Norma de Emisión de Fundiciones

Norma de Emisión de Fundiciones
30 Marzo 2011
')<.
CODELCO DIVISION VENTANAS
TEMARIO
• UBICACiÓN DIVISiÓN VENTANAS
• CAPACIDADES INSTALADAS
• DESCRIPCION DE LOS PROCESOS
• EVOLUCION FUNDICION VENTANAS
• SITUACION OPERACIONAL
• MODELO DE NEGOCIO CODELCO
• EVOLUCION DE EMISIONES
• ESTADO ACTUAL DE LAS INSTALACIONES
• ACCIONES REALIZADAS PARA REDUCIR EMISIONES
• PLAN DE REDUCCiÓN DE EMISIONES EXISTENTES
• PROYECCION DE EMISIONES DE S
• PLAN DE PRODUCCiÓN (PND)
• CONCLUSIONES
UBICACiÓN ESTRATEGICA DE LA DIVISION VENTANAS
n Andina
n El Teniente
VI'
a parals
Quinta Región
dHILE
e
le
e
I~
J~
CODELCO DIVISION VENTANAS
ASPECTOS GENERALES DE LA DIVISION VENTANAS
• Las capacidades de producción son:
- Fundición
- Refino a Fuego
- Cobre Electrolítico
- Plata
- Oro
- Acido Sulfúrico
: 440.000 TMS/año de concentrados
: 220.000 TMF/año de ánodos
: 400.000 TMF/año cátodos
: 200.000 Kg/año
: 12.000 Kg/año
: 370.000 T/año
Esquema Operacional FURE Ventanas
Ánodos externos:
El Teniente
An 9 loame rica n
Enami HVL
Cátodos
Escorias
Scra
Barro Anód ico Ventanas
BAO Externo DeN
Ácido Sulfúrico
Oro, Plata, conc Pt-Pd,
Se,Te, otros.
CODELCO DIVISION VENTANAS
DIAGRAMA DE PROCESO
CONVERTIDOR
TENIENTE
el
Gases
tms/año
Escoria CT
8 a 10%Cu
Metal Blanco
Botadero
0,8 %Cu
Au > 12.000 kg/año
Ag > 200.000 kg/año
Cátodos
:omerciales
.,~.--~
-
--
, - '~- ~-: =-::-
t/año
75% Cu
30 % Cu
30% S
Escoria
370.000
Metal Blanco
MEZCLAS
CNU = 445.000
Acido Sulfúrico
71% Cu
HORNO
ELÉCTRICO
Red Monitoreo
Ambiental
~
PTA. METALES
NOBLES
Cobre
Blíster
97 a 98 %Cu
Barro
Anódico
99,99 %Cu
.~
-
385.000
tmf/año
Anodos
REFINERíA
ELECTROLlTíCA
Scrap
220.000
t laño
RUEDAS DE
MOLDEO
t
HORNOS
DE REFINO
CODELCO DIVISION VENTANAS
EVOLUCION DE LA FUNDICION VENTANAS
.1964:
Fundición tradicional:
HR+2CPS .
• 1978:
Instalación
Horno Basculante en Refino a Fuego, 200 [t] .
• 1984:
Instalación
Convertidor
Teniente 4 [m] ~ x 15 [m], operando sólo con aire .
• 1990 : Instalación de una Planta de Oxígeno (315 [t/d]) Y Planta de Acido (88.000
[Nm3/h], 8,5 [%] S02)'
.1992:
Operación red de monitoreo ambiental.
.1993-1997 : Desarrollo e Implantación
del Plan Descontaminación
• 1998:
Operación
autónoma
Reverbero .
Sistema
• 1999:
En vigencia norma primaria calidad del aire (365 [~gS02/Nm3])
• 2001 : Aumento capacidad de tratamiento
y doble absorción .
Fundición.
Ventanas (0.5. 252) .
Eliminación
del
Horno
de
.
de gases a 125.000 Nm3/hr, 10,5 [Ok] S02
• 2002:
Ampliación
Cámara Horizontal de Gases CT.
• 2003:
Cambio de parámetros norma primaria (250 [~gS02/Nm3]).
