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INFORME FINAL PRIMERA CAMPAÑA 2011
PROYECTO 13400020
SERVICIO DE MEDICIONES DE GASES EN LA SUBGERENCIA POTRERILLOS
INFORME FINAL PRIMERA CAMPAÑA 2011
PROYECTO 13400020
SERVICIO DE MEDICIONES DE GASES EN LA SUBGERENCIA POTRERILLOS
Preparado para : CODELCO Chile División El Salvador Por : CIMM T&S S.A. UG Metalurgia
MARZO, 2011
INFORME FINAL PRIMERA CAMPAÑA 2011
PROYECTO 13400020
SERVICIO DE MEDICIONES DE GASES EN LA SUBGERENCIA POTRERILLOS
Jefe de Proyecto : Ing. John Zavala C.
Ingeniero de Procesos : Juan Campos E.
Supervisor CH-5 : Téc. Pedro Martínez C.
Operador de Caja CH-5 : Téc Estanislao Vallejos T
Operador de Caja CH-5 : Téc Alvaro Ortiz M.
Operador de Sonda. : Téc Belarmino Soto R.
Operador de Sonda. : Téc Roberto Garcias M.
Operador de Sonda. : Téc Camal Quiroz Q.
Prevención de Riesgos : Ing. Patricio Contreras D.
MARZO, 2011
INDICE
Pág.
RESUMEN EJECUTIVO 1
1.- INTRODUCCION 11
2.- RESULTADOS 12
ANEXOS
Anexo A: INSTRUMENTOS Y EQUIPOS 35
Anexo B: METODOLOGIAS GENERALES DE MEDICIONES 37
Anexo C: METODOS DE CALCULO 43
Anexo D: CERTIFICADO DE CALIBRACION DE EQUIPOS 49
Anexo E: RESULTADOS DE MEDICIONES EN PLANTA 64
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 1
RESUMEN EJECUTIVO A solicitud del Sr. Fabián Vásquez Sepúlveda, Ingeniero de procesos de la
Gerencia de Operaciones, Fundición y Refinería Potrerillos, la Unidad de
Gestión Metalurgia de CIMM T&S S.A., efectuó entre los días 07 y 16 de marzo
la Primera Campaña de mediciones del año 2011. El servicio denominado:
“Servicios de Mediciones de Gases en la Subgerencia Potrerillos”
Los objetivos fueron efectuar mediciones Isocinéticas y muestreo de gases con el
propósito de cuantificar la emisión de material particulado y caracterizar
químicamente los gases y polvos generados por los equipos de la fundición
durante una jornada laboral normal.
También se realizan mediciones en forma simultanea entrada y salida en
precipitadores electroestáticos de convertidor teniente y convertidores Pierre
Smith, para determinar su eficiencia de captación.
En las mediciones Isocinéticas se aplicaron las metodologías chilenas Ch1 a
Ch5, mientras que para la determinación de SO2 y SO3 se aplicó la metodología
Ch8. Los resultados de caudal, concentración de material particulado e
impurezas se normalizaron a 25°C y 1 atmósfera de presión. El error relativo
porcentual calculado como el cuociente entre la desviación estándar y el valor
promedio, no es relevante en procesos pirometalúrgicos asociados a gran
variabilidad operacional.
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 2
Para cumplir con los objetivos planteados se realizaron mediciones en las
siguientes estaciones de muestreo y en las Tablas 1 a la 11 se presentan los
principales resultados obtenidos.
1 - Chimenea de Convertidores.
Las mediciones se realizaron en ductos independientes de cada entrada a
la chimenea Conversión.
1a. – Condición Operacional CT + 1 CPS.
Fuente de emisión Ducto Salida
CT Ducto Salida
CPS Total gases Chimenea
Caudal Normal Seco, Nm3/h 34.329 7.811 42.141
Temperatura 266 95 180
Conc. material particulado, mg/Nm3 756,3 145,8 902,1
Emisión material particulado, kg/h 25,9 1,1 27,0
Emisión de Arsénico, gr/h 479 604 1.082,8
Emisión de Plomo, gr/h 274 277 551,1
Emisión de Cobre, gr/h 171 48 218,9
Emisión de Antimonio, gr/h 24 37 61,5
Emisión de Cloro, gr/h 702 337 1.039,6
Emisión de Fluor, gr/h 17 26 43,5
1b. – Condición Operacional CT Solo. En la medición no se detecta flujos en esta condición.
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 3
2.- Chimenea Planta de Ácido
Fuente de emisión Chimenea Planta de Acido
Caudal Normal Seco, Nm3/h 193.599
Temperatura 59
Conc. material particulado, mg/Nm3 385,3
Emisión material particulado, kg/h 74,5
Concentración SO2, ppm 1.301
Concentración SO3, ppm 548
Concentración O2, % 5,6
Emisión de Arsénico, gr/h 1.945
Emisión de Plomo, gr/h 478
Emisión de Cobre, gr/h 971
Emisión de Antimonio, gr/h 329
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3.- Chimenea Hornos de Limpieza de Escoria, Etapas de Reducción
Fuente de emisión Horno de Limpieza de Escoria
N° 1 N° 2 N° 3
Caudal Normal Seco, Nm3/h 49.361 50.702 46.157
Temperatura 370 380 403
Conc. material particulado, mg/Nm3 895,9 1.104,0 1.486,2
Emisión material particulado, kg/h 44,2 55,9 68,6
Concentración SO2, % 0,5 0,3 0,2
Concentración CO2, % 4,1 4,1 4,1
Concentración O2, % 15,7 15,9 15,7
Emisión de Arsénico, gr/h 1.465 1.244 1.068
Emisión de Plomo, gr/h 1.099 659 210
Emisión de Cobre, gr/h 366 433 319
Emisión de Antimonio, gr/h 212 99 92
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4.- Chimenea Hornos de Ánodos.
Fuente de emisión Hornos de Ánodos
Condición Operacional Oxidación Reducción
Caudal Normal Seco, Nm3/h 20.660 19.595
Temperatura 370 395
Conc. material particulado, mg/Nm3 660,2 1.373,1
Emisión material particulado, kg/h 13,6 26,9
Concentración SO2, % 0,1 0,1
Concentración CO2, % 1,0 3,7
Concentración O2, % 19,1 16,1
Emisión de Arsénico, gr/h 2.413 1.602
Emisión de Plomo, gr/h 707 746
Emisión de Cobre, gr/h 713 3.181
Emisión de Antimonio, gr/h 12 23
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5.- Chimenea Planta de Secado Fluosólido
Fuente de emisión Chimenea Planta de Secado
Fluosólido
Caudal Normal Seco, Nm3/h 251.033
Temperatura 56
Conc. material particulado, mg/Nm3 14,3
Emisión material particulado, kg/h 3,6
Concentración SO2, % 0,0
Concentración CO2, % 0,9
Concentración O2, % 18,7
Emisión de Arsénico, gr/h 870
Emisión de Plomo, gr/h 79
Emisión de Cobre, gr/h 1.346
Emisión de Antimonio, gr/h 16
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6.- Precipitador Electroestático Convertidor Teniente - 5.
Fuente de emisión Entrada PPEE Salida PPEE
Caudal Normal Seco, Nm3/h 128.928 120.914
Temperatura 363 294
Conc. material particulado, mg/Nm3 3.849,3 1.231,0
Emisión material particulado, kg/h 496,7 149,0
Concentración SO2, % 12,2 8,9
Concentración O2, % 8,0 11,5
Eficiencia de captación, % 70,2
Emisión de As, gr/h 20.054 11.689
Emisión de Pb, gr/h 4.172 977
Emisión de Cu, gr/h 6.019 1.142
Emisión de Sb, gr/h 5.917 1.254
Emisión de F, gr/h 5.314 827
Emisión de C3, gr/h 5.440 1.389
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7.- Precipitador Electroestático Convertidores Peirce Smith.
