Diseño Conceptual de un Proceso de Producción de Molibdato de Cobre

Abstract

Bajo el favorable escenario en que se encuentra la minería del país, se decide estudiar al molibdato de cobre, especialmente su proceso productivo, que aún no se ha implementado ni industrializado, con la idea de diseñar un proceso productivo eficiente, confiable y que sea capaz de entregar nuevos conocimientos en el área de desarrollo de la metalurgia del país. Como idea central de este trabajo está la elaboración del diseño conceptual de un proceso para la producción de molibdatos de cobre; para ello además se realizaran experiencias a nivel de laboratorio con el fin de determinar condiciones de síntesis óptimas de los molibdatos de cobre, estudiar la cinética de la cristalización de estos molibdatos y realizar una ingeniería de perfil enfocada en el proceso productivo, el mercado, el uso industrial del los molibdatos y una evaluación económica potencial del proceso. Con el fin de cumplir todos los objetivos propuestos se hizo un minucioso y profundo trabajo divido en tres principales etapas: una búsqueda bibliográfica que incorporó datos previos sobre el proceso estudiado; otra parte experimental, que entregó condiciones de síntesis del molibdato de cobre y algunos datos sobre la cinética de la reacción y una tercera etapa enfocada principalmente al desarrollo de la ingeniería de perfil del proceso productivo del molibdato de cobre. Se fijó como meta de producción la cantidad de 250 [ton/año] de molibdato de cobre, cifra que representa alrededor del 0.05% del total de productos químicos preparados en el mundo en base a molibdeno. El tipo de operación escogido es del tipo discontinuo o batch, realizando dos batches al día. La materia prima utilizada es sulfato de cobre, molibdato de sodio y agua. El proceso se puede dividir en tres etapas principales: preparación del licor madre, cristalización del producto y obtención el molibdato de cobre en forma de polvo seco. La temperatura de operación es de 25 ºC y a un pH entre 4 y 5. El tiempo necesario para la correcta formación de los cristales de molibdato de cobre es de 3 a 5 horas. En materia económica el principal y mayor costo lo representan los equipos y su instalación, y su monto estimado es de $96.000.000 de pesos. La energía requerida al año es de 7.000 [kW] para los equipos que consumen energía eléctrica y 2.340 [m3 gas] para el secador de lecho fluidizado. Con lo anterior se concluye que el proceso es perfectamente ejecutable y un valor sugerido del molibdato de cobre es 55 [US$/kg], con lo que se obtiene un 15% de ganancias, sin embargo se estima que este valor es aún algo elevado para el mercado.