Solución para medición de nivel de interfase orgánico/acuoso en plantas de Extracción por Solventes (SX)

Por Cristian Asencio, Product Manager Level&Pressure en Endress+Hauser Chile.  •  www.cl.endress.com

La extracción por solventes (SX) es uno de los procesos más eficientes y económicos para purificar, concentrar y separar los metales valiosos que se encuentran en las soluciones enriquecidas, provenientes de procesos de lixiviación. La planta SX recibe la solución “rica” generada en la etapa de lixiviación en pilas de minerales de cobre. Esta solución se caracteriza por tener una baja concentración de cobre disuelto, junto con impurezas como el Fe, Cl, Al, Mn, Mg, Na y otros materiales disueltos durante el proceso.

El objetivo del proceso SX es extraer selectivamente el cobre contenido en soluciones enriquecidas, pero impuras, mediante intercambio iónico entre la fase acuosa (solución rica-PLS) y el reactivo orgánico. Este reactivo es capaz de descargar el cobre en una etapa posterior del proceso a una solución de alta pureza y concentración de cobre y ácido, formando un electrolito apto para ser electro-depositado en los cátodos en el sector EW. Dentro de la filosofía de operación de la planta de SX, se realiza control de la banda de orgánico que se refiere al espesor óptimo que se asegura que sea igual al diseño del proyecto. Esta condición es manejada por el operador mediante la regulación de las alturas de copas en el acuoso de cada decantador. La medición de estas alturas se lleva a cabo de manera manual a través de un bandómetro. Un innovador medidor de nivel de interfase multiparámetro ofrece una solución para la medición de las bandas de orgánico y acuoso. Un sofisticado mecanismo le permite combinar dos principios de medición como radar guiado y capacitivo en un solo equipo. El dispositivo otorga una medición segura incluso en presencia de emulsión entregando las medidas de nivel total de la solución, el espesor de la capa superior (orgánico) y el de la capa inferior (acuoso). Aplicación exitosa Antes de instalar este equipo en una compañía minera de la II Región del país, se realizó un preevaluación de las condiciones de proceso, tales como tareas que efectúan el área de operaciones para realizar las mediciones manuales, dimensiones del decantador, compatibilidad de materiales, consideración de zona explosiva, constantes dieléctricas y espesores de cada fase. En conocimiento de la problemática, fue sugerido utilizar un equipo de última tecnología con un innovador instrumento capaz de tener la medición en línea y de manera continua. Cabe consignar que un sensor tipo radar guiado es capaz de medir valor total de la solución más la interfase orgánico/acuoso si la interfase está limpia, pero si ocurre una emulsión, sólo el nivel total de la solución puede ser medido. Del otro lado está el método de capacitancia, que mide el nivel de interfase de modo confiable en cualquier momento, pero no entrega el nivel total de la solución. En la mencionada aplicación, se combinó el radar guiado y la tecnología de capacitancia en un único sensor multiparámetro. Con esta innovación descrita como SensorFusion el instrumento garantiza la medición simultánea, redundante y segura del nivel total de la solución, espesor capa superior (orgánico) y el espesor de la capa inferior (acuoso) aun si hubiera emulsión. El equipo tiene un diseño moderno que incluye un cabezal de doble compartimiento, tubo coaxial en materiales compatibles químicamente al fluido en que se instale y su sonda interior recubierta de teflón. Además, su configuración es amigable e intuitiva para el usuario, incluyendo un sistema único de administración de datos integrado al equipo, que permite tener un diagnóstico acorde con las recomendaciones de NAMUR NE 107. Las señales de salida del equipo pueden ser integradas al sistema de control mediante comunicación HART, FF o señales análogas 4-20 mA. La configuración del equipo es posible a través de conexión directa en campo o en forma remota desde la sala eléctrica a través de comunicación HART. Este trabajo se ha llevado a cabo en conjunto con el cliente y soportado directamente desde la fábrica, para realizar la puesta en marcha y diferentes pruebas de configuración en busca de un óptimo funcionamiento, lo cual dio como resultado que el equipo esté trabajando hace un buen tiempo sin problemas. En terreno se ha realizado seguimiento de las mediciones y los valores que se obtienen al medir manualmente con el bandómetro, corroborando que las variables del Sensor multiparámetro son confiables. El uso de la tecnología SensorFusion permite obtener múltiples beneficios para el cliente destacando la medición en línea que se integra al sistema de control de las bandas de orgánico y acuoso, que puede ser monitoreado por todos los interesados del proceso y así buscar la eficiencia operacional de la planta. Además, en el mediano plazo permitirá tener un control de inventarios de manera permanente y evitar los arrastres de orgánico en la solución. Desde el punto de vista ambiental el monitoreo constante ayudará a evitar derrames en los decantadores debido a incrementos en los niveles de las bandas. Asimismo, por el lado de seguridad operacional, los trabajadores tendrán una menor exposición de condiciones de riesgo como contacto con ácido, caída en distinto nivel, inhalación de vapores presentes en los decantadores.