Fuente de emisión Entrada PPEE Salida PPEE
Caudal Normal Seco, Nm3/h 67.258 80.176
Temperatura 329 227
Conc. material particulado, mg/Nm3 1.709,6 560,6
Emisión material particulado, kg/h 115,6 44,8
Concentración SO2, % 10,4 9,4
Concentración O2, % 9,9 10,7
Eficiencia de captación, % 61,2
Emisión de As, gr/h 4.054 2.089
Emisión de Pb, gr/h 1.808 319
Emisión de Cu, gr/h 924 280
Emisión de Sb, gr/h 645 348
Emisión de F, gr/h 4.469 1.012
Emisión de Cl, gr/h 2.223 714
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8.- Resultados de Dilución e Infiltración en Gases Evacuados por Convertidor Teniente Nº 5
Fecha 11-03-2011
Horario 12:22 – 14:22
Eficiencia Química de O2 92% 94% 96%
Caudal de O2 Nm3/min 342 349 356
SO2 Boca % 27,9 28,6 29,3
SO2 Campana % 11,0 11,0 11,0
Dilución % 153 160 166
Infiltración Nm3/min 1.252 1.299 1.347
9.- Resultados de Dilución e Infiltración en Gases Evacuados por Convertidor Teniente Nº 5
Fecha 12-03-2011
Horario 10:16 – 12:15
Eficiencia Química de O2 92% 94% 96%
Caudal de O2 Nm3/min 341 384 356
SO2 Boca % 27,7 28,4 29,,0
SO2 Campana % 10,9 10,9 10,9
Dilución % 156 162 168
Infiltración Nm3/min 1.277 1.325 1.366
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10.- Resultados de Dilución e Infiltración en Gases Evacuados por Convertidor Peirce Smith N° 4
Fecha 11-03-2011
Horario 09:58 – 12:10
Eficiencia Química de O2 92% 94% 96%
Caudal de O2 Nm3/min 95 97 99
SO2 Boca % 19,3 19,7 20,2
SO2 Campana % 11,1 11,1 11,1
Dilución % 85 99 93
Infiltración Nm3/min 418 438 458
11.- Resultados de Dilución e Infiltración en Gases Evacuados por Convertidor Peirce Smith Nº 3
Fecha 11-03-2011
Horario 12:31 – 14:40
Eficiencia Química de O2 92% 94% 96%
Caudal de O2 Nm3/min 91 93 95
SO2 Boca % 19,3 19,7 20,2
SO2 Campana % 10,4 10,4 10,4
Dilución % 108 113 117
Infiltración Nm3/min 531 553 754
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 11
1. INTRODUCCION
A solicitud Sr. Fabián Vásquez Sepúlveda, Ingeniero de Procesos de la Gerencia
de Operaciones, Fundición y Refinería Potrerillos y de acuerdo a lo estipulado en
el contrato de prestación de Servicios N°99.076, la Unidad de Gestión de
Metalurgia de CIMM T&S S.A., realizó la Primera campaña de mediciones del
año 2011 correspondiente al servicio denominado: “Servicios de Mediciones de
Gases en la Subgerencia Potrerillos”
El objetivo del servicio contempló realizar mediciones Isocinéticas en la
chimenea de Convertidores, chimenea Planta de Ácido, chimeneas de los Hornos
de Ánodos en etapa de oxidación y reducción, chimeneas de los hornos de
limpieza de Escoria en etapa de reducción y Chimenea de Planta de secado
fluosólido, con el propósito de cuantificar la emisión de material particulado e
impurezas contenidas en los gases evacuados.
También se realizan mediciones en forma simultanea en entrada y salida en
Precipitadores Electroestáticos de Convertidor Teniente y Convertidores Peirce
Smith, para determinar su eficiencia de captación.
Para el logro de los objetivos planteados, se llevó a efecto una campaña de
mediciones entre los días 07 y 16 de diciembre del presente año, aplicándose las
metodologías chilenas Ch1, Ch5, mientras que para la determinación de SO2 y
SO3 el método Ch8. Los resultados de las determinaciones de caudal, material
particulado e impurezas se normalizaron a 25°C y 1 atmósfera de presión.
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 12
La caracterización de los gases consistió fundamentalmente en determinar:
caudal, temperatura, presión estática, composición por SO2 CO2 y O2, contenido
de material particulado y humedad. También se determinaron las impurezas en la
fase sólida y fase gaseosa.
En el presente Informe Técnico Parcial se entrega el detalle de las mediciones
efectuadas, las metodologías aplicadas, los métodos de cálculos, y los principales
resultados obtenidos.
2. RESULTADOS
En las Tablas 12 a 25 se presentan los principales parámetros determinados y
cuantificados en los muestreos isocinéticos efectuadas en las chimeneas de
Convertidores, chimeneas de los Hornos de Ánodo en etapa de oxidación y etapa
de reducción, chimeneas de los Hornos de limpieza de Escoria, chimenea planta
de Acido Sulfúrico, chimenea secado fluosólido y Precipitadores Electroestáticos.
En las Tablas 26 a 39 se entregan los resultados de las caracterizaciones químicas
efectuadas a las fases sólidas y gaseosas.
La desviación estándar definida por Subdepartamento de calidad del aire de la
Región Metropolitana es igual al Coeficiente de Variación multiplicado por 100 y
dividido por el valor promedio
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 13
Tabla 12: Resultados de Mediciones Isocinéticas Ductos a Chimenea de Conversión
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Tabla 1 de 2
Experiencia N° 22 23
Fecha 11-03-2011 11-03-2011
Hora de muestreo 10:07 - 11:14 11:24 - 12:53
Lugar de medición Ducto CT Ducto CPS Ducto CT Ducto CPS
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 36.801 8.469 34.998 8.765
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 36.334 8.344 34.353 8.659
Velocidad m/s 2,7 0,7 2,5 0,7
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 780,0 156,9 627,0 119,9
Emisión Mat. Particulado kg/h 28,34 1,31 21,5 1,0
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,6 29,0 29,4 29,8
Peso molecular (b.h.) g/gmol 29,5 28,9 29,2 29,7
Densidad real kg/m3 0,477 0,680 0,477 0,696
Densidad normal kg/Nm3 1,32 1,29 1,31 1,33
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,008 0,009 0,011 0,007
Concentración de SO2 % 2,6 0,6 2,0 2,8
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 17,0 20,0 18,0 20,0
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 1,3 1,5 1,8 1,2
Presión Cinética mm CA 0,9 0,1 0,3 0,1
Presión Estática mm CA -19 -13 -20 -12
Temp. de Gases ºC 266 97 259 99
Isocineticidad % 105 99 105 93
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 14
Tabla 13: Resultados de Mediciones Isocinéticas Ductos a Chimenea de Conversión.)
