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JACOBS~

0394
~~~~I
PROYECTO W C.587

EMPRESA NACIONAL DE MINERIA

Aumento Captacin de 502 Fundicin HVL

Estudio de Perfil

Informe Final N OOO-D-RP-001

Jacobs Nueva Tajamar 481, Piso 19 Las Condes, Santiago

REV FECHA 23/06/2011 .).l(Jo~h()JI PREPAR JST/MDP 1/1_
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Proyecto
I

C-587

Informe Final

OOO-D-RP-001
Rev. B

NDICE Pgina

1.0 1.1 1.2 2.0 2.1 2.2

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RESUMEN EJECUTIVO .....,........................................................................................... 5 I CO NCLUSIO NES ........................................................................................................ 5 I SUGERENCIAS ........................................................................................................ 11 I DESCRIPCiN DEL SISTEMA ............................................................................... 14
I INTRODUCCiN ...................................................................................................... 14

. I DESCRIPCION DE PROCESO .................................................................................. 14 I CRITERIO GE NERAL ................................................................................................... 15 . I FUENTES DE JNFORMACJON................................................................................. 16 ~ I CRITERIOS DE DISENO GENERALES ................................................................... 17

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.

3.0 3.1 3.2 4.0

I ANLISIS DE ALTERNATIVAS ....................................................................... 1 2 I 4.1 ALTERNATIVA 1: MEJORAS OPERACIONALES E INFRAESTRUCTURA 21

4.2 4.3 4.4 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.0
6.1

. I ALTERNATIVA 2: CAMBIO TECNOLOGICO DE CAMPANAS PRIMARIAS . . ALTERNATIVA 3: CAMBIO TECNOLOGICO CON FUSION ACTUAL.. . . ALTERNATIVA 4: CAMBIO TECNOLOGICO CON MAYOR FUSION I I

23 24 25

. I ESTIMACION DE COSTOS ......................................................................................... 28

I BASES DE ESTIMACIN DE CAPEX ....................................................................... 28

. I BASES DE ESTIMACION DE OPEX .......................................................................... 29 I CAPEX ...................................................................................................................... 29 O PEX .........................................................................................................

..1. ... 40
40

IMPACTO EN MEJORAS DE ALTERNATIVA 1 SOBRE OPEX y CAPEX I

. I ANALISIS ECONOMICO ........................................................................................... 42 '. I BASES PARA EL ANALlSIS ECONOMICO ............................................................. .46 . . I ANALlSIS ECONOMICO CASO BASE ..................................................................... .46 I I
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I

6.2

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JACOBSTW
6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 7.0 8.0 8.1 8.2 ANLISIS ECONMICO ALTERNATIVA 1 ANLISIS ECONMICO ALTERNATIVAS 2A Y 2B ANLISIS ECONMICO ALTERNATIVA 3 ANLISIS ECONMICO ALTERNATIVA 4

Proyecto C-587 Informe Final OOO-D-RP-001 Rev. B

.46 47 47 48

ANLISIS DE SENSIBILIDAD ALTERNATIVA 1 .................................................... .48 ANLISIS DE SENSIBILIDAD ALTERNATIVA 2A .................................................... 49 ANLISIS DE SENSIBILIDAD ALTERNATIVA 2B 50

ANLISIS DE SENSIBILIDAD ALTERNATIVA 3 .................................................. 50 PLAN DE EJECUCiN DEL PROYECTO 52

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS ......................................................................... 54 CONCLUSiONES ........................................................................................................ SUGERENCIAS .......................................................................................................... 54 60 62 63 64

ANEXOS .................................................................................................................................... ANEXO 1: CRITERIOS GENERALES DE DISEO ANEXO 2: BENCHMARKING

ANEXO 3: INFORME DE DIAGNSTICO ACTUAL ............................................................ 65 ANEXO 4: SULPHURIC ACID PLANT - STUDY REPORT 66

ANEXO 5: ESTIMACiN DE OPEX ...................................................................................... 67 ANEXO 6: LISTADO DE EQUIPOS Y MATERIALES ANEXO 7: CUBICACIONES DISCIPLINA MECNICA ANEXO 8: ANALlSIS DE MANTENIBILIDAD Y CONSTRUCTIBILlDAD ANEXO 9: ESTIMACiN DE CAPEX ANEXO 10: MANUAL DE PROCEDIMIENTOS ANEXO 11: COTIZACiN CAMPANAS BOLlDEN OUTOTEC ANEXO 12: COTIZACIN HORNO FLASH Y AUSMELT OUTOTEC 68 69 70 71 72 73 74
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Proyecto e-587

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Final OOO-D-RP-001 I Rev. B K'ENYUKA RSV GASES FUGITIVOS

ANEXO 13: COTIZACiN ANEXO 14: COTlZACION ANEXO 15: ESQUEMAS ANEXO 16: RESUMEN

CAMPANAS

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I

75 76 77 78

PLANTA TRATAMIENTO

DE FLUJOS DE PROCESOS ESTIMACiN DE EMISIONES

