Evaluación técnico-económica de un enmascador anódico para reducir los costos del proceso de electro refinación reutilizando el "Ánodo Scrap" sin tener que refundirlo

Abstract

Chile es el principal productor de cobre a nivel mundial con un 25% de la producción total y 1.250.000 toneladas de cobre fino al año. El cobre en Chile se obtiene principalmente por vía pirometalúrgica, y la electrorefinación, que es el proceso final de esta cadena productiva, posee un Scrap o remanente de proceso, que varía entre un 15 a un 25%, debe ser reprocesado. El aumento en los costos de producción asociados con el reproceso del Scrap varía, considerando solo a CODELCO Norte, Potrerillos y Ventanas, entre los 15 y los 46 millones de dólares al año, dependiendo de la tecnología de reprocesamiento. Como una alternativa para reducir o eliminar el costo de reproceso del Scrap, en este trabajo se evalúo, en forma preliminar y a nivel de laboratorio, la tecnología patentada EMT (Electrode Masking Technology). La evaluación técnica del enmascaramiento del ánodo se realizó simulando las condiciones de operación del proceso de CODELCO Ventanas, realizándose en dos etapas, refinación del ánodo enmascarado y luego la recarga o rellenado de cobre en el marco obtenido de la refinación del ánodo enmascarado. Los principales resultados obtenidos fueron: A) La máscara permite una disolución selectiva del ánodo (solo el centro), obteniéndose una ventana anódica uniforme y concordante con la forma de la apertura de la máscara. B) El marco de cobre obtenido posee entre 15 y 17% de la masa inicial del ánodo, masa de cobre equivalente a la contenida actualmente en el Scrap. C) La ventana anódica obtenida es 4 cm más grande que apertura de la máscara, con un doble biselado desde las caras del ánodo y una cúspide en el centro. La zona inferior del ánodo sufre disolución debido al proceso (2cm Aprox.), por lo que se propone extender la máscara para evitarlo. D) El depositó de cobre en los cátodos es homogéneo y sin nodulación. E) marco anódico recargado exhibe buena resistencia mecánica y resistencia eléctrica, entre el marco anódico y el relleno de 0,13 Ohm, muy similar a la resistencia de 0,11 Ohm medida en el marco de cobre. Los resultados del análisis económico realizado para CODELCO Ventanas son los siguientes: A) El costo de reprocesamiento del Scrap tiene un valor nominal de 12 millones $USD/año. Este puede variar al utilizar el Scrap como carga fría en el proceso. B) El costo de uso de la tecnología asciende a 7,2 millones $USD/año para compra de máscaras o 10,5 millones $USD/año en contratación de servicios. C) la implementación de la tecnología resulta rentable para la creación de una empresa, entregando un VAN a 5 años de aprox. 2,1 millones $USD y una TIR de 52% para la compraventa de máscaras y un VAN de aprox. 2 millones $USD y una TIR de 39% para la prestación de servicios. Dado lo promisorio de los resultados se propone una prueba piloto para validar dichos resultados a escala industrial.