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Tabla 2 de 2
Experiencia N° 24 Valores
Fecha 11-03-2011 Promedio
Hora de muestreo 13:11 - 14:27
Lugar de medición Ducto CT Ducto CPS Ducto CT Ducto CPS
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 32.878 6.575 34.892 7.936
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 32.302 6.431 34.329 7.811
Velocidad m/s 2,4 0,5 2,6 0,7
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 861,9 160,7 756,3 145,8
Emisión Mat. Particulado kg/h 27,8 1,0 25,9 1,1
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,7 32,3 29,6 30,4
Peso molecular (b.h.) g/gmol 29,5 32,0 29,4 30,2
Densidad real kg/m3 0,470 0,766 0,474 0,714
Densidad normal kg/Nm3 1,32 1,43 1,31 1,35
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,011 0,012 0,010 0,010
Concentración de SO2 % 2,6 10,8 2,4 4,7
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 18,0 10,0 17,7 16,7
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 1,8 2,2 1,6 1,6
Presión Cinética mm CA 0,4 0,1 0,5 0,1
Presión Estática mm CA -19 -11 -19 -12
Temp. de Gases ºC 272 90 266 95
Isocineticidad % 102 107 104 100
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 15
Tabla 14: Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Conversión (CT + 1 CPS)
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 22 23 24 Valores Error
Fecha 11-03-2011 11-03-2011 11-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 10:07 - 11:14 11:24 - 12:53 13:11 - 14:27 Porcentual
Condición Operacional CT + 1 CPS CT + 1 CPS CT + 1 CPS
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 45.270 43.762 39.453 42.829 5,8
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 44.678 43.012 38.733 42.141 5,9
Velocidad m/s 1,7 1,6 1,5 1,6 5,5
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 936,9 746,9 1.022,6 902,1 12,8
Emisión Mat. Particulado kg/h 29,6 22,6 28,9 27,034 11,7
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,3 29,6 31,0 30,0 2,4
Peso molecular (b.h.) g/gmol 29,2 29,4 30,7 29,8 2,3
Densidad real kg/m3 0,579 0,586 0,618 0,594 2,864
Densidad normal kg/Nm3 1,30 1,32 1,37 1,33 2,27
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,009 0,009 0,012 0,010 13,209
Concentración de SO2 % 1,6 2,4 6,7 3,6 62,8
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 18,5 19,0 14,0 17,2 13,1
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 1,4 1,5 2,0 1,6 15,6
Presión Cinética mm CA 0,5 0,2 0,2 0,3 40,3
Presión Estática mm CA -16 -16 -15 -16 -3
Temp. de Gases ºC 181 179 181 180 1
Isocineticidad % 105 105 102 104 1
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 16
Tabla 15: Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Planta de Acido Sulfúrico
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 1 2 3 Valores Error
Fecha 07-03-2011 07-03-2011 07-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 12:41 - 13:54 14:05 - 15:09 15:16 - 16:16 Porcentual
Condición Operacional CT + 1 CPS CT + 1 CPS CT + 1 CPS
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 195.634 196.874 191.038 194.515 1,3
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 194.654 195.811 190.331 193.599 1,2
Velocidad m/s 6,7 6,8 6,6 6,7 1,3
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 309,4 411,2 435,4 385,3 14,2
Emisión Mat. Particulado kg/h 60,2 80,5 82,9 74,5 13,6
Peso molecular (b.s.) g/gmol 28,5 28,5 28,5 28,5 0,1
Peso molecular (b.h.) g/gmol 28,4 28,5 28,4 28,4 0,1
Densidad real kg/m3 0,749 0,744 0,745 0,746 0,285
Densidad normal kg/Nm3 1,27 1,27 1,27 1,27 0,09
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,003 0,003 0,002 0,003 15,460
Concentración de SO2 ppm 1.198 1.403 - 1.301 8
Concentración de SO3 ppm 513 582 - 548 6
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 6,0 5,8 5,0 5,6 7,7
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 0,5 0,5 0,4 0,5 15,4
Presión Cinética mm CA 2,44 2,51 2,35 2,43 2,67
Presión Estática mm CA 6 1 1 3 80
Temp. de Gases ºC 58 60 60 59 2
Isocineticidad % 104 96 96 98 4
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 17
Tabla 16:Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Horno de limpieza de Escoria N° 1
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 10 11 12 Valores Error
Fecha 08-03-2011 09-03-2011 09-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 13:20 - 14:11 10:55 - 11:43 16:59 - 17:47 Porcentual
Condición Operacional Reducción Reducción Reducción
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 53.953 47.928 49.275 50.385 5,1
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 52.865 46.957 48.261 49.361 5,1
Velocidad m/s 18,1 17,8 19,1 18,3 2,9
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 911,1 1.070,5 706,1 895,9 16,6
Emisión Mat. Particulado kg/h 48,2 50,3 34,1 44,2 16,3
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,5 29,4 29,5 29,4 0,1
Peso molecular (b.h.) g/gmol 29,2 29,2 29,2 29,2 0,0
Densidad real kg/m3 0,411 0,393 0,378 0,394 3,432
Densidad normal kg/Nm3 1,31 1,30 1,31 1,30 0,05
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,013 0,013 0,013 0,013 0,880
Concentración de SO2 % 0,4 0,6 0,4 0,5 20,2
Concentración de CO2 % 4,2 3,8 4,2 4,1 4,6
Concentración de O2 % 16,0 15,0 16,0 15,7 3,0
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 2,0 2,0 2,1 2,0 0,9
Presión Cinética mm CA 9,77 9,02 9,95 9,58 4,20
Presión Estática mm CA -10 -17 -10 -12 -29
Temp. de Gases ºC 343 369 398 370 6
Isocineticidad % 97 105 106 103 4
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 18
Tabla 17:Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Horno de limpieza de Escoria N° 2
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 13 14 15 Valores Error
Fecha 09-03-2011 10-03-2011 10-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 09:59 - 10:48 10:01 - 10:52 16:52 - 17:41 Porcentual
Condición Operacional Reducción Reducción Reducción
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 50.972 54.023 50.260 51.752 3,2
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 49.977 52.840 49.291 50.702 3,0
Velocidad m/s 17,7 19,2 18,3 18,4 3,4
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 1.005,2 1.087,9 1.218,9 1.104,0 8,0
Emisión Mat. Particulado kg/h 50,2 57,5 60,1 55,9 7,4
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,5 29,4 29,4 29,4 0,1
Peso molecular (b.h.) g/gmol 29,2 29,1 29,2 29,2 0,2
Densidad real kg/m3 0,398 0,387 0,380 0,388 1,939
Densidad normal kg/Nm3 1,31 1,30 1,30 1,30 0,17
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,012 0,014 0,012 0,013 6,063
Concentración de SO2 ppm 0,4 0,2 0,4 0,3 28,3
Concentración de CO2 % 4,2 4,0 4,0 4,1 2,3
Concentración de O2 % 16,0 16,2 15,6 15,9 1,6
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 2,0 2,2 1,9 2,0 5,8
Presión Cinética mm CA 9,0 10,3 9,2 9,5 6,2
Presión Estática mm CA -11 -9 -9 -10 -9
Temp. de Gases ºC 365 381 395 380 3
Isocineticidad % 102 97 103 101 3
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 19
Tabla 18:Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Horno de limpieza de Escoria N° 3
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 19 20 21 Valores Error
Fecha 11-03-2011 11-03-2011 11-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 09:33 - 09:22 13:24 - 14:16 17:18 - 18:05 Porcentual
Condición Operacional Reducción Reducción Reducción
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 46.632 49.673 45.228 47.178 3,9
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 45.445 48.828 44.196 46.157 4,2
Velocidad m/s 17,4 18,1 16,5 17,3 3,9
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 1.563,8 1.439,1 1.455,6 1.486,2 3,7
Emisión Mat. Particulado kg/h 71,1 70,3 64,3 68,6 4,4
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,3 29,4 29,3 29,4 0,2
Peso molecular (b.h.) g/gmol 29,0 29,2 29,1 29,1 0,3
Densidad real kg/m3 0,367 0,378 0,377 0,374 1,336
Densidad normal kg/Nm3 1,30 1,31 1,30 1,30 0,30
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,016 0,011 0,014 0,014 16,685
Concentración de SO2 ppm 0,0 0,4 0,2 0,2 81,6
Concentración de CO2 % 4,4 4,0 4,0 4,1 4,6
Concentración de O2 % 15,2 16,0 15,8 15,7 2,2
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 2,5 1,7 2,3 2,2 16,2
Presión Cinética mm CA 8,05 9,27 7,41 8,24 9,35
Presión Estática mm CA -15 -13 -11 -13 -12
Temp. de Gases ºC 412 399 397 403 2
Isocineticidad % 101 100 99 100 1
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 20
Tabla 19: Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Horno de Ánodos
(Etapa de Oxidación) Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El Salvador.