.2009-10: Aumento capacidad de Tratamiento de Gases Planta de ácido
(140.000 Nm3/hr)
e
e
e
e
(X)
w
-
'-e
oc
.:.Fundición maquiladora
.:.Ley de traspaso de Ventanas a Codelco, se debe mantener capacidad de
fusión para pequeña y mediana minería
.:.Una sola línea productiva (1 CT - 1 planta de ácido)
Beneficio concentrados 2011
Beneficio concentrados
Enami 2011
3% 2%
• Cu Varios
Valle Central
• Au Varios
• Cenizas
• Don Alberto
• Minerales
w
DETENCIONES SISTEMA CT-PTAACIDOAÑO 2010
50,3 OlAS
Planta secado
4%
e
c:::
e
e
00
~
División
Centro Corporativo
---------------1
<
I
-{
I
~
I
I
I
Venta
- Mov. Mat. I Extracc.
- Desarrollo
I
,,
,,
,,
,,
,
Maquilador
Externo
,,
Venta
Pro' uctos
y servicios
,
dt 'maqu
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Productor
I
Externo
I
,
I
I
I
I
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,
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,,
,,
,,
,,
l}ervicios
~erviciCls
----~
I--------------------------
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
,
I
,
I
I
~
Cliente
Final
~
I
J
AZUFRE
ENTRADAS DE AZUFRE
CONCENTRADO
FRESCO
CONSUMO COMBUSTIBLE
FIJACION AZUFRE
POLVOS CAPTADOS
ESCORIA H. ELECTRICO
tpd
377,2
376,4
0,8
353,8
1,1
10,2
S ESCORIA CT A BOTADERO
AC. SULFURICO y OTRAS
Emisiones
Campana CT
Campana CPS
Sangrías CT
Sangría HE
Otros
2010
tpa
125.974
125.703
270
118.179
355
3.410
O
342,6
23,3
10,3
6,8
2,0
1,4
2,9
114.414
7.795
3.425
2.279
668
466
957
%
100,00
99,79
0,21
93,81
0,28
2,71
0,00
90,82
6,19
2,72
1,81
0,53
0,37
0,76
ICAPTACION AZUFREI
100
Den acido
-total
95
90
85
80
75
70
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
EMISION TOTAL
CAPTACION TOTAL
CAPTACION EN ACIDO
ton 20.625 14.900 14.108 15.955 16.388 12.176 11.267 12.154 13.727 11.507 10.664 10.157 7.795
% 81,74 87,40 88,37 86,79 87,55 90,91 90,98 90,23 89,43 90,64 91,27 91,98 93,81
% 78,22 85,63 86,90 83,99 84,95 88,49 88,41 ' 88,02 86,59 87,73 88,80 89,44 91,02
Gráfico emisión toneladas anuales Azufre
60000
58
50000
40000
30000
22400
20000
15300151001590016300
12100112001210012100110001066510157
7795
10000
o
Gráfico emisión toneladas anuales PM10
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
o
e
e
c:
c>
00
O?
:%
~
Emisiones Arsénico (Ton/Año)
CODELCO División Ventanas
140
120
9?
100
80
60
b-c
.lO
20
O
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
(1) En la mantención del año 2011, se encontraron 40 ton de As, acumuladas del año 2010, no
consideradas en el balance 2010.
Construcción
ácido
planta de
1990
Reducción de
emisiones de 802
60
Eliminación horno reverbero
1998
Reducción emisiones
de 802 y MP10
69
Incorporación
y filtros
1999
Reducción emisiones
de 802 y MP10
5
Conversión gas natural
1999
Reducción emisiones
de MP10
1
Aumento capacidad planta
de ácido
2010
Reducción de
emisiones de 802
10
precipitadores
CONVERTIDOR TENIENTE: 4 x 14,5 mt
• Campana:
Se cambia en cada campaña
• Torre de enfriamiento
para gases en boca: Se reemplazó
• Tren de gases reemplazado
año 2009
el año 2009
• Sin campana en sangrías
CONVERTIDORES PEIRCESMITH : 3 unidades (2 en operación)
• Torre de enfriamiento
~
anos
de gases. Se cambiarán
• Tren de gases: Reemplazado
dentro de los próximos 4
año 2010.
HORNO ELECTRICO
• Sin campana en sangrías
PRECIPITADORESELECTRO ESTATICOS
• FLACKT (gases CT) : Mantención
en cada campaña. Overhaul
para año 2012
• MILJO (gases CPS) : Mantención
en cada campaña.
• MILJO (gases HE) : Mantención
en cada campaña.
programado
PLANTA DE ACIDO
• Mantención
anual:
En cada campaña se repara entrada de gases torre K1}
PPEE húmedos} y piping e intercambiadores
secado.
