Pirometalurgia del Cobre Ingeniería en Metalurgia Riegos y Peligros Asociados a los Procesos NOMBRE:Felipe Albornoz / Claudio Ulloa CARRERA:Ingeniería en Metalurgia ASIGNTATURA:Prevención de Riesgos PROFESOR:Sr. Pablo Painen G. FECHA:06/Octubre/2017

Introducción En las fundiciones existen muchos peligros: El ambiente caliente y el potencial de quemaduras o incendios alrededor de los hornos y los crisoles. De los metales fundidos se desprenden gases. Los materiales utilizados en los moldes de arena pueden crear sílice cristalina. Los dispositivos de corte, los chorros de arena y el esmerilado crean polvo. Las bandas transportadoras, las trituradoras y prensas de troquelado presentan peligros de atrapar o aplastar partes del cuerpo. Estas actividades combinadas producen un ambiente ruidoso. Los trabajadores necesitan buenas prácticas de trabajo, ventilación adecuada y equipos de protección personal (EPP) para estar seguros. 1 3

Fundamentos de la Fundición Para incrementar progresivamente la ley o contenido de cobre del material sometido a fundición, el proceso pirometalúrgico considera fases consecutivas de Fusión, Conversión y Refinación. Así se logra que la pureza inicial de 30% a 40% contenida inicialmente en el concentrado, se incremente progresivamente hasta 99,5% en el ánodo. De las fases consecutivas, la fusión y la conversión son las más importantes por lo determinantes que resultan en el proceso general. La fusión tiene por objetivo concentrar el metal a recuperar, mediante una separación de fases de alta temperatura: una sulfurada rica en el metal y otra oxidada o pobre en él. La conversión elimina el azufre y el hierro presentes en la fase sulfurada, mediante oxidaciones del baño fundido para obtener un cobre final relativamente puro. 3

Fundamentos de la Fundición 3 Hoy en día el proceso de fundición tiene once etapas: 1. Recepción y manejo de materias primas e insumos. 2. Secado de concentrados. 3. Tostación parcial de concentrados. 4. Alimentación de concentrados al horno de fusión. 5. Fusión de concentrados. 6. Limpieza de escorias. 7. Granallado de eje alta ley y escorias. 8. Preparación y manejo de eje de alta ley. 9. Conversión de eje de alta ley. 10. Refinación y moldeo de ánodos. 11. Plantas de limpieza de gases. En la figura de una secuencia clásica de etapas pirometalúrgicas se muestra el rango aproximado de temperaturas involucradas. En su forma clásica, hay una secuencia alternada de etapas endo y exotérmicas, siendo las más relevantes por su tamaño las correspondientes a la fusión y la conversión. Secuencialmente, también hay un aumento paulatino de la temperatura del sistema fundido.

Fundamentos de la Fundición 3

Riesgos implicados en el proceso de fundición Caída de objetos pesados, (fundamentalmente la materia prima cargada en el horno). Derrame de metal fundido. Calor: Las enfermedades por estrés térmico, constituyen un riesgo debido a la radiación infrarroja procedente de los hornos y el metal en proceso de fusión. Quemaduras por proyección del metal fundido. Caídas a diferente nivel.

Riesgos implicados en el proceso de fundición Intoxicación de Dióxido de Azufre (SO 2 ). Sobreesfuerzos por levantamiento de cargas. Desprendimiento de vapores durante la colada. Riegos químicos: Durante la fusión y refinación puede producirse exposición a variedad de polvos, humos, gases y otras sustancias químicas peligrosas, en especial la trituración de mineral pueden provocar altos niveles de exposición al sílice y a polvos metálicos tóxicos (que contengan plomo, arsénico y cadmio).

Plantas de limpieza de gases El objetivo de estas plantas de limpieza es acondicionar los gases metalúrgicos primarios para su utilización como insumo en la producción de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). Los gases emitidos por el HF están compuestos principalmente por SO 2, humo, vapores metálicos y partículas de cobre arrastradas. Los gases provenientes del FCF, están compuestos fundamentalmente de SO 2 y material particulado. Ambos gases primarios, luego de pasar por los respectivos precipitadores electrectroestáticos, se juntan en una cámara de mezcla común desde donde son conducidos a las plantas de limpieza de gases.

Plantas de limpieza de gases T° de gases alrededor de los 350°C

El proceso de producción de ácido sulfúrico se lleva a cabo en tres fases: purificación de gases, oxidación catalítica de SO 2 /SO 3 y absorción. La etapa de purificación o limpieza de gases tiene por objetivo acondicionar el gas, retirando todos aquellos compuestos cuya presencia pueda significar una merma en la eficiencia de producción de ácido sulfúrico o un daño al catalizador. Para ello, se contará con una torre de lavado que permitirá el enfriamiento y limpieza de sólidos y humos metálicos arrastrados; una sección de precipitadores de neblina húmeda y una torre de secado, donde son mezclados con aire de dilución hasta alcanzar un contenido medio de 14% de SO 2, apto par ser enviado a la sección de contacto u oxidación. El proceso de limpieza de gases genera un residuo líquido, que contendrá la totalidad del arsénico y trazas de otros elementos metálicos volatilizados en la fundición y presente en los gases sometidos a tratamiento. Este ril será conducido a la Planta de Tratamiento Integral de Efluentes Industriales. Plantas de limpieza de gases

Medidas preventivas de higiene y seguridad Durante derrames de metal fundido, se debe mantener un extintor clase D, contar además con palas y arena seca para contener. En el levantamiento de cargas (respetar la nueva ley del saco max 25 kg Ley N°20.949). Orden y limpieza en las áreas de trabajo: Contribuir a que el puesto de trabajo se encuentre libre de suciedad, sustancias resbaladizas o residuos y bien ordenado. Ante el peligro de intoxicación por gases, se dispondrá de un equipo de respiración y reanimación, y los operarios conocerán las instrucciones para su manejo. Asimismo se limitarán los tiempos de exposición. Los trabajadores deben tomar rigurosas medidas de protección personal: Uso de guantes, cascos, pantallas faciales con cristales filtrantes normalizados.

Medidas preventivas de higiene y seguridad Estrés térmico: Evaluación constante de la exposición del trabajador mediante el llamado TGBH (Índice de temperatura globo bulbo termómetro) establecido en EL D.S N°594. Tratamiento de gases: Uso de los EEP adecuado en para trabajos calientes y saber los procedimientos de trabajos establecidos por la empresa. Señaléticas industrial establecida, estar atento a las condiciones del lugar en el que circulara, mantener despejado y libre de obstáculos (pasillos, escalas, accesos,etc.). Antes caída de objetos en alturas:

Lesiones generadas por accidentes de trabajo La industria de fundición y refinación, presenta un alto índice de lesiones por accidentes de trabajo. Entre las causas más frecuentes se encuentran: Salpicaduras y derrames de metal fundido y escoria que provoca quemaduras ( AB grado 2 y B grado 3). Explosiones de gas por contacto de metal fundido con agua (el gas aumenta 1000 veces su tamaño respecto al agua en contacto con el metal). Choque con equipos móviles, locomotoras y vagonetas en movimiento, grúas móviles y otros. Caída de objetos pesados. Caídas de altura (por ejemplo, al acceder a la cabina de una grúa). Lesiones por resbalar o tropezar con obstáculos en el suelo y las pasarelas.

Lesiones generadas por accidentes de trabajo Al mantener una temperatura sobre los 38°C las principales consecuencias son; fatiga con disminución del rendimiento motriz, mental y atención al trabajo, agotamiento, dolor de cabeza, nauseas, mareos y vértigo, colapso o desmayo, y golpe de calor (falla en el sistema termorregulador del organismo que puede producir la muerte). El sobre esfuerso las lesiones mas leves que provoca son distenciones, calambres, contracturas y las mas graves pueden llegar a desgarros. Producida por los gases (intoxicación)

Precauciones fundamentales de estos riesgos: Capacitación al personal en materia de Higiene y Seguridad y prevención de riesgos. Uso de equipos de protección personal, (cascos, calzado de seguridad, guantes de trabajo y ropas protectoras. Almacenamiento correcto de materiales y materias primas. Programa de conservación y mantenimiento de equipos. Normas de prevención de transito interno para el equipo móvil, definición y trazado de rutas de circulación. Implementar un sistema eficiente de aviso y señalización. Implementar un programa de protección control de riesgos genéralas y específicos.

Gracias