Experiencia N° 28 30 32 Valores Error
Fecha 12-03-2011 14-03-2011 15-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 12:56 - 13:32 11:27- 12:03 11:27- 12:03 Porcentual
Horno de Anodo N° 1 N° 1 N° 2
Condición Operacional Oxidación Oxidación Oxidación
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 20.395 22.878 20.064 21.113 5,9
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 19.919 22.341 19.719 20.660 5,8
Velocidad m/s 7,4 8,2 7,0 7,5 6,7
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 708,4 582,3 689,8 660,2 8,4
Emisión Mat. Particulado kg/h 14,1 13,0 13,6 13,6 3,3
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,0 28,9 29,0 28,9 0,2
Peso molecular (b.h.) g/gmol 28,7 28,6 28,8 28,7 0,3
Densidad real kg/m3 0,395 0,378 0,392 0,388 1,839
Densidad normal kg/Nm3 1,28 1,28 1,29 1,28 0,26
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,015 0,015 0,011 0,014 14,128
Concentración de SO2 ppm 0,0 0,0 0,2 0,1 141,4
Concentración de CO2 % 1,2 1,0 0,8 1,0 16,3
Concentración de O2 % 19,0 18,2 20,0 19,1 3,9
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 2,3 2,4 1,7 2,1 13,7
Presión Cinética mm CA 1,61 1,84 1,40 1,62 11,16
Presión Estática mm CA -3 -5 -4 -4 -16
Temp. de Gases ºC 359 384 366 370 3
Isocineticidad % 99 97 94 97 3
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 21
Tabla 20: Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Horno de Ánodos
(Etapa de Reducción) Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El Salvador.
Experiencia N° 29 31 33 Valores Error
Fecha 12-03-2011 14-03-2011 15-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 13:38 - 14:26 12:06 - 12:55 14:27 - 14:16 Porcentual
Horno de Anodo N° 1 N° 1 N° 2
Condición Operacional Reducción Reducción Reducción
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 20.287 20.427 19.681 20.132 1,6
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 19.730 19.895 19.159 19.595 1,6
Velocidad m/s 7,9 7,3 7,2 7,5 4,2
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 1.409,8 1.247,5 1.462,0 1.373,1 6,7
Emisión Mat. Particulado kg/h 27,8 24,8 28,0 26,9 5,4
Peso molecular (b.s.) g/gmol 29,2 29,2 29,4 29,3 0,3
Peso molecular (b.h.) g/gmol 28,9 29,0 29,1 29,0 0,3
Densidad real kg/m3 0,371 0,380 0,377 0,376 1,007
Densidad normal kg/Nm3 1,29 1,29 1,30 1,29 0,27
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,017 0,016 0,017 0,017 2,391
Concentración de SO2 ppm 0,0 0,0 0,2 0,1 141,4
Concentración de CO2 % 3,4 3,8 4,0 3,7 6,7
Concentración de O2 % 16,0 16,0 16,4 16,1 1,2
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 2,7 2,6 2,7 2,7 2,2
Presión Cinética mm CA 1,71 1,49 1,42 1,54 8,04
Presión Estática mm CA -2 -1 -2 -2 -31
Temp. de Gases ºC 401 389 395 395 1
Isocineticidad % 96 97 99 97 1
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 22
Tabla 21: Resultados de Mediciones Isocinéticas Chimenea Planta de Secado Fluosólido
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 16 17 18 Valores Error
Fecha 10-03-2011 10-03-2011 10-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 10:08 - 11:08 11:21 - 12:23 12:34 - 13:36 Porcentual
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 255.884 266.157 262.112 261.384 1,6
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 245.755 255.383 251.962 251.033 1,6
Velocidad m/s 22,4 23,3 23,0 22,9 1,6
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 10,5 20,4 11,9 14,3 30,5
Emisión Mat. Particulado kg/h 2,6 5,2 3,0 3,6 32,0
Peso molecular (b.s.) g/gmol 28,9 28,9 28,9 28,9 0,0
Peso molecular (b.h.) g/gmol 28,5 28,5 28,5 28,5 0,0
Densidad real kg/m3 0,751 0,752 0,751 0,751 0,045
Densidad normal kg/Nm3 1,27 1,27 1,27 1,27 0,04
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,026 0,026 0,025 0,026 1,887
Concentración de SO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de CO2 % 0,8 1,0 1,0 0,9 10,1
Concentración de O2 % 19,0 18,6 18,6 18,7 1,0
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 4,0 4,0 3,9 4,0 1,8
Presión Cinética mm CA 27,4 29,6 28,8 28,6 3,2
Presión Estática mm CA -22 -31 -32 -28 -16
Temp. de Gases ºC 56 56 55 56 1
Isocineticidad % 101 97 98 99 2
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 23
Tabla 22: Resultados de Mediciones Isocinéticas Precipitador Electroestático Convertidor
Teniente N° 5 Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El Salvador.
Tabla 1 de 2
Experiencia N° 4 5
Fecha 09-03-2011 09-03-2011
Hora de muestreo 10:03 - 11:15 11:28 - 12:21
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 134.459 123.650 130.197 122.893
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 131.295 121.237 128.220 121.427
Velocidad m/s 18,6 12,3 19,2 12,0
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 3.980,3 1.096,3 4.521,6 1.650,4
Emisión Mat. Particulado kg/h 522,6 132,9 579,8 200,4
Peso molecular (b.s.) g/gmol 32,6 31,5 32,8 31,6
Peso molecular (b.h.) g/gmol 32,3 31,2 32,6 31,5
Densidad real kg/m3 0,462 0,471 0,438 0,485
Densidad normal kg/Nm3 1,44 1,39 1,45 1,41
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,013 0,011 0,008 0,007
Concentración de SO2 % 12,0 8,4 12,4 8,8
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 8,0 11,4 8,0 12,0
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 2,4 2,0 1,5 1,2
Presión Cinética mm CA 11,6 5,2 11,7 5,1
Presión Estática mm CA -20 -20 -19 -22
Temp. de Gases ºC 336 303 371 291
Isocineticidad % 96 95 102 109
Eficiencia de Captación % 74,6 65,4
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 24
Tabla 23: Resultados de Mediciones Isocinéticas Precipitador Electroestático Convertidor
Teniente N° 5 Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El Salvador.
