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• Elizabeth Roque Palma

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Capítulo I Introducción

Cuando se comenzó la práctica profesional, se dio a conocer, después de un reconocimiento de la planta, los temas en los cuales debía trabajar, estos temas estaban relacionados con algunas debilidades que actualmente presentaba el CENTRO MINERO RADOMIRO TOMIC, en el área de EW y el patio de comercialización. Estas debilidades se describen a continuación: Las placas madres sufren diversos daños en todo el proceso, esto quiere decir en cada etapa de trabajo, desde la siembra hasta su posterior cosecha y despegue en el patio norte, por lo que es necesario crear un mecanismo que permita identificar las zonas de mayor impacto, evaluar los tipos de daños y tratamientos que se realizan a la placa antes de ingresar a la nave. El control de las placas disponibles y por reparar lo mantiene un nuevo sistema de registro de la vida útil de la placa, este procedimiento consiste en la trazabilidad de placas (en stock), la solución mencionada la propuso la nueva empresa contratista encargada del remanejo de las placas madres (ICL Ltda.). Esta idea permitirá disminuir el deterioro de las placas madres, pudiendo tener un stock que permita a la nave trabajar sin interrupciones.

La planta de EW controla la producción de cobre mediante el conteo de placas con deposito y rechazos derivados al despegue manual, este registro lo realiza un software llamado PI System, el cual cuantifica solo un tipo de rechazos de placas madres del stripping machine, esto genera un número de placas rechazadas no acorde a la real, ya que existen tres tipos de rechazos: rechazo por carrusel (estación 2), rechazo por atrapamiento y rechazo por ventana producido por cortocircuitos en la nave. De estos rechazos, sólo se contabiliza por el PI la salida por carrusel, de manera que para obtener un conteo real de placas desplacadas en el patio norte, es necesario incluir los tres tipos de rechazos. De manera que para mantener un control verídico de 1

las placas que se desplacan, se debe mantener un control directamente en el patio norte, contando además las placas blancas o con bajo depósito, para comprobar si es posible cumplir con la estimación que propone Codelco con respecto a la masa depositada de cobre por placa (50 Kg de Cu).

Durante mi estadía como estudiante en práctica surgió, en la planta un problema con respecto a la generación excesiva de chaparra, lo que perjudica económicamente al centro minero, ya que este tipo de cátodo presenta características de muy baja calidad, la cual no se suele comercializar. Este cobre, en su mayoría presenta defectos remanejables, pudiendo aumentar su valor en el mercado. El problema es que actualmente no se remanejan por diversos factores y las posibilidades de disminuir o desaparecer su generación es identificar el origen de esta chaparra, corroborando la generación de ésta, proveniente del despegue en el patio norte, controlando los atriles de disposición de cátodos provenientes del despegue manual y de las máquinas 1, 2 y 3. Además es necesario erradicar la falta de remanejo de los cátodos considerados como chaparra que poseen defectos físicos que se pueden corregir mecánicamente.

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Capítulo II Descripción general de la faena o empresa.

En Agosto del 2002 las divisiones Chuquicamata y Radomiro Tomic se unieron dando paso a la creación de la división CODELCO Norte. Sin embargo, a finales del año 2010, el presidente Ejecutivo de CODELCO, Diego Hernández, informó en Calama que la Vicepresidencia de Operaciones Norte quedará conformada por las divisiones Salvador, Ministro Hales, Chuquicamata y Radomiro Tomic, aclarando que estas dos últimas –que hasta ahora conforman la División CODELCO Norte- comenzarán su separación a partir de ese momento, proceso que debe culminar en enero de 2011. (1) La localización del proyecto corresponderá a las instalaciones industriales de Radomiro Tomic, ubicadas a 45 kilómetros al NE de la ciudad

de Calama y a 15

kilómetros al norte de Chuquicamata, en la comuna de Calama, Provincia de El Loa, Región de Antofagasta. (fig. 1). La mina Radomiro Tomic es un yacimiento de cobre explotado por el método de rajo abierto, que extrae actualmente minerales oxidados, los cuales son procesados en las instalaciones de Hidronorte. La operación de la faena minera RT está orientada a la producción de cobre catódico de alta pureza a partir de los minerales oxidados existentes en la mina RT. Actualmente, la operación minero-metalúrgica de RT se distribuye en aquellos procesos de preparación del mineral (Área Seca) y en aquellos relacionados con la recuperación del cobre y la producción de cátodos (Área Húmeda). Las operaciones asociadas al Área Seca de la faena son las siguientes: • Explotación de la Mina. • Chancado y Acopio del Mineral. • Curado del Mineral. Las operaciones asociadas al Área Húmeda, denominada planta Hidronorte, son las siguientes: 3

• Lixiviación Primaria del Mineral en pilas dinámicas. • Lixiviación Secundaria de Ripios. • Lixiviación de Minerales de Baja Ley (OBL) Dump 2 y mixtos en Dump 2 fase III. • Extracción por Solventes (SX). • Electro-obtención (EW). •Comercialización (Patio de embarque).

Fig. 1: Mapa con la ubicación del centro de Trabajo Radomiro Tomic.

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La nueva división de Codelco anotó el año 2010 un récord en la producción de cátodos de cobre. El total fue de 309 mil 400 toneladas de cátodos de cobre fino durante el año 2010. La producción rompió la marca impuesta que era de 304 mil 705 toneladas, es decir casi 4 mil 700 toneladas más de lo proyectado. Radomiro Tomic marca un récord histórico, superior al del año 2009, al realizar una producción comercial de 309 mil 400 toneladas de cobre catódico. Los recursos geológicos superan los 800 millones de toneladas de mineral del tipo óxidos principalmente atacamita (CuCl2*3Cu(OH)2), arcillas de cobre y crisocola (CuSiO3*2H2O), con una ley promedio de 0,59% de cobre. El proceso productivo de la gerencia de extracción y lixiviación norte del centro de trabajo Radomiro Tomic, comienza con la geología del yacimiento. Con los datos obtenidos se hace la planificación para luego diseñar la secuencia de explotación del yacimiento (fig. 2). A diario se extraen cerca de 430 mil toneladas, con una relación lastre/mineral de 1:5, utilizando métodos convencionales en perforación, tronadura, carguío y transporte. El mineral de la mina tiene cinco vías de tratamiento: -

Tratamiento OBL en dump 2.

-

Tratamiento de mixto en dump fase III.

-

Tratamiento de mineral sulfurado hacia Chuquicamata.

-

Tratamiento de mineral con lixiviación primaria en pilas dinámicas.

-

Tratamiento de lixiviación secundaria de ripios.

En la operación se considerará el transporte de minerales oxidados de baja ley desde la mina hasta las instalaciones del Dump 2, éste ocupa una superficie total aproximada de 460.000 m2 con una altura total de 60 metros, en donde serán lixiviados en botadero mediante parrillas de riego conformadas por líneas de goteros distantes de 75 cm entre una y otra, este riego se realiza bajo la aplicación de un flujo intermitente con una tasa de irrigación de 75 l/h/m2 con un ciclo de lixiviación de 300 días. La soluciones obtenidas en la etapa de lixiviación serán procesadas posteriormente en las plantas SX/EW, en donde la recuperación del cobre es de un 41,8% contenido en el mineral. En el Trienio 2008-2010 una parte de este mineral (OBL 0,3%Cu) sin chancar (granulometría ROM de hasta 1500 5

mm) se enviará directamente al Dump 2 para su apilamiento y posterior lixiviación, mientras que los minerales mixtos se enviarán a un stock de mixtos ubicado cercano al sector de acopios, desde donde serán cargados a un chancador móvil que reducirá el tamaño del mineral a 1 pulgada, con una tasa de tratamiento de 15 ktpd. Una vez chancado, los minerales mixtos serán cargados en camión para su traslado y disposición en pila de sector carpeta OBL al costado Dump 2 Fase III. El proceso actual de lixiviación del OBL, la recuperación de soluciones (ILS, Intermediate Leach Solution) y el envío de éstas hacia las pilas de lixiviación dinámicas de mineral de RT no sufren modificaciones. Estas instalaciones fueron diseñadas para permitir el beneficio de 81 millones de toneladas de mineral, proceso que se encuentra autorizado ambientalmente mediante las Resoluciones Exentas N° 216/02 y la Resolución Exenta N° 276/06, ambas de COREMA Región de Antofagasta, para la lixiviación de minerales de baja ley Dump 2 y lixiviación de minerales de baja ley Dump 2 Fase III, respectivamente. Dado que el plan minero quinquenio 20082012 considerará la continuidad de las operaciones de lixiviación de minerales OBL, se requerirá una ampliación de la superficie que será intervenida con el propósito de extender la vida útil del Dump 2 actualmente en operación, lo cual permitirá recibir las toneladas de mineral adicionales a las 81 millones de toneladas proyectadas originalmente, que serán aproximadamente 50 millones de toneladas.(2)