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Informe Final
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1.0

RESUMEN EJECUTIVO

Las alternativas definidas para el desarrollado de este Estudio de Perfil son las siguientes: Alternativa 1: Mejoras Operacionales e Infraestructura. Implica mantener en uso la tecnologa actual, pero realizando mejoras en el sistema de captacin (campana primaria) y manejo (duetos) y conduccin (VTI) de gases de procesos a PAS y mejoras en las Plantas de cido (nuevo catalizador y torre de absorcin para cada planta, asl como instalacin de una Planta de Bisulfito de Sodio para tratamiento de gases de cola). Alternativa 2: Cambio Tecnolgico de Campanas Primarias. Implica mantener en uso la tecnologa actual de fusin, realizando reemplazo de las campanas de diseo nacional por otras campanas primarias de diseo extranjero (Alternativa 2A: K'enyuka, Sudfrica, y Alternativa 2B: Boliden Outotec, Suecia), tanto en el CT como en los CPS, as como cambios del sistema de manejo de gases (duetos), conduccin de gases (VTI) a PAS e instalacin de una nueva Planta de cido Sulfrico. Alternativa 3: Cambio Tecnolgico con Fusin Actual. Implica reemplazar el uso de la tecnologa de fusin actual por otra que permita obtener una mayor captacin de S02, instalar el nuevo sistema de manejo (ductos), limpieza (caldera y precipitador electrosttico) y conduccin (VTI) de gases primarios de la nueva tecnologa de fusin, manteniendo el reemplazo de las campanas de diseo nacional por otras campanas primarias de diseo extranjero en CPS (se ha considerado las campanas Boliden Outotec), as como reemplazo del sistema de manejo de gases (duetos), reemplazo del sistema de conduccin de gases (VTI) desde CPS a PAS y nueva Planta de cido Sulfrico. Alternativa 4: Cambio Tecnolgico con Fusin Aumentada. Implica reemplazar el uso de la tecnologa de fusin actual por otra que permita obtener a la vez una mayor captacin de S02 y aumentar la capacidad de fusin de concentrados a valores mayores que el mximo de la condicin de diseo actual con Convertidor Teniente (380.000 Uao). Finalmente se opt por descartar esta Alternativa ya que representaba CAPEX extremadamente altos por cambios en el Layout de la Fundicn, lo que significaba en la prctica instalar una nueva Fundicin.

1.1

CONCLUSIONES

De los resultados obtenidos de los diversos anlisis efectuados en este estudio, se ha concluido lo que se indica en lo que sigue. 1.1.1 Anlisis de Alternativas

A partir del anlisis de las alternativas definidas, se ha obtenido las siguientes conclusiones: Situacin Actual: Caso Base La operacin actual del complejo Fundicin - PAS de ENAMI ostenta una captacin de 89% de S02. Las emisiones de gases fugitivos representan 11%, desglosadas de la siguiente manera: 7,2% por la Fundicin y 3,8% por las Plantas de cido Sulfrico.

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Proyecto e-587 I Informe Final OOO-D-RP-001 I Rev. B

Alternativa 1: Majaras Operacionales e Infraestructura La operacin de la Fundicin bajo esta alternativa ostentarla una captacin de 93% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 6,75% por la Fundicin y 0,25% de las Plantas de cido Sulfrico. I En la operacin de sistemas combinados CT - CPS, el logro de captaciones de S02 sobre 97% se ve difcil de alcanzar. I En el funcionamiento de las PAS, debe tenerse en cuenta que la antigedad de ~tas conlleva una situacin de imponderables operacionales difciles de pronosticar, an cuando se tengan planes estrictos de mantenimiento. I La instalacin de sistemas de captacin de gases fugitivos en las inmediaciones de las campanas primarias implica severas interferencias con estructuras de la Nave Principal y del

~: :P:p~~do serra dotar de ros sistemas de captacin de gases fugitivos slo en canaletas de traspaso de lquidos en CT y HELE. Para el tratamiento de estos gases fugitivos es necesario disponer de una Planta de Tratamiento de Gases Fugitivos, que neutralice el S02 como yeso u otro residuo slido, para el cual es necesaria su disposicin en formal sustentable ambientalmente. I An cuando se realicen las modificaciones operacionales y de infraestructura planteadas, lo que involucra una mejora sustancial de la situacin actual desplazando la captacin de S02 desde 89% hasta un valor cercano a 93,4%, no permite cumplir el escenario de captacin de azufre con ms baja exigencia definido para este estudio, es decir, 95%. I Alternativa 2: Cambio Tecnolgico de Campanas Primarias La operacin de la Fundicin bajo la Alternativa 2A ostentara una captacin de 94,3% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 5,45% por la Fundicin y 0,25% de [as Plantas de cido Sulfrico. I La operacin de la Fundicin bajo la Alternativa 28 ostentara una captacin de 96,5% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 3,25% por la Fundicin y 0,25% de las Plantas de cido Sulfrico. Alternativa 3: Cambio Tecnolgico con Fusin Actual La operacin de la Fundicin bajo la Alternativa 3 ostentara una captacin de 98,25% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 1,5% por la Fundicin y 0,25% de las' Plantas de cido Sulfrico.

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1.1.2 Anlisis de CAPEX

TU

Proyecto C-58? Informe Final OOO-D-RP-001

Rev. B

Los costos de capital que debieran ser incurridos al implementar cada una de las Alternativas analizadas en este Estudio de Perfil se muestran en el cuadro de pgina siguiente.