Tabla 2 de 2
Experiencia N° 6 Valores
Fecha 10-03-2011 Promedio
Hora de muestreo 09:27 - 10:15
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 129.018 121.654 131.224 122.732
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 127.270 120.078 128.928 120.914
Velocidad m/s 19,2 11,8 19,0 12,0
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 3.046,2 946,2 3.849,3 1.231,0
Emisión Mat. Particulado kg/h 387,7 113,6 496,7 149,0
Peso molecular (b.s.) g/gmol 32,7 31,9 32,7 31,7
Peso molecular (b.h.) g/gmol 32,5 31,7 32,5 31,5
Densidad real kg/m3 0,433 0,494 0,444 0,483
Densidad normal kg/Nm3 1,45 1,42 1,45 1,41
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,008 0,007 0,010 0,009
Concentración de SO2 % 12,2 9,6 12,2 8,9
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 8,0 11,0 8,0 11,5
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 1,4 1,3 1,7 1,5
Presión Cinética mm CA 11,6 5,0 11,6 5,1
Presión Estática mm CA -14 -10 -18 -17
Temp. de Gases ºC 381 287 363 294
Isocineticidad % 101 97 100 100
Eficiencia de Captación % 70,7 70,2
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 25
Tabla 24: Resultados de Mediciones Isocinéticas Precipitador Electroestático Convertidores
Peirce Smith Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Tabla 1 de 2
Experiencia N° 7 8
Fecha 10-03-2011 10-03-2011
Hora de muestreo 13:24 - 14:15 14:26 - 15:04
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 76.688 87.348 70.042 80.895
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 75.426 86.006 68.815 79.801
Velocidad m/s 17,2 11,4 18,2 11,0
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 1.603,7 421,2 2.036,9 773,3
Emisión Mat. Particulado kg/h 121,0 36,2 140,2 61,7
Peso molecular (b.s.) g/gmol 32,0 31,5 32,1 31,8
Peso molecular (b.h.) g/gmol 31,8 31,3 31,9 31,6
Densidad real kg/m3 0,513 0,556 0,443 0,539
Densidad normal kg/Nm3 1,42 1,40 1,42 1,41
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,009 0,009 0,010 0,008
Concentración de SO2 % 10,0 8,4 10,4 9,4
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 9,6 11,0 10,0 11,0
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 1,6 1,5 1,8 1,4
Presión Cinética mm CA 11,0 5,2 10,7 4,7
Presión Estática mm CA -22 2 -20 -3
Temp. de Gases ºC 263 217 352 237
Isocineticidad % 102 99 105 101
Eficiencia de Captación % 70,0 56,0
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 26
Tabla 25: Resultados de Mediciones Isocinéticas Precipitador Electroestático Convertidores
Peirce Smith Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Tabla 2 de 2
Experiencia N° 9 Valores
Fecha 10-03-2011 Promedio
Hora de muestreo 16:31 - 17:21
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Caudal de Gases (b.h.) Nm3/h 58.662 75.965 68.464 81.403
Caudal de Gases (b.s.) Nm3/h 57.532 74.721 67.258 80.176
Velocidad m/s 15,8 10,1 17,1 10,8
Conc. Mat. Particulado mg/Nm3 1.488,1 487,3 1.709,6 560,6
Emisión Mat. Particulado kg/h 85,6 36,4 115,6 44,8
Peso molecular (b.s.) g/gmol 32,3 32,1 32,1 31,8
Peso molecular (b.h.) g/gmol 32,0 31,9 31,9 31,6
Densidad real kg/m3 0,430 0,556 0,462 0,550
Densidad normal kg/Nm3 1,43 1,43 1,42 1,41
Agua vapor, kg/kg aire seco adim 0,011 0,009 0,010 0,009
Concentración de SO2 % 10,8 10,4 10,4 9,4
Concentración de CO2 % 0,0 0,0 0,0 0,0
Concentración de O2 % 10,0 10,0 9,9 10,7
Concentración de CO % 0,0 0,0 0,0 0,0
Humedad % 1,9 1,6 1,8 1,5
Presión Cinética mm CA 7,8 4,1 9,8 4,7
Presión Estática mm CA -14 2 -19 0
Temp. de Gases ºC 370 227 329 227
Isocineticidad % 102 99 103 100
Eficiencia de Captación % 57,5 61,2
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 27
Tabla 26: Resultados de Caracterización Química en Ductos a Chimenea de Conversión
Fundición Potrerillos, Codelco Chile -División El salvador.
Tabla 1 de 2 Experiencia N° 22 23
Fecha 11-03-2011 11-03-2011
Hora de muestreo 10:07 - 11:14 11:24 - 12:53
Lugar de medición Ducto CT Ducto CPS Ducto CT Ducto CPS
Concentración de Arsénico mg/Nm3 15,6 73,4 16,1 75,9 Concentración de Plomo mg/Nm3 10,5 34,6 10,6 34,4 Concentración de Cobre mg/Nm3 4,7 5,8 5,0 5,9 Concentración de Antimonio mg/Nm3 1,0 4,6 1,0 4,7 Concentración de Cloro mg/Nm3 19,2 40,7 20,3 41,7 Concentración de Fluor mg/Nm3 0,5 3,2 0,5 3,3 Emisión de Arsénico g/h 565 613 551 657 Emisión de Plomo g/h 380 289 363 298 Emisión de Cobre g/h 171 48 171 51 Emisión de Antimonio g/h 35 38 33 41 Emisión de Cloro g/h 699 340 699 361 Emisión de Fluor g/h 19 27 18 28
Tabla 27: Resultados de Caracterización Química en Ductos a Chimenea de Conversión
Fundición Potrerillos, Codelco Chile -División El salvador.
Tabla 2 de 2 Experiencia N° 24 Valores
Fecha 11-03-2011 Promedio
Hora de muestreo 13:11 - 14:27
Lugar de medición Ducto CT Ducto CPS Ducto CT Ducto CPS
Concentración de Arsénico mg/Nm3 9,9 84,4 13,8 77,9 Concentración de Plomo mg/Nm3 2,4 38,2 7,8 35,7 Concentración de Cobre mg/Nm3 5,3 6,9 5,0 6,2 Concentración de Antimonio mg/Nm3 0,1 5,2 0,7 4,8 Concentración de Cloro mg/Nm3 22,0 48,4 20,5 43,6 Concentración de Fluor mg/Nm3 0,4 3,8 0,5 3,4 Emisión de Arsénico g/h 319 543 479 604 Emisión de Plomo g/h 78 245 274 277 Emisión de Cobre g/h 170 45 171 48 Emisión de Antimonio g/h 4 33 24 37 Emisión de Cloro g/h 709 311 702 337 Emisión de Fluor g/h 14 24 17 26
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 28
Tabla 28: Resultados de Caracterización Química Chimenea Conversión. (CT + 1CPS).
