Mining Chemicals Technology
Proposición para tratamiento de orgánico Generico
Versión Versión N°1 N°1
Philippe Joly Cognis Chile
21/Octubre/2008
Procedimiento para tratamiento de orgánico Planta SX
Se presenta a continuación un conjunto de procedimientos para tratamiento de orgánico y borra, el que debe ser adaptado a las necesidades de cada planta. Efectivamente, dependiendo del mineral y de las prácticas de operación, cada planta generara borras de características distintas y distintos tipos de contaminación del orgánico, por lo que las necesidades de tratamiento de estos variarán enormemente. Considera que la planta constará de 2 TK mezcladores para tratamiento de borra y de un TK mezclador ubicado a un costado del TK orgánico que servirá para el tratamiento con arcillas y como TK pulmón para el filtro de prensa. Deberá ser adaptado al filtro de placas o centrífuga que la empresa proyecta instalar (tamaño, flujo, presiones) ya que muchos aspectos son meramente prácticos. Se exponen varios tipos de tratamientos, los que es deseable simplificar al máximo en función de los resultados obtenidos en planta y en laboratorio.
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1a) Tipo de arcilla recomendado En un primer tiempo, se recomienda efectuar el tratamiento de reactivación del orgánico planta con 0,1 a 1 % de TF-1000 (1 a 10 kg/m3). Esta dosificación debe ser determinada por un estudio a realizar en nuestro laboratorio de Antofagasta con una muestra de orgánico planta. El TF-1000 es una arcilla activada un poco mas gruesa comercializada por COGNIS que presenta la ventaja de ser fácil de filtrar y de no contaminar el orgánico y el electrolito con partículas ultra finas. La misma arcilla puede ser utilizada también para formar la pre-capa en el filtro. Otras alternativas pueden ser evaluadas a futuro por la empresa, como por ejemplo la Zeolita, la Montmorillonita (tipo de bentonita local) y el Proactive .En todo caso, no se recomienda utilizar arcillas muy finas, ya que pueden causar problemas de filtración y contaminación del orgánico por sólidos en suspensión. El Diactive es una alternativa de ayuda filtrante.
1b) Estudio de dosificación óptima óptima Los resultados del tratamiento de arcilla del orgánico de la empresa son por ejemplo:
PRUEBA
TIEMPOS DE SEPARACION DE FASES ( segundos)
EXTRACCION OC AC
REEXTRACCION OC AC
Linea Base
145
85
103
56
0,5 g/l TF 1000
83
48
67
45 3
1,0 g/l TF 1000
57
29
59
40
El Orgánico inicial de La empresa no tiene tiempos de separación muy altos por lo que con bajas dosificaciones de TF 1000 sus TSF bajan significativamente para estas pruebas se utilizaron 1,6 lt de orgánico.
1c) Equipos considerados La planta constará de 2 TK mezcladores para tratamiento de borra, y de un TK mezclador ubicado a un costado del TK orgánico que servirá para el tratamiento con arcillas y como TK pulmón para el filtro de prensa. Nombre
Diámetro
H cilindro
H cono
Guarda
V útil
cm
cm
cm
cm
m3
TK 1 (trat. O)
1,58
TK borra 1
0,40
TK borra 2
0,61
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2) Clasificación de orgánico para tratamiento En planta SX se pueden obtener diferentes calidades en el orgánico, dependiendo del origen se pueden clasificar como: -
Orgánico planta, correspondiente al inventario en planta p lanta SX Orgánico sucio obtenido en piscina de refino Orgánico con borras desde piscina de refino Orgánico con borra desde decantadores SX Borra secundaria de ruptura mecánica
Dependiendo de cada caso se recurre a un procedimiento de acuerdo a la disponibilidad de equipos en planta de borras, para tratarlo mediante algunos de los procesos mencionados a continuación: a) Tratamiento con arcilla del orgánico planta con precapa en filtro de placas (filtración directa del orgánico) b) Tratamiento con arcilla del orgánico planta en TK 1 y posterior filtrado mediante precapa en filtro de placas c) Lavado ácido y tratamiento con arcilla, posterior filtración con precapa en filtro de placas d) Ruptura mecánica y tratamiento con arcilla, posterior filtración con precapa en filtro de placas. e) Ruptura mecánica, lavado ácido y tratamiento con arcilla, posterior filtración con precapa en filtro de placas. De acuerdo a lo anterior, podemos clasificar los diferentes procesos para reactivación de propiedades físicas del orgánico.