CAPEX POR ALTERNATIVAS DEL ESTUDIO DE PERFIL

ALTERNATIV

DESCRIPCiN DE LA ALTERNATIVA Mejoras Operacionales e Infraestructura * Nuevas campanas eT y CPS nacionales * Nuevos duetos de Gases CT y CPS * Nuevos VTI en tren de gases CT y CPS * Cambio de catalizador en Plantas de cido * Instalacin de Planta de Bisulfito de Sodio Campanas K'enyuka y Cambio Tecnolgico en PAS * Nuevas campanas K'enyuka en CT y CPS * Nuevos duetos de gases CT y CPS * Nuevos VTI en tren de gases CT y CPS * Nueva v comoleta Planta de cido Chemetics Campanas Boliden y Cambio Tecnolgico en PAS * Nuevas campanas Boliden en CT y CPS * Nuevos ductos de gases CT y CPS * Nuevos VTI en tren de gases CT y CPS * Nueva V completa Planta de cido Chemetics Cambio Tecnologa Fusin y PAS, Campanas Bollden * Nueva tecnologfa de fusin: Flash Smelting o Ausmelt * Nuevas campanas Soliden en CPS * Nuevos duetos de gases CPS * Nuevos VTI en tren de gases CPS * Nueva v comoleta Planta de cido Chemetics

CAPEX, MUS$

89,01

2A

202,87

2B

204,13

413,23

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VTA

.JACOBS
1.1.4
Evaluacin Econmica

I Proyectoe-587
Informe Final OOO-D-RP-001

Rev. B

En concordancia con las bases definidas para la evaluacin econmica, el VAN del Caso Base es de 169 MUS$/ao. I 1. Al realizar una evaluacin econmica, considerando 340.000 y 380.000 Vario de fusin de concentrados, se ha obtenido los resultados mostrados en el cuadro siguiente.
Alternativa RESULTADOS DE LA EVALUACIN ECONMICA

ALTERNATIVA

11
11053 11331
,

Alternativas

2A

y 28. Al realizar una evaluacin econmica considerando hasta 380.000 Vao

de fusin de concentrados, compatible con la capacidad sin cambio tecnolgico, se ha obtenido los resultados mostrados en los cuadros siguientes.
RESULTADOS DE LA EVALUACiN ECONMICA ALTERNATIVA 2A

Capacidad de Fusin, Vao 340,000 380.000

RESULTADOS

Inversin de Capital, MUS$ 202,87 202,87

DE LA EVALUACION

Margen Operacional, MUS$/ao 23,08 26,78

ECONOMICA

Valor Actual Neto, MUS$/alio I 27,3 10,84

28

"

ALTERNATIVA

1-26,9 11,42
Alternativa

I 3. Al realizar una evaluacin econmica considerando hasta 380.000 tlao de fusin de concentrados, se ha obtenido los resultados mostrados en el cuadro sigui~nte.
RESULTADOS DE LA EVALUACION

,.

ECONOMICA

ALTERNATIVA

~235,O

f.206,5

Desde la perspectiva de evaluacin econmica privada, ninguna de las AlternativJ es negocio; no obstante, ENAMI deber realizar una evaluacin econmica desde el punto d vista social para decidir finalmente cul o cules son las Alternativas que debern seguir en estudio en etapas futuras. La Alternativa 1 pareciera ser una buena opcin para el corto' plazo, pues conducira a un mejoramiento sustancial de la condicin actual, descomprimiendo la presin comunitaria que se ha cernido sobre la Fundicin HVL. En el mediano plazo, quizs en forma paralela al desarrollo de la Alternativa 1 para levantar los cuellos de botella actuales, pueden realizarse los estudios pertinentes para implementar un proyecto Fundicin HVL que permita
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Proyectoe-587 InformeFinal
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lograr la meta que definir la autoridad ambiental en relacin con la captacin de SOz en las Fundiciones nacionales.

1.1.5 Anlisis de Sensibilidad El cuadro siguiente resume los resultados del anlisis de sensibilidad del VAN Diferencial de las Alternativas versus Caso Base.

1
2A

2B 3

1053 -27,3 -26,9

-235,0

169 169 169 169

-63,7

-1963
-195,9

-404 O

1.1.6 Plan de Ejecucin del Proyecto Considerando la calidad y cantidad de informacin que se tiene en este nivel de precisin del Estudio, se ha efectuado un anlisis para llevar a cabo un Plan de Ejecucin del Proyecto en dos fases, a saber:

Fase 1: El objetivo sera llevar la operacin de la Fundicin HVL a una captacin de azufre lo ms cercana posible a 94%. Se propone tomar la Alternativa 1 y desarrollar el Proyecto llevando a cabo los Estudios de Prefactibilidad - Factibilidad y EPCM en un periodo no mayor que 2 aos. Fase 11: El objetivo serfa llevar la operacin de la Fundicin HVL a una captacin de azufre mayor que 98%. Se propone tomar las Alternativas 2 y 3, Y desarrollar el Proyecto llevando cabo separadamente el Estudio de Prefactibilidad (en el cual se haria un estudio de trade-off para las Alternativas 2 y 3), Estudio de Factibilidad (de la Alternativa seleccionada) y EPCM en un periodo de 4 aos.

1.2

SUGERENCIAS 1: Mejoras Operacionales e Infraestructura

Alternativa

Para que el nuevo catalizador a utilizar tenga un buen desempeo y larga duracin, se sugiere que el flujo de gases desde la Fundicin a Plantas de cido sea regulado a una condicin estable y de composicin relativamente pareja, estimndose que los flujos y composiciones de SOz en los gases a Plantas de cido debieran consignar las siguientes caracteristicas: PAS1 (CPS2 y CS3): 50.000 Nm% @ 8,5% SOz y PAS2 (CT): 80.000 Nm% @ 8,5% SOz.