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 22 23 24 Valores Error
Fecha 11-03-2011 11-03-2011 11-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 10:07 - 11:14 11:24 - 12:53 13:11 - 14:27 Porcentual
Condición operación CT + 1 CPS CT + 1 CPS CT + 1 CPS
Concentración de Arsénico mg/Nm3 89,0 91,9 47,1 76,0 26,9
Concentración de Plomo mg/Nm3 45,1 45,0 20,3 36,8 31,7
Concentración de Cobre mg/Nm3 10,5 10,9 6,1 9,2 23,7
Concentración de Antimonio mg/Nm3 5,5 5,7 2,7 4,6 30,1
Concentración de Cloro mg/Nm3 60,0 62,0 35,2 52,4 23,3
Concentración de Fluor mg/Nm3 3,7 3,8 2,1 3,2 24,3
Emisión de Arsénico g/h 1.178 1.208 431 939 38
Emisión de Plomo g/h 669 661 162 497 48
Emisión de Cobre g/h 220 222 107 183 29
Emisión de Antimonio g/h 73 74 19 55 47
Emisión de Cloro g/h 1.039 1.059 510 870 29
Emisión de Fluor g/h 45 47 19 37 34
Tabla 29: Resultados de Caracterización Química Chimenea Planta de Acido Sulfúrico
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 1 2 3 Valores Error
Fecha 07-03-2011 07-03-2011 07-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 12:41 - 13:54 14:05 - 15:09 15:16 - 16:16 Porcentual
Condición operación CT + 1 CPS CT + 1 CPS CT + 1 CPS
Concentración de Arsénico mg/Nm3 9,4 10,2 10,5 10,0 4,4
Concentración de Plomo mg/Nm3 2,3 2,5 2,6 2,5 4,6
Concentración de Cobre mg/Nm3 4,7 5,1 5,2 5,0 4,3
Concentración de Antimonio mg/Nm3 1,6 1,7 1,8 1,7 4,6
Emisión de Arsénico g/h 1.839 1.996 1.999 1.945 4
Emisión de Plomo g/h 451 490 493 478 4
Emisión de Cobre g/h 919 998 996 971 4
Emisión de Antimonio g/h 311 337 339 329 4
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 29
Tabla 30:Resultados de Caracterización Química Chimenea Horno Limpieza de Escoria N° 1
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 10 11 12 Valores Error
Fecha 08-03-2011 09-03-2011 09-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 13:20 - 14:11 10:55 - 11:43 16:59 - 17:47 Porcentual
Condición operación Reducción Reducción Reducción
Concentración de Arsénico mg/Nm3 30,4 29,9 28,7 29,7 2,4
Concentración de Plomo mg/Nm3 22,8 22,4 21,5 22,2 2,4
Concentración de Cobre mg/Nm3 7,6 7,5 7,2 7,4 2,4
Concentración de Antimonio mg/Nm3 4,4 4,3 4,2 4,3 2,4
Emisión de Arsénico g/h 1.605 1.404 1.385 1.465 7
Emisión de Plomo g/h 1.204 1.053 1.039 1.099 7
Emisión de Cobre g/h 401 351 346 366 7
Emisión de Antimonio g/h 233 204 201 212 7
Tabla 31:Resultados de Caracterización Química Chimenea Horno Limpieza Escoria N° 2
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 13 14 15 Valores Error
Fecha 09-03-2011 10-03-2011 10-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 09:59 - 10:48 10:01 - 10:52 16:52 - 17:41 Porcentual
Condición operación Reducción Reducción Reducción
Concentración de Arsénico mg/Nm3 25,0 23,9 24,8 24,6 2,0
Concentración de Plomo mg/Nm3 13,0 12,9 13,1 13,0 0,6
Concentración de Cobre mg/Nm3 8,6 8,4 8,6 8,5 0,9
Concentración de Antimonio mg/Nm3 2,0 1,9 2,0 1,9 1,7
Emisión de Arsénico g/h 1.251 1.261 1.221 1.244 1
Emisión de Plomo g/h 651 681 645 659 2
Emisión de Cobre g/h 429 445 424 433 2
Emisión de Antimonio g/h 99 100 97 99 1
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 30
Tabla 32:Resultados de Caracterización Química Chimenea Horno Limpieza Escoria N° 3
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 19 20 21 Valores Error
Fecha 11-03-2011 11-03-2011 11-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 09:33 - 09:22 13:24 - 14:16 17:18 - 18:05 Porcentual
Condición operación Reducción Reducción Reducción
Concentración de Arsénico mg/Nm3 24,0 22,7 22,7 23,1 2,8
Concentración de Plomo mg/Nm3 4,5 4,6 4,5 4,6 0,7
Concentración de Cobre mg/Nm3 6,7 7,1 6,9 6,9 2,2
Concentración de Antimonio mg/Nm3 2,0 2,0 2,0 2,0 1,5
Emisión de Arsénico g/h 1.093 1.106 1.004 1.068 4
Emisión de Plomo g/h 206 224 200 210 5
Emisión de Cobre g/h 305 346 306 319 6
Emisión de Antimonio g/h 93 97 87 92 4
Tabla 33:Resultados de Caracterización Química Chimenea Horno de Ánodos (Oxidación)
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 28 30 32 Valores Error
Fecha 12-03-2011 14-03-2011 15-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 12:56 - 13:32 11:27- 12:03 11:27- 12:03 Porcentual
Condición operación Oxidación Oxidación Oxidación
Concentración de Arsénico mg/Nm3 120,5 106,5 124,8 117,3 6,7
Concentración de Plomo mg/Nm3 35,2 31,3 36,6 34,4 6,6
Concentración de Cobre mg/Nm3 35,6 31,5 36,9 34,6 6,6
Concentración de Antimonio mg/Nm3 0,6 0,5 0,6 0,6 10,7
Emisión de Arsénico g/h 2.399 2.379 2.461 2.413 1
Emisión de Plomo g/h 702 698 722 707 1
Emisión de Cobre g/h 708 704 728 713 1
Emisión de Antimonio g/h 13 11 12 12 6
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 31
Tabla 34:Resultados de Caracterización Química Chimenea Horno de Ánodos (Reducción)
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 29 31 33 Valores Error
Fecha 12-03-2011 14-03-2011 15-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 13:38 - 14:26 12:06 - 12:55 14:27 - 14:16 Porcentual
Condición operación Reducción Reducción Reducción
Concentración de Arsénico mg/Nm3 79,7 82,4 83,1 81,8 1,8
Concentración de Plomo mg/Nm3 37,1 38,3 38,8 38,1 2,0
Concentración de Cobre mg/Nm3 158,1 163,4 165,6 162,4 1,9
Concentración de Antimonio mg/Nm3 1,2 1,2 1,2 1,2 2,4
Emisión de Arsénico g/h 1.573 1.640 1.593 1.602 2
Emisión de Plomo g/h 731 762 744 746 2
Emisión de Cobre g/h 3.119 3.251 3.173 3.181 2
Emisión de Antimonio g/h 23 24 22 23 4
Tabla 35:Resultados de Caracterización Química Chimenea Horno de secado Fluosólido
Fundición Potrerillos, Codelco Chile - División El salvador.
Experiencia N° 16 17 18 Valores Error
Fecha 10-03-2011 10-03-2011 10-03-2011 Promedios Relativo
Hora de muestreo 10:08 - 11:08 11:21 - 12:23 12:34 - 13:36 Porcentual
Concentración de Arsénico mg/Nm3 3,5 3,4 3,5 3,5 0,8
Concentración de Plomo mg/Nm3 0,3 0,3 0,3 0,3 1,0
Concentración de Cobre mg/Nm3 5,3 5,3 5,4 5,4 0,8
Concentración de Antimonio mg/Nm3 0,1 0,1 0,1 0,1 1,1
Emisión de Arsénico g/h 848 879 883 870 2
Emisión de Plomo g/h 77 80 81 79 2
Emisión de Cobre g/h 1.311 1.359 1.366 1.346 2
Emisión de Antimonio g/h 16 16 16 16 2
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 32
Tabla 36: Resultados de Caracterización Química en Precipitador Electroestático
Convertidor Teniente N°5 Fundición Potrerillos, Codelco Chile - Div.El salvador.
Tabla 1 de 2 Experiencia N° 4 5
Fecha 09-03-2011 09-03-2011
Hora de muestreo 10:03 - 11:15 11:28 - 12:21
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Concentración de Arsénico mg/Nm3 156,0 100,7 159,0 93,9 Concentración de Plomo mg/Nm3 32,7 8,4 32,5 7,6 Concentración de Cobre mg/Nm3 47,6 9,9 45,9 8,7 Concentración de Antimonio mg/Nm3 46,8 10,9 45,1 9,6 Concentración de Zinc mg/Nm3 41,4 7,1 42,0 6,7 Concentración de Cloro mg/Nm3 43,1 12,1 41,4 10,5 Emisión de Arsénico g/h 20.476 12.203 20.391 11.397 Emisión de Plomo g/h 4.293 1.024 4.167 924 Emisión de Cobre g/h 6.252 1.201 5.887 1.053 Emisión de Antimonio g/h 6.148 1.319 5.782 1.164 Emisión de Zinc g/h 5.436 863 5.381 808 Emisión de Cloro g/h 5.654 1.463 5.313 1.276
Tabla 37: Resultados de Caracterización Química en Precipitador Electroestático
Convertidor Teniente N°5 Fundición Potrerillos, Codelco Chile - Div.El salvador.
