos del separador de aire/agua del filtrado de filtro de cobre (3281-SK-001/002).

Figura N° 10

Diagrama de flujo del filtro de concentrado de cobre (3281-FL001/002) (referencia: 2172-3000-F-014)

Los separadores de aire/agua del filtrado del filtro de cobre (3281-XM-030/031), son equipos sencillos y compactos, trabaja con la presión atmosférica, un volumen de 10,6 3 m ) recibe el drenaje de filtrado desde los filtros de concentrado (3281-FL-001/002), separando el aire hacia la atmosfera y el filtrado hacia el cajón de filtrado de cobre (3281-HP-020), la bomba (3281-PU-056) succiona el flujo del cajón llevándolo hacia el área de espesamiento de cobre.


Fundamentos del proceso

1.3.1 Filtración La filtración es la separación de las partículas sólidas de un fluido, haciendo pasar el fluido por un medio filtrante en el que se acumulan y retienen los sólidos en forma de torta o queque de filtración. La capacidad del equipo de filtración está determinada por el área de tela filtrante necesaria para procesar una determinada cantidad de producto filtrado. La filtración es, esencialmente, una operación mecánica como se muestra en la Figura N° 11, donde se aprecia el medio filtrante, el soporte, la capa de sólidos o queque, la suspensión y el filtrado.

Desde el punto de vista de la mecánica de fluidos es un sistema en el que por medio de una diferencia de presión aplicada entre la entrada de la suspensión y la salida del filtrado, se obliga al líquido a circular a través del aparato. Durante la filtración, los sólidos de la suspensión permanecen sobre el filtro y forman un lecho de partículas a través del cual tiene que fluir el filtrado. Este líquido pasa a través de tres clases de resistencias en serie; las cuales juntas forman la caída total de presión:   

La resistencia del filtrado desde que sale del medi o filtrante. La resistencia del propio queque. La resistencia asociada al medio filtrante.

La filtración es un proceso en el cual una mezcla de sólido y líquido (pulpa) es forzada a pasar a través de un medio filtrante semi permeable que permite retener los sólidos y deja pasar el líquido. Gradientes de fuerzas -

Gravitacional Centrífuga Vacío Presión

Figura N° 12

Figura N° 11

Esquema de del proceso de filtración( IMAGEN REFERENCIAL )

Métodos de filtración( IMAGEN REFERENCIAL )

Termodinámicamente, un filtro es un sistema de flujo. Por medio de una diferencia de presión aplicada entre la entrada de la suspensión y la salida del filtrado, la suspensión circula a través del aparato, en el cual se depositan los sólidos presentes en el flujo,

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE formando un lecho de partículas, por el que debe seguir circulando la suspensión a filtrar, efectos que influyen la filtración: 



La viscosidad de la mayoría de los líquidos se ve disminuida al elevarse la temperatura. Por ende, las temperaturas más elevadas de filtración ayudan en la velocidad del proceso. Sin embargo, el costo del calentamiento y en algunos casos de filtración de vacío, la presión de los filtrados establece ciertos límites para el punto hasta el cual se puede calentar el material de prefiltración.

Efectos de la presión Depende del sólido que se filtre; en precipitados gruesos cristalinos a mayor presión, mayor velocidad de filtración, en cambio en precipitados limosos (fangosos), hay una leve disminución.



Espesor de la torta



Es un factor de gran importancia la capacidad del filtro y de él depende el ciclo de funcionamiento.

Él optimo espesor de la torta depende de cada proceso en particular, pero se toma en cuenta que una torta delgada, no es fácil de descargar y la importancia del tiempo necesario para lavar el filtro (alto costos y tiempo, factores que en la industria son de prioridad minimizar), se selecciona entonces, un espesor de torta apreciable. 

Efecto de la viscosidad La viscosidad elevada de algunos líquidos (tales como aceites o soluciones muy concentradas) se puede deducir mediante la disolución del material, pre filtrado con un disolvente de baja viscosidad, a veces con una ganancia neta de la velocidad de filtración a pesar del mayor volumen de filtrado. Se puede decir que a mayor viscosidad de la torta, menor velocidad de filtración.