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A

I Proyecto e-587 I Informe Final

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I

Para cumplir lo anterior, se sugiere traslapar los ciclos de CPS en 13 minutos controlndose el o +:. )"T"fMAY.. contenido de S02 en los primeros minutos del ciclo y, adems, evitando lapsos sin generacin .u~-t1 de gases desde CPS a Planta de cido. Con esto se podran realizar 11 ciclos diarios, uno ms :3'f:?l /. "''..P. _. que los realizados en la actualidad. Para mantener este traslape, con los dos CPS existentes, n J) ,,,,&1~~ el ciclo de conversin aumentarla desde 105 minutos a 131 minutos. I .q"&'fi.4itY <' I Bajo el escenario de operacin antes mencionado, como una forma de proporcionar la ~ flexibilidad operacional requerida, es necesario disponer de un tercer CPS, el cual se sugiere ~ podra instalarse en la posicin del Convertidor Hoboken existente en la Fundicin. Alternativa 2: Cambio Tecnolgico de Campanas Primarias" Como una opcin para aumentar marginalmente la capacidad de fusin de concentrados, se sugiere analizar la posibilidad de reemplazar el CT actual por otro que, adems de superar la capacidad de procesamiento tenga un diseo acorde con un anlisis que considere' la leorla del diseo de reactores y del funcionamiento fluidodinmico del mismo. I La opcin mencionada, sumado a las acciones de reemplazo tecnolgico de campanas nacionales y reemplazo de ductos y VTI, adems de la instalacin de una nueva Planta de cido, sugieren ser buenas alternativas susceptibles de analizar en una etapa futura. Alternativa 3: Cambio Tecnolgico con Fusin Actual Para capacidades de fusin de concentrados similares al Caso Base de la Fundicin HVL, entre 330.000 y 350.000 tpa, slo se ha encontrado un par de aplicaciones del tecnologfas comercialmente consolidadas diferentes a la tecnologa Convertidor Teniente a nivel mundial, las que corresponden a la tecnologfa Ausmelt con unidades instaladas y operando en Anhui Tongdu Copper (Tongling City, China, 330.000 tpa) y Birla Copper (Dahej, India, 350.000 tpa). Para la tecnologa Flash Smelting Outotec, existe una aplicacin comercial de la tecnologa en la Fundicin de RTB (Bor, Serbia, 300.000 tpa). I Si la decisin de la autoridad ambiental fuese obligar a los planteles de Fundicir del pars a capturar una proporcin igualo mayor que 98% de S02; entonces, las tecnologfas de fusin Ausmelt y Flash Smelting de Outotec cumpliran con tal exigencia ambiental. Sugerencias para Futuros Estudios en Etapa Siguiente Alternativa 1. Bajo el escenario de operacin de los dos CPS existentes con traslape, el ciclo de conversin aumentara desde 105 minutos a 131 minutos. Una forma de proporcionar la flexibilidad operacional requerida, es necesario disponer de un tercer CPS, ellcual podra instalarse en la posicin del Convertidor Hoboken existente en la Fundicin. Se sugiere analizar esta alternativa de proceso. I Alternativa 2. Como una opcin para aumentar la capacidad de fusin de concentrados, se sugiere analizar la posibilidad de reemplazar el CT actual por otro que, adems d6 superar la capacidad de procesamiento tenga un diseo acorde con un anlisis que considerella teorla del diseo de reactores y del funcionamiento fluidodinmico del mismo. Esta opcin, sumado a las acciones de reemplazo de campanas nacionales, reemplazo de duetos y vn, adems de la I I
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incorporacin de una nueva y completa Planta de cido, sugieren ser buenas alternativas susceptibles de analizar en una etapa futura del estudio. Alternativa 3. Si la decisin de la autoridad ambiental fuese obligar a los planteles de Fundicin del pals a capturar una proporcin igualo mayor que cierta cifra; por ejemplo, entre 96 y 97% de S02; entonces, se sugiere realizar un estudio de Trade-off entre las opciones de cambio tecnolgico de Outotec: Flash Smelting y Ausmelt. Con ello, se verificar cul de las dos tecnologas puede ser ms competitiva desde un punto de vista tcnico-econmico. Ya que en la medida que se avance en el estudio se aumenta la precisin de la estimacin de CAP EX, esto puede conducir a una mejor decisin al disponer de mejor informacin.

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Proyecto e-587 Infonne Final

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2.0

DESCRIPCiN

DEL SISTEMA

2.1

INTRODUCCiN

La Empresa Nacional de Minera, ha encargado a Jacobs, el desarrollo en el nivel de perfil del Estudio Aumento de Captacin de S02 en la Fundicin HVL a travs de la optimizacin de las captaciones de gas sulfuroso analizando proyectos de mejoras operacionales en captacin, manejo y tratamiento de gases (primarios y fugitivos), manteniendo la COnfigUraCinl tecnolgica actual de la Fundicin, considerando dos escenarios de captacin de S02: 95 y 98%. Asimismo, se analizan las opciones de proyectos de ingeniera para mejorar la captacin de S02 recurriendo a cambios en las instalaciones y mejoramiento o reemplazo Ide equipos principales con inversiones menores o moderadas.

