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RESUMEN
El proyecto de Investigación y Desarrollo, propone la realización de un estudio fundamental y aplicado, que permita identificar las variables físico-químicas que inciden en la formación de estrías superficiales en cátodos de cobre obtenidos por electrorefinación, teniendo como objetivo final, desarrollar sistemas de monitoreo y control integrado de impurezas y dosificación de aditivos que permitan la prevención de este problema. Para dicho efecto, y dada su complejidad, se emplearán tanto métodos químicos, físicos, electroquímicos, como técnicas y metodologías de control de proceso automáticos, que requieren la integración de las áreas de informática y electrónica (sensores). El empleo de métodos de análisis multivariado y modelos de correlación estadística, será utilizado como herramienta para interrelacionar los resultados obtenidos en forma experimental, permitiendo posteriormente su transferencia a planta piloto.
El programa experimental y de desarrollo considera los siguientes aspectos:
* Determinación del contenido de impurezas en ánodos, cátodos, barros anódicos, electrolito ácido y caracterizar por métodos electroquímicos las impurezas que son susceptibles de ser codepositadas en el intervalo de potencial y las condiciones de operación utilizadas en planta.
* Evaluación de estabilidad y electroactividad de aditivos orgánicos e inorgánicos estándar y nuevos aditivos en el electrolito de procesamiento, en las condiciones de operación en planta en función de la densidad de corriente.
* Evaluación de estabilidad química y velocidad de decantación de barros anódicos de distinta procedencia en presencia y ausencia de coagulante.
* Determinación de concentración óptima de aditivos orgánicos e impurezas mediante diseño de experiencia factorial en las condiciones de operación en planta.
* Validación de los resultados obtenidos en celda microescala, en planta piloto (ENAMI-Codelco Norte).
* Diseño y construcción de sistemas de monitoreo y control de las variables que inducen la generación de estrías y transferir la tecnología desarrollada al sector industrial.
Con los resultados generados del proyecto se espera sistematizar el control del proceso de estriado superficial en cátodos de cobre obtenidos por electrorefinación, lo que debiera conducir a un incremento en la producción de cátodos de grado A, y en forma indirecta a un incremento en la producción total de cátodos.
Luego de 3 años del inicio del proyecto se generarán los primeros ingresos por ventas nacionales y en el exterior. A nivel país se espera una rápida adopción de la tecnología gracias al interés que han presentado las 3 electrorefinerías nacionales en el tema, presentándose al 5° año una participación del 88,5% a nivel nacional y del 52% a nivel internacional, con ventas totales del orden de $775 millones.
La evaluación económica privada indica que el proyecto es altamente atractivo debido a que presenta un VAN de $2.511 millones con una TIR del 69% para la empresa productiva, comenzando el período de régimen al 2009 (2 años después de iniciadas las ventas) con un monto aproximado de $630 millones. Para la institución beneficiaria correspondiente a la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso el proyecto le resulta altamente atractivo con una TIR del orden del 93%.
Respecto a la evaluación social cabe señalar que el proyecto presenta importantes beneficios a nivel país, con una TIR del 1322% y un VAN de $8.784 millones de pesos equivalente a US$12,5 millones, los que responden a los beneficios por incremento en exportaciones totales de cátodos e incremento en producción de cátodos grado A.
El sistema de control de cubas, es altamente atractivo para las empresas electrorefinadoras nacionales, puesto que a partir del primer año de implementación generarán mayores ingresos, recuperando la inversión al término del segundo año. Además, cabe señalar que se presentan fuertes beneficios no cuantificables respecto a imagen país, en cuanto Chile mantendrá su posición como el principal productor de cobre de alta calidad a nivel mundial, posicionándose además como un exportador. |