Efecto de la concentración de los sólidos Los cambios de concentración en la lechada pueden afectar a la velocidad de atascamiento del medio. En disoluciones extremas, los mismos sólidos que, cuando se depositan en lechadas más concentradas favorecían la velocidad de filtración, ahora favorecen el rápido atascamiento del medio filtrante, y por lo tanto, hacen disminuir la velocidad de filtración.

La teoría de la filtración demuestra que despreciando la resistencia que ofrece la tela, el gasto medio durante la filtración es inversamente proporcional a la cantidad de torta filtrada. La capacidad más elevada de un filtro dado se da cuando el espesor de la torta es igual a cero.

Efecto de la temperatura



Efecto del tamaño de las partículas Un pequeño tamaño de las partículas da como resultado, velocidades más bajas de filtración y un aumento en el contenido de humedad de la muestra, pero, a veces, una mayor eficiencia en el lavado.

Mecanismos de filtración Los filtros se dividen en dos grandes grupos: 

Filtros Clarificadores Estos filtros retiran pequeñas cantidades de sólidos para producir un gas claro o líquidos transparentes.



Filtros de Torta Estos filtros separan grandes cantidades de sólidos en forma de una torta de cristales o un lodo. Con frecuencia incluyen dispositivos para el lavado de los sólidos y para eliminar la mayor parte del líquido residual antes de su descarga.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE Medios filtrantes Dentro de los medios de filtro existen dos grupos: 

Medios fibrosos tejidos De los muchos tipos sólo se utilizan ampliamente cuatro de ellos: Tejido Liso: Los hilos cruzados se tejen por encima y por debajo de los hilos

Existen materiales más eficaces como polímeros fluorocarbono, poliester, polietileno, nylon, etc.

sintéticos

como

Equipos de Filtración. Los filtros que acumulan cantidades visibles y apreciables de sólidos en las superficies del medio de filtración se les denominan filtros de la torta.

largos de forma alterna. Tejido Sarga: Su aspecto es diagonal, ya que, el relleno pasa por dos o más

La alimentación que se va a filtrar contiene comúnmente, al menos 1% de sólidos suspendidos y puede llegar hasta un 40% o más.

hilanzas largas consecutivas. Tejido Cadena: Las cadenas se tejen interrumpido la dirección del escalonado

de un entrelazado de sarga a intervalos regulares la tela tiene características intermedias de lonas y sargas. Tejido Satín: Son construcciones similares a las de sarga, en las cuales hay

hilos largos flotantes, es una tela lisa Todos éstos tejidos se pueden hacer con cualquier fibra textil natural o sintética. Los medios de filtro también llamados agentes de filtración son: Arcilla, Cuarzo, Carbón, Papel, Lana, etc. Y otros sólidos porosos. Alguna de sus aplicaciones son: Tela de Lana : Se usan en ocasiones para filtrar soluciones ácidas diluidas y en

la clarificación de líquidos viscosos, se caracterizan por su tendencia a atascarse. Telas de Yute: Se emplearon para filtrar a presión sólida de partículas

La torta, el filtrado o ambos pueden ser el producto primordial de la filtración. Cuando el producto es filtrado hasta el punto en que se retira de la torta mediante el lavado y el soplado, se convierten en una inversión económica. Cuando el producto es la torta, se puede requerir virtualmente un retiro completo del filtrado, y con frecuencia, hay incentivos económicos para obtener una torta tan seca como sea posible en el filtro y esto se logra mediante el soplado de aire o gas. Debido a esto existen variados equipos de filtración dependiendo de las necesidades del proceso. En las operaciones de filtro de la torta, va implícito el retiro de sólidos, puesto que la torta esta normalmente tan seca y tan compacta, que ya no es un fluido, sino un sólido húmedo y a veces tan pegajoso que resulta el material difícil de manejar. De hecho, la capacidad para lograr una separación limpia de la torta y del medio de filtración, para posteriormente, descargar la torta en forma económica del filtro, es uno de los criterios importantes en la elección del equipo de filtración.

gruesas. Los tipos de filtros se dividen en tres grandes grupos: Telas de Algodón: Se emplean más específicamente en la filtración en forma

torta. El algodón es el material más usado por su bajo costo y su gran variedad de tejidos.



Filtros por Gravedad.



Filtros a Presión.



Filtros por Vacío.