la

2.2

DESCRIPCiN

DE PROCESO

La configuracin actual de la Fundicin HVL usa tecnologia convencional baLda en un Convertidor Teniente, como reactor de fusin de concentrados, dos Convertidores PeirceSmith, como reactores de conversin de metal blanco a cobre blister, un Horno I Basculante, como reactor de refinacin a fuego de cobre blister a cobre andico y dos Plantas de cido. Los reactores de fusin y conversin usan oxigeno tcnico proveniente de una Planta de Oxigeno. Asimismo, los reactores de fusin y conversin, que generan las emisiohes fugitivas principales, estn dotados con campanas de captacin primarias simples, trenes de manejo de gases y sistemas de VTI para la impulsin de gases hacia las Plantas de cido. I I La Fundici6n HVL opera dos Plantas de Acido Sulfrico de simple contacto y simple absorcin (SCSA). La Planta de cido Sulfrico W 1 (PAS1) fue originalmente construido por MECHIM S.A. de tecnologa R. Parsons, iniciando sus operaciones en el ao 1970. La Planta de cido Sulfrico W 2 (PAS2) fue originalmente construida para Compaia Minera Disputada de Las Condes (actualmente Anglo American Chile - Divisin Chagres) por Panamericar Consulting Internationai de tecnologa Monsanto, iniciando sus operaciones en el ao 1972. La PAS2 fue puesta fuera de servicio, desmontada, transportada, nuevamente montada y puest~ en servicio en las instalaciones de la Fundicin HVL en el ao 1997. I A travs de los aos de operacin, varios equipos de la PAS1 y PAS2 han sido rJemPlazados por distintos proveedores de tecnologa de plantas de cido sulfrico. A pesar de: los diversos equipos que han sido reemplazados, stos han sido del mismo tamao y diseos similares a las plantas originales. Ambas plantas an conservan sus Convertidores Catalfticos originales. Las fuentes de alimentaci6n de gases de las PAS son del Convertidor Teniente (CT) y de 105 Convertidores Peirce Smith (CPS). Las PAS estn diseadas para recibir gases en forma contina del CT y de slo uno de los CPS. La gran mayora de los gases de I S02 de alta concentracin del CT son recibidos por la PAS2. Los gases de S02 de baja concentracin de los CPS son solamente recibidos por la PAS1. Una fraccin (5-15%) de 105 gas~s del CT, es mezclada intermitentemente con los gases del CPS antes de ser recibidos porlla PAS1. El sistema de manejo de gases actual no permite la introduccin de gases de CPS a PAS2.

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Rev.B
3.0 CRITERIO GENERAL

En este Captulo se proporcionan parmetros de diseo de procesos ms relevantes para ser utilizados en el anlisis de las emisiones de azufre de la Fundicin Hernn Videla Lira y de las Plantas de cido. Para ello, se ha utilizado como base la informacin estadstica de procesos, tanto de la Fundicin como de las Plantas de cido, proporcionada por ENAMI, los antecedentes recopilados durante las visitas tcnicas que Jacobs ha realizado a la Fundicin HVL, antecedentes de reuniones de coordinacin interna y con la participacin de ENAMI y de informacin propia de Jacobs, aplicada a proyectos similares. Entre los documentos proporcionados por ENAMI, se destacan los siguientes: Flujo, Composicin qumica y mineralgica de concentrados y otros al CT, HELE y CPS Composicin qumica productos CT, HELE, CPS, HA y circulantes Distribucin impurezas As, Sb, Pb en CT, HELE, CPS Estadstico Enero 2011 Plano General de Emergencias Diagramas de Proceso Manejo de Gases Informe Modificaciones y Mejoras Tren de Gases CT y CPS Plano Reemplazo y Montaje Nueva Torre de Absorcin Secuencia operativa 31/01/2011 (CT, HELE, CPS3, HA, Planta PICS) Caractersticas y curvas de Ventiladores Estadstica cido y RILES Disponibilidad PAS

Significado de Siglas:

CT

: Convertidor Teniente HELE : Horno Elctrico Limpieza de Escoria CPS : Convertidor Pierce Smith HA : Horno de nodos PICS : Planta Inyeccin Concentrado Seco PAS : Planta de cido A continuacin se resumen diversos aspectos relacionados con los criterios de diseo, los que en su integridad se adjuntan en el Anexo 1: Criterios de Diseo Generales

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3.1

1U

Proyecto e-587 I Informe Final OOO-D-RP-001 I Rev.B

FUENTES DE INFORMACiN

La Tabla 3.1 muestra los diferentes cdigos para las fuentes de informacin como referencia del origen de cada dato, que se han empleado durante la estructuracin del modelo METSIM y desarrollo de este Estudio de Perfil. Tabla 3.1 - Cdigos para Fuentes de Informacin.

Cdigo

Fuente
I

A
B

Proporcionado

por el Cliente

I
I

Dato medido o de ensayo Prctica industrial estndar Informacin oriqinada por el Proveedor

e
D E F

I I
I

I I I
,
I

Recomendacin Informacin Informacin

de Jacobs

del Manual de Ingeniera derivada de clculos de proceso

I
I

G I
TBA

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I

Operacin actual Pendiente. adelante. Informacin a ser confirmada o entregada

I
ms

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.JACOBS
3.2

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Proyecto e-58?
Informe Final 000-D-RP-Q01 Rev.B

CRITERIOS DE DISEO GENERALES

La Tabla 3.2 muestra la caracterizacin mineralgica y qufmica de la mezcla de concentrados que alimentan la Fundicin. La Tabla 3.3 muestra los principales parmetros operacionales del Convertidor Teniente, utilizados en este estudio. La Tabla 3.4 muestra los principales parmetros operacionales del Horno Elctrico de Limpieza de Escoria. Las Tablas 3.5 y 3.6 muestran los principales parmetros operacionales de los Convertidores Perce-8mith.

