Browsing by Author "BLAMEY CERECEDA, RICHARD DANIEL"
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Thesis EVALUACIÓN INDUSTRIAL DE TECNOLOGÍA DE ÁNODOS EARLESS® EN REFINERÍA CHUQUICAMATA(2016) BLAMEY CERECEDA, RICHARD DANIEL; BLAMEY CERECEDA, RICHARD DANIEL; IBAÑEZ RIVERA, JUAN PATRICIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA METALÚRGICA Y DE MATERIALES; IPINZA ABARCA, JORGE CAUPOLICAN; ESTAY VILLALON, SERGIOEl objetivo general de la presente memoria es evaluar el impacto técnico de la utilización industrial de la tecnología de ánodos Earless® en una celda completa en Refinería Chuquicamata. Esta tecnología surgió ante la problemática que implica el scrap generado y su costo de manejo, transporte y reprocesamiento.La primera prueba industrial de esta tecnología abarcó un ciclo anódico, en el cual se realizó un seguimiento del proceso apoyado con mediciones a una celda con prototipos Earless® y a otra, con ánodos tradicionales a modo de contra muestra. Las principales mediciones fueron: peso de electrodos al inicio y final de cada ciclo catódico, voltaje y temperaturas de contacto de electrodos, voltaje de celda y detección de corto circuitos. Los ánodos Earless® fueron generados con un peso mayor al de diseño, además la única diferencia operacional entre las celdas de prueba ocurrió durante todo el segundo ciclo catódico, manteniendo elevado el nivel de electrolito en la celda con prototipos Earless®.El valor descriptivo que mejor caracteriza al porcentaje de scrap en la celda Earless® es 19,8 % y en la celda de contra muestra, 15,3 %. En la celda Earless®, la eficiencia de disolución anódica de toda la prueba fue de 90,9 % y de depositación catódica, de 89,7 %. En la celda de contra muestra fueron 99,6 % y 97,6 %, respectivamente. En cuanto al consumo específico de energía, para el primer ciclo catódico fue mayor un 7,0 % en la celda Earless® respecto a la celda de control, y para el segundo ciclo catódico, un 4,8 %.En el primer ciclo catódico es cuando existen mayores diferencias significativas en los resultados y observaciones entre las celdas, asociadas principalmente a la existencia de sectores en la celda Earless® con alta presencia de corto circuitos. Estos sectores son aquellos cercanos a prototipos con defectos físicos en el cuerpo del ánodo y daños en el soporte, producto del montaje. En el segundo ciclo catódico, el peso de cátodos y la eficiencia de depositación catódica no poseen diferencias significativas entre las celdas; además la eficiencia de disolución anódica es ligeramente inferior en la celda Earless®, evidenciando que se reduce el impacto producido por el moldeo de ánodos con peso superior a las especificaciones de diseño. Por otro lado, mediciones de temperaturas y voltaje de contacto de electrodos, sugieren que se genera resistencia eléctrica en alguna zona del prototipo Earless®, acompañada de generación y disipación de calor.Mediante una proyección se observa que se podría obtener un porcentaje de scrap de 12,3 % respecto al peso de diseño de un ánodo Earless®, si el comportamiento de disolución anódica dado en el segundo ciclo catódico, ocurre durante todo un ciclo anódico. Además, las geometrías de scrap generadas en la prueba, respaldan una distribución de corriente más homogénea en los ánodos Earless®. Con esto podrían generarse cátodos de mayor peso, sin presentar tempranamente agujeros en el scrap y/o caídas de éstos dentro de la celda, por lo que se realizaron proyecciones para estos escenarios en base a los resultados del segundo ciclo catódico. Para generar cátodos de 180 [kg] es necesario prolongar el proceso en torno a 10 horas, conllevando un porcentaje de scrap de 8,0 %.Los resultados de la primera prueba a nivel industrial en Refinería Chuquicamata, en particular de su segundo ciclo catódico, permiten mantener buenas expectativas de su desempeño, por lo que se recomienda realizar más pruebas, de modo de continuar evaluando en forma industrial y extrapolable sus beneficios.Adicionalmente, se realizaron proyecciones de porcentaje de ánodos Earless® moldeados en distintas fundiciones, en los que se pudiesen presentar dificultades en el montaje con su soporte, debido a lo acontecido en la prueba a algunos ánodos por sus características dimensionales.Será fundamental en trabajos posteriores esclarecer a que se debió el comportamiento de disolución anódica dado en los prototipos Earless®, en particular en el primer ciclo catódico, por lo que se recomienda, generar ánodos rigurosamente ceñidos a las especificaciones de diseño y además, la realización de nuevas mediciones de modo de apoyar una revisión de diseño del prototipo. Además, se desarrolló un balance de calor en una celda de electro refinación con el fin de apoyar el análisis de datos y evaluar aspectos de resistencia eléctrica de los prototipos.