• Programa de reemplazo de torres:
de calor de línea de absorción y
secado} absorción}
• Programa de reemplazo de intercambiadores
contacto.
refrigeración
gas-gas en sección de
• Programa de Cambio de catalizador.
• Reemplazo 7 intercambiadores
de placas Mantención
2011
-
'-'
e
e
e
00
00
e
e
e
ce
00
OPERACIONALES
• Talleres de coordinación manejo de gases Fu-Pac para reducir emisiones
fugitivas
PLANTA DE ACIDO
• Aumento capacidad Planta de ácido (de 125.000 a 140.000 Nm3/hr)
CONVERTIDORES PEIRCE SMITH
• Reducir infiltraciones por campanas y duetos.
• Cambio de tren de gases
CONVERTIDOR TENIENTE
• Reducir infiltraciones por campanas y tren de gases CT
• Cambio Torre de refrigeración
OPERACIONALES
• Talleres de coordinación manejo de gases Fu-Pac para reducir emisiones
fugitivas
PLANTA DE ACIDO
• Estudio de Mejoramiento Planta de Acido: Capacidad y concentración de
gases de 10,5 a 11 ,5% de S02
CONVERTIDORES PEIRCE SMITH
• Adición de scrap enzunchado (reducción de tiempo con campana abierta)
• Adición mecanizada de carga fría a CPS
CONVERTIDOR TENIENTE
• Instalación de campanas en sangrías
HORNO ELECTRICO
• Instalación de campanas en sangrías.
-
,
'-'• Permanentemente
la División Ventanas ha estado preocupada
de S, logrando actualmente disponer de una captación
Las principales implementaciones
han sido:
~ Convertidor
de reducir
las emisiones
del orden de 94%
.l>
Teniente
Reemplazo anual de campana de gases
Reemplazo torre de enfriamiento
de gases
Reemplazo tren de gases
~ CPS
Reemplazo periódico
de campana de gases
Reemplazo tren de gases
~ Planta de Acido
Aumento
• Para incrementar
de capacidad de tratamiento
a 95% la captación
de gases de 125 a 140 kNm3/hr
de S, que es el máximo de la tecnología
Ventanas, se debe analizar la viabilidad de las siguientes
~ Captación gases sangría CT - HE
en División
mejoras
~ Adición mecánica de carga fría a CPS
~ Estudio de Mejoramiento
10,5 a 11,5% de 502
Planta de Acido: Capacidad y concentración
<
-{
de gases de
e
e
e
Norma de Emisión de Fundiciones
e
w
o
Marzo 2011
e
e
ce
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o
1-
1-
1-
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---------,-_111_.-
p_
-tll ••••
, ••
ESTACIONES
Puchuncaví
La Greda
Los Maitenes
Sur
Valle Alegre
Quintero
UTM
274318.17 m E
6377318.01 m N
268132 E
6373884 N
270015.09 m E
6372131.18 m N
267372.75 m E
6368005.10 m N
271836.49 m E
6367388.42 m N
263255.84 m E
6369668.41 m N
42
13
41
63
21
13
Tenencia de
Carabineros
Complejo
Deportivo
San martin
Escuela
Los Maitenes
Antenas Armada
Loncura, Quintero
Camping
AESgener
Municipalidad
Quintero
~tura sobre Nivel del Mar
Lugar
Evolución Calidad del Alr
S02 Red de Monitoreo Ventanas
300
250
---
200
Z
M
E
-..o
150
2-
...•
O
'"
100
50
O
1993
1994
1995
1996
_La
1997
1998
1999
Greda _PUehlmeJvi
2000
2001
_LosMaitenes
2002
2003
2004
_valle Alegre
2005
2006
--Limite
Anllal
2007
2008
2009
2010
Evolución Calidad de Aire PM10 Red de Monitoreo Ventanas
80
70
Z
rt'l
60
E 50
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o
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Q.