Tabla 3.2 - Caracterizacin Mineralgica y Qumica de la Mezcla de Concentrados de Fundicin HVL.

Composicin Mineralgica

(*)

%Peso 5,71 2,20 60,15 6,45 0,18 010 0,10 11,85 0,40 0.30 0.60 0,015 0,50 0,50 1,00 0,028 1,00 1,00 090 0,0095 0,0005 7,00 100,0
mineralgica

Composicin Qumica (*) O Me Al Si S Ca Fe Cu Zn As Mo Aa Sb Au Pb 8i TOTAL

%Peso 7,67 0,30 4,12 2,75 30,21 0,64 25,36 26,91 0,67 0035 0,30 00095 00200 00005 0,87 0,12 100,0

Si02 CU2S CuFeS2 CuSFeS4 CU:ASS4 CuS Cu,O FeS, Fe203 Fe304 Fe2Si04 BbS3 MQO MoS2 PbS S~S3 ZnS AI203 CaO Ag Au Otros (AI-Ca-Si) TOTAL
CO) Datos promedio de composicin

y qufmlca acordados con ENAMI

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Tabla 3.3 - Criterios de Diseo Convertidor Criterios de Diseo Procesos para Convertidor Teniente (") Razn Fetotal/Si02 Razn concentrado/aire para inyeccin de concentrado Enriauecimiento de oxaeno Eficiencia de oxlqeno Aire garr-aun Generacin de polvos Cl Lev Cu metal blanco Cl Lev Cu escoria CT Maqnetita en metal blanco Cl Maqnetita en Escoria Cl Aire dilucin camoana Cl Aire infiltracin precmara ER Cl Aire infiltracin ER CT Aire infiltracin duetos hasta precipitado res Aire infiltracin precipitadores Caotacin de aases en boca Gases CT a tren de aases CPS (*)
(*) Porcentaje de gases tren CT a tren CPS (**) Datos promedio de Inforrnadn real entregada y acordada con ENAMI

Rev. B

Teniente Unidades

I
Fuente
I

Valor

1,7 150 37 89 2.700 5,3 74 11 0,85 21 120 10 10 12 15 95 15

%
kg conc/kg aire

I I I I
I

A E A A A A A A A A A A A A A A A

% %
Nm3/h a/Nm3

% % % % % % % % % % %

I I I
I

I I
I

I I
I

I I I
I

Tabla 3.4 - Cnterlos de Diseno Horno Electnco de Limpieza de Escona

l
Criterios de Disefio Horno Elctrico de Limpieza de Escoria (*) Razn kg carbn/tonelada de escoria Temperatura Clasesentrada PPEE Total gases entrada PPEE Adicin de pasta electrdica Cu en metal blanco HELE Cu en escoria HELE Maqnetita en metal blanco HELE Maqnetita en escoria HELE
(*) Datos promedio de Informacin real entregada y acordada con ENAMI

Valor 19 380 25.000-30.000 0,9 77 0,9 1.4 7

Unidades ka carbn/t ese oC Nm3/h kg pasta/t ese Cl % %

Fuente

I I
I

A A A A A A A

I
I I

% %

I I

I
@

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.JACOBST~
Tabla 3.5 - Criterios de Diseo Convertidores CPS-2 Criterios de Diseo PI'ocesos para Convertidor PS-2 (*) Enriauecimiento de oxgeno Eficiencia de oxfaeno Generacin de oolvos CPS Captacin de aases en boca Ley del cobre en blister S en cobre blister Aire dilucin campana CPS Aire infiltracin oreemara ER Aire Infiltracin ER Aire infiltracin duetos hasta precipitadores Aire infiltracin duetos mezcla Aire infiltracin VTI
(") Datos promedia de informacin real entregada y acordada can ENAMI

Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001 Rev.B Peirce-Smith.

Valor 28 79 12,0 92 98.5 1.800 120 10 10 10 15 10

Unidades

Fuente A A A A A A A A A A A A

% %
a/Nm3

% %
ppm

% % % % % %

Tabla 3.6 - Criteros de Diseo Convertidores CPS-3 Criterios de Diseo Procesos PS-3 (*) para Convertidor Valor

Peirce-Smith.

Unidades

Fuente

Enriauecimiento de oxfgeno Eficiencia de oxqeno Generacin de polvos CPS Captacin de aa ses en boca Ley del cobre en blister S en cobre blister Aire dilucin campana CPS Aire infiltracin precmara Aire infiltracin enfriamiento evaoorativo Aire infiltracin duetos hasta precipiladores Aire infiltracin duelos mezcla Aire infiltracin VTI
(') Datos promedio de Informacin real entregada y aoardada con ENAMI

28 79 12,0 92 985 1.800 120 10 10 8 7 8

% %
g/Nm3

A A A A A A A A A A A A

% % oom % % % %

%
%

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Tabla 3,7 - Puntos de Emisin de Gases Fugitivos. . Fuente

Proyecto e-58? I Informe Final OOO-D-RP-001 I Rev.B

La Tabla 3.7 muestra los principales puntos de emisin de gases considerados en el anlisis del presente Estudio de Perfil.

