Presentacion Optimización proceso de calibración pH ORP

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    07-Jul-2015

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  • 1. UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICAOPTIMIZACIN DEL PERIODO DE MANTENCIN DE ELECTRODOS DE PH/ORP EN MINERA LOS PELAMBRESTrabajo de Titulacin Presentado en Conformidad a los Requisitospara Obtener el Ttulo de Ingeniero de Ejecucin en Electricidad Profesor gua: Juan Herrera QuirozELSON GABRIEL MILLANIR CALFUQUEOSantiago - Chile 2010

2. ResumenPrimera parte:Teora pH/ORPTecnologa de comunicacin MemosensDescripcin del Proceso de flotacin Aspectos generalesSegunda parte:Banda permisible de error de pHVentajas de utilizar la tecnologa MemosensAnlisis de datos de acuerdo a tendenciasConclusiones 3. Primera Parte 4. Que es pH? pH es un nmero que describe el grado de acidez (H+) o alcalinidad(OH-) de una solucin. Se relaciona con la actividad de los ionesHidrgeno en el agua.La escala pH es determinada por la disociacin del Agua:H20=H+ + OH-Las actividades de estos dos iones estn interrelacionadas porel producto inico, II= (aH+)(aOH-) = 10 -14 (a 25oC) En 1906, el biologo Cremer, descubri que se produce un potencial (voltaje) en los lmites de una membrana devidrio || en contacto con una fase de agua, dependiendo de la actividad de los H+ ion (protones) 5. Que es pH?La ecuacin de Nernst define el cambio de potencial (59.16mV @ 25 C) cuando el PH cambia de un valor al siguiente. Se llama gradiente del electrodo y cambia a medida que el electrodo envejece.E = 59.16 mV / 25 C per pH Conocido como Pendiente (slope)E=Diferencia de Potencial o Voltaje.Eo =Potencial redox estndar a pH = 7.0R=Constante de los gases perfectos (8.31439 joule/mol and C)T=Temperatura absoluta en Kelvin(273,15 + 25 C = 298,15 Kelvin)F=Consante de Faraday (96493 coulomb/equivalent)n=Valencia del ion a ser medido (hydrogen = 1)H+ =actividad del ion, actividad del ion de Hidrgeno.La temperatura "T" juega un rol importante en la ecuacin de Nernst como una variable cuantitativa. ElPotencial se incrementa con el incremento de la temperatura.El voltaje cambia 0.2 mV por paso de pH y 1 C, con paso de Ph de 0,0033. 6. Equilibrio Qumico del H2O El grado del carcter cido o alcalino de unasolucin acuosa est relacionado a la actividad delos iones hidrgeno 7. Que es Redox (ORP)? Las reacciones de reduccin-oxidacin (tambin conocidascomo reacciones redox) son las reacciones de transferencia deelectrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto deelementos qumicos, uno oxidante y uno reductor (una formareducida y una forma oxidada respectivamente). Para que exista una reaccin redox, en el sistema debe haberun elemento que ceda electrones y otro que los acepte:ORP = Oxidation Reduction PotentialRedox Reaction = Reduction and oxidation process 8. Que es Redox (ORP)?El agente reductor es aquel elemento qumico que suministraelectrones de su estructura qumica al medio, aumentando suestado de oxidacin, es decir; oxidndose.El agente oxidante es el elemento qumico que tiende a captaresos electrones, quedando con un estado de oxidacin inferior alque tena, es decir; reducido. 9. Que es la tecnologa Memosens? La tcnica de medicin del pH en el da a da industrial son precisamente losparmetros de los anlisis de procesos incluyendo las mediciones de pH losque requieren con mayor frecuencia que otras magnitudes una calibracin oajuste peridicos y un mantenimiento regularLa conexin elctrica entre el cable y el electrodo es inductivoLa conexin inductiva provee de energa al cabezal del electrodoAdems, es posible realizar una transmisin de seal entre el cabezal delelectrodo y el cable de acoplamiento en ambas direcciones 10. Que es la tecnologa Memosens? Memosens convierte el electrodo de vidrio en un sensordigital con memoria integrada La conversin de seal analgica en la cabeza delsensor No es necesario una calibracin en terreno, puesto queahora la calibracin se realiza en laboratorio obteniendoun alto grado de calidad al tener condiciones ideales Almacenamiento de los datos de calibracin en elcabezal del electrodo Fcil intercambio de sensores por sensores calibradosdesde el laboratorio Instalacin simplificada a travs de una mayor distanciaentre el sensor y transmisor 11. La arquitectura Memosens 12. Descripcin del proceso de flotacin de molibdenita La recuperacin por flotacin de la Molibdenita (MoS2) es unpaso fundamental en la produccin de Molibdeno (Mo), debidoa que es el nico mtodo usado actualmente para su beneficiodesde las menas de este elemento. A causa de un nmero defactores, actualmente la Molibdenita es la nica fuente deMolibdeno y es extrado desde menas exclusivamente porflotacin. De aqu nuestra atencin e inters en esta materia. 