40
30
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10
O
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
_
Pu(huncavi
la Greda
_los
Maitenes
_v. Alegre
--NOnllaanual
650
600
NORMA'SECUNDARIA
P9R ES]ACI9N
Concentración Horárla ~ 1000 [JL9/Nm3]
550
500
Veces/afio
450
I
400
350
300
250
200
1-
150
1-
OlO
.LM
OPU
o
1
1994
I
-
f
1993
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-
100
50
[Jsu
1995
1996
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1998
1999
•
iln 1 • 20XI
2001
2002
2003
2004
2005
-
2006
•
2007
.,
2008
I
2009
I
2010
2011
CODELCO DIVISION VENTANAS
PROYECTO
AUMENTO CAPACIDAD DE GASES
PLANTA DE ACIDO VENTANAS
Puesta en Servicio 2010
e
e
o
o
e.D
W
CODELCO DIVISION VENTANAS
PROYECTO AUMENTO CAPACIDAD
OBJETIVO:
Aumentar la capacidad de tratamiento de gases,
desde 125.000 a 140.000 Nm3/h, para captar gases
fugitivos y disminuir su impacto ambiental.
ALCANCE:
Eliminar cuellos de botella en Planta de Acido, para
disminuir la caída de presión y permitir maximizar el
flujo de gases.
CODELCO DIVISION VENTANAS
CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
Implementación
Julio 2008 a Marzo 2010
Puesta en Marcha
Marzo - Abril 2010
Inversión realizada
9,3 millones USD
Tratamiento de gases
De 125.000 a 140.000 Nm3/h
Captación Azufre
Incremento de un 20/0
Producción
Aumento en 10.000 tpa
de ácido
Desarrollo de la ingeniería
Hugo Petersen GmbH
CODELCO D/V/S/ON VENTANAS
VALORES DEL PROYECTO
unidades
Antes de
Proyecto
Después de
Proyecto
Máx. flujo de gases
Nm3/h
125.000
140.000
Flujo de gases promedio
Nm3/h
110.000
125.000
Contenido 802 máximo
%
en vol.
12.0
12.0
Contenido 802 promedio
%
en vol.
10.0
9.0
O
15.000
O
2.0
Incremento flujo de gases
802 en incremento de gases
Nm3/h
01<>
en vol.
Producción de ácido diaria
tpd
1.100
1.130
Aumento producción ácido/año
tpa
O
10.000
CODELCO D/V/S/ON
VENTANAS
ESQUEMA GENERAL PLANTA DE ACIDO
LIMPIEZA
Eliminación
Venturis
DE GASES
PV.183
Precipitador Miljo
Instalar nuevo
ar PEH
LAVADO
DE
GASES
f?-{[~
~)--=t
~PS
G
I ! I
polvos
Convertidores
Pierce Snith
K1
Precipitadores Flakt
9-~000~
@
1
Convertidor
Teniente
Chirrenea
Planta de Acido
Cambio de
rellenos
I
4
gas
Cambio de
rellenos
soluciones
Cambio de
rellenos
Reemplazo
Intercambiador
caliente
agua
gas limpio
~
soluciones
VTI CT
po Ivo P EP A
j
1
• o
gases
secos y
limpios
Cambio de
catalizador
CONVERSION
1
CATALlTICA
VENTILADOR
PRINCIPAL
ácido 98%
Capa
K5
REACTOR
C1
ácido
producto
...•..
...-
ABSORCION
FINAL
K6
REACTOR
ABSORCION
INTERMEDIA
C1
REACTOR
C 20
2
CODELCO DIVISION VENTANAS
ACTIVIDADES PRINCIPALES
1. Retiro de Venturi-Ciclones en la etapa de limpieza
de gases e instalación en su reemplazo de equipo
atrapa gotas para retener arrastre de ácido.
2. Instalación de 2 nuevos Precipitadores Húmedos.
3. Cambio del relleno cerámico por uno de más baja
pérdida de carga, en las dos Torres de secado y
dos torres de absorción.
4. Instalación parcial de catalizador de Cesio en 10 y
40 capa del reactor para lograr conversión a más
baja temperatura.
S. Aumento de capacidad del intercambiador
calor gas-gas a la salida de capa 1.
de
CODELCO D/V/S/ON VENTANAS
RESULTADOS
CODELCO
D/V/S/ON
VENTANAS
INCREMENTO CAPACIDAD DE GASES
Nm3/h
160.000 -
140.000 -
120.000 -
100.000 -
80.000 -
60.000 -,,,, ,
Flujo gases tratados abril 2010
I
CODELCO D/V/S/ON VENTANAS
AUMENTO PRODUCCION DE ACIDO
produción diaria ácido t/d
1.400 1.300 1.200 1.100 1.000 900
800 - ---
-Ene-10
-Jul-10
------------~.~
700
600 -
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
CODELCO D/V/S/ON VENTANAS
,
CONVER510N DE 502
ppm de 502 por chimenea
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 -500 -
o-
Ene-10
Abr-10