Propuesta para el tratamiento y aprovechamiento de lodos ...
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UNIVERSIDÁD NACIONAL DELCENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DEINGENIERÍA METALÚRGICA
Y DE MATERIALES
CATEDRÁTICO : Ing. Pacheco Acero Luis Antonio
CÁTEDRA : Termodinámica
ESTUDIANTE : Cristóbal Sosa Jesús Johan
FECHA : 17 de diciembre 2013
LUGAR : Av. Mariscal Castilla kilómetro . Carretera Central UNCP
Huancayo
Tratamiento de lodos anódicos
El presente trabajo está dirigido al ingeniero quien con fervor y
paciencia supo compartir su experiencia y dedicarnos parte
de su tiempo para lograr un aprendizaje.
INDICE
Contenido INTRODUCCION 1
FUNDAMENTO TEORICO 2
EJEMPLOS 3
PASOS A SEGUIR PARA EL TRATAMIENTO 4
TRATAMIENTO DE LODOS EN MINA 5
TRATAMIENTO DE LODOS EN MINA 6
TRATAMIENTO DE LODOS EN MINA 7
ESQUEMAS DEL PROCESO 8
BIBLIOGRAFIA 9
TRATAMIENTO DE LODOS ANÓDICOS
INTRODUCCIÓN
. La función principal del tratamiento del lodo anódico es la separación
y obtención de los metales valiosos.
En el tratamiento hidrometalúrgico del lodo anódico de la electrólisis del cobre y
materias primas semejantes, que además de obtenerse Ag y Au pueden
contener una serie de otros metales, un ejemplo para el tratamiento es el de la
plata-Ag el producto de partida se suspende con ácido clorhídrico y se añade
una solución de hipoclorito sódico. Mediante esta clorización directa, que no
daña el medio ambiente, se disuelven y separan del lodo anódico mediante
filtración, el Au, los metales de platino, Se, Te y otros, mientras que la Ag es
transformada en AgCl y permanece en el resto del lodo.
De este se saca disolviendo la plata mediante extracción con amoniaco, la
disolución de Ag(NH3)2Cl obtenida se mezcla con enlaces CuI o polvo de
cobre o polvo de bronce, el Ag+ se precipita cuantitativamente en metal Ag y
tras filtrado, lavado y secado es fundido en metal Ag, mientras el filtrado se
mezcla con hidróxido de calcio, el amoniaco se recupera mediante la
destilación y la torta de filtración obtenida tras la filtración es llevada de nuevo
al proceso metalúrgico.
El presente invento se refiere a un procedimiento hidrometalúrgico para el
tratamiento del lodo anódico de la electrolisis del cobre y otras materias
primas semejantes, materias primas que pueden contener además de plata
uno o más de los elementos Pb, Au, metales del platino Se, Te, Sb, Sn, As,
Bi, Cu, Ni, Zn, Fe, así como sulfatos, cloruros y ácido silícico entre otros, en
el que se usa el hipoclorito sódico en presencia del ´ácido clorhídrico.
El lodo anódico producido en la refinación del cobre contiene, según la
procedencia de los ánodos, cantidades variables de plata, oro, platino,
paladio, selenio, teluro, arsénico, antimonio, cobre, níquel, plomo y otros.
La función principal del tratamiento del lodo anódico es la separación y
obtención de los metales valiosos.
Actualmente se utilizan diferentes procedimientos para el tratamiento.
En los procedimientos usuales los lodos son disgregados piro
metalúrgicamente en un horno de llama (procedimiento de copelación) y la
plata anódica obtenida se sigue tratando electroquímicamente. Estos
procedimientos tienen una serie de desventajas esenciales. Sobre todo el
gran coste en trabajo, tiempo y energía de la fundición en horno de llama, con
muchas cargas de escoria que absorben muchos metales nobles, y que
necesita para su elaboración circulaciones internas. Solo los procedimientos
más recientes fases de proceso químico en húmedo y pirometalúrgico.
TRATAMIENTO DE LODOS ANÓDICOS
Lodo anódico
La función principal del tratamiento del lodo anódico es la separación y
obtención de los metales valiosos en el proceso de hidrometalurgia,
pirometalurgia y electrometalurgia.