Fig. 2: Disposición de los distintos tipos de minerales en la mina RT. 6

Durante el período 2008-2009 los minerales sulfurados extraídos de la mina RT serán transportados en camiones de extracción de alto tonelaje (300

toneladas) hasta el

chancador primario E4 de la planta concentradora existente en Chuquicamata. En esta planta se procesa actualmente el mineral correspondiente a sulfuros enviados desde la mina Chuquicamata, mediante etapas de reducción de tamaño y posterior tratamiento en etapas de flotación, obteniéndose concentrados de cobre y de molibdeno, que son tratados en la Fundición de Concentrados y Planta de Molibdeno, respectivamente. El mineral sulfurado de RT será procesado en conjunto con el mineral proveniente de Chuquicamata, manteniendo la capacidad actual de procesamiento de 182 ktpd. Por lo tanto, no se modificarán las condiciones operacionales actuales de la concentradora, sólo se modificará el origen de los minerales alimentados a proceso. Desde el año 2010 al 2012, se reemplazará el transporte de sulfuros RT vía camiones, por un sistema que consistirá en una estación de chancado primario en superficie del tipo estacionario o semi móvil, ubicado fuera del límite final del rajo RT, seguido de un sistema de correas transportadoras tipo sobre terreno (overland) y en descenso hacia el área de Chuquicamata, donde descargarán a un nuevo silo de almacenamiento (Stockpile), ubicado al sureste de la Estación de Transferencia Principal (MTS) en Chuquicamata. Este silo contará con su correspondiente conexión al sistema de correas aguas abajo de la MTS, con destino a las plantas concentradoras A0, A1 y A2 existentes en Chuquicamata.(2) El mineral tratado en lixiviación primaria en las pilas dinámicas procedente de la mina es triturado por el chancador primario, el cual tiene por función reducir el tamaño del mineral a menos de 10 pulgadas. El chancador es de tipo giratorio, con una capacidad para procesar 10.500 ton/hora. Luego de pasar por este equipo el mineral es conducido vía correa transportadora hasta el acopio de mineral grueso. Este acopio fue proyectado para una capacidad total máxima de 60 mil toneladas de mineral.

Luego, el mineral es

conducido a través de 7 líneas de alimentación hacia el edificio de chancado secundario, con el objetivo de reducirlo a un tamaño inferior a 4 pulgadas. Este proceso utiliza 7 harneros vibratorios, que clasifican el mineral y alimentan la fracción gruesa a los chancadores de cono estándar de 7 pies. El producto es enviado mediante correas transportadoras hacia el acopio intermedio, con capacidad de 40 mil toneladas de mineral. Posteriormente, el mineral es trasladado hacia el edificio de chancado terciario mediante 5 7

líneas con una capacidad de 1600 ton/hora. Cada línea está compuesta por una correa transportadora, un harnero terciario tipo banana y un chancador terciario de cabeza corta tipo Swedala. La siguiente figura (fig. 3) muestra el diagrama de flujo del proceso mencionado.

Fig. 3: Diagrama de flujo del circuito de trituración con sus respectivos Números TAGs. Durante el proceso no se utilizan tambores de aglomeramiento, ya que en la etapa de curado se realiza directamente sobre la correa transportadora utilizando ácido sulfúrico de alta pureza. La correa transportadora descarga el mineral en las canchas de lixiviación a través de un puente apilador, cuyo carro distribuidor va formando las dos pilas dinámicas. Dos pilas de 380 m de ancho por 1.350 m de largo, que pueden ser cargados hasta 10 m de altura. Pendiente transversal 3 - 4 º y pendiente longitudinal 1 - 2º. Cada pila contiene 13,5 módulos con un ciclo apilamiento un módulo 3 a 4 días (fig. 4 y 5). El sistema de irrigación Comprende red de goteros espaciados 0,75m x 0,75 m con un flujo específico 10 l/hr m2, regulador de presión 15 psi, ciclo lixiviación 45 días mínimo (60 80 promedio), 13,5 a17 módulos operando simultáneamente y flujo total de refino de 6.000 a 7.500 m3/h (fig. 6) 8

Fig. 4: Esquema de pila dinámica.

Fig. 5: Esquema del módulo de la pila dinámica. La solución rica es recogida a través de cañerías de drenaje dispuestas en la base de la pila, las cuales por vía flujo gravitacional, conducen la solución hacia las canaletas recolectoras

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(fig 7), las que posteriormente envían el flujo hacia tres piscinas desarenadoras y luego a tres piscinas de almacenamiento (fig. 8)

Fig. 6: Montaje del sistema de irrigación, en algunos sectores de las pila es posible operar con aspersores.

Fig. 7: El sistema de recolección de soluciones comprende lámina de HDPE DE 1,5 mm y tuberías drenaflex espaciadas cada 4 m. Vista de la doble canaleta recolectora (foto pila 1).

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Fig. 8: Diagrama de flujo en el cual se muestra el ordenamiento de los ponds dentro del área de lixiviación. Una vez terminado el ciclo de lixiviación y drenadas las soluciones, se procede a retirar los ripios de las canchas de lixiviación, a fin de poder formar sobre ellas nuevas pilas de mineral. Para esto se utiliza una rotopala, con una capacidad de 10.500 ton/hora, que carga un puente móvil, similar al del sistema apilador. A través de un conjunto de correas de 5 km de largo, el ripio es transportado a botadero, donde se encuentra un Sprader, el cual distribuye este material a una razón de 200 mil toneladas por día, a lo largo de toda su extensión.(3) Las soluciones provenientes lixiviación, deben ser purificadas ya que además de ser rica en cobre también tienen un alto contenido de impurezas. Para esto las soluciones pasan por una etapa de extracción por solventes, la cual está compuesta por 4 trenes, tres de estos son dos etapas de extracción, una de reextracción y una de lavado. Operando en base a la tecnología VSF, cada tren es alimentado con un flujo medio de 1650 m3/hora de solución (fig. 9).

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Fig. 9: Diagrama de flujo de los 4 trenes en el proceso de extracción por solventes. La planta de Electroobtención trabaja con la tecnología Kidd de cátodos permanentes, utilizando cuatro puentes grúas automáticos para el manejo de electrodos, que operan programados con las tres stripping machines de cátodos. Estas operan con una capacidad promedio superior a las 840 toneladas por día para lavar, despegar, pesar, inspeccionar el producto, corrugar, muestrear y formar paquetes de 2,5 toneladas de cátodos de cobre, con una variabilidad del 5%. Una vez disponibles los análisis químicos, tardan un día sus resultados, estos cátodos de alta pureza se arman en paquetes de 60 placas con tres zunchos, pesados en básculas certificadas, etiquetados con códigos de barras y cargados sobre un camión para su transporte al puerto de embarque Antofagasta para su despacho al cliente.(3)

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Capítulo III Descripción del área o sección de trabajo 3.1. Nave de Electroobtención. La práctica profesional se desarrollo en la nave de electroobtención y en el patio de comercialización del Centro de trabajo Radomiro Tomic. La Electroobtención o Electrodepositación de cobre, es la recuperación del cobre como metal, a partir de una solución electrolítica, en una celda electroquímica. La electroobtención de cobre, se realiza en una celda compuesta por unacuba con electrolito (solución acuosa, con cobre y ácido sulfúrico en solución, entre otros), y cátodos sobre los cuales se recuperará el cobre, y por ánodos que deben ser inatacables, para evitar la contaminación de la solución y del depósito. El cátodo puede ser de cobre (tecnología convencional de cátodos iniciales) o de acero inoxidable 316L como es el caso de RT, y ánodos de plomo. Básicamente, en el cátodo se depositará el cobre metálico que hay en solución (electrolito), y en el ánodo, se produce la oxidación del agua, produciéndose gas de oxígeno. Razón por la cual, vemos en los ánodos producirse burbujas (O2 - oxígeno), burbujas que al salir fuera del electrolito, forman una neblina ácida producto del arrastre de electrolito. En las celdas se colocan esferas u otro material, para controlar la emisión de neblina a la atmósfera. El edificio mide 450 mts de largo por 60 mts de ancho. La Capacidad de diseño de la planta alcanza las 300.000 t/a. Comprende tres circuitos hidráulicos y tres circuitos eléctricos, cada uno con dos T/R en paralelo. 1000 celdas distribuidas en seis bancos, del banco 1 al 4 hay 88 filas, las cuales cada fila hay dos celdas; mientras que en el banco 5 y 6 hay 74 filas. Existen 149 de las cuales son de limpieza y se encuentran en el banco 1. La descarga y alimentación del flujo en la celda se realizan por el mismo sector (fig. 10).(4)

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Fig. 10: disposición de los flujos de alimentación y salida en la celda. El ánodo y el cátodo tienen la siguiente composición química:

Fig. 11: Composición química del ánodo. 14

Fig. 12: Composición química del acero 316L. Las variables operacionales a controlar dentro de la nave son las siguientes:

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Dentro de los aditivos debe añadirse el DXG, cuyo objetivo es disminuir las concentraciones de Pb, O y S en el cátodo de cobre, su dosificación está entre los 100 a 150 mg/l. Además, se incorporará un nuevo sistema de aireación dentro de las celdas que permitirá evitar el ocluimiento de materiales particulados en el cátodo.(5) Dentro de la nave se utilizan 4 puentes grúa Femont de 8 ton, automatizados con sistema de posicionamiento de telémetro láser, sistema de visión artificial, control de posición de lazo cerrado, comunicación en tiempo real con sala de control donde se programa la cosecha y se supervisan estados y alarmas, además incorpora un sistema automático para el lavado de cátodos y contactos. Se utilizan Tres máquinas despegadoras de cátodos, tecnología Kidd Creek, capacidad diseño 500 placas por hora cada una. Capacidad Real 200 - 300 placas por hora. El Carrusel consta de ocho estaciones de trabajo, además de una estación de muestreo y enzunchado automático.(5)

3.2. Patio de comercialización y pre embarque SOCOAL Ltda es una empresa cuyo contrato estipula el remanejo y servicio de las placas de cobre que son rechazadas en la máquina despegadora provenientes de la estación 2 de ésta misma (Anexos) el cual debiera corresponder a un 30% de placas rechazadas(6). Dentro de los procedimientos que realiza la empresa figuran los siguientes: -

Confeccionamiento de paquetes de cobre en atriles.

-

Operación en máquina corrugadora de cátodos.

-

Operación en máquina despegadora de cátodos.

-

Lavado de cátodos de cobre en atril.

-

Clasificación de cobre fuera de grado.

-

Enzunchado neumático de paquetes de cobre.

-

Chequeo de paquetes de cobre en piso.

-

Lavado y secado de paquetes de cobre en galpón de lavado.

-

Preparación final de paquetes de cobre para embarque.

-

Arreglo de paquetes de cobre rechazado por los inspectores de calidad.

-

Pesaje en romana.

-

Marcado y etiquetado de paquetes de cobre. 16

-

Confección de briquetas de cobre.

-

Reemplazo de esferas antinebulizantes.

-

Lavado de esferas antinebulizantes.

-

Despegue manual de cobre.

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Capítulo IV Descripción del trabajo realizado Antes de comenzar a trabajar en los temas propuestos para la práctica profesional se realizó un reconocimiento del patio de embarque y se identificó las funciones de trabajo correspondientes a cada área de trabajo. Una vez realizada la actividad anterior, se fijaron los objetivos que se deben cumplir durante la práctica, la primera misión consiste en determinar qué tipo de remanejo es por el que pasan las placas madres antes de permitir su entrada a la nave de EW, para lograr definir el remanejo de placas en todo su esplendor, se comenzó un seguimiento de placas, necesario para identificar cuando y porque se le deben hacer mantención. La segunda misión es proponer un nuevo sistema de control de ingreso y salida de placas madres, esto consiste en una investigación comparativa sobre el desplaque efectivo v/s PI System. El seguimiento de placas facilitó el reconocimiento de las zonas críticas, tanto dentro como fuera de la nave (en el ciclo de la placa madre), en donde es potencialmente posible su daño tanto físico como químico. Además, mientras se realizaban las primeras actividades sobre las placas madres, se realizó una investigación para identificar el origen del aumento de la chaparra acumulada en el sector sur del patio de comercialización, este problema surgió a raíz de que como este tipo de cobre es de muy baja calidad casi no se comercializa. A continuación se describen los procedimientos de trabajo: 4.1

Remanejo de las placas madres: Clasificación de Cátodos: Esta actividad consiste principalmente en la definición de

los cátodos que pasan por la línea de mantención, donde los criterios son: Mantención Menor: Cátodos de acero inoxidable en condiciones de operación, con especificaciones de mantención acordadas: Pulidas, verticales, limpias, con cubrebordes, ganchos y barras derechas. Reparación Mayor: Cátodos de acero inoxidable desoldados cuerpo – barra, falta de orejas, barras en estado no recuperables. Resistencia eléctrica superior a 150 m – Ohm.

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Fuera de uso: Cátodos de acero inoxidable chatarra, deformación y rotura de cuerpo, perdida completa de memoria. Se debió hacer una serie de observaciones en el patio norte, en donde se realizan los trabajos de mantención menor, despegue duro de cobre y recientemente trazabilidad de cátodos. El objetivo de la investigación es identificar como se maximiza la calidad física del cobre depositado en las placas de acero inoxidable o electrodos, producto de una adecuada mantención de éstas. En definitiva se verificó si se cuenta con un stock de electrodos que garantice la continuidad normal del proceso. Las actividades de mantención son que se debieron observar son: Verticalizado de placas: El verticalizado se realiza sin la necesidad de desarme, principalmente en la zona de unión placa-barra, específica para corregir ese punto de unión, (imposible de tratar en máquinas convencionales) logrando la linealidad requerida entre la placa de acero y la barra del cátodo. Este parámetro respecto de su eje central debe presentar una desviación de +-7mm. Control de rugosidad: Cuando la placa se encuentra muy dañada, ésta debe ser sometida a un proceso de pulido. Después de dicho proceso, para que la placa quede aceptada, el rugosímetro debe arrojar valores entre los 0.3 – 0.5 micrones. Resistencia eléctrica cuerpo barra: Esta medida se utiliza para evaluar la calidad de la soldadura cuerpo-barra, los valores esperados deben ser inferiores a 150 m-Ohm. Esta medida se realiza antes de la mantención, para rechazar aquellas que están fuera de rango. Montaje de cubre bordes laterales: Esta técnica asegura la fijación y eliminación de depósitos de cobre que generen un efecto de soldadura entre ambas caras de las placas madre. La mantención de éstos consiste en instalar aisladores de bordes en las placas, ya sea, porque la placa a mantención no llevaba los aisladores o simplemente porque se encuentran en mal estado. Las mesas en donde se instalan éstos, no comprometen la verticalidad del cuerpo de los cátodos ni la horizontalidad de las barras de sujeción.

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Instalación de cinta para cubre bordes: Esta cinta se utiliza en cubre bordes usados que lo requieran. Limpieza de placas y barras: Esta mantención se realiza para eliminar restos de suciedad posterior al pulido - limpieza (Orgánico, polvo, restos de cobre, etc). En estos casos se utilizan sistemas de agua a presión para limpieza de superficies. Pulido del cuerpo: Este pulido consiste en eliminar los residuos y/o imperfecciones de las caras de los electrodos, aplicando un agente abrasivo con la ayuda de una máquina pulidora (rodillos de pulido). Las placas deben ser pulidas en la totalidad de área de depósito y su interfase, no incluye el área de cubrebordes. Enderezado de barra: Esta actividad consiste en enderezar las barras con un mecanismo que produce flexión. Este mecanismo corrige las desviaciones tanto en el plano vertical como horizontal. Una vez que las placas son tratadas deben tener un paralelismo de 0,1mm entre caras y una deflexión de 5,5mm máximo con respecto a la longitud. Limpieza de barras: Las barras se limpian, privilegiando la zona de contacto, y para ello se usan medios que no producen desgaste. Despegue duro de cobre: Esta actividad consiste en despegar el cobre adherido en una o ambas caras de la placa de acero inoxidable. Los cátodos de cobre obtenidos bajo esta modalidad son aplanados (aquellos que lo requieren), contabilizados y apilados para su posterior traslado a las canchas de embarque. Enderezado de ganchos: Los ganchos (orejas) deben estar rectos, para poder ser enganchados por las grúas en la siembra y para ello se utiliza un mecanismo que no produce desgaste ni deterioro en los ganchos. 4.2

Seguimiento de placas reingresadas: Para comenzar la investigación se dispuso de 120 placas (4 racks) marcadas con cinta aisladora roja. Estos racks fueron clasificados según su marca como Falcon sin funda y se midieron 15 placas por rack. Las mediciones fueron las siguientes: 20

Cuantificables: pandeo, resistencia, verticalidad, rugosidad. Para aquello se dispuso de un nivel, pie de metro, rugosímetro y un medidor de resistencia. Visuales: presencia de corrosión por pitting. Los racks a prueba formaban parte de los bancos 1 y 2, por lo que después de su organización al ingreso a la nave, estas fueron enviadas al banco 1. Según nuestros procedimientos de medición, las placas madres se midieron antes y después de estar en la nave para su cosecha. Este procedimiento fue necesario para observar el impacto de éstas en la nave. No todas las placas llegaban al patio comercial, ya que la stripping, a través de sus estaciones, rechazaba placas como también las reingresaba nuevamente a los bancos, de manera que las que se iban de reingreso a la nave se les asumía una buena condición para su posterior depositación. Además de las mediciones que anteriormente se describieron, se hizo una observación visual en el stripping machine, patio norte (zona de despegue manual) y manipulación del puente de grúa. Mediciones realizadas antes del ingreso de las placas a prueba: Primer Rack: Nº de Placas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pandeo (mm)

Verticalidad (mm)

Resistencia Eléctrica (μΩ)

Rugosidad µm

1.2

1.8

108.20

0.427

1.9

2.2

114.47

0.400

2.8

1.6

108.03

0.374

1.6

2.1

111.93

0.399

2.6

2.8

111.40

0.469

2.3

2.4

101.93

0.459

2.3

1.9

118.23

0.452

1.2

2.1

124.23

0.416

1.5

1.9

123.17

0.404

1.8

1.7

121.70

0.468

1.2

1.5

111.40

0.389

2.1

2.7

114.67

0.349

1.2

1.7

113.73

0.416

1.6

1.3

113.13

0.363

1.1

1.4

110.90

0.321

21

Segundo Rack: Nº de Placas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pandeo (mm)

Verticalidad (mm)

Resistencia Eléctrica (μΩ)

1.7

2.7

117.67

0.387

2.3

2.5

117.20

0.411

2.3

1.5

112.80

0.392

1.3

2.8

109.33

0.380

2.3

1.9

111.23

0.408

2.5

1.4

114.67

0.393

2.2

2.4

112.77

0.421

1.7

2

125.10

0.435

2.7

1.9

104.73

0.421

2.1

1.8

109.07

0.440

0.7

1.2

120.00

0.361

1.3

0.9

120.67

0.334

1

1.2

109.00

0.411

1.1

0.7

111.33

0.359

1.1

0.9

97.33

0.342

Pandeo (mm)

Verticalidad (mm)

Resistencia Eléctrica (μΩ)

Rugosidad µm

1.4

0.9

115.00

0.359

0.9

0.6

110.33

0.396

1.4

1.6

102.00

0.392

1.1

1.3

101.67

0.390

0.5

0.9

114.00

0.373

1.1

0.7

100.33

0.408

0.9

1.6

108.33

0.340

0.7

0.2

106.67

0.391

1.2

1.3

103.00

0.410

1

1.2

100.33

0.377

0.7

1.4

103.33

0.341

0.3

1

108.67

0.422

0.7

0.9

96.67

0.358

0.9

1.6

103.33

0.427

1.2

1

97.33

0.372

Rugosidad µm

Tercer Rack: Nº de Placas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

22

Cuarto Rack: Nº de Placas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pandeo (mm)

Verticalidad (mm)

Resistencia Eléctrica (μΩ)

0.8

0.7

105.00

0.393

0.3

1

102.33

0.371

0.5

1.4

108.33

0.370

0.7

1.2

105.67

0.380

0.5

1

98.33

0.337

0.8

1.2

120.00

0.396

0.3

0.9

117.00

0.467

0.3

1

120.00

0.411

0.7

1.1

117.00

0.357

0.2

0.7

110.67

0.409

0.7

0.5

125.00

0.497

0.9

1.1

111.67

0.463

1.3

1.1

106.00

0.367

1

1.6

103.33

0.371

1

0.9

91.33

0.362

Rugosidad µm

El ingreso de las placas a prueba: Esta siembra se realizó el 26 de enero en el banco 1, subgrupo E. 4.3

Detección de las zonas críticas dentro del ciclo de la placa madre, donde es

potencialmente posible su daño tanto físico como químico: Durante la investigación anterior, se dio la posibilidad de controlar la utilización de las placas madres durante su ciclo en la nave de EW y el patio de comercialización. El seguimiento que se le realizo a las placas permitió reconocer los daños que sufren las placas en todo el proceso, esto quiere decir que se investigaron los efectos de cada etapa de trabajo, desde la siembra hasta su posterior cosecha y despegue en el patio norte. La descripción de este proceso será respaldado con fotografías. 4.4

Desplaque efectivo v/s PI System: Esta investigación tiene como objetivo realizar un control de los rechazos de las

placas madres provenientes de la stripping machine. Se debe dejar en claro que existen tres

23

tipos de rechazos: rechazo por carrusel (estación 2), rechazo por atrapamiento y rechazo por ventana producido por cortocircuitos en la nave. De estos rechazos, sólo se contabiliza por el PI la salida por carrusel, de manera que para realizar un conteo real de las placas que ingresan el patio norte es necesario incluir los tres tipos de rechazos. De esta forma se decidió hacer un conteo directamente en el patio norte, contando además las placas blancas o con bajo depósito, que es otro de los objetivos de esta investigación, ya que de acuerdo a este registro se quiere validar la estimación que propone Codelco con respecto a la masa depositada de cobre por placa (50 Kg de Cu). Según lo observado, a pesar de que la placa con depósito (con cobre en ambas caras) pase por la estación 13 exitosamente, aún existen posibilidades de que la placa madre pase a rechazo por la estación 2, llegando de esta forma como placa blanca al patio norte. Esto dificulta tanto a Socoal como a Codelco. Durante las semanas de investigación, se realizó una contabilización de las placas con depósito y blancas del turno de noche por desplacar en el día, las que salían durante el turno de día y las que quedan durante el turno de día por desplacar en la noche. El conteo de placas ingresadas con y sin cobre, se realizó marcando en los racks el número de placas, para identificar los racks que iban ingresando al patio norte. Al mismo tiempo el número de blancas por cara se registraba en una lista correspondiente al turno y al rack. Se realizo además una observación de la estación dos dentro del carrusel en la máquina 3, la idea es ver el comportamiento del rechazo de dicha estación. Dentro de lo observado, se notó que a pesar de que existían placas con depósito en ambas caras y un despegue efectivo dentro del carrusel, aún así estas placas pasaban a ser parte del rechazo contabilizado por el PI.

4.5

Determinar el origen del aumento de la chaparra acumulada en el patio sur,

ubicado en el patio de comercialización:

Esta investigación tiene como objetivo determinar el origen del aumento de la chaparra acumulada en el patio sur. Este trabajo relaciona e integra los siguientes puntos:

24

Corroborar la generación de chaparra proveniente del despegue en el patio norte. Control de los atriles de disposición de cátodos provenientes del patio norte (despegue manual) y de las máquinas 1, 2 y 3. Investigar la falta de remanejo de los cátodos considerados como chaparra que poseen defectos físicos que se pueden corregir mecánicamente. Antes de comenzar la semana de investigación se hizo un reconocimiento, mediante una charla informativa, de las funciones que debe cumplir SOCOAL, tanto en el despegue manual como en el remanejo de cátodos. Durante la semana de investigación se realizó una observación del despegue manual en el patio norte. Esta observación tiene como objetivo visualizar el impacto que sufren los cátodos de cobre, para comenzar a obtener un control con respecto a la producción de chatarra proveniente de esta área de trabajo. Además de una minuciosa observación en el despegue manual, también se realizaron controles en los rechazos de láminas de cobre generadas en las distintas máquinas stripping machine de la nave. Después de la observación realizada en el sector norte, se dispuso a realizar un control a los atriles destinados a trabajar solamente con los cátodos provenientes del despegue del patio norte. Sin embargo a estos atriles le llegaban, también, catodos de las máquinas 1, 2 y 3. Estas observaciones visuales fueron apoyadas por un registro de fotografías tomadas en el patio norte durante la investigación.

25

Capítulo V Resultados y Discusiones 5.1

Remanejo de las placas madres: Durante la caracterización visual se definieron los siguientes aspectos físicos, los

cuales fueron los más habituales durante el proceso de investigación: Desalineamiento de orejas. Pandeo. Pitting. Despegamiento de cubrebordes aislador. Problemas de desplaque de cobre en la placa madre.

Según los puntos anteriores las causas de estos defectos se deben a:

Las causas del desalineamiento de orejas es la manipulación de las placas madres por la grúa horquilla, esto causa un mínimo impacto en lo que respecta al problema del desalineamiento. Otra causa es la manipulación de las mismas por el puente de grúa en la nave de EW. Las posibles causas del pandeo pueden ser debido al desplaque automático del Stripping Machine, también al desplaque manual realizado en el patio de embarque y por la trayectoria y manipulación realizada por el puente de grúa. Una de las principales causas del Pitting puede ser debido a una excesiva concentración de cloruro. Por lo que es necesario conocer parámetros operacionales de la nave como:  Distancia ánodo – cátodo.  Densidad de corriente.  Concentración de Cu en el electrolíto.  Temperatura del electrolíto  Concentración de aditivos 26

Las posibles causas del despegamiento de cubrebordes (aislador) puede ser causa de la concentración de ácido, ya que éste causa el deterioramiento y endurecimiento de la banda aisladora. Las posibles causas de los problemas de desplaque de cobre en la placa madre son las alteraciones en la rugosidad de la placa madre.

Seguimiento de placas reingresadas Según los siguientes gráficos las placas ingresadas poseen valores aceptables (dentro de los límites).

Tendencia del pandeo en las primeras placas a prueba 3 Pandeo (mm)

2.5

Tendencia del Pandeo (1º Rack)

2 1.5

Tendencia del Pandeo (2º Rack)

1

Tendencia del Pandeo (3º Rack)

0.5 0 0

5

10

15

20

Tendencia del Pandeo (4º Rack)

Nº de Placas

Tendencia de la verticalidad en las primeras placas a pruebas 3 Verticalidad (mm)

5.2

Tendencia de Verticalidad (1º Rack)

2.5 2 1.5

Tendencia de Verticalidad (2º Rack)

1 0.5 0 0

5

10 Nº de Placa

15

20

Tendencia de Verticalidad (3º Rack)

27

Tendencia de la Resistencia Eléctrica en las primeras placas a prueba Resistencia electrica (μΩ)

130.00

Tendencia de Resistencia Eléctrica (1º Rack) Tendencia de Resistencia Eléctrica (2º Rack)

110.00

Tendencia de Resistencia Eléctrica (3º Rack) Tendencia de Resistencia Eléctrica (4º Rack) 90.00 0

5

10 Nº de placas

15

20

Tendencia de rugosidad Rugosidad (μm)

0.600 0.500

Tendencia de la rugosidad (1º Rack)

0.400 0.300

Tendencia de la rugosidad (2º Rack)

0.200

Tendencia de la rugosidad (3º Rack)

0.100 0.000 0

5

10

15

20

Tendencia de la rugosidad (4º Rack)

Nº de placas

Después del ingreso de las placas a pruebas se obtuvieron los siguientes registros: La primera cosecha de las placas a prueba se realizo el 01 de febrero. Salieron 14 rechazadas, todas manchadas con orgánico y en general se vio mucho pandeo, verticalidad, poco desgaste en los aisladores y mucho pitting. Tres de estas placas presentaban un brusco impacto en las orejas sujetadoras (dobladas). El reingreso de las placas que no fueron rechazadas, fue en el banco 1, subgrupo B. 28

Verticalidad (mm) 4.4 6 5.5 4.9 6.8 5.9 6.6

Resistencia Eléctrica (μΩ) 118.23 115.11 134.05 139.23 119.07 124.42 123.01

Rugosidad µm 0.12 0.233 0.145 0.112 0.104 0.296 0.156

observaciones corrosión pitting corrosión pitting corrosión pitting corrosión pitting corrosión pitting corrosión pitting corrosión pitting

3.3 3.6 4.2 4.3 3.8

4.5

5

7.5

3.9

6.9

128.21 127.02 125.33 128.6 130.55 126.36 128.01

0.283 0.166 0.187 0.102 0.165 0.242 0.164

corrosion pitting corrosion pitting corrosion pitting corrosion pitting corrosion pitting corrosion pitting corrosion pitting

Nº de Placas Pandeo (mm) 1 2,2 2 4.8 3 3.8 4 2.9 5 4.4 6 4.8 7 3.6 8 9 10 11 12 13 14

5.3 5.9 5.7

5.8

La segunda cosecha se realizó el 07 de febrero. Esta vez salieron 16 placas rechazadas y todas presentaban los mismos defectos que la cosecha anterior, con la única diferencia que esta vez hubieron cuatro placas que se rechazaron por atrapamiento de máquina (Stripping Machine). Los valores fueron los siguientes: Nº de Placas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Pandeo (mm) Verticalidad (mm) 3.5 4 4.6 5 sobrepasa límite sobrepasa límite 4.3 3.5 5 4.6 4.7 5 sobrepasa límite sobrepasa límite 2.2 4.5 3 5.3 3 3.4 2.8 4.6 sobrepasa límite sobrepasa límite 7 5.6 sobrepasa límite sobrepasa límite 3.4 2.8 2.5 1.6

Observaciones corrosión pitting corrosión pitting Atrapamiento máquina corrosión pitting Despegue manual Despegue manual atrapamiento máquina Despegue manual Rayadura Corrosión pitting Despegue manual atrapamiento máquina Rayadura atrapamiento máquina Despegue manual corrosión pitting 29

La tercera y última cosecha observada se realizó en 12 de febrero. En esta oportunidad las placas rechazadas fueron 7 y todas presentaron los defectos que comúnmente sufren las placas por manipulación en la nave de EW. Nº de Placas 1 2 3 4 5 6 7 5.3

Pandeo (mm) 3.8 1.1 4.65 sobrepasa límite 3.8 4.5 4

Verticalidad (mm) 4.2 4 5.9 sobrepasa límite 5.4 5.1 4.9

Observaciones Despegue manual Rayadura Despegue manual atrapamiento máquina Despegue manual Despegue manual corrosión pitting

Detección de las zonas críticas dentro del ciclo de la placa madre, donde es potencialmente posible su daño tanto físico como químico: El seguimiento que se le realizó a las placas permitió reconocer los daños que sufren

las placas en todo el proceso. Desde la siembra hasta su posterior cosecha y despegue en el patio norte. A continuación se presentarán las fotografías de aquellos lugares en los que las placas presentan mayor posibilidad a deteriorarse. Placas a prueba.

30

Fig. 13: placa encintada de color rojo en la fila 26 del banco 1, nótese la presencia de orgánico en los contactos de la barra horizontal tanto de ánodo como cátodo y sobre la superficie del electrolito. Ingreso de las placas a prueba y posible causa de los defectos físicos de la placa.

Fig. 14: En esta fotografía se puede ver el ingreso de las primeras placas a prueba. Durante el traslado de las placas por el Puente de Grúa, suele pasar que mientras ingresan en la celda algunas de las placas se doblan al entrar debido a que chocan con algunos de los ánodos. Esta posibilidad ocurre ocasionalmente, solo en caso de que algunas de las placas ingresadas tengan demasiado pandeo o verticalidad. Como consecuencia esto ocasionaría un aumento en los cortos circuitos de las placas madres. Cosecha de las placas con depósito de cobre.

31

Fig. 15: En esta fotografía se muestra la salida de las placas con depósito de cobre. En esta parte del ciclo de la placa, el Puente de Grúa traslada las placas con cobre hacia la zona de despegue por máquina (Strepping Machine). Durante este movimiento existe la posibilidad de que las placas que traslada el Puente de Grúa, puedan caer al vacío desde una altura considerable, provocando, generalmente, daños físicos permanentes a la placa. Cuando estas placas, después de la caída no sueltan el cobre depositado, se acumulan en unos Racks situados en algunos sectores de la nave, para posteriormente trasladarlas al sector de despegue manual (patio norte). Placas de cosecha que presentan corrosión por Pitting.

Fig. 16: Las placas madres con presencia de corrosión pitting generalmente presentan mucha dificultad en su despegue, tanto en la stripping machine como en el despegue manual en el patio norte, de manera que es uno de los motivos de excesivas deformaciones físicas la placa madre y de cobre.

32

Brazo Robótico que repone las placas por atrapamiento.

Fig. 17: Esta fotografía muestra el brazo robótico, el cual repone aquellas placas que son rechazadas por la estación 2 (rechazo por carrusel. Además éste repone a las placas rechazadas por atrapamiento. Algunas de las placas por atrapamiento se muestran a continuación. Placas por atrapamiento.

33

Fig. 18: Esta fotografía muestra las placas por atrapamiento, estas son recolectadas en un rack especial, el cual es trasladado posteriormente a la zona de despegue manual. Estas placas se encuentran, en general, muy dañadas físicamente por lo que se catalogan como fuera de uso. Traslado de las placas madres, por la Grúa Horquilla, hacia los racks de despegue manual.

Fig. 19: En esta fotografía se muestra el traslado de placas que realiza la Grúa Horquilla, desde la nave hacia la zona de despegue manual. La Grúa Horquilla manipula con las uñas a las placas, sosteniéndolas de las orejas, este movimiento puede causar en ocasiones un gran daño en las orejas de la placas Despegue manual de cobre.

34

Fig. 20: En esta fotografía se muestra el procedimiento de despegue manual de cobre. En este proceso los daños ocasionados hacia la placa madre son menores, por lo que su reparación es viable. Procedimiento del despegue manual.

Fig. 21: Los cátodos de cobres despegados de este procedimiento son enviados a un atril especial para su clasificación de calidad. 5.4

Desplaque efectivo v/s PI System: Los resultados que se obtuvieron de esta investigación son los que se muestran a continuación:

35

Nº de Placas Madres

Registro de placas ingresadas al Patio Norte 16/02/2011 800 600 400 200 0 16/02/2011 16/02/2011 Nº Placas Blancas

127

PI

688

Estudiantes

542

36

Tabla correspondiente al registro contabilizado el turno A (TA). Fecha 07/02/2011 10/02/2011 11/02/2011 14/02/2011 16/02/2011

Estudiantes 866 514 884 624 542

Nº placas blancas 351 214 380 188 254

PI 742 483 831 627 688

Estudiantes v/s PI (%) 14,3 6,0 6,0 0,5 26,9

A pesar de las observaciones realizadas en el carrusel, todavía no es posible dar una explicación consistente al hecho de que rechacen placas madres blancas, teniendo en cuenta que llevaban cobre en las estaciones anteriores y éstas fueron desplacadas de forma exitosa. El conteo de las placas durante el turno de día se comenzaba con un registro de las placas del turno B que quedaban en el patio norte, este método se utilizó para distinguir el comienzo de las salidas de placas del turno de día. Además se contabilizaban, a primera hora, las placas que se encontraban en la estación 2, placas que eran contabilizadas por el PI del turno noche (TB), pero no eran retiradas antes de comenzar el turno A. Esta situación dificulta el conteo diario porque integra placas del turno A en racks del turno B. La consecuencia de este mal registro es la falta de placas en el conteo que realizan los estudiantes v/s PI (gráficos del registro de los días 14 y 16 de febrero).

5.5

Determinar el origen del aumento de la chaparra acumulada en el patio sur, ubicado en el patio de comercialización Actualmente el patio sur dispone de un total de más de 900 toneladas de chatarra, el

cual no contempla con un registro de procedencia.

37

Fig. 22: Disposición de la chatarra en el patio sur.

Fig. 23: Placas despegadas en un rack, en el patio norte. Esta fotografía muestra una deformación física como los dobleces, los cuales pueden ser mejorados mecánicamente.

Fig. 24: Deformaciones que se pueden corregir como el dobles.

38

Fig. 25: Cátodos provenientes del despegue manual, éstas estaban en las placas deformadas por atrapamiento en las máquinas.

Fig. 26: En esta fotografía se puede identificar cátodos con bajos depósitos y con deformaciones como dobleces en las puntas provocada por el despegue manual.

Fig. 27: Cátodos con bajo deposito. 39

El patio de comercialización dispone de un sector en donde se deben ubicar tanto los cátodos provenientes del despegue manual del patio norte como aquellas que salen por máquina. La mayoría de los cátodos dispuestos en estos atriles son del despegue, estas láminas de cobre generalmente presentan defectos físicos que determinan su clasificación física en términos de calidad. En el caso de la producción de chaparra proveniente del despegue del patio norte se produce por:  Bajo depósito.  Quemado de placas.  Deformaciones físicas de los cátodos de cobre en la manipulación del despegue. Según las observaciones realizadas, la producción de esta chatarra se ve directamente relacionada con las siguientes condiciones. Algunas de estas son:  Los cátodos despegados en el patio norte sufren un impacto con deformación física, provocando defectos en las puntas de la lámina de cobre, la cual puede ser remanejada mecánicamente. La principal causa de este problema es el impacto del despegue sobre los cátodos de cobre.

En ocasiones las placas que poseen bajo depósito no pueden despegarse en forma manual, por lo que se derivan a la empresa remanejadora de placas madres (Cátodos Chile). Las causas de este bajo depósito son las siguientes:  Pasivación considerable en las placas madres durante la depositación de cobre en la nave.  Corrosión por pitting en las placas madres. El fenómeno del pitting corresponde a pequeñas o medianas perforaciones que aumentan la adhesión del cobre a la placa de acero, dificultando el posterior despegue

40

del cátodo. Una de las principales causas del Pitting puede ser debido a una presencia de concentración de cloruro.  Finalmente una de las posibles causas del problema de desplaque de cobre en la placa son las alteraciones en la rugosidad de la placa madre.

41

Capítulo VI Conclusiones y Recomendaciones

Según las observaciones obtenidas es posible aclarar lo siguiente: 1.

El mayor impacto físico se puede ocasionar en las siguientes partes del proceso, de mayor a menor grado: 

Mayor impacto físico: placas por atrapamiento (stripping machine). Defectos ocasionalmente irreparables.



Segundo grado de impacto: manipulación de placas en la nave por el puente de grúa. Este es un problema que ocurre ocasionalmente. La manipulación de las placas por la grúa horquilla puede originar deformaciones en las orejas y aumento en la desviación de la verticalidad y pandeo de las placas madres. Según observaciones, de treinta placas dispuestas en un rack, sólo tres en promedio se desalinean en las orejas a causa de la grúa horquilla, el resto no sufre daños mayores.



Mínimo impacto: el despegue manual no causa daños significativos, sólo un lee aumento de la verticalidad y pandeo de las placas madres, originado por un dificultoso despegue.

2.

Según los datos obtenidos

del seguimiento de las placas, las placas son

rechazadas por:  Aumento considerable del pandeo y la verticalidad.  Gran corrosión por pitting.  Mala maniplación del puente de grúa, sin pasar por el stripping machine.  Placas por atrapamiento dentro del stripping machine.

3.

Mientras se realizaba la investigación a cerca del seguimiento de las placas madres, el reconocimientos de los defectos que sufre a lo largo del proceso de electroobtención y su remanejo antes de ingresar nuevamente a la nave, la 42

empresa contratista de mantención para las placas madres, propuso un nuevo sistema de control que consiste en la trazabilidad de cátodos permanentes, este nuevo registro permitiría controlar de manera efectiva el stock de placas disponible para no interrumpir el buen y continuo funcionamiento del proceso de EW.

4.

Es necesario realizar un conteo de las placas rechazadas mucho más profundo, teniendo en cuenta las caras que se encuentran sin depósito para efectos de rendición de cuentas al momento de que Codelco realice su estimación.

5.

Es evidente que no hay una concordancia con el conteo realizado por la empresa remanejadora de cátodos y Codelco con el PI system. Para mejorar el control de las placas que ingresan al patio norte, es necesario realizar un conteo de rechazos en las maquinas de despegue (stripping machine), adicionalmente llevar un control de las salidas de las placas que no son contabilizadas a través del PI System, como es el caso de las placas salidas por ventana y por atrapamiento dentro de la máquina despegadora.

6.

Dentro de las medidas a tomar, para disminuir el margen de error que SOCOAL realiza en su contabilización de placas madres en comparación con la contabilización realizada por CODELCO en su sistema PI son las siguientes: I.

Previo al comienzo del turno, sea el turno A (8:00 a 20:00) o B (20:00 a 8:00). Se procederá a contabilizar las placas que quedaron en el patio norte y marcarlas con alguna cinta la cual indique que estas placas fueron rechazadas en el turno anterior, de esta manera se evitará una mal ejecución al considerarla como parte del rechazo del turno que está a punto de comenzar.

II.

Realizar contabilización durante el turno de las placas que llegan al patio norte desde las máquinas de rechazo 1, 2 y 3. La comunicación con los operadores de las grúas horquillas es muy importante, ya que ellos proveen la información de las placas que son rechazadas de las 43

máquinas despegadoras. Durante la contabilización de placas, se contabilizará adicionalmente las caras que no poseen depósitos (blancas), puesto que codelco corre con una estimación por placa de 50 Kg, de manera que es muy importante tener información turno tras turno de la cantidad de blancas que llegan al patio norte. III.

Una vez finalizado el turno, contabilizar las placas que fueron rechazadas por atrapamiento y cortocircuitos, éstas últimas son rechazadas por las ventanas de la nave de EW. Con una grúa horquilla deben de disponerse en el patio norte y marcarlas con cinta para evitar confusiones.

7.

Aquellas placas que llegan para ser manipuladas en el despegue del patio norte sufren en ocasiones deformaciones producto del desplaque. Estos defectos pueden ser corregidos mecánicamente y de esta forma recuperar la calidad de la placa de cobre. De manera que dentro del despegue en el patio norte sí hay aparición de chaparra.

8.

Es necesario el desarrollo de un método efectivo de tratamiento físico de placas de cobre deformes para recuperar su calidad. Esto consiste en primero, enderezar con un martillo y combo de fierro la placa, de manera que la placa pueda estar alisada parcialmente, luego ésta se debe someter a la corrugadora para un alisado más acabado. La razón por la cual se utilizara la corrugadora es por el hecho que la alisadora del patio de comercialización no cumple su objetivo, de manera que se debe buscar una solución provisoria con los recursos disponibles. Y por último, realizar el conspelado del lote a tratar para su posterior análisis químico, de esta forma la placa de cobre puede subir de calidad química y remanejarse adecuadamente, evitando la acumulación de placas como chaparra en el patio sur de la nave. El procedimiento mencionado anteriormente se puso a prueba utilizando placas de cobre con fuertes deformaciones provenientes de atrapamientos del stripping machine.

9.

La presencia de placas de cobre tipo laminillas que llegan al despegue norte también juegan una parte integral en la conformación de la chaparra total. 44

Dichas placas durante su depositación se pasivan en la nave, saliendo con un deposito bastante insuficiente (muy delgadas) a la hora de cosecharlas, apareciendo inevitablemente chaparra. 10.

La presencia de corrosión pitting en las placas madres con depósito de cobre puede generar chaparra e incluso comprometer la efectividad del desplaque.

45

Referencias 1.-

http://www.equipo-minero.com/index.php/noticias/490-chuquicamata-y-rt-seran-

divisiones-distintas-de-codelco.html 2.- Republica de Chile Comisión Regional del Medio Ambiente la II Región de Antofagasta; “Extraccion y Movimiento de Minerales de Radomiro Tomic Quinquenio 2008-2012”, Paginas 3 a la 20. 3.- Superintendencia de LX/SX/EW Centro de Trabajo Radomiro Tomic, Diapositivas “Apuntes Proceso LX/SX/EW. 4.-Superintendencia de LX/SX/EW Centro de Trabajo Radomiro Tomic, Diapositivas “Proceso de Electroobtención Centro de Trabajo Radomiro Tomic”, páginas 28 a 38. 5.- David Alfaro, información acerca del nuevo sistema de aireciaón y dosificación del aditivo DXG, 15 de Enero del 2011. 6.- Ronald Farías, Administrador de contrato Socoal, Información del contrato de Socoal en la Nave de electroobtención y patio de comercialización, 1 de Febrero del 2011.

46

Anexos Especificaciones Físicas y Químicas de calidad Las especificaciones que se describen tienen como propósito Estandarizar los criterios de calificación física, identificación, peso y formación del paquete de producción, como asimismo ser instrumento para el entrenamiento y uso del cuerpo de inspectores de producto, utilizándose también como documento del Sistema de Gestión de Calidad, ISO 9001:2008, del Centro de trabajo Radomiro Tomic. Este documento tiene como propósito establecer los requisitos para identificar los paquetes de cátodos correspondientes a lotes de producción cuya clasificación final corresponda a Grado A, Estándar1 (STD1), Estándar2 (STD2) , Estándar3 (STD3) y el off-grade, el cual para la empresa contratista TECHTEAM, es el considerado como chatarra o chaparra. Cada paquete de cátodos llevará la siguiente identificación: En los sellos - Mediante sellos metálicos estampados o pintados como sigue: Calidad Final

Marca de Sellos

Grado A

RT

STD1

Sin sellos

STD2

Sin sellos

STD3

Sin sellos

Las especificaciones con respecto a la composición química de cada calidad se muestran en la siguiente tabla (Requisitos para la identificación de cátodos): CALIDAD

CONCENTRACIÓN MÁXIMA (ppm)

QUÍMICA

S

Pb

Fe

As

Sb

A

9

3

5

2

1

STD1

15

5

10

5

4

STD2

30

25

25

15

15

STD3

50

70

30

35

30

47

Los defectos físicos de los cátodos de cobre son los siguientes: A continuación se muestran los diferentes tipos de defectos que surgen los cátodos de cobre en el proceso de electroobtención. Los defectos que se mostrarán tienen origen en la condición de las variables de proceso y en la operación. Nódulos Superficiales:

Fig. 28: En esta fotografía se muestra una superficie rugosa con sobredepósitos de cobre, en forma redondeada y tamaño irregular, con unión relativamente fuerte en el cátodo. Estos nódulos pueden ser removidos mecánicamente. Este defecto físico se presenta, generalmente, en la parte inferior del cátodo y se origina por ocluimiento de partículas en la lámina de cobre Nódulos internos:

48

Fig. 29: En esta fotografía se muestra una superficie rugosa con sobredepósitos de cobre semicirculares de tamaño regular en el cuerpo del cátodo. Éstos se originan en el proceso de nucleación y crecimiento anómalo del depósito, ocasionado por la falta de homogeneidad de carga superficial, la cual se regula con los agentes afinadores de grano. Su presentación no compromete químicamente al cátodo, a diferencia del anterior, su forma es media esfera sobrepuesta en el depósito. Al contrario del defecto anterior, estos nódulos no pueden ser removidos por medios mecánicos. Cortocircuito:

Fig. 30: En esta imagen se muestran deformaciones del depósito en la superficie inferior del cátodo, éstas adoptan una forma ramificada con pequeñas dendritas y está asociado principalmente a la contaminación por plomo, es originado por el contacto entre ánodo y cátodo.

49

Cordón:

Fig. 31: Se puede observar que el cordón son sobredepósitos en los bordes laterales, inferior y superior del cátodo, con un depósito liso, irregular o poroso, se genera por la pérdida de simetría entre el cátodo y ánodo. Parche:

Fig. 33: Esta fotografía se pueden observar incrustaciones de forma irregular de cobre, en la superficie inferior del cátodo, generado por el depósito de materias extrañas.

50

Falta de Depósito:

Fig. 34: En esta fotografía se muestran zonas de bajo depósito, que provocan cátodos de menor peso, con poca rigidez, originados por un menor tiempo que el cátodo permanece en la celda Quemado:

Fig, 35: El quemado es la coloración negra a café oscura, de diferente intensidad, el cátodo pierde el brillo y puede presentar falta de cohesión o disgregarse fácilmente, originada por baja presentación de cobre en el electrolito.

51

Manchas:

Fig. 36: Las manchas son restos de aceite, grasa, o cualquier elemento contaminante en la superficie del cátodo. Doblado:

Fig. 37: El doblado de una o más partes del cuerpo del cuerpo del cátodo dobladas, se presenta con mayor frecuencia en las esquinas del cátodo. Éste es originado principalmente por el mal posicionamiento en la máquina despegadora de cátodos.

52

Sulfato:

Fig. 38: La presencia del sulfato se presenta como manchas de electrolitos de color azul, blancas o celeste en forma total o parcial en la superficie del cátodo, originado por el incorrecto lavado de cátodos. Marca Aislador:

Fig. 39: La hendidura en la superficie del cátodo, se ocasionada por la presencia del aislador anódico, el cual puede perforar el cuerpo.

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Perforado:

Fig. 40: El perforado, como se puede ver en la fotografía, es una interrupción del depósito generalmente en la zona baja ocasionada por la presencia de elementos aislantes o aislador anódico. Bajo Peso:

Fig. 41: El bajo peso, como se muestra en la fotografía, es un cátodo con depósito homogéneo (completo) pero cosechado antes del ciclo normal por lo que su peso no alcanza al establecido, en algunos casos el cátodo no mantiene rigidez.

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Sobredepósito:

Fig. 42: En la fotografía se señala una rebarba (depósito) ubicado en la parte superior del cátodo, originado por el mayor tiempo que se encuentra el cátodo en la celda. Orgánico:

Fig. 43: Como se puede observar en esta imagen, el orgánico lo constituyen restos de solvente orgánico de color café, pegajoso al tacto, provenientes de la solución electrolito, adheridos a la superficie de cátodo, preferentemente se observa en la parte superior. También puede presentarse de forma chiclosa difícil de remover con el simple lavado. 55

Doble depósito:

Fig. 44: El doble depósito mostrado en esta figura es producto del orgánico o corte de corriente en la nave, el cuerpo del cátodo vuelve a depositar cobre en doble planchada. Plomo:

Fig. 45: El defecto señalado es un defecto que tiene origen en el desprendimiento de laminillas de plomo provenientes del ánodo del mismo material. Ocasionado por el ciclo normal de desprendimiento que experimentas típicamente los ánodos de plomo. El defecto se presenta regularmente incrustado en la zona inferior del cátodo. 56

Esquema de la máquina de despegue (Stripping machine)

E N

14

S O

13 12

1

11

10

2

3 6

9

4

57

Descripción del Stripping Machine por estación

2 3

Estación de rechazo carrusel

Transferidor 45º (brazo)

4 Espaciador de placas

6 Etapa de pesaje y carga

10 Etapa de martilleo

11 Etapa de flexión y despegue

12 Etapa de reparación

13 14

Etapa de pliegue y descarga

Transportador de placas

Dentro de la nave de electro-obtención, existen tres tipos rechazos de las placas de acero, ya sea con depósito o sin depósito (blancas):  Rechazo por ventana: cuyo origen se producen en las celdas, productos de severos cortocircuitos. No se contabiliza por PI System  Rechazo por atrapamiento de máquina: éste tipo de rechazo se produce en el tren camino al carrusel. El problema que se produce en este lugar es un mal alineamiento de las placas madres, lo que genera un atrapamiento y detención de las placas al carrusel, dejando como única alternativa la remoción de dicha placa. No se contabiliza por PI System. 58

 Rechazo por carrusel: la decisión de este rechazo se produce en la estación 6, en donde se produce el pesaje y la carga de las placas, si salen con bajo depósito, llegar a las estación 2, son derivadas a un RAC, en donde una grúa horquilla las lleva al patio norte para su posterior despegue. Este tipo de rechazo sí es contabilizado por el PI System.

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