Convertidor Teniente Horno Elctrico de Limpieza de Escoria

Convertidores Peirce-Smith Horno de Retencin - Horno de nodos Plantas de cido

Punto de Emisin Campana primaria I Sangra, canaleta y olla de metal blanco San ra, canaleta olla de escoria I Canaleta de recepcin de escoria CTI Sangra, canaleta y olla de metal blanco Gases Chimenea rinci al I Campana primaria I Recepcin de metal blanco CT y HEUE Recepcin de carga fra I Desear a de cobre blister escoria mazamorra Carga de cobre blister I Desulfuracin del cobre Descar a de ases de cola I

La Tabla 3.8 muestra los principales criterios adoptados para estimar la distribuciJ de gases fugitivos en los diferentes puntos de emisin de la Fundicin. Tabla 3.8 - Criterios de Diseo para Estimacin de Gases Fugitivos
Criterios de Diseo para Estimacin de Gases Fugitivos Valor % (*) Fuente

Chimenea
(') ("')

rinci al

5,00 0,45 0,05 0,03 001 800 0,49 031 015 0,06

A,E AE A,E A,E AE A,E A,E A,E A,E A,E

I
I

I I I
I

I I I
I

Porcentajes referidos al total de S alimentado a Fundicin, excepto gases campana corresponden a % de gases en boca. Considera la sangrla o giro reactor, canaleta, olla, traslado y movimiento de Ifquldos.

que

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Proyecto e-587

Informe Final
OOO-D-RP...Q01 Rev. B

4.0

ANLISIS DE ALTERNATIVAS

En este CapItulo se analizan cuatro alternativas para la disminucin de la emisin de gases fugitivos, tanto en la Fundicin como en Planta de cido, considerando dos escenarios de captacin de S02: 95% y 98%. Antes de ello, en la tabla 4.1 se muestran los antecedentes actuales referentes a captacin y emisin de azufre en la Fundicin HVL. Tabla 4.1 - Situacin Actual de Captacin y Emisin de S02. Caso Base

4.1

ALTERNATIVA 1: MEJORAS OPERACIONALES E INFRAESTRUCTURA

Esta alternativa implica mantener en uso la tecnologa actual, pero realizando mejoras en el . sistema de captacin (campana primaria) y manejo (ductos) y conduccin (VTI) de gases de procesos a PAS y mejoras en las Plantas de cido (nuevo catalizador y torre de absorcin para cada planta, asf como instalacin de una Planta de Bisulfito de Sodio para tratamiento de gases de cola). El anlisis de los balances de azufre se estudiaron en ocasin del desarrollo del documento OOO-T-TR-001:Diagnstico Operacional Actual, Rev. P1, de este estudio. La Tabla 4.2 muestra un resumen de consideraciones que se han analizado para verificar el aporte al mejoramiento de la captacin de S02, en relacin con el Caso Base, tanto de la Fundicin como en las Plantas de cido, cuando se realizan mejoras operacionales y de infraestructura con CAPEX relativamente bajo (70 MUS$). El mejoramiento en la captacin de S02 segn la implementacin de esta alternativa es insuficiente en relacin con la meta de captacin de 95% de S02. Es evidente que si esta altemativa no es capaz de captar 95%, el anlisis del escenario de captacin de S02 de 98%, se hace estril. Como se puede apreciar en la Tabla 4.2, la Alternativa 1 considera la continuidad operacional y capacidad actual del Convertidor Teniente en la Fundicin y un significativo incremento de la conversin de gases primarios capturados en las Plantas de cido. Lo anterior significa reducir la emisin desde 7,2% a 6,75% en la Fundicin, mientras que en las Plantas de cido reducir la emisin global desde 3,8% a 0,25%. Por otra parte, para que el nuevo catalizador que se sugiere utilizar para el funcionamiento de las PAS tenga un buen desempeo y larga duracin, exceptuando la reposicin normal definida por el Proveedor, el flujo de gases desde la Fundicin a Plantas de cido deber regularse a una condicin estable y de composicin relativamente pareja dentro de algn lmite de variacin permisible. Se ha estimado que los flujos y composiciones de S02 en los gases a Plantas da cido debieran consignar las siguientes caractersticas: PAS1 (CPS2 y CS3): 50.000 Nm% @ 8,5% S02. PAS2 (CT): 80.000 Nm3/h @ 8,5% S02.