Tabla 2 de 2 Experiencia N° 6 Valores
Fecha 10-03-2011 Promedios
Hora de muestreo 09:27 - 10:15
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Concentración de Arsénico mg/Nm3 151,6 95,5 155,5 96,7 Concentración de Plomo mg/Nm3 31,9 8,2 32,4 8,1 Concentración de Cobre mg/Nm3 46,5 9,7 46,7 9,4 Concentración de Antimonio mg/Nm3 45,7 10,7 45,9 10,4 Concentración de Zinc mg/Nm3 40,3 6,7 41,2 6,8 Concentración de Cloro mg/Nm3 42,1 11,9 42,2 11,5 Emisión de Arsénico g/h 19.297 11.466 20.054 11.689 Emisión de Plomo g/h 4.055 982 4.172 977 Emisión de Cobre g/h 5.919 1.171 6.019 1.142 Emisión de Antimonio g/h 5.821 1.281 5.917 1.254 Emisión de Zinc g/h 5.125 809 5.314 827 Emisión de Cloro g/h 5.354 1.430 5.440 1.389
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 33
Tabla 38: Resultados de Caracterización Química en Precipitador Electroestático
Convertidores Peirce Smith Fundición Potrerillos, Codelco Chile - .El salvador
Tabla 1 de 2 Experiencia N° 7 8
Fecha 10-03-2011 10-03-2011
Hora de muestreo 13:24 - 14:15 14:26 - 15:04
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Concentración de Arsénico mg/Nm3 53,9 23,7 69,2 30,6 Concentración de Plomo mg/Nm3 24,2 3,6 30,6 4,7 Concentración de Cobre mg/Nm3 12,1 3,1 16,0 4,3 Concentración de Antimonio mg/Nm3 8,3 3,9 11,3 5,2 Concentración de Zinc mg/Nm3 58,4 11,6 77,4 14,7 Concentración de Cloro mg/Nm3 28,4 7,9 39,2 10,9 Emisión de Arsénico g/h 4.062 2.042 4.762 2.445 Emisión de Plomo g/h 1.827 313 2.108 371 Emisión de Cobre g/h 912 267 1.101 340 Emisión de Antimonio g/h 628 334 778 418 Emisión de Zinc g/h 4.404 998 5.328 1.170 Emisión de Cloro g/h 2.145 675 2.700 872
Tabla 39: Resultados de Caracterización Química en Precipitador Electroestático
Convertidores Peirce Smith Fundición Potrerillos, Codelco Chile - .El salvador.
Tabla 2 de 2 Experiencia N° 33 Valores
Fecha 20-12-2010 Promedios
Hora de muestreo 19:28 - 20:19
Lugar de medición Entrada Salida Entrada Salida
Concentración de Arsénico mg/Nm3 58,0 23,8 60,4 26,1 Concentración de Plomo mg/Nm3 25,9 3,6 26,9 4,0 Concentración de Cobre mg/Nm3 13,2 3,1 13,8 3,5 Concentración de Antimonio mg/Nm3 9,2 3,9 9,6 4,3 Concentración de Zinc mg/Nm3 63,9 11,6 66,6 12,6 Concentración de Cloro mg/Nm3 31,7 8,0 33,1 8,9 Emisión de Arsénico g/h 3.338 1.780 4.054 2.089 Emisión de Plomo g/h 1.490 272 1.808 319 Emisión de Cobre g/h 760 234 924 280 Emisión de Antimonio g/h 530 293 645 348 Emisión de Zinc g/h 3.675 867 4.469 1.012 Emisión de Cloro g/h 1.825 595 2.223 714
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 34
ANEXOS
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 35
ANEXO A
INSTRUMENTOS Y EQUIPOS
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 36
A.1 INSTRUMENTOS Y EQUIPOS
Los principales equipos, instrumentos y materiales utilizados en las
mediciones en Planta fueron los siguientes:
- Tres unidades isocinética Okano Seisakusho.
- Bombas de Vacío, Marca Edwars.
- Válvula check.
- Dos Orsat para la determinación discreta de SO2, CO2 y O2.
- Sondas de Muestreo de acero inoxidable y de teflón.
- Boquillas de acero inoxidable y de teflón de 3 a 12 mm.
- Tubos Pitot tipo S.
- Termocupla tipo K y cables compensadores.
- Burbujeadores de vidrio del tipo Greenburg - Smith.
- Pinzas metálicas Marca INOX.
- Filtros de 0,7 micras de tamaño de poro.
- Silica gel entre 6 y 16 malla Tyler.
- Cápsulas petri.
- Balanza de 500 g, sensibilidad de ± 0,1 g, para los pesos iniciales y
finales del tren de condensación.
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 37
ANEXO B
METODOLOGIAS GENERALES DE MEDICIONES
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 38
B. METODOLOGIA GENERAL DE LAS MEDICIONES
La metodología aplicada en el presente servicio de mediciones, está
basada en las normativas existentes en la Agencia de Protección del
Medio Ambiente de los Estados Unidos de América, US EPA. Un
resumen de las metodologías aplicadas son las siguientes:
B.1. ELECCIÓN DEL LUGAR DE MUESTREO (US EPA 1)
La elección del lugar de muestreo deberá determinarse idealmente en aquellos
sitios en donde el flujo se encuentre totalmente desarrollado y en ausencia de
flujo ciclónico. Para este efecto la norma establece como ubicación óptima del
puerto de muestreo 8 diámetros de ductos aguas abajo de cualquier
perturbación y 2 diámetros de ductos aguas arriba de cualquier perturbación.
Sin embargo, como no siempre es posible encontrar estas características en
Planta la norma señala que en el peor de los casos las distancias mínimas en las
cuales se pueden ubicar los puertos de muestreo son 2 diámetros de ducto
aguas abajo y 0,5 diámetros aguas arriba de una perturbación.
Deberán ubicarse 2 puertos a 90º uno respecto del otro, ambos deberán
habilitarse con coplas de 4" de diámetro interno y 10 cm de longitud.
B.2. MÍNIMO NÚMERO DE PUNTOS EN LA TRAVERSA (US EPA 1)
El mínimo número de puntos en la traversa queda determinado por la menor
distancia desde el puerto de muestreo a la perturbación más cercana. La norma
estipula que el mínimo número de puntos en la traversa de muestreo es de 12
puntos cuando las distancias aguas arriba y aguas abajo de cualquier
perturbación son de 8 y 2 diámetros de ductos, respectivamente. En el peor de
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 39
los casos, se utilizarán 24 puntos en la traversa cuando la relación de diámetros
aguas arriba y aguas abajo sean de 2 y 0,5.
B.3 DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD Y CAUDAL DEL GAS EN EL
DUCTO (US EPA 2)
La velocidad promedio del fluido en el ducto, está definida por la
siguiente ecuación:
Vg = 128,988 * Cp*[(∆∆∆∆P * Tg)/(Pg * PMh)]1/2
Vg : Velocidad promedio del gas, m/s Cp : Coeficiente calibración del tubo de Pitot, adimensional
∆P : Promedio de las raíces cuadradas de la presión cinéticas H2O Tg : Temperatura del fluido, K
Pg : Presión absoluta del fluido (Presión estática + barométrica), mm H2O PMh : Peso molecular húmedo En el muestreo isocinético se utilizará una unidad de cálculo la cual dispone de
un microcomputador que procesa permanentemente para cada punto de la
traversa, los valores de presión y temperatura del gas en el ducto, calcula la
velocidad y envía una señal electrónica a la unidad de control para que la
succión de la bomba del equipo iguale la velocidad que lleva el gas en el
ducto (isocineticidad). El equipo de medición está diseñado para efectuar un
muestreo con un 100% de representatividad. Para validar un muestreo
isocinético la norma estipula un rango de isocineticidad entre 90 y 110%.
