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Integración de tecnología termosolar en la industria metalúrgica chilena para mejorar sus ventajas
competitivas(Bienes públicos estratégicos de alto impacto para la competitividad CORFO, cod. Proy. 16BPE-62274)
21 de Diciembre de 2017
WORKSHOP: Desafío Industria Verde
Director : Dr. Gustavo CáceresGerencia operacional : María Teresa Cerda
I. Integración de tecnologías termosolaresen procesos de secado
María Teresa CerdaGerente Operacional del Proyecto Metalurgia Solar
Laboratorio PROMES
Laboratorio francés que pertenece a la agrupación delaboratorios del CNRS (Centre Nacional de larecherche scientifique)
El horno solar que alcanza las mas altas temperaturasdel mundo (3600º C)
Expertos en energía termosolar desde 1970
1. PROMES – CODELCO
• Se subcontratará al laboratorio PROMES (Francia) para que realice unestudio y dimensionamiento del sistema solar que permita el secadodel concentrado de cobre, para alimentar la etapa de fusión.
Procesoseleccionado:
Secado del Concentrado
Tecnologíapropuesta:
Media temperatura (Horno Solar)
Localización: Potrerillos
DNI anual: 10,5 kWh/m2/día
Altura: 2,910 msnm
2. PROMES – CAP Huasco
Procesoseleccionado:
Secado de Pellet feed
Tecnologíapropuesta:
Media temperatura (Horno Solar)
Localización: Huasco
DNI anual: 6,02 kWh/m2/día
Altura: 0 msnm
• Se subcontratará al laboratorio PROMES (Francia) para que realice unestudio y dimensionamiento del sistema solar que permita el secadode caliza, que tiene por objetivo ser aglomerante y formar escoria enel pellet verde.
3. PROMES – CODELCO
Procesoseleccionado:
Minería del futuro
Tecnologíapropuesta:
Alta temperatura (Horno Solar)
Localización: En proceso
DNI anual: -
Altura: -
• Se subcontratará al laboratorio PROMES (Francia) para que analicediferentes soluciones de base, seleccionando la más fiable.
• Realizarán una primera evaluación del dimensionamiento de losprincipales componentes solares.
Leonel ContrerasDirector Especialidad FURE (Fundición y Refinería)
Oscar CastañedaDirector de Estrategia Tecnológica
Uso de energía solaren
secador de lecho fluidizado
Consideraciones para elección del proyecto
• Proyecto de nivel de dificultad baja - media
• Proyecto con frutos tempranos
Objetivo del proyecto
• Suministrar el gas de entrada usado para el proceso de secado (suministro) a uncosto de operación sustancialmente menor al método actual a través de unproyecto rentable que utilice energía solar
• Método actual para conseguir el gas de entrada:
• Aire caliente proveniente de la combustión de petroleo Enap-6 realizada enuna cámara instalada aledaña al secador más un aire a presión proveniente deun soplador dedicado
SecadorDe lechofluidizado
C. de C
Aire fluidización
Tecnologías y uso de proceso unitario “secado”
Tecnologías y uso de proceso unitario “secado”
Incidencia de costos de combustible y E. Eléctrica en área de secado
Diagrama de secador de lecho fluidizado de Potrerillos
Principales parámetros de diseño de secador de lecho fluidizado de fundición Potrerillos
Mario LisboaJefe Ingeniería de Procesos de la Planta de Pellets
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SECADO DE PELLET FEED ANTES DE EMBARQUE
DESAFIO: Bajar contenido de humedad del Pellet Feed embarcable, para mayoraprovechamiento de la capacidad de las naves, garantizando un transporte seguro ysin afectar las emisiones al ambiente.
Producción-Transporte-Ventas: Se requiere bajar la humedad del producto embarcable de 8.0% a 7.0%
(o a partir de la producción fresca: 8.5% – 9.5%), para aprovechar la capacidad de las bodegas de las
naves, reduciendo el transporte de agua para el cliente y asegurando no sobrepasar el punto de fluidez.
Medio Ambiente: Mantener una humedad remanente base en los acopios de Planta de Pellets, para
mitigar emisiones de material particulado al ambiente.
Pellet Feed: Concentrado de hierro (Magnetita) comercializable de bajo tamaño, que debe ser aglomerado enforma de pellets para utilizarlo como insumo en los altos hornos.
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SECADO DE PELLET FEED ANTES DE EMBARQUE
CARACTERIZACION PELLET FEED
Tamaño Partícula: 75% a 92% -44 [um]
G.E.R.: 5.0
Densidad Aparente: 2.1–2.8 [t/m3]
Contenido Fe: 68%–69%
Contenido Fe3O4: 93.0-94.5%
Contenido SiO2: 2.10%–2.30%
Contenido Al2O3: 0.80%-0.90%
Humedad (Prod): 8.5%–9.5%
Humedad (Emb): 7.7%-8.2%
PROCESAMIENTO EN P. PELLETS
Ritmo Producción: 4.5–22.0 [kt/día]
Tiempo Operación: 355-360 [días/año]
Ritmo Embarque: 45-54 [kt/día]
Carga Naves: 150-170 [kt]
Tiempos de Carguío: 3-4 [días]
Volumen Ventas: 2200-2800 [kt/año]
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Ton Fe
(seca)
Ton Hum PF
Asia – M. Oriente
PF + H2O
2.800 [kt/año] + 1% hum = 28.000 [m3/año] * 12 [US$/t] = 336.000 [US$/año]
ANTECEDENTES
1
2
3
PF
H2O
PF
- H2O
+ PF
Menor humedad
Mayor producción
mayor recurso minero
4
5
Humedad Límite !
SECADO DE PELLET FEED ANTES DE EMBARQUE
Rodrigo MancillaDirector Ejecutivo Comité Solar de Chile
Y si realmente nos transformamos en
líderes mundiales de las industrias
renovables del futuro
Atacama Desert
>3.500 kWh/m2 (DNI)/year
>3.000 solar hours/year
NUESTRA SINGULARIDAD
Aumento de la
ElectromovilidadAumento en la demanda de
electricidad en el transporte
Minería CompetitivaAumentar la competitividad de la
minería
Baja Huella AmbientalProcesos mineros y metalúrgicos
más sustentables
Industria SolarDesarrollo de proveedores de
excelencia PV/CSP/CST
Bajos Costos de
EnergíaTérmica/Eléctrica
Aumento de la
Producción de LitioAumento en la producción y
eficiencia
Rol de la energía solar
en la transición
energética y
transformación
productiva
Cobre VerdeAumento de la demanda por
cobre verde
Energía SolarAumento de la demanda por energía
limpia
I. Integración de tecnologías termosolaresen procesos de secado
THEMSYS: María Teresa Cerda CODELCO: Leonel Contreras
Comité Solar CORFO: Rodrigo Mancilla CODELCO: Oscar Castañeda
CAP Minería: Mario Lisboa
2017
Positioning Chile as innovative leader in thermal industry