EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE SISTEMA AUTOMÁTICO DE DETECCIÓN DE CORTO CIRCUITOS EN REFINERÍA DE COBRE CHUQUICAMATA – CODELCO

Abstract

La Corporación Nacional del Cobre de Chile (Codelco) es una empresa autónoma, propiedad del Estado de Chile y la mayor productora de cobre del mundo. Concentra, además, el mayor nivel de reservas y recursos mundiales de cobre y es el motor del desarrollo del país. La división Chuquicamata, perteneciente a Codelco, se ubica en la comuna de Calama, a 650 kilómetros al norte de Santiago de Chile y a 2870 metros sobre el nivel del mar. Este yacimiento posee el rajo más grande del mundo, cuya producción corresponde a cátodos electrorefinados y electroobtenidos con una pureza de 99,99 % de cobre. Este trabajo se enfoca en l proceso de electrorrefinacion electrolítica. La refinación electrolítica o electro refinación es el último proceso metalúrgico al que es sometido el cobre sulfurado en nuestro país antes de ser embarcado al extranjero en formato de cátodos de cobre. Dentro de este contexto la Planta de Refinación Electrolítica de la división Chuquicamata es la sección funcional final del proceso de producción de cátodos de cobre, donde por medio de procesos (electrorefinación) y operaciones (manejo de electrodos, manejo de materiales) se obtienen los cátodos de cobre de 99,999% de pureza. Una de las grandes preocupaciones en las refinerías de cobre es la calidad de cobre obtenido. Los cátodos deben poseer una alta pureza (99,99% de Cu) y el proceso debe ocurrir con eficiencias de corriente entre 94% y 98%, lo cual es una labor compleja en los tiempos actuales ya que el crecimiento de los cátodos está influenciado por parámetros de proceso para los cuales la refinería se encuentra diseñada, pero también por parámetros operacionales, tales como planes de mantenimiento, reducciones de personal o personal no adecuado para las tareas diarias que se deben realizar para el mantenimiento del proceso. Dentro de los grandes problemas que se encuentran en la operación de la refinería están los corto circuitos, estos se forman cuando existe un contacto directo entre cátodo y ánodo por diferentes razones que se explican en el presente trabajo. La manera de eliminar estos cortos circuitos es mediante inspección con cámaras térmicas manuales, operadas por un operador en conjunto con una cuadrilla que elimina, mediante métodos físicos, el corto detectado En la búsqueda de mejora continua la refinería de Chuquicamata implemento un piloto de tecnología térmica denominada MAT, propiedad de la empresa INNOVAXXION. El piloto logro detectar que una vez eliminado los corto circuitos, un 52% de estos volvía a formarse, ademas detecto que un 18% de las horas utilizados por la cuadrilla se encontraban innecesariamente ocupadas en inspección. En cuanto a los costos y beneficios de la implementación de esta tecnología para toda la nave de electrorrefinacion se tiene que desde el punto de vista financiero, en un horizonte de 7 años, la única manera del que el sistema de detección temprana de corto circuitos sea rentable es aumentando las toneladas producidas. Actualmente la refinería posee una ocupación operativa de un 86,5%. Desde el punto de vista económico y de acuerdo con el análisis de sensibilidad correspondiente, el principal efecto sobre los costos del sistema y su viabilidad financiera, recaen en un aumento de producción. Lo anterior se traduce en un aumento de cobre catódico grado A producido. A un horizonte de 7 años, esto se traduce en casi 630 toneladas más de cobre catódico grado A producidos. Desde el punto de vista de horas hombre y eficiencia de corriente, el sistema no es viable desde el punto de vista financiero. Finalmente, se ve una tremenda oportunidad de cambiar una practica arraigada en la operación, como son las cuadrillas de inspección, un cambio de paradigma y una implementación de tecnologías que apuntan hacia la llamada industria 4.0.