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JACOBS
Tabla 4.2 - Mejoras de Captacin de S02. Alternativa 1 Emisin, % Fundicin PAS Alternativa 1: Mejoras Operacionales v de Infraestructura Actual I Cambio de campanas primarias (locales) en CT y CPS 6,628 -- Rediseo y cambio de ductos de gases de CT y CPS Mejoras en VTI de tren de gases de CT y CPS Cambio de catalizador en PAS1 Cambio de Torre de Absorcin PAS1 O,014J - Cambio de catalizador en PAS2 Cambio de Torre de Absorcin PAS2 Instalacin de Planta de Bisulfito de Sodio I .. o, A Iternatlva 1 Total de Emisin de S02 6628 o Yo 0014Yo Alternativa 1: Captacin de S02 Mejoras/Cambios Total Proyectoe-587 'InformeFinal
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6,628

0.027%

o 664Yo 93,36%

Desde una perspectiva histrica de operacin de sistemas combinados de CT con CPS, el logro de estos estndares de operacin se ve difcil de alcanzar. Por otra parte, desde la perspectiva de funcionamiento de las PAS, debe tenerse en cuenta que la antigedad de stas conlleva una situacin de imponderables operacionales difciles de pronosticar, an cuando se lengan planes estrictos de mantenimiento. I La concentracin de S02 de diseo para realizar las mejoras en las Plantas de ~CidO es de 8,5%. Sin embargo, al analizar los reportes diarios de las PAS, se puede visualiza~ que el flujo de gas que se alimenta a ambas, llega a tener concentraciones puntuales entre 1dOlo 12% de y S02. Los puntos de mxima emisin tienen lugar en los primeros minutos del ciclo, mientras que en los minutos finales del ciclo se producen gases con contenidos menores dJ S02. Por lo anterior, si se traslaparan los ciclos en 13 minutos se disminuira el contenido de S02 en los primeros minutos del ciclo y, adems, no habra lapsos de tiempo sin generacin de gases desde CPS a Planta de cido, por lo que se podran realizar 11 ciclos diarios, uno Ims que los realizados en la actualidad. Esto es compatible con un aumento de tratamiento de, un 10%. Es decir, la capacidad actual de fusin de 330.000 tpa se podra aumentar a 363.000 tpa, lo que es posible con el Convertidor Teniente existente. No obstante, para mantener e~te traslape, con los dos CPS existentes, el ciclo de conversin aumenta desde 105 minutos a 131 minutos. Bajo el escenario de operacin mencionado arriba, como una forma de pro1porcionar la flexibilidad operacional requerida, es necesario disponer de un tercer CPS, ell cual podra instalarse en la posicin del Convertidor Hoboken existente en la Fundicin. Se sugiere analizar esta alternativa de proceso en la siguiente etapa del proyecto, ya que se requiere [deSmantelar las instalaciones existentes, probablemente rehacer las fundaciones, instalar un nuevo CPS, considerar la adquisicin de campana, sistema de enfriamiento, dueto de gases, precipitador electrosttico y VTI. I Una manera de reducir an ms las emisiones fugitivas, se nclina a la adopcinlde sistemas de captacin de gases fugitivos emanados de las canaletas de transferencia (CT y HELE) Y ollas de traspaso de lquidos (metal blanco y escoria de CT y HELE). An cuandb un sistema I "105_EnQ...00cI0U'r""'7..R._I03_~()'Rl'.oo1_B.doo I 22de 78
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Proyecto e-58? Informe Final OOO-D-RP-001

Rev. B de estas caractersticas fue instalado y probado en la Fundicin Ventanas, posteriormente fue descontinuado su uso por entrabar la operacin; por ejemplo, del Convertidor Teniente. Asimismo, la instalacin de sistemas de captacin de gases fugitivos en las inmediaciones de las campanas primarias implica severas interferencias con estructuras de la Nave Principal y del CT y CPS, puesto que la eficiencia de captacin de gases fugitivos est gobernada por succin de altos flujos de aire para arrastrar los gases fugitivos, que a su vez implican duetos de dimetros considerables, sumado a ventiladores inmensos. Quizs, lo apropiada seria dotar de estos sistemas de captacin de gases fugitivos slo en las canaletas de traspaso de liquidas en CT y HELE. Para el tratamiento de los gases fugitivos es necesario disponer de una Planta de Tratamiento de Gases Fugitivos, que neutralice el S02 como yeso u otro residuo slido. para el cual es necesaria su disposicin en forma sustentable ambientalmente. Al respecto, se ha recibido una cotizacin de la empresa MetalQuim por una Planta de Tratamiento de Gases Fugitivos (PTGF) y Jacobs ha realizado las cubicaciones respectivas para los sistemas de captacin de gases fugitivos y conduccin de stos (duetos, estructuras, soportaciones, barandas, parrillas, VTI) hacia la PTGF, lo que significar un CAPEX adicional (no contemplado) para la Alternativa 1 (ver Anexos 5 y 14). Como se ha analizado en el documento No. OOO-T-TR-001Diagnstico Operacional Actual, Rev. P1, el impacto de la captacin de gases fugitivos sobre las emisiones totales de azufre de la Fundicin no es significativo, sugiriendo que la instalacin de la Planta de Tratamiento de Gases Fugitivos slo significara incurrir en un alto CAPEX. Por otra parte, durante la ejecucin de este estudio se ha recibido una propuesta de la empresa SAME para desarrollar un diseo de manejo de gases fugitivos; sin embargo, el diseo no est probado ni consolidado en aplicaciones comerciales de Fundiciones de cobre. Desde la perspectiva de las PAS, una forma de reducir las emisiones fugitivas es adoptando la instalacin de una Planta de Sisulfito de Sodio combinada para ambas PAS, que permite reducir sustancialmente los contenidos de S03 en los gases de cola. Esta tecnologia (Opcin 7 Propuesta de Chemetics, Anexo 4) fue incorporada en el CAPEX de (a Alternativa 1. En conclusin, la Alternativa 1, an cuando se realicen las modificaciones operacionales y de infraestructura planteadas, lo que involucra una mejora sustancial de la situacin actual desplazando la captacin de S02 desde 89% hasta un valor cercano a 93,4%, no permite cumplir el escenario de captacin de azufre con ms baja exigencia definido para este estudio de 95%.

4.2

ALTERNATIVA 2: CAMBIO TECNOLGICO DE CAMPANAS PRIMARIAS

Esta alternativa implica mantener en uso la tecnologa actual de fusin. realizando reemplazo de las campanas de diseo nacional por otras campanas primarias de diseo extranjero (K'enyuka. Sudfrica, y Soliden Outotec, Suecia), tanto en el CT como en los CPS, as como cambios del sistema de manejo de gases (duetos), conