Análisis operacional y estudio experimental base para el desarrollo de herramienta estimativa de consumo de cal-División Andina-CODELCO

Abstract

El presente trabajo fue desarrollado en las dependencias del laboratorio metalúrgico de División Andina Codelco, cuyo objetivo general fue realizar un análisis de la operación de las plantas de cal y además generar una herramienta de estimación a escala laboratorio de consumo de cal, a través de datos operacionales o datos de laboratorio. Este trabajo surge de la necesidad de una forma de estimar el consumo de cal y además de identificar las variables que poseen mayor trascendencia tanto en el consumo, como en la variabilidad, así de este modo plantear mejoras que permitan disminuir el consumo. Las pruebas de preparación de lechada a escala laboratorio y las pruebas de flotación indican que hay presencia de aguas altamente iónicas que impactan en el consumo de cal y también en el funcionamiento de las plantas de preparación de cal. En torno al agua, la mayor influencia en la dosificación de cal, tanto en las variables operacionales como de control, es el tipo de agua; en variables como calidad química, presencia de iones como HCO3−,Mg2+,Ca2+ generan problemas de sobreconsumo por la precipitación de compuestos al interactuar con el Ca(OH)2; además iones como SO4−2 hacen que la operación de hidratación de cal sea deficiente por la formación de CaSO4, por otro lado, en relación a la cantidad de agua a utilizar en el proceso de hidratación de cal, los resultados revelan que no operar con una cantidad fija de agua por cantidad de cal viva (100 g) a hidratar genera un aumento en la cantidad de rechazo, variaciones significativas en la granulometría de lechada de cal junto con un aumento en el consumo, estos resultados muestran que la mejor proporción es 100 g de cal viva con 300 mL de agua, además de ratificar que alimentar el proceso de hidratación con agua bajo 25°C produce una disminución de la ley de Ca(OH)2 en la lechada. Según la data operacional disponible, se tienen resultados favorables respecto a la relación entre la mineralogía de alimentación planta y el consumo de cal a nivel planta, sin embargo, los resultados del modelo multivariable son pobres, con un coeficiente de determinación (R2) de 0.17, cuyo resultado es atribuido al nulo control en los puntos de adición de lechada al sistema molienda-flotación. Por último, el análisis llevado a cabo en la planta de preparación de lechada muestra que la planta posee bastantes falencias, sin embargo las más relevantes en torno al consumo de reactivo se atribuyen al nulo control, tanto de la temperatura de agua de alimentación a ambas plantas de preparación con agua a temperatura ambiente, como también al poco control de la cantidad de cal adicionada a los hidratadores, los cuales no tienen lectores de flujo másico; además de sistemas de preparación de lechada deficientes, cuyo parámetro actual de funcionamiento es en función de la temperatura del reactor, sin tomar en consideración la temperatura del agua de alimentación.