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3) Orgánico de planta (TK orgánico) Idealmente es proceder con un tratamiento de arcilla en TK 1 con batch de 3 1,6 m y posterior filtrado en filtro de placas (Fig.1), no obstante también existe la alternativa de una filtración directa con precapa en filtro de placas, 3 a razón de ___ m /hora. Esta última práctica permite mantener en recirculación en forma continua el orgánico de planta hasta que se produzca la saturación de la precapa del filtro f iltro de placas (Fig.3) Figura 1: Tratamiento de orgánico en TK 1 y filtro de placas
Flujo a Planta SX
TK Orgánico Cargado
Recirculación Arcilla
Filtro
TK 1
Procedimiento Tratamiento Tratamiento de orgánico en TK 1 y filtro de placas (Fig.1).
6
-
-
-
3
Adicionar 1,6 m de orgánico planta a TK 1. Mantener agitación en TK 1 Adicionar 0,1 % de arcilla, esto equivale a 1,6 kgs para el volumen anterior. La arcilla se debe agregar en un tiempo de 5 a 10 minutos. Agitar durante 5 minutos orgánico con arcilla, después de agregada la totalidad de la arcilla. Comenzar a pasar orgánico por filtro de placas con bomba de 3 transferencia a razón de ___ m /hora, tener precaución de mantener mantener presión interna. Recircular al TK1 hasta formación de la precapa. Una vez formada la precapa, el orgánico limpio se puede devolver al TK orgánico. Si la presión al término del batch de orgánico, no ha alcanzado 40 psi, el filtro no esta lleno y se puede seguir pasando orgánico con arcilla. 2 Cuando se alcanza una presión interna de 40 psi (3 kg/cm aprox.), detener operación para limpieza de filtro (ver manual de operación Filtro de placas)
Preparación de Precapa El orgánico (con arcilla en suspensión) se recircula directamente al TK1 hasta formación de la precapa, a fin de evitar el traspaso de orgánico sucio al inventario de planta. En efecto, las partículas más finas podrían pasan a través de las mallas de la tela del filtro hasta que la precapa las retiene. 5 minutos después de haber agregado la arcilla, comenzar recirculación de orgánico con arcilla en el circuito Filtro de placas – TK 1. La precapa se considera adecuada cuando se alcanza una presión entre 10 a 14 psi. (Fig.2) Normalmente el TF-1000 se puede utilizar directamente para formar la precapa, sin necesidad de utilizar otra arcilla de tipo ayuda filtrante. En caso de utilizar la arcilla activada TF 1000, relativamente gruesa, es posible que no sea necesario preparar una precapa. Para verificarlo, habría que medir en terreno el contenido en sólidos del orgánico que sale del filtro durante la formación f ormación de la precapa. 7
Fig. 2 Preparación de precapa en filtro f iltro de placas
Flujo a Planta SX TK 1
Arcilla
Filtro
TK Orgánico Cargado
Figura 3: Tratamiento directo de orgánico en filtro de placas pl acas Flujo a Planta SX
TK Orgánico Cargado
Filtro
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Procedimiento Tratamiento Tratamiento directo de orgánico en filtro de placas (Fig.3).
-
-
-
-
Preparación de la precapa como indicado en punto anterior, por uno o varios tratamientos batch. Mantener presión interna con bomba de transferencia, recirculando orgánico entre el circuito TK 1 – filtro de placas placas para mantener la precapa en su lugar. Comenzar adición de orgánico planta directo desde TK abriendo la válvula correspondiente, la presión debe ser la adecuada para el filtro. Comenzar a cerrar lentamente válvula de salida bomba de transferencia, abriendo paralelamente la de ingreso de orgánico desde TK orgánico, hasta 100% de alimentación. Parar bomba de transferencia. 3 Regular caudal de orgánico entre 1 a 2 m /hora 2 Cuando se alcanza una presión interna de 40 psi (3 kg/cm aprox.), detener operación para limpieza de filtro (ver manual de operación Filtro de placas)
NOTA: Mantener la presión sobre la precapa con aire comprimido puede ser más práctico si es disponible. Permite también secar el sólido antes de descartarlo.
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4) Orgánico sucio desde piscina de refino
La apariencia corresponde a un orgánico contaminado, sucio, concentrado por evaporación de solvente, pero con fluidez y de baja viscosidad. El tratamiento sugerido corresponde a un proceso combinado entre lavado ácido y tratamiento con arcilla (Fig.4). El lavado ácido es facultativo. Su objetivo principal es deestabilizar las emulsiones por contacto con agua acidulada. El transporte desde la piscina refino y entre los TK se efectúa en cubos de 1 m3 de capacidad.
Figura 4: Lavado ácido
Orgánico desde piscina refino
Electrolito +Agua 1/1 Cubo 1 m3 Cubo 1 m3
TK borra 1o2
TK 1
Filtro
10
Procedimiento Tratamiento tratamiento con arcilla
combinado,
lavado
ácido
y
Etapa 1: lavado con ácido, mezcla 1/1 en volumen entre electrolito y agua (Fig.4). -
-
Adicionar 0,4 m3 de orgánico sucio de piscina de refino a TK borra 2 (previamente decantado y drenado de acuoso) Mantener agitación en TK borra. Adicionar un volumen de 0,2 m3 de mezcla electrolito y agua, con flujo controlado (5 a 10 minutos) para mantener continuidad orgánica en TK. Con volumen de orgánico y solución ácida, se tiene una razón O/A aprox. de 2/1, lo que asegura una continuidad orgánica. Agitar por 10 minutos, después de adicionar totalidad de solución ácida. Detener agitación y decantar durante 20 minutos. Descartar acuoso Eventualmente descartar borra segundaria a TK apropiado y posterior filtración.
Etapa 2 tratamiento con arcilla en TK 1 -
Según procedimiento descrito anteriormente
Si el control de calidad del orgánico es aceptable retornar a planta SX.
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5) Orgánico con borra desde piscina de refino
La apariencia corresponde a un orgánico contaminado, sucio, concentrado por evaporación evaporación de solvente, poca fluidez fluidez y de alta viscosidad. El tratamiento sugerido corresponde a un proceso combinado entre ruptura mecánica, lavado ácido y tratamiento con arcilla ar cilla (Fig.5). Alternativamente, también en algunos casos es posible tratar la borra directamente en centrífuga o filtro prensa (con o sin ayuda filtrante). Figura 5: Ruptura mecánica
Orgánico con borra desde piscina refino
Orgánico planta Cubo 1 m3 Cubo 1 m3
TK borra 1o2
TK 1
Filtro
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Procedimiento Tratamiento combinado, ruptura mecánica, lavado ácido y tratamiento con arcilla
Etapa 1 ruptura mecánica (Fig.5) -
-
-
Adicionar 0,4 m3 de orgánico planta desde TK OC a TK borra 2. Mantener agitación en TK borra2 Adicionar un volumen de 0,2 m3 de orgánico sucio con borra desde piscina de refino a TK borra 2 (previamente decantado y drenado de acuoso), con flujo controlado (5 a 10 minutos) para mantener continuidad orgánica en TK. Con volumen de orgánico planta y orgánico sucio con borra, se tiene una razón O/A de 2/1, lo que asegura una continuidad orgánica. Agitar por 30 minutos. Detener agitación y decantar durante 30 minutos. Descartar acuoso (con sólidos) a piscina refino Eventualmente descartar borra segundaria a TK apropiado y posterior filtración.
Existe la posibilidad de agregar 0,5 a 1% de guar seco a la mezcla, lo que favorece la separación de los sólidos y del acuoso (se puede probar en laboratorio). Si solo se dispone de un TK de agitación, es posible adelantar el método de ruptura mecánica y tratamiento de orgánico con arcilla activada utilizando solamente la decantación hasta que el filtro este operacional. En este caso, después de decantación, decantación, se obtiene obtiene eventualmente una borra segundaria que se puede guardar o descartar. .
Etapa 2 (Fig.4) lavado ácido. -
Según procedimiento descrito anteriormente
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Etapa 3 (Fig.1) tratamiento tratamiento con arcilla -
Según procedimiento descrito anteriormente
6) Orgánico con borra extraída desde decantadores planta SX.
En la operación normal de planta SX se forman borras como consecuencia del ingreso de sólidos en PLS. Estas borras son extraídas con cierta frecuencia, dependiendo del índice de formación que presenta cada planta. La borra generalmente se ubica en la interfase orgánico/acuoso, cuando se opera en continuidad orgánica, o flotando en la superficie de la fase orgánica cuando se opera en continuidad acuosa. La composición típica de borras varía en los siguientes rangos: - Sólidos: 3 a 10% - Acuoso: 25 a 37% - Orgánico: 50 a 70% La calidad del orgánico recuperado desde borras recientemente extraídas, generalmente es muy similar al inventario de planta SX. El tratamiento sugerido corresponde a un proceso combinado entre ruptura mecánica y tratamiento con arcillas.
Procedimiento proceso combinado entre ruptura mecánica y tratamiento con arcillas Etapa 1 ruptura mecánica -
Según procedimiento descrito anteriormente
Etapa 2 tratamiento con arcilla -
Según procedimiento descrito anteriormente
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