13. Diagrama general del tratamiento de lossulfuros va flotacin.Mineral Chancado(+)Clasificacin(-) Molienda(+)Clasificacin(-) Cola Flotacin Concentrado 14. Diagrama conceptual de la separacin Cu/Mo.Concentrado ColectivoCu/Mo FlotacinDepresor Selectivode Cu (NaHS) DiferencialConcentradoConcentrado Cu (Cola) Mo La separacin diferencial de Mo/Cu se realiza normalmente mediantela adicin de reactivos depresores, que cumplen la funcin de desorberlos colectores, medio en el cual la Molibdenita mantiene an supropiedad a flotar, mientras los otros sulfuros se depresan, con lo quese consigue la separacin diferencial Cu/Mo. 15. Segunda Parte 16. Banda permisible de Error Para analizar los beneficiosdebemos mencionar que MLP(Minera Los Pelambres)establece un error permisibleen la medicin de estasvariables, pH de un 0,1 pH(es la banda optima deoperacin). De acuerdo a esteconcepto hemos realizadounas pruebas en terreno de untrasmisor de pH ya instaladov/s un transmisor nuevo dondevemos que las diferenciasestn por debajo de la bandapermisible de error 0,1 pH porlo que no es necesario realizaruna calibracin en ese sensor. 17. Diafragmas de los electrodos de pH MemosensCPF81D.Observamos aqu que ladiferencia entre los valores sonmenores a la bandaestablecida de un 0,1 pH 18. Banda Permisible de error de pH 19. Ventajas de utilizar la tecnologa Memosens apoyadoen la optimizacin de tiempos de calibracin Los Periodos de calibracin que se realizaban en la Planta de Molibdeno eran de aproximadamente 15 a 20 minutos en el punto de medicin en terreno con una periodicidad de 2 veces por turno. Ahora con la implementacin de la tecnologa Memosens estos tiempos se han reducido a 5 minutos por cada punto de medicin (solo se reemplaza el sensor en terreno y se cambio por uno ya calibrado) y el tiempo de calibracin ha pasado a ser de 1 vez por turno (entindase por turno de 7 das con 12 horas de trabajo continuados) 20. Ventajas de utilizar la tecnologa MemosensCalibracin en Laboratorio Cambio de sensor en terrenoTiempo cambio de sensor 5 min. 21. Anlisis de datosFecha TAGDesviacion Valor Dejado01-01-2010. 350 AIT125030 9,210-01-2010. 350 AIT12503-0,044 9,4715-01-2010. 350 AIT12503 0,046 9,1928-01-2010350 AIT12503-0,048,5404-02-2010. 350 AIT12503 -0,110,0228-01-2010350 AIT12503-0,016 8,4105-03-2010, 350 AIT12503-0,088,9611-03-2010, 350 AIT125030,03 8,8905-03-2010, 350 AIT12503-0,499,8726-03-2010, 350 AIT125030,19 9,1105-03-2010, 350 AIT12503-0,128 9,8809-04-2010, 350 AIT125030,129,716-04-2010. 350 AIT12503-0,224 8,6723-04-2010. 350 AIT125030,09 9,23 22. Anlisis de datosPor ejemplo el periodo del 05-03-2010 presenta una desviacin de 0,4 pH lo cual se hace intervencin del electrodo. La segunda toma de valores se realiza el 11-03-2010 y presenta una desviacin de 0,03 pH. La tercera medicin se realiza el 26-03-2010 y presenta una desviacin de 0,19 pH La cuarta medicin se realiza 09-04- 2010 y presenta una desviacin de 0,12 pH. La quinta medicin se realiza el 16-04-2010 y presenta una desviacin de -0,224 pH. La sexta medicin se realiza el 23-04-2010 y presenta una desviacin de 0,09 pH.Entonces tenemos el siguiente resumen:Primer periodo=6 dasSegundo perodo = 15 dasTercer periodo= 14 dasCuarto periodo=7 dasQuinto periodo=7 dasPromedio=9,8 das 23. Anlisis de datos 24. Anlisis de datosPor ejemplo el periodo del 04-10-2010 presenta una desviacin de 3 mV. La segunda toma de valores se realiza el 12-10-2010 y presenta una desviacin de 2 mV. La tercera medicin se realiza el 17-10-2010 y presenta una desviacin de 15 mV (el sensor se cambia por otro calibrado). La cuarta medicin se realiza 23-10-2010 y presenta una desviacin de 4 mV. La quinta medicin se realiza el 01-11-2010 y presenta una desviacin de 12 mV (el sensor se cambia por otro calibrado). La sexta medicin se realiza el 07-11-2010 y presenta una desviacin de 2 mV. La sptima medicin se realiza el 17-11-2010 y presenta una desviacin de 10 mV (el sensor se cambia por otro calibrado).Entonces tenemos el siguiente resumen: Primer periodo=8 das Segundo perodo =5 das Tercer periodo=6 das Cuarto periodo=8 das Quinto periodo=6 das Sexto periodo = 10 das Promedio= 7,16 das 25. Anlisis de datos PI Systems Transmisor de pH 350-AIT-12503 26. Conclusiones La informacin contenida en el presente trabajo surge de lainvestigacin en terreno del funcionamiento de instrumentacin deanlisis de lquidos, su contrastacin con lo que seala la teora acercadel tema, y las deducciones que se infieren de los contenidos deldocumento. La informacin dispone de un nmero importante de registros acercade los beneficios de la tecnologa Memosens. A modo de ejemplo,podemos mencionar: 27. Conclusiones1. El trabajador no se expone a los gases (gas sulfhdrico) que se generan dentro del proceso de flotacin.2. Se reducen los tiempos de calibraciones dentro de la faena, de 2 veces a 1 vez por turno.3. Respecto de la eventualidad de implementar un laboratorio, ste otorga las condiciones ideales donde las soluciones de calibracin se mantienen estables.4. El sistema hace traceable la medicin, situacin fundamental para las empresas de cara - por ejemplo en el caso de Minera Los Pelambres - a su necesidad de conseguir las certificaciones de calidad necesarias para comercializar su producto. 28. Preguntas?