En la actualidad se cuenta con un gran volumen de lodos anódicos, los
cuales son un elemento de desecho de la industria minera y metalúrgica
que se encuentra principalmente en plantas concentradoras de tratamiento
de Cu. Este tipo de residuos contiene un porcentaje elevado de
metales pesados en solución y/o suspensión y un pH alcalino. Estas
características hacen de este tipo de residuos un residuo sólido industrial
peligroso, como se expresa en el Artículo 23 del D.S. 148/03 Reglamento
Sanitario sobre Manejo de Residuos Peligroso.
Para una mejor comprensión e interpretación del proceso se llevará a cabo
la explicación del tema con ejemplos. Los cuales se detallan de forma
concisa, como es el tratamiento de lodos en las plantas concentradoras con
diferentes productos usando; reactivos, celdas y hornos.
Como se sabe el oro es uno de los primeros elementos conocidos por el
hombre así como la plata, desde ese primer momento a inusitado un
interés, tanto como su utilización como moneda, por sus usos decorativos
como con otros campos. Antes el oro se extraía de sus yacimientos, y al ser
lo suficientemente maleable se formaba hasta obtener las joyas o el
material pertinente, sin necesidad de un proceso de refinado.
A continuación se muestra un esquema de procesos a realizarse con los
lodos anódicos (tratamiento de lodos para recuperación de metales
preciosos – Ag)
Para la recuperación del oro a través de TRATAMIENTO DE LODOS
ANODICOS se encuentra con diferentes procesos así como diversas formas
a tratarse de acuerdo al contenido metálico del lodo
Ejemplo N° 01
RECUPERACIÓN DE METALES DE LODOS ANÓDICOS
1. Caracterización de los lodos anódicos
Como último ejemplo de la aplicabilidad del proceso METALOZON para
la recuperación de metales, se ensayó con lodos anódicos de electro-
refinado de cobre. Estos lodos están principalmente constituidos de fases
oxidadas conteniendo Cu, Ag, Pb, Se, Sb, As, Cl y una gran variedad de
seleniuros conteniendo Ag, Cu y Te. El oro presente, probablemente se
encuentra a nivel submicroscópico.
La muestra de lodos se caracterizó por ICP y por SEM/EDS. La
composición del mismo se muestra en la tabla 1.
Tabla 1. Composición de los lodos anódicos empleados.
Cu Ag Au Se Te As Pb Sb
32% 16% 0.08% 6.0% 1.0% 6.8% 3.1% 3.6%
La figura 1 muestra el espectro de XRD, detectándose como
principales compuestos: Eucairita (CuAgSe), Naumannita (Ag2Se), Cuprita
(Cu2O), Paratacamita (Cu2(OH)3Cl), Clorargirita (AgCl), Anglesita (PbSO4)
y Arseniato de antimonio (AsSbO4).
Las figuras 2 y 3, corresponden a imágenes de los lodos anódicos
originales, obtenidas por microscopia electrónica de Scanning. El análisis
por EDS confirma que se trata de una matriz extremamente compleja
(figura 4). Las figuras 5, 6, 7, 8, 9, 10 y 11, muestran los EDS obtenidos
para los principales compuestos que componen los lodos.
Figura 1. Espectro de DRX correspondiente a la muestra de lodo anódico
empleada en el estudio
Figura 2. Imagen de lodo anódico original (BSE)
2
4
1
3
5
Figura 3. Imagen de lodo anódico original (BSE) (1. Fase oxidada Sb,
As; 2. AgCl; 3.Seleniuros de Ag, Cu; 4. Fases oxidadas complejas
conteniendo Cu, Ag, As, Sb, Pb, Cl y Se; 5. Seleniuro de Ag)
Figura 4. EDS correspondiente al lodo anódico original
Figura 5. Espectro EDS correspondiente a las fases oxidadas complejas
de Cu, Ag, As, Pb, Cl y Se (EDS correspondiente a la zona 4. de la imagen
de la figura 3)
Figura 6. Espectro EDS correspondiente a seleniuros de cobre y
plata. (EDS) correspondiente a la zona 3. de la imagen de la figura 3)
Figura 7. Espectro EDS correspondiente a (Ag2Se) (EDS correspondiente
a la zona 5. de la imagen de la figura 3)
Figura 8. Espectro EDS correspondiente a la fase oxidada, rica en
Sb, As. (EDS correspondiente a la zona 1. de la imagen de la figura 3).
