UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA y civil Escuela de ingeniería metalúrgica CURSO: tesis en ingeniería metalúrgica Profesor: ing. Eusebio dionisio padilla alumno: luis gordillo campos

2. Tema: Reducción de plomo y cadmio en los humos de la fundición de plomo de la oroya

3. Para conocer el problema, se enumeran primero las unidades básicas de tratamiento pirometalúrgico de los concentrados minerales, para de este modo conocer el origen de los humos metalúrgicos y su modo de recuperación. ¿De donde proviene el material a ser procesado en el circuito de plomo? DOE RUN tiene una unidad de producción llamada Cobriza, ademasexisten otras plantas de produccion de concentrados polimetalicos como VOLCAN , EL BROCAL, MILPO, ETC.

4. Según el diagrama de flujo de DOE RUN para el circuito de Plomo, primero se debe preparar el lecho (cama) de fusión Esta mezcla (lecho de fusion) se lleva a un horno de sinterización

5. HORNO DE SINTERIZACIÓN Lavado + eliminación de cenizas + eliminar sustancias volátiles

6. Otra representación Colector de polvos de Plomo Planta de espumaje Ollas de recepción Plomo bullón = plomo de obra Moldeo de plomo Las olas de recepción producen, Dross, que son espumas de decoperizado, esto se lleva a un rebervero de dross, que produce el Speissy se lleva a la fundición cobre. Las ollas de recepción, producen Plomo bullón decoperizado y dross

7. En el proceso de produccion de plomo bullon se observa q se produce polvo de plomo que proviene del sinter de plomo. • Existen 2 maneras de precipitar estas particulas de plomo que pueden hacerse en humedo o en seco. • Esta tesis plantea el uso de precipitadores en seco. • Bag House: Son bolsas de tela que colectan polvo por aspiracion, dejando pasar solo el aire limpio y atrapando el polvo de plomo. Este polvo de plomo atrapado se puede retirar facilmente mediante mecanismo de sacudido, por aire comprimido .

8. Precipitadorelectrostaticoo Cottrell. Es un aparato eléctrico de alto voltaje que se encarga de atraer el polvo de plomo hacia sus paredes dejando pasar solo el flujo de aire limpio.

9. El problema • *Por un lado es la ineficiencia de los filtros instalados en cada etapa de esta planta, que emiten al medio ambiente Plomo, arsénico y cadmio, elementos altamente cancerígenos y contaminantes de la sangre; y por culpa de estos elementos que salen al medio ambiente el estado paralizó las operaciones de la planta La Oroya. • * Metalúrgicamente el problema es la alta concentración de Plomo, Cadmio y Arsénico en los polvos que salen de los diferentes procesos de la planta de DoeRun, además la corrosión de los precipitadoreselectrostáciso, (la corrosión lo causa el agua), el ácido sulfúrico que se agrega a los polvos de plomo. • El ácido sulfúrico es altamente corrosivo, pero es más corrosivo en caliente, por eso es necesario enfriar los polvos que salen de los hornos, se enfría con agua. • El agua es otra sustancia corosiva.

10. Solución del Problema • La solución es la optimización en el uso del CaCO3, que podría anular en el futuro el uso de la cámara de expansión de gases eliminando a la vez el uso de pulverizadores de agua que son los causantes de la corrosión y también los periódicos programas de limpieza. • Se llegó a la conclusión de repotenciar el voltaje en estas unidades de precipitador electrostático de 25 000 – 28 000 V con los que actualmente opera a 50 000 V, debido a que el efecto Corona es más eficaz mientras más alta sea la descarga eléctrica

11. Cuando los gases salen del horno de manga, estos gases se enfrían con pulverizadores de agua y se adiciona SO3 (acido sulfurico gaseoso), como consecuencia, cuando este polvo esta pasando por el precipitador electrostático, se incendia deteriorando al equipo y bajando la eficiencia. • La solución planteada por el tesista es optimizar el uso de Ca CO3, y también se podría eliminar la cámara de expansión y los pulverizadores de agua.

12. ¿De que manera?

13. Pruebas de laboratorio Según las pruebas de laboratorio desarrolladas por cerro de pascocorporation se encontró, Que tostando al sulfato de plomo que sale del cottrell se puede obtener plomo puro, oxido de hierro y se elimina el arsenico, según las siguientes reacciones quimicas:

16. Área neta de precipitación de una placa. Cálculo del área de deposición de polvo. En la superficie delantera: A = 17” x 280,25” = 4764,3 pulg² A = 33,08 ft² = 3,07 m² Entonces esta área es igual para la superficie de la parte posterior. En la superficie delantera de los brazos: A = 1,75” x 280,25” = 490,44 pulg² A = 33,08 ft² = 0,32 m² Para ambos brazos es: A = 0,64 m² Esta área es la misma para el área de la parte posterior. En la semi – circunferencia el área será: L = 3,1416 x 0,5” 1,57 pulg

17. VARIABLES INDEPENDIENTES • La cantidad de carbonato de calcio. • El voltaje de alimentación del precipitado electrostático. • El área neta de precipitación de las placas electroquímicas. VARIABLES DEPENDIENTES • El grado de corrosión de los precipitadores electrostáticos • La eficiencia del precipitador electrostático. • La eficiencia del tostador en la recuperación del plomo y oxido de Cadmio. • La concentración de la esponja de cadmio (que sale de las celdas electroquímicas).