DISEÑO Y EVALUACIÓN DE UN SISTEMA DE BARRAS INTERCELDAS EN REFINERÍA ELECTROLÍTICA DE CODELCO DIVISIÓN VENTANAS PARA OPTIMIZAR EL CONSUMO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

Abstract

A nivel nacional la energía eléctrica es uno de los recursos de mayor demanda en el sector minero, este ítem es el más significativo en cuánto a gastos y puede representar entre un 25% a un 40% de los costos directos totales dentro de una empresa cuprífera. Actualmente la Refinería Electrolítica Codelco Ventanas posee el 50% del consumo energético de la división, y se encuentra por sobre el promedio mundial en la utilización de este recurso. Por lo tanto existe el desafío de buscar alternativas que permitan la reducción y optimización de la energía eléctrica, de modo de alcanzar una mayor competitividad con las demás plantas de electrorefinación del mundo. En base a lo anterior en el presente trabajo se realiza el diseo y evaluación de un nuevo sistema de barras interceldas segmentadas y capping boards, que modifica el actual sistema de transmisión de energía eléctrica entre celdas, de modo de obtener un aumento en las eficiencias de corrientes y reducción del consumo energético de la planta. Durante la evaluación a nivel industrial realizada en el grupo experimental N?49 de Refinería se demostró que al implementar celdas en serie con barras segmentadas, y contrastarlas con celdas con barras continuas se puede conseguir hasta un 1% de aumento en las eficiencias de corrientes y un ahorro de un 3% en el consumo de energía específico, en el mejor de los escenarios. Por otro lado los resultados determinaron una disminución de un 5% en la Resistencia de Contacto promedio, lo que finalmente recae en una reducción de hasta 8 [?C] en la Temperatura de Contacto promedio, además de disminuir en un 11% la corriente disponible para generar un cortocircuito. Sin embargo en la evaluación no se logra visualizar de manera evidente una mejora en la distribución de la Densidad de Corriente, obteniendo en promedio desviaciones cercanas a 40 [A/m2] para las celdas con barras interceldas segmentadas versus 32 [A/m2] de las celdas con barras continuas. Al mismo tiempo se obtuvo un 20% más de cortocircuitos y un 2% más de Rechazo Catódico en las celdas implementadas con la nueva tecnología. Finalmente la nueva tecnología prueba ser una innovación que aumenta los niveles de producción y disminuye el consumo energético, sin embargo no se advierte una clara mejora en la ocurrencia de cortocircuitos y la calidad de los cátodos. Bajo los resultados de eficiencia de corriente y consumo energético sealados se realizó la evaluación económica, que al final del horizonte de evaluación supera los 4 [MMUS$] de beneficio, con una tasa interna de retorno de 79% por sobre la tasa de descuento recomendada de 8%, lo que lo hace un proyecto viable y factible económicamente.