Telas Metálicas: Generalmente fabricadas de Acero, Níquel, Latón, etc. Se

fabrican de varios tipos dependiendo del lodo a filtrar.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE FILTROS A PRESIÓN El principio en que se basa el funcionamiento de los filtros a presión es similar para todos ellos. Se tiende un medio filtrante sobre un bastidor de un recipiente provisto de canales para recoger y escurrir la solución y el material a filtrar es obligado por medio de la presión aplicada, a penetrar entre el espacio del medio filtrante y la envoltura exterior del recipiente.

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Por su uso, los filtros a presión han llegado a ser los dispositivos en que la presión del filtrado se impone mediante una bomba líquido o gas comprimido. Así, estos filtros son alimentados con bombas especiales.

donde:

Con respecto a la distribución de la caída global de presión, se observa que por ser éste un flujo en serie, la diferencia de presión total en el filtro puede igualarse a la suma de las diferencias de presión individuales. En un filtro bien diseñado las resistencias de las conexiones de entrada y salida son pequeñas y pueden despreciarse en comparación con la resistencia de la torta y del medio filtrante. Al incrustarse las primeras partículas en las mallas del medio filtrante, se produce una resistencia adicional que afecta al flujo posterior.

V : Volumen del filtrado

La resistencia total que se establece sobre el medio, incluyendo la de las partículas incrustadas, se llama resistencia del medio filtrante y es importante durante los primeros momentos de la filtración.

Rm : Coeficiente de resistencia del medio filtrante

La resistencia que ofrecen los sólidos, y que no se debe al medio filtrante, se llama resistencia de torta. La resistencia de la torta es cero al iniciar la filtración, a causa de la deposición continua de sólidos sobre el medio, esta resistencia aumenta continuamente con el tiempo de filtración. La caída total de presión del filtro, es equivalente a la suma de las presiones generadas por el filtro, la torta y el medio: Al despreciar las resistencia de las conducciones, la caída total de presión del filtro en cualquier momento, es igual a la suma de las diferencias de presiones sobre el medio y la torta: Por medio de un balance de masa se obtiene la ecuación fundamental de filtración:

(D P) : Caída de presión to tal (Pa )

t : Tiempo de filtración A : Área de la superficie filtrante α : Coeficiente de resistencia de la torta

µ : Viscosidad del filtrado C : Concentración de sólidos en l a suspensión

La filtración, ya sea a vacío o a presión, se realiza en ciclos de desaguado. 

El primer ciclo filtración: La envoltura de la placa del filtro de presión está cerrada a presión por la bomba hidráulica de alta presión. La pulpa de alimentación entra a las cámaras de filtro a través de los orificios de alimentación superiores. La filtración comienza de inmediato en ambos lados de la cámara. El filtrado se drena a través de los cuatro orificios de cada cámara. Una acumulación rápida del queque del filtro y un corto proceso de filtración dentro del ciclo son el resultado de la filtración por ambos lados.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 

El segundo ciclo compresión: Cuando se forma el queque, éste se estabiliza distendiendo la membrana de goma de un lado del queque. Normalmente, ésta es una parte corta del ciclo, ayuda al ahorro en el desaguado y disminuye la duración total del ciclo. La dilatación de la membrana se realiza mediante aire comprimido o, en aplicaciones de alta presión, mediante agua a presión.



El tercer ciclo desaguado por aire: Se suministra aire comprimido en la parte de la membrana del queque y éste desplaza el agua libre del queque a la descarga del filtrado en el lado opuesto de éste. Comúnmente, la membrana se mantiene distendida para conservar una buena estabilidad del queque. Esto disminuye el consumo de aire y asegura que haya un mínimo de humedad residual en el queque. La duración del aire de soplado depende del material que se esté desaguando, pero generalmente dura entre 1 y 4 minutos.



El cuarto ciclo descarga de queque: Cuando el queque está listo para su descarga, la puerta del conducto para el queque (bandeja de goteo) se retracta y el filtro se abre al accionar la bomba hidráulica de alta capacidad. El filtro se abre a una velocidad que sobrepasa una cámara por segundo. Las telas cuelgan libremente desde la barra de suspensión y el queque se libera a la misma velocidad. En la posición de completa apertura las telas se sacuden para asegurar que se libere todo residuo de queque.



El quinto ciclo lavado de telas: Con la envoltura de la placa aún en la posición abierta, la puerta del conducto para el queque (bandeja de goteo) se cierra y las telas se enjuagan mediante las boquillas atomizadoras de agua ubicadas en las barras de suspensión. Los vibradores de las telas se pueden accionar durante el lavado de éstas. Esta secuencia tarda aproximadamente 30 segundos y después de esto el filtro se cierra y el ciclo vuelve a comenzar.

Figura N° 13 Gráfica del desaguado de un concentrado mineral ( IMAGEN REFERENCIAL )

2.1 





En la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se observa la gráfica de desaguado del concentrado de mineral.



Características del filtrado a presión: Gran fuerza de separación presión de bombeo de pulpa prensado mecánico secado por flujo de aire Flexibilidad ajuste a voluntad de las combinaciones indicadas arriba opción de incorporar un eficiente lavado de torta Torta lo más seca posible acción de alta presión y secado final con aire Líquido filtrado limpio empleando una tela de tejido apretado

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 

  

2.1.1

Desplazamiento del lavado con un consumo mínimo de líquido de lavado Altas producción/recuperación Calidad mejorada del producto final y consistencia Mínimo costo por tonelada Especificaciones del filtro de concentrado TAG

3281-FL-001/002

Fabricante

OUTOTEC

Modelo/ Designación

PF108/144 M60 1 60

Numero de filtros

2

Espesor del queque

36 mm

Tiempo de ciclos de filtrado Llenado

1.8 min

Prensado

1 min

Secado con aire

3 min

Descarga de queque

Incluye en el tiempo técnico

Lavado de tela


Cierre de placas


Tiempo adicional por apertura/cierre, otros

4 min (tiempo técnico total, incluyendo apertura, cierre y lavado de tela)

Tiempo total del ciclo

9.8 min

Figura N° 14

2.1.2

Partes principales del filtro de concentrado Paquete de placas: Placa Marco Sellos de placa Rejilla Batea colectora liquido Filtrado Colectores Diafragma     

Marco

Acero dulce / pintura epoxi

Puertas

Marco AISI 304 / Policarbonato

  

Tabla N° 1

Especificaciones técnicas del filtro de concentrado

Nomenclatura y especificaciones del filtro de presion ( IMAGEN REFERENCIAL )



MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE     

Raspadores Rodillos Mecanismo de cierre Tela filtrante Sistema hidráulico

-

-

Cajón de agua recuperada donde se descarga el agua obtenida de la etapa de filtración (las aguas recuperadas de la filtración de cada equipo y las aguas recuperadas del lavado del filtro) y bombeada mediante las bombas al cajón de distribución de los espesadores de concentrado aguas arriba. Compresores y estanque acumuladores: El filtro para su funcionamiento requiere de aire de prensado y secado, suministrado por los compresores respectivos (con sus correspondientes acumuladores

2.1.3 Principio de funcionamiento del filtro de cobre El filtro en funcionamiento cuando la pulpa de concentrado es alimentado a las cámaras de filtrado a través de un tubo distribuidor ubicado en la parte inferior de los lados del filtro (ver Figura N° 16).

Figura N° 15

Partes principales del filtro de presión

Como servicios auxiliares se consideran: -

Tanque de lavado de manifold, que a través bombas surte de agua para lavado a los filtros de concentrado Tanques de lavado de tela que a través bombas surten de agua de lavado de tela a los filtros

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE El cierre del paquete de placas se lleva a cabo en dos etapas: primero el paquete de placas es cerrado mediante los cilindros de acción rápida (1, Figura N° 17) y después de cerrado, es sellado mediante los cilindros de sellado (2, Figura N° 17).

Figura N° 16

Principio de funcionamiento del filtro – Alimentación pulpa de concentrado al filtro

Figura N° 17 Principio de funcionamiento del filtro – Etapa de prensado


El paquete de placas se abre después del ciclo previo. El paquete de placas se cierra cuando la placa superior de compresión (5, Figura N° 18) es llevada a su posición más baja mediante los cilindros de acción rápida (1, Figura N° 18).

Después de bloqueo del paquete de placas las cámaras de filtrado son selladas fuertemente por el apriete del paquete de placas (4, Figura N° 19) entre las placas de compresión, efecto que se consigue por la acción de los cilindros de sellado (2, Figura N° 19), fijos a la placa base (7, Figura N° 19).

Después de esto, las clavijas de bloqueo (3, Figura N° 18) fijan la placa de compresión (5, Figura N° 18) a las columnas (6, Figura N° 18), las cuales están unidas a la placa base (7, Figura N° 18).

Figura N° 19

Figura N° 18 Principio de funcionamiento del filtro – Segunda etapa de prensado

Así, se han formado las cámaras de filtrado, en tanto que el paquete de placas se encuentra rodeado por las placas de compresión, la pl aca base y las columnas.

Partes del mecanismo de cierre

Cuando los cilindros de sellado (2, Figura N° 19) alcanzan la presión requerida para cerrar el paquete de placas, válvulas automáticamente controladas bloquean los elementos de conexión con el aceite. El propósito de estas válvulas es asegurar que los cilindros se mantengan en su lugar. Después del proceso de filtración, el paquete de placas se abre para descargar el queque. Los cilindros de sellado (2, Figura N° 20) vuelven a su posición inicial, luego las

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE clavijas de bloqueo (3, Figura N° 20) son retiradas a su posición "abierto", lo cual libera la placa de compresión superior (5, Figura N° 20) para la apertura rápida.

La operación automática de los actuadores de las válvulas trabaja hidráulicamente, excepto aquellos de las válvulas de aire de prensado, que poseen actuadores neumáticos. La tela filtrante zigzaguea entre las placas, razón por la cual se forman queques en ambos lados de la tela. Mientras el filtrado pasa a través de la tela, remueve las partículas sólidas que permanecen en la tela de ciclos de filtración previos La tela transporta los queques hacia fuera del filtro y al mismo tiempo es lavada por ambos lados por chorros de agua a alta presión. La unidad motriz de la tela es operada con un motor hidráulico, el cual actúa sobre el rodillo motriz. La tensión de la tela filtrante es mantenida constante mediante un mecanismo tensor. El mecanismo tensor de tela no opera cuando el paquete d e placas está cerrado. 2.1.4 Principio de Filtración a Presión 1) Filtrado Cuando el paquete de placas ha sido cerrado, la lechada es bombeada al filtro y alimentada simultáneamente en cada una de las cámaras de filtrado, a través de los tubos de alimentación. El líquido filtrado fluye a través de la tela hacia el área de colección de filtrado, entonces éste sale hacia el tubo de descarga. Los materiales filtrados son colectados sobre la superficie de la tela y son éstos los que constituyen la torta. 2) Prensado I

Figura N° 20 Funcionamiento – Descarga del queque

Cuando el filtro es detenido para mantención, asegúrese que el paquete de placas se encuentre en su posición más alta y la placa de compresión esta fija con las clavijas de bloqueo (3, Figura N° 20) a las columnas (6, Figura N° 20). La operación automática del filtro es controlada por un panel de control que incluye una pantalla y botoneras.

Aire a alta presión se introduce por detrás del diafragma de goma. El diafragma presiona la torta contra la superficie de la tela, de modo que el líquido filtrado es presionado para salir de la torta y a través de la tela. 3) Lavado (opcional) El líquido de lavado es bombeado a las cámaras de filtrado del mismo modo que la lechada. Mientras el agua llena la cámara de fi ltrado, el diafragma es levantado y el aire es forzado a salir por la parte superior del diafragma. El líquido de lavado fluye hacia la tubería de descarga, después de pasar a través d e la torta y la tela.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 4) Prensado II (opcional)

I.

Filtración

El líquido de lavado remanente en la cámara después de la etapa de lavado, es removido de la torta como se ind ica en la etapa 2 descrita anteriormente. 5) Secado El secado final de la torta es llavado a cabo mediante aire comprimido. El aire entra a través del tubo distribuidor y llena las cámaras de filtrado. Esta operación permite levantar los diafragmas y obliga al aire que se encuentra por detrás de éstos a salir del filtro. El aire fluye a través de la torta, reduciendo su contenido de humedad hasta el valor óptimo y, al mismo tiempo, vacía la cámara de filtrado. 6) Descarga Cuando el secado ha sido completado, el paquete de placas se abre y arranca en mecanismo de movimiento de la tela. La torta sobre la superficie es descargada por ambos extremos del filtro.

Figura N° 21

Filtrado de la pulpa

En la Figura N° 21 la pulpa del proceso es bombeada hacia todos los compartimientos del filtro simultáneamente. Los sólidos empiezan a formarse a medida que el filtrado es desplazado por más pulpa que ingresante al compartimiento. A medida que se acumulan los sólidos se incrementa la presión de bombeo; el filtrado es forzada través de la tela hasta lograrse el espesor requerido de los sólidos. II.

Prensado

El programa corto (cuatro etapas) no incluye lavado ni segundo prensado.

Figura N° 22

Medio de prensado y filtrado

En la Figura N° 22 el aire a alta presión automáticamente infla el diafragma ubicado en la parte superior de cada compartimiento, reduciendo el volumen del compartimiento y forzando a que los sólidos desplacen más al filtrado.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE III.

Secado

Figura N° 23

En la Figura N° 24 el aire comprimido es inyectado a través de los sólidos para una filtración final. El contenido de humedad es reducido y puede controlarse exactamente ajustando la presión y la duración de la inyección de aire.

Soplado de aire comprimido a través de la torta

En la Figura N° 23 el aire comprimido es inyectado a través de los sólidos para una filtración final. El contenido de humedad es reducido y puede controlarse exactamente ajustando la presión y la duración de la inyección de aire. IV.

Descarga de sólidos y lavado de tela

Figura N° 24

Descarga de la torta y lavado de la tela


LISTA DE EQUIPOS

Alimentados por aire atmosférico y transportam aire comprimido a los acumuladores de aire de secado de filtro de cobre (3281-PV-006/007/012).

El área de filtración de concentrado de cobre está compuesta por los siguientes equipos: 

Tanque de agua de lavado a manifold de filtro de cobre (3281-TK-030). Recibe el flujo del área agua de proceso de molibdeno y es succionada por las bombas (3281-PU-054/055).



Bombas de agua de lavado a manifold de filtro de cobre (3281-PU-054/055). Succionan el agua del tanque (3281-TK-030) y lo transportan hacia los filtros (3281-FL-001/002).



Tanque de agua de lavado de tela de filtro de cobre (3281-TK-031). Recibe el flujo de agua fresca para el lavado de las telas del filtro y es succionado por las bombas de agua de lavado de tela de filtro de cobre (3281PU-052/053).



Bombas de agua de lavado de tela de filtro de cobre (3281-PU-052/053). Succionan el agua del tanque (3281-TK-031) y lo transportan hacia los filtros (3281-FL-001/002).





Concentrado de cobre basura pantalla (3281-SC-005). Recibe el U/F de espesador de concentrado de cobre y lo clasifica en dos productos: oversize (basura) al cajón de desecho y undesize (concentrado) a los tanques de alimentación de filtro de cobre (3281-TK-005/006). Tanques de alimentación de filtros de cobre (3281-TK-005/006). Reciben el undersize del concentrador de cobre basura pantalla (3281-SC005) y succionado por las bombas de alimentación a filtro de cobre (3281-PU050/051).



Bombas de alimentación a filtro de cobre (3281-PU-050/051). Succionan el concentrado de los tanque (3281-TK-005/006) respectivamente y lo transportan hacia los filtros (3281-FL-001/002).



Compresores de aire 010/011/012/013).

de

secado

del

filtro

de

cobre

(3281-CP-



Acumuladores de aire de secado de filtro de cobre ( 3281-PV-006/007/012). Alimentados por los compresores de aire de secado del filtro de cobre (3281CP-010/011/012/013) y transportan el aire a los filtros de concentrado de cobre (3281-FL-001/002).



Filtros de concentrado de cobre (3281-FL-001/002). Son alimentados por las bombas de agua de lavado de manifold de filtro de cobre (3281-PU-054/055), bombas de agua de lavado de tela de filtro de cobre (3281-PU-052/053), bombas de alimentación a filtro de cobre (3281PU-050/051), acumuladores de aire de secado de filtro de cobre (3281-PV006/007/012), dando como producto tres flujos: alimenta al tanque de llenado/drenaje del sistema hidráulico de los filtros de cobre (3281-TK-029), alimenta a los separadores de aire/agua de filtrado del filtro de cobre (3281XM-030/031), y por ultimo envia la torta de concentrado de cobre al área de almacenamiento de cobre y carguio.



Separadores de aire/agua de filtrado del filtro de cobre (3281-XM-030/031). Reciben el flujo de los filtros de concentrado de cobre (3281-FL-001/002) y almacenan el flujo en el cajón de filtro de cobre (3281-HP-020).



Cajón de filtro de cobre (3281-HP-020). Recibe alimentación de los separadores de aire/agua de filtrado del filtro de cobre (3281-XM-030/031) y es succionado por la bomba del filtrado de cobre (3281-PU-056).



Bomba del filtrado de cobre (3281-PU-056). Recibe alimentacion del cajón de filtro de cobre (3281-HP-020) y traslada al área de filtrado de concentrado de cobre.


ASPECTOS GENERALES DE SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE

1.5.1

Tareas del operador

1.5.2

Variables del proceso y su impacto

VARIABLE

RANGO

IMPACTO

60%

Un alto porcentaje de solidos origina un decremento en la eficiencia del equipo por sobre procesamiento de la pulpa, incremento de costos operativos, posibilidad de obstrucción del manifold. Un bajo porcentaje de solidos ocasiona mayores tiempos y presiones en el ciclo de filtrado, ocasiona disminución de la capacidad de procesamiento por unidad de tiempo

Las principales tareas del operador en el área de fil tración son: TAREA

RESPONSABLE

Inspección de mangueras y racores

Operador de Filtración

Inspección y verificación de equipos

Operador de filtración

Inspeccionar el sistema hidráulico


Porcentaje de sólidos en la alimentación

Operador de mantenimiento Regulación de ingreso de agua


Verificación de parámetros de operación

Operador de sala de control Operador de filtración

Verificar la presión de operación de los filtros Humedad de la torta


Presión de secado

Mayor presión deteriora la tela filtrante.


Amperajes de equipos.


Temperaturas de motores.


800 kPa

Menor presión no ofrece un queque con la humedad deseada.

Granulometría

Una granulometría con valor alto de gruesos incrementa la permeabilidad, disminuye los tiempos de filtrado, prensado y secado, puede incrementar el grosor del queque. Una granulometría con valor alto de finos disminuye la permeabilidad, se incrementan

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE los tiempos y presiones de filtrado, prensado y secado, disminuyendo la eficiencia del equipo, incrementando costos operativos y disminuyendo la capacidad de procesamiento por unidad de tiempo

Presión de prensado

Humedad de la torta

1600kPa

Menor presión no permitirá retirar en su totalidad el agua del queque.

9%

Humedad alta ocasiona pérdidas por filtraciones en el manejo y transporte de concentrado.

1.6.

ASPECTOS GENERALES DE SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE

1.6.1

Identificación de peligros, evaluación y control de riesgos (IPERC)

Todo operador antes de realizar cualquier actividad ya sea de rutina o de mantenimiento deberá de realizar su análisis de Identificación de Peligros, Evaluación y Control de Riesgos (IPERC):


CRITICO (20-25) Riesgos No Tolerables

Riesgo significativamente mayor al riesgo aceptable y necesita la aplicación de c ontroles inmediatos y/o que tiendan a eliminar el riesgo. No iniciar la tarea hasta reducir el riesgo aceptable. Puden ser manejados dentro del Plan de Emergencias de la empresa.

ALTO (10-19)

Riesgo mayor al riesgo aceptable, que requiere aplicar medidas de control y manejo proactivo por parte de la supervisión para reducirlo a riesgo aceptable.

MEDIO (4-9)

Riesgo aceptable que requiere un monitoreo periódico y seguimiento de los controles existentes por parte de la supervisión.

BAJO (1-3)

Riesgo por debajo del límite mínimo aceptable. No requiere controles adicionales a los existentes

Riesgos Tolerables

Donde para determinar la severidad se utiliza la sigui ente tabla:

SEVERIDAD Catastrófico

Fatalidad(Pérdida mayor)

Pérdida permanente

Pérdida temporal

Pérdida menor

Lesión Personal

CRITERIOS Daño a la Propiedad

Donde para determinar la probabilidad se utiliza la siguiente tabla:

CRITERIOS Daño al proceso

PROBABILIDAD

Probabilidad de Frecuencia

Frecuencia de Exposición

Común (muy probable)

Sucede con demasiada frecuencia

Muchas (6 o más) personas expuestas. Varias veces al día

Ha sucedido (probable)

Sucede con frecuencia

Moderado (3 a 5) personas expuestas varias veces al día

Varias fatalidades. Varias personas con lesionespermanentes

Perdidas por un monto superior a US$ 100.000

Paralización del proceso por más de 1 mes o paralizacióndefinitiva.

Una fatalidad. Estado vegetal

Pérdidas por un monto entre US$ 10.000 y US$ 100.000

Paralización del proceso por más de 1 semana o menos de un mes.


Paralización del proceso por más de 1 día o menos de una semana.

Podría suceder (posible)

Sucede ocasionalmente

Pocas (1 a 2) personas expuestas varias veces al día. Muchas personas expuestas ocasionalmente.


Raro que suceda (poco probable)

Rara vez ocurre, no es muy probable que ocurra

Paralización de 1 día.

Moderado (3 a 5) personas expuestas ocasionalmente.

Prácticamente imposible que suceda

Muy rara vez ocurre, imposible que ocurra.

Pocas (1 a 2) personas expuestas ocasionalmente

Lesiones que incapacitan a la persona para su actividad normal de por vida. Enfermedades ocupacionales avanzadas Lesiones que incapacitan a la persona temporalmente. Lesiones por posición ergonómica.

Lesiones que no Pérdidas por un monto menor incapacitan a la persona, a US$ 1.000 lesiones leves.

Paralización menor de un día.

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE Descripción del peligro

Tránsito de personal

C

A

Caída a desnivel, Caída a mismo nivel.

Equipos en movimiento

Atrapamientos, lesión al personal.

Ruido

Hipoacusia

Cargas suspendidas

Aplastamiento

Inhalación gases en el aire

Evaluación IPERC

Riesgo

Intoxicación

M

6

16

9

12

12

B

Medidas de control a implementar Uso de los tres puntos de apoyo, concentración al momento de desplazarse. Uso de guardas de protección, mantener la distancia apropiada al equipo en movimiento. Uso apropiado EPP (tapones de oído). Restricción del paso peatonal durante el izaje durante cargas suspendidas. Uso correcto de EPP (respirador de gases).

Evaluación riesgo residual C A M B

1.6.2

EPP

Todo personal que se encuentre realizando tareas operacionales y/o mantenimiento en el área de filtración deberá usar obligatoriamente:

3

EPP BASICO OBLIGATORIO

2

Casco de seguridad

1

Guantes acorde a la tarea

3

Lentes de seguridad acorde al ambiente 4

Zapatos de seguridad

Protección auditiva

Chaleco reflectivo

Respirador de gases

MANUAL DE OPERACIONES DE PLANTA CONCENTRADORA FILTRACIÓN DE CONCENTRADO DE COBRE 1.6.3

Disposición de residuos solidos

REFERENCIAS

En el área de flotación deben encontrarse los siguientes tipos de cilindros para la disposición de residuos. COLOR

CLASIFICACIÓN

TIPO DE RESIDUO

Residuos Orgánicos.

Residuos de comida, frutas, verduras

Residuos Metálicos.

Fierros, Pernos, Tuercas, abrazaderas metálicas brocas diamantinas, cables.

Residuos Peligrosos inflamables

Tierras y virutas contaminadas por derrames pequeños de hidrocarburos.

Residuos Plásticos

Cintas y conos de seguridad, botellas, manqueras, tuberías de PVC

Residuos de Papel y Cartón

Residuos de vidrio

Papeles y cartones.

Vidrios.

Filtración de cobre. Diagrama de flujo de processos. 2172-3000-F-014, Rev.3. Balance de masa nominal- Hoja 11 de 14. Proyecto constancia planta principal, CRITERIOS DE Diseño de Procesos. 2172-3000-DC- 204. Rev.1. Copper filtration (sheet 1 of 3) piping and instrumetation diagram, 21723000-R-181, Rev.2. Copper filtration (sheet 2 of 3) (sheet 1 of 2) piping and instrumetation diagram, 2172-3000-R-182, Rev.2. Balance de masa nominal- Hoja 3 de 5, 2172-3000-F-052, REV.4. Sieve bend modelo SB 4836 & SB 4812, Project “Constancia”, V -2172-00660019, Rev.3. Press Filter, PF 108/144 M60 1 60 HudBay Peru S.A.C. V-2172-0005-0105. Constancia Processing Plant Narrative 2012-06-05b.

1. Descripción Del Proceso Rev1

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