El peso molecular húmedo entra a la unidad de cálculo luego de medir la
composición de SO2, CO, CO2 y O2 con el equipo Orsat y estimar el porcentaje
de humedad. Finalizado el muestreo, los datos son tratados en una planilla
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 40
electrónica y se corrigen los valores de humedad estimados con los valores
efectivamente medidos.
El caudal real del fluido queda definido como velocidad del gas multiplicado
por el área transversal del ducto, esto es:
Qr = Vg * Ad
Qr : Caudal real del fluido, m3/s Vg : Velocidad promedio del fluido, m/s Ad : Area del ducto de evacuación del flujo, m2
El caudal del fluido en condiciones normales a 298,15 K y 1 atm, es:
QN = Qr * (Pg / Po )* (To / Tg )
QN: Caudal normal del fluido, Nm3/s Qr : Caudal real del fluido, m3/s Pg : Presión absoluta del fluido (Presión estática + barométrica), mm H2O Po : Presión normal, 10336 mm H2O Tg : Temperatura del fluido, K To : Temperatura normal, 298,15 K
El caudal normal del fluido, expresado en Nm3/h es:
QN = 128,988 *3600* Cp*Ad* [(∆∆∆∆P * Tg)/(Pg * PMh)]1/2 * (Pg / Po )*(To / Tg )
B.4. DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR SECO (US EPA 3)
El peso molecular seco del gas en el ducto se determinará a través de un equipo
Orsat, el cual puede determinar con una sensibilidad de 0,2% el contenido de
SO2, CO, CO2 y O2 . El N2 se determina por diferencia al 100%.
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 41
B.5. DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LOS GASES (US EPA 4)
El contenido de humedad en los gases se determina por diferencia de peso del
sistema de condensación ubicado después del filtro que capta el material
particulado. El gas luego de pasar por el filtro que retiene el material
particulado ingresa a un sistema de botellas (impingers o burbujeadores)
ubicados en una caja a la cual se le ha cubierto con hielo. De esta forma el
agua vapor condensa a una temperatura aproximada a los 12ºC.
VN = 2,6402x10-2 x Vm x (Pb + Pm) / (Tm + 298,15)
VNH2O = 1,355x10-3 x MH2O
% H2O = [VNH2O / ( VNH2O + VN )] x 100
VN : Volumen normal de gas seco muestreado, (Nm3) Vm : Volumen de gas seco muestreado (m3)
Pb : Presión barométrica, (mm H2O) Pm : Presión en el medidor, (mm H2O) Tm : Temperatura en el medidor, (°C) VNH2O : Volumen normal de H2O muestreada, (Nm3) MH2O : Masa de H2O en el sistema de condensación, (g) %H2O : Humedad total en el gas, (% en volumen b.h.)
B.6. DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE MATERIAL
PARTICULADO (US EPA 5)
En este método, el material particulado es extraído isocinéticamente
desde el ducto y colectado en un filtro de fibra de vidrio colocado en una
caja calefactora a 120°C + 14°C. El peso del material particulado, se
determina gravimétricamente después de secar el filtro colector.
Unidad de Gestión Metalurgia Informe final 13400020 Primera Campaña – 2011 Página 42
Se aplica para determinar la concentración de material particulado en
fuentes estacionarias y para evaluar la eficiencia de equipos.
La concentración de material particulado queda expresada por la
siguiente ecuación:
CMP = ∆∆∆∆peso / VN
CMP : Concentración del material particulado (mg/Nm3). ∆peso: Diferencia de masa del filtro colector. Masa del material
particulado colectado durante el muestreo isocinético (mg). VN : Volumen normal de gas seco muestreado (Nm3).
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ANEXO C
METODOS DE CALCULOS
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C. METODOS DE CALCULO
Los métodos de cálculos empleados en este informe, corresponden a los
establecidos por la E.P.A., los cuales solamente han sido modificados
para entregar los resultados en el sistema métrico internacional y algunas
simplificaciones de fórmulas y nomenclaturas.
C.1 Ecuaciones para la Determinación del Caudal
La velocidad promedio del fluido a las condiciones del ducto, es:
Vg = 128,988 * Cp*[(∆P * Tg)/(Pg * PMh)]1/2 (1)
donde:
Vg : Velocidad promedio del fluido, m/s
Cp : Coeficiente calibración Pitot
∆P : Presión cinética fluido, mm H2O
Tg : Temperatura del fluido, K
Pg : Presión absoluta del fluido (Presión estática +
barométrica), mm H2O
El caudal real del fluido, es:
Qr = Vg * Ad (2)
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donde:
Qr : Caudal real del fluido, m3/s
Vg : Velocidad promedio del fluido, m/s
Ad : Area de flujo, m2
El caudal del fluido en condiciones normales a 298,15 K y 1 atm, es:
QN = Qr * (Pg / Po )* (To / Tg ) (3)
donde:
QN : Caudal normal del fluido, Nm3/s
Qr : Caudal real del fluido, m3/s
Pg : Presión absoluta del fluido (Presión estática + barométrica),
mm H2O
Po : Presión normal, 10340 mm H2O
Tg : Temperatura del fluido, K
To : Temperatura normal, 298,15 K
Entonces, la expresión del caudal normal del fluido, expresada en Nm3/h
es:
QN = 128,988 *3600* Cp*Ad* [(∆P * Tg)/(Pg * PMh)]1/2 * (Pg / Po )*(To /
Tg ) (4)
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Reemplazando los parámetros para cada caso particular (Cp y Ad), se
obtiene la expresión de flujo.
C.2 Concentración de Particulado
En la determinación de concentración de particulado, se utiliza la
siguiente relación :
Cp = C'p /VN
(5)
Donde :
Cp : Concentración de particulado, (mg/Nm3)
C'p : Masa de particulado colectado en el filtro, (mg)
VN : Volumen normal de gas seco muestreado, (Nm3)
C.3 Volumen Normal de Gas Muestreado y Humedad total
VN = 2,6402x10-2 x Vm x (Pb + Pm) / (Tm + 298,15)
(6)
VNH2O = 1,2446x10-3 x MH2O
(7)
H2O = [VNH2O / ( VNH2O + VN )] x 100
(8)
Donde :
VN : Volumen normal de gas seco muestreado, (Nm3)
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Pb : Presión barométrica, (mm H2O)
Pm : Presión en el medidor, (mm H2O)
Tm : Temperatura en el medidor, (°C)
VNH2O : Volumen normal de H2O muestreada, (Nm3)
MH2O : Masa de H2O muestreada, (g)
H2O : Humedad total en gas, (% en volumen b.h.).
C.4 Concentración de Especies Químicas en Fase Gaseosa
Para la determinación de la concentración de especies químicas en fase
gaseosa, se utiliza la siguiente relación :
Ci = (Vm * C’i) / VN (9)
Donde :
Ci : Concentración de la especie química i en fase gaseosa
(mg/Nm3).
Vm : Volumen de solución de captación (l).
C'i : Concentración de la especie química i en la sol. de
captación (mg/l).
VN : Volumen normal de gas seco muestreado (Nm3).
C.5 Concentración de Especies Químicas en Fase Sólida.
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En la determinación de concentración de especies químicas en fase
sólida, se utiliza la siguiente relación :
Ci = C’i / VN (10)
Donde :
Ci : Concentración de la especie química i en fase sólida
(mg/Nm3).
C'i : Masa de la especie química i en el particulado (mg).
VN : Volumen normal de gas seco muestreado (Nm3).
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ANEXO D
CERTIFICADO DE CALIBRACION DE EQUIPOS
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ANEXO E
RESULTADOS DE MEDICIONES EN PLANTA