Figura 9. Espectro EDS correspondiente a PbSO4
Figura 10. Espectro EDS correspondiente a AgCl. (EDS correspondiente a
la zona 2. de la imagen de la figura 3).
Figura 11. Espectro EDS correspondiente a sílice (SiO2)
2 Resultados de lixiviación
Dado el contenido de Cu, Ag y Au, se llevaron a cabo las tres
etapas de lixiviación consideradas en el proceso METALOZON.
2.1 Lixiviación con O2/H2SO4
La lixiviación del lodo anódico con oxígeno se realizó en las
siguientes condiciones:
Masa del lodo anódico: 2.5g
Volumen de solución: 500 cm3
Temperatura:241ºC
[H2SO4] 0.5M
Caudal de gases: 21.5 L/h
PO2: 1 atm
Velocidad agitación: 900 min-1
Tiempo de lixiviación: 15 horas
La tabla 2 muestra las extracciones finales, después de 15 horas
de lixiviación con O2/H2SO4.
Tabla 2. Porcentajes de extracción de Cu, Ag, Se, Te, Pb y Sb,
correspondientes a la lixiviación con O2/H2SO4 0.5M.
Cu Ag Se Te As Pb Sb
87% <0.1% 0.2% 43% 96% 4% 37%
En esta etapa, se disolvió el 71% en peso del lodo anódico original,
lo que supuso un incremento sustancial del contenido de metales
preciosos en el residuo de ataque.
Durante esta etapa el arsénico y la mayoría del cobre son selectivamente
disueltos. Aunque la cinética no es bien conocida, valores preliminares
indican que la lixiviación del cobre es rápida, probablemente se completa en
un tiempo de 15 minutos. La figura 12 muestra el aspecto del residuo de
lixiviación, el cual contiene principalmente seleniuros de Ag(Te) y fases
oxidadas de Ag, Sb, Pb y Se
Figura 12. Imagen del residuo de lixiviación con O2/H2SO4 0.5M (BSE)
(1. Seleniuros Ag(Te); 2. Fases oxidadas de Ag, Sb, Pb y Se)
2. Lixiviación con O3/O2/H2SO4
El residuo sólido de la etapa anterior se lixivió durante 5 horas, con una
corriente de 4.9% en volumen de ozono, en las siguientes condiciones:
Residuo sólido de lixiviación con O2/H2SO4
Volumen de solución: 500 cm3
Temperatura:
24±1ºC
[H2SO4]: 0.5M
Caudal de gases: 21.5 L/h
PO3: 0.049 atm; PO2: 0.95 atm
Velocidad agitación: 900 min-1
Tiempo de lixiviación: 5 horas
En esta etapa se produce la lixiviación selectiva de Ag y Se. Igualmente se
completa prácticamente la lixiviación de Cu y Te, iniciadas en la etapa
anterior. Como en el caso anterior, la cinética no es conocida, por lo que
el proceso de extracción podría completarse en un tiempo inferior a las 5
horas
La tabla 3, muestra las extracciones para los distintos componentes.
Durante esta etapa, tiene lugar una pérdida del 23 % en peso, lo que
significa que el residuo sólido únicamente representa el 6 % en peso del
lodo anódico original. La figura 13, muestra el residuo de lixiviación.
Tabla 3. Porcentajes de extracción de Cu, Ag, Se, Te, Pb y Sb,
correspondientes a la lixiviación con O3/O2/H2SO4 0.5M.
Cu Ag Se Te As Pb Sb
13% 99% 99% 56% 3% 3% 14%
Figura 13. Imagen del residuo de lixiviación con O3/O2/H2SO4 0.5M
(BSE) (fases oxidadas de PbSO4, óxidos de Sb, SiO2)
3. Lixiviación con O3/O2/HCl
Filtrado el residuo sólido de la etapa anterior se lixivió bajo las siguientes
condiciones:
Residuo sólido de lixiviación con O3/O2/H2SO4
Volumen de solución: 100 cm3
Temperatura: 24±1ºC [HCl]: 0.1M
Caudal de gases: 21.5 L/h
PO3: 0.049 atm; PO2: 0.95 atm
Velocidad agitación: 900 min-1
Tiempo de lixiviación: 3 horas
Como muestra la tabla 4, en esta etapa se produce la lixiviación selectiva
del oro, aunque también se disuelve parte del plomo en el medio clorurado.
El incremento de la relación sólido/líquido, podría reducir sustancialmente
esta contaminación. Los experimentos se realizaron con muy baja
densidad de pulpa, debido a la poca cantidad de muestra disponible.
Tabla 4. Porcentajes de extracción de Cu, Ag, Se, Te, Pb y Sb,
correspondientes a la lixiviación con O3/O2/HCl 0.1M
Cu Ag Au Se Te As Pb Sb
<0.1% <0.1% >90% <1% 1% <1% 25% <0.5 %
En la figura 14 se da una imagen general de residuo sólido final, el cual
contiene sulfato de plomo, óxidos de Sb, sílica y algo de AgCl
Figura 14. Imagen del residuo de lixiviación con O3/O2/HCl 0.1M
(BSE) (1. SiO2; 2. PbSO4)
Finalmente, en la figura 15 se muestra el esquema de tratamiento de
lixiviación propuesto para los lodos anódicos, destacando la necesidad de
aplicar las tres etapas fundamentales del proceso METALOZON
Figura 15. Esquema de tratamiento de lixiviación para lodos anódicos. *
Electrolito empleado en el proceso de electro refinado de cobre
Ejemplo N°02
Complejo metalúrgico la oroya - DOE RUN
Refinería de Plomo y Cobre
Huaymanta
Las instalaciones que comprenden la Refinería Huaymanta ocupan un área
superficial de 39,3 has.
Refinería de Plomo
El plomo bullón producido en la fundición, con contenidos de antimonio
(Sb), bismuto (Bi) y plata (Ag), se refina electrolíticamente, por el proceso
Betts Modificado en la Refinería de Huaymanta.
Una vez completado el proceso electrolítico, los ánodos corroídos quedan con
las impurezas insolubles adheridas a sus paredes, y con electrolito ocluido que
debe recuperarse. Luego, los lodos son desprendidos con agua a presión (35
000 l/día) y la pulpa es enviada al filtro automático “Larox”, obteniéndose una
torta de lodo anódico con aproximadamente 27% de humedad, listo para su
posterior tratamiento en la Planta de Residuos Anódicos. La solución (filtrado)
que sale del filtro Larox es recirculada al circuito de la Refinería de Plomo.
Luego del período requerido de electrodeposición catódica, los cátodos
gastados son removidos de las celdas electrolíticas hacia los tanques de lavado
para recuperar el electrolito y luego ser fundidos en una de las cuatro ollas de
160 t de capacidad, las cuales son calentadas con petróleo. El plomo fundido
es calentado hasta 450ºC y agitado vigorosamente con hidróxido de sodio
(NaOH) para espumar el arsénico, antimonio y estaño remanentes. El plomo
refinado es moldeado en barras de 46 kg. y eventualmente en blocks de 860 Kg
para su comercialización.
El proceso utilizado no genera efluentes por tratarse de un circuito cerrado.
Refinería de Cobre
En la Refinería de Cobre, los ánodos de cobre blíster provenientes de la
fundición de cobre, son sometidos a un proceso de electrólisis, obteniéndose el
cátodo de cobre refinado, que es vendido como cátodo o fundido y moldeado
como wire bar.
El electrolito se purga (“bleed off”) diariamente, separándose aproximadamente
30000 l/día para mantener el nivel de impurezas en los rangos requeridos por el
proceso
Esta solución es neutralizada por adición de chatarra de cobre refinado y
saturada por evaporación para producir sulfato de cobre de grado comercial. El
75% de esta solución retorna al inicio del proceso de neutralización y el 25%
restante es sometido a cementación con chatarra de hierro para recuperar el
cobre. La solución ácida agotada o solución ferrosa es enviada a la Planta
de Tratamiento de Aguas Industriales. Actualmente esta planta no genera
efluentes y los lodos anódicos obtenidos son tratados en la Planta de Residuos
Anódicos.
Entre el 75% y 80% de los cátodos producidos en las celdas
electrolíticas, son comercializados directamente como cátodos de cobre de
calidad B y en ocasiones de acuerdo a pedido en diferentes formas: barras
(wire bars) en pedidos especiales. El agua de enfriamiento pasa por unas
pozas de decantación y filtración con paneles de yute que minimizan el
contenido de TSS antes de ser vertidas al río Yauli
Fundición La Oroya
Las instalaciones que comprenden el complejo de la Fundición abarcan un área
de 42,7 has. La fundición cuenta con diversas instalaciones entre las cuales se
encuentran las siguientes:
Fundición de Plomo
Se inicia el proceso en la Planta de Preparación, en donde se dosifica el
material recirculante, los fundentes y los concentrados formando las camas de
plomo. La cama es tratada en la Planta de Aglomeración de Plomo en donde se
reduce la cantidad de azufre contenido mediante un proceso de tostación (“up
draft”), produciéndose un material aglomerado (“sinter”) con características
físicas apropiadas para ser tratado en los hornos de manga.
El material fino originado por el proceso es recuperado en filtros de bolsas y los
humos en el precipitador electrostático central. El aglomerado (“sinter”) de
plomo grueso, es fundido en hornos de manga usando como reductor y
combustible el coque, y un porcentaje de chatarra de fierro con el fin de
prevenir la formación de magnetita y evitar la pérdida de metales (Pb, Ag) en
las escorias. El producto de fusión que sale de los hornos de manga se
denomina “plomo de obra”.
El plomo, producido en los hornos de manga denominado plomo de obra, es
transportado a ollas receptoras donde es espumado. Las espumas son
cargadas a un horno de reverbero donde el plomo es “decoperizado”; es decir
se separa la mata de cobre, el “speiss” (Cu-As, Sb) y el plomo bullón.
El plomo, una vez “decoperizado”, se calienta y se bombea a las ollas de la
sección moldeo donde se mantiene a 350 - 380ºC, a fin de llevar a cabo el
moldeo de ánodos en dos tornamesas horizontales.
Fundición de cobre
El proceso de fundición de cobre se inicia en la Planta de Preparación, en
donde se dosifica el material recirculante, los fundentes y los concentrados
formando los lechos de fusión de cobre. Esta mezcla es sometida a un proceso
de tostación parcial, donde se eliminan arsénico (As), azufre (S) y antimonio
(Sb). En esta planta se obtiene la calcina de cobre y como subproducto el
trióxido de arsénico (As2O3), que se separa de los procesos metalúrgicos y
se transporta a granel al Depósito de Trióxido de Arsénico de Vado.
La calcina pasa a ser fundida en un horno de OXYFUELO con quemadores
verticales, en donde se separan los sulfuros metálicos en la calcina (FeS y
Cu2S) de la ganga (escoria) y se produce una mata de cobre adecuada para
ser cargada y procesada en los convertidores. La escoria es drenada y
granulada con agua a presión para posteriormente, ser transportada y
almacenada en el Depósito de Escorias de Huanchán
Una vez cargada la mata de cobre a los convertidores, se le insufla aire para
generar los óxidos ferrosos, los cuales reaccionan con la sílice alimentada,
produciéndose las escorias, que regresan al horno OXYFUEL para
recuperación del cobre. En una segunda etapa, el sulfuro cuproso es oxidado
por el aire, el cual a su vez, reacciona con el mismo sulfuro produciendo el
cobre ampolloso (“cobre blíster”), que se transfiere al horno de retención para
ser moldeado como ánodos.
Los polvos metalúrgicos que se generan en el proceso son recuperados en
precipitadores electrostáticos (“cottrell”).
“Short Rotary Furnace”
En estos hornos se procesan los polvos producidos en la fundición de cobre y
plomo obteniéndose productos tales como plomo bullón, mata sódica y “fume”.
El objetivo principal de estos reactores es maximizar el drenaje de impurezas y
reducir la recirculación de material fino.
Circuito de Zinc
El primer proceso que reciben los concentrados de zinc es el de tostación
donde, los concentrados de zinc provenientes de Paragsha, Mahr Túnel,
Carahuacra y Chungar son tratados en el tostador de cama turbulenta (TLR)
donde los sulfuros son transformados en óxidos. Con el SO2 que se obtiene en
el tostador se produce ácido sulfúrico de grado comercial, la planta de ácido
ha sido repotenciando para una producción de 60 000 t/año.
El óxido de zinc recuperado en los ciclones y precipitador electrostático también
es almacenado en los silos de la unidad de lixiviación.
Luego del proceso de tostación, los óxidos de zinc pasan al proceso de
lixiviación, cuyo objetivo principal disolver el óxido de zinc. El proceso de
lixiviación se lleva a cabo en tanques agitadores donde se carga el electrolito
gastado y calcina fina. El hierro presente se oxida con bióxido de
manganeso y precipita como un compuesto insoluble, junto con el As, Sb y
otras impurezas.
El residuo (ferritas de zinc), es enviado a la planta de flotación, en donde se
recupera los sulfuros de zinc y la plata en forma de concentrado. Una gran
parte de la cola (ferritas de zinc) remanente es tratada en la planta de residuos
lixiviados de zinc (“Zileret”) donde se genera un fume y la otra parta es
enviada al depósito de Huanchán, donde es almacenada, para su probable
posterior tratamiento.
La solución impura de sulfato de zinc producto del proceso de lixiviación, es
derivada a la unidad de purificación donde las impurezas como el cobre,
cadmio y pequeñas cantidades de arsénico y antimonio son precipitadas
usando polvo de zinc. Esta solución es filtrada y el residuo es enviado al
proceso de lixiviación para su tratamiento y obtención de una esponja que es
finalmente dispuesta hacia depósitos de la empresa BEFESA en la ciudad de
Lima, mientras que la solución purificada es enviada a la unidad de electrólisis.
La electrólisis de la solución de sulfato de zinc se realiza entre cátodos de
aluminio y ánodos de plomo-plata. Luego de una etapa de electrodeposición de
16 horas los cátodos son extraídos de las celdas y el zinc electrolítico que se
forma en los catados es deslaminado y enviado para ser fundido en un horno
de inducción.
Planta de Flotación Antigua
La totalidad de los residuos lixiviados de zinc pasan por las celdas de flotación
para recuperar los sulfuros (Zn-Ag), que son comercializados como
concentrados. Los residuos lixiviados de zinc (65 t/día), se distribuye de la
siguiente manera: 50 t/día para ser tratados en la Planta Zileret y los 15 t/día
restantes son enviados a las Pozas de Almacenaje en Huanchán, a 3 km. del
Complejo Metalúrgico
Planta de Flotación Nueva
El tratamiento de las ferritas de los depósitos de Huanchán se realiza en la
Planta de Flotación nueva de 500 t/día de capacidad a fin de obtener 500
toneladas/mes concentrado Zn-Ag de calidad vendible.
Planta de Tratamiento de Residuos Lixiviados de Zinc (ZILERET)
Los residuos producidos (ferritas de zinc) en la planta de tostación de
zinc son tratados en la Planta de Tratamiento de Residuos Lixiviados de Zinc
(Zileret), donde mediante procesos de reducción y oxidación, se logra separar
el hierro como esponja de hierro, y el cobre, plomo, zinc, cadmio e indio como
óxidos (“fumes”).
En la Unidad de Hidrometalurgia de Zileret, los óxidos esfumados son
sometidos a procesos hidrometalúrgicos con la finalidad de recuperar los
metales pesados obteniéndose como productos finales una torta de sulfato de
plomo, una solución de sulfato de zinc y un cemento de indio que son enviados
respectivamente a los lechos de fusión de plomo, a la Planta Electrolítica de
Zinc (Unidad de Lixiviación) y a la Planta de Indio.
Planta de ácido sulfúrico
El fin principal de esta planta es el de la captación de los gases de SO2
generado en el tostador de cama turbulenta del circuito de zinc para su
posterior transformación en ácido sulfúrico en la planta respectiva. El gas
ingresa a un precipitador electrostático seco para recuperar el polvo que
arrastra para luego pasar a través de una torre de lavado en donde se enfría. El
agua de descarga de la torre saturada de SO2 pasa por un depurador de
gases, donde una corriente de aire, extrae la mayor parte del gas SO2. El gas
recuperado es alimentado de nuevo a la torre de secado.
Planta de oxígeno
En esta planta se fracciona el aire líquido en sus componentes, aprovechando
las diferentes temperaturas de ebullición de los mismos.
Depósito de Escorias y Ferritas Huanchán
En la zona de Huanchán se depositan los residuos del procesamiento de los
concentrados de cobre, plomo y zinc. Diferenciándose claramente en dos tipo
de residuos conocidos como escorias proveniente del circuito de procesamiento
de los concentrados de cobre y plomo; y el residuo del procesamiento del
circuito de zinc denominado ferritas.
Pilas de Escorias del Circuito de Plomo y Cobre
Las escorias de cobre y plomo son dispuestas en pilas de almacenamiento de
varios metros de altura, las cuales han sido apoyadas sobre el terreno natural
de la zona. Las pilas de escorias abarcan un área de 25 has. Los taludes de
configuración de las pilas de escorias siguen el ángulo natural de
reposo del material que es de aproximadamente de 30° y 45°. Durante la
historia de la vida útil del depósito no se han registrado deslizamientos
motivados por eventos naturales ya sea movimientos telúricos o tormentas
extraordinarias.
Depósitos de Ferritas del Circuito de Zinc
El área de acumulación de las ferritas de zinc, ubicada sobre la margen
izquierda del río Mantaro, a 1,5 km. al sureste del CMLO. En esta zona se
ubican seis pozas de almacenamiento de ferritas de zinc las cuales ocupan un
área total de 104 404 m2.
Las pozas están confinadas por diques de contención de material aluvial que
alcanzan una altura aproximada entre 5 y 8 m, adyacente a la rasante de la
carretera. Las pozas han sido denominadas 1, 2, 2A, 3 y 4 la que se divide en 4
fases o pozas impermeabilizadas.
Por otra parte las ferritas contenidas en la Poza 4B vienen siendo procesadas
en la planta de flotación nueva, los residuos de esta planta son filtrados y
transportados hacia las pozas impermeabilizadas.
El agua de las pozas de ferritas es captada y recirculada dentro de las pozas
de ferritas, el agua también se emplea para el lavado de neumáticos de los
camiones que transportan las ferritas.
Botadero de Desmonte de Construcción Cochabamba
Este botadero se encuentra ubicado aproximadamente a 7 Km. hacia el sureste
de la Oroya.
Fundición de la Oroya cuya área es de propiedad de DRP.
Este botadero se extiende en un área aproximada de 2.5 has. Recientemente el
relleno ha sido reconfigurado en sus taludes adyacentes al río Mantaro para
mejorar sus condiciones de estabilidad física.
El botadero de desmonte se encuentra circunscrito por la carretera La
Oroya Huancayo y el río Mantaro. La cuenca drena hacia el botadero, se
encuentra conformada laderas de cerros rocosos con casi nula cobertura de
suelo.
Relleno Sanitario Cochabamba
La terraza Cochabamba se encuentra en el distrito de La Oroya, provincia de
Yauli, Departamento de Junín, a una altitud promedio de 3 700 msnm,
cubriendo un área de 28,3 has. Se trata de una terraza aluvial ubicada en
el flanco izquierdo del Río Mantaro, a 9,5 Km. al sureste de la Fundición
de la Oroya; y cuya área es de propiedad de DOE RUN.
El área del relleno sanitario se ubica al norte de la carretera con dimensiones
de 80 x 210 m con una profundidad promedio de 3 m cubriendo una extensión
de 1,68 has. Esta área está prevista para ser desarrollada en tres etapas, cada
una de las cuales tendrá un área de 0,56 has.
El único cuerpo de agua presente adyacente al área del relleno es el río
Mantaro, que discurre en dirección a la ciudad de Huancayo.
Cantera de Sílice Huislamachay
La cantera Huislamachay ocupa un área de 14,2 hectáreas. La
explotación de la misma se ha realizado en dos sectores claramente
delimitados y denominados Tajo El Codo y Tajo Edilberto, respectivamente.
Visualmente se tiene una zona disturbada de 10,6 hectáreas, en la que se
identifican dos tajos de 35 m y 45 m de profundidad aproximadamente.
Instalaciones de Manejo de Agua
DRP construyó un canal en el lado sur de la cantera para el propósito de
capturar el agua de escurrimiento del sitio. Asimismo, DRP instaló tres pozas
de sedimentación de dimensiones aproximadas 2 m x 2 m x 1 m, para el
tratamiento de agua y el control de sedimentos y sólidos. Durante la operación,
y ahora en la etapa de cierre de la cantera, DRP realizó el monitoreo del agua
en el canal en cuatro puntos, siendo los parámetros analizados pH,
conductividad, TSS, SO4, y metales disueltos.
Edificaciones
Las únicas edificaciones existentes en la cantera son una habitación que
cumple la función de almacén y los servicios higiénicos. El almacén es una
edificación rectangular de 6,0 m por 3,5 m, construida sobre una losa de
concreto simple, las paredes son de bloques de concreto de 0,3 m de espesor y
tienen una altura promedio de 2,5 m, cuenta con una puerta de ingreso y una
ventana, el techo es de planchas de zinc (calaminas) clavadas sobre una
estructura de madera.
Los servicios higiénicos consisten en un pozo ciego excavado en el terreno
natural, de 1,0 m de diámetro y 2,0 m de profundidad aproximadamente. Sobre
el pozo se ha vaciado una losa cuadrada de concreto de 0,4 m de espesor y
2,0 m de lado, con paredes de ladrillo de 0,15 m de espesor en todo el
perímetro, una pequeña puerta y la cubierta de planchas de zinc sobre
estructura de madera.
2.2.1 Refinería de Plomo y Cobre Huaymanta
Las instalaciones que comprenden la Refinería Huaymanta ocupan
un área superficial de 39,3 has. Las que se muestran en la Figura
2.6.
R e f i n er ía d e P l o m o
El plomo bullón producido en la fundición, con contenidos de
antimonio (Sb), bismuto (Bi) y plata (Ag), se refina
electrolíticamente, por el proceso Betts Modificado en la Refinería
de Huaymanta.
Una vez completado el proceso electrolítico, los ánodos corroídos
quedan con las impurezas insolubles adheridas a sus paredes, y
con electrolito ocluido que debe recuperarse. Luego, los lodos son
desprendidos con agua a presión (35000 l/día) y la pulpa es
enviada al filtro automático “Larox”, obteniéndose una torta de lodo
anódico con aproximadamente 27% de humedad, listo para su
posterior tratamiento en la Planta de Residuos Anódicos. La
solución (filtrado) que sale del filtro Larox es recirculada al
circuito de la Refinería de Plomo.
Luego del período requerido de electrodeposición catódica, los
cátodos gastados son removidos de las celdas electrolíticas hacia
los tanques de lavado para recuperar el electrolito y luego ser
fundidos en una de las cuatro ollas de 160 Toneladas de
capacidad, las cuales son calentadas con petróleo. El plomo
fundido es calentado hasta 450ºC y agitado vigorosamente con
hidróxido de sodio (NaOH) para espumar el arsénico, antimonio y
estaño remanentes. El plomo refinado es moldeado en barras de
46 kg. y eventualmente en blocks de 860 Kg para su
comercialización.
El proceso utilizado no genera efluentes, por tratarse de un
circuito cerrado.
R e f i n er ía d e Co b r e
En la Refinería de Cobre, los ánodos de cobre blíster provenientes de
la fundición de cobre, son sometidos a un proceso de electrólisis,
obteniéndose el cátodo de cobre refinado, que es vendido como cátodo
o fundido y moldeado como wire bar.
El electrolito se purga (“bleed off”) diariamente, separándose
aproximadamente 30 000 l/día para mantener el nivel de impurezas
en los rangos requeridos por el proceso.
Esta solución es neutralizada por adición de chatarra de cobre refinado
y saturada por evaporación para producir sulfato de cobre de grado
comercial. El 75% de esta solución retorna al inicio del proceso de
neutralización y el 25% restante es sometida a cementación con
chatarra de hierro para recuperar el cobre. La solución ácida
agotada o solución ferrosa es enviada a la Planta de Tratamiento
de Aguas Industriales. Actualmente esta planta no genera efluentes y
los lodos anódicos obtenidos son tratados en la Planta de Residuos
Anódicos.
Entre el 75% y 80% de los cátodos producidos en las celdas
electrolíticas, son comercializados directamente como cátodos de cobre de
calidad B y en ocasiones de acuerdo a pedido en diferentes formas: barras
(wire bars) en pedidos especiales. El agua de enfriamiento pasa por unas
pozas de decantación y filtración con paneles de yute que minimizan el
contenido de TSS antes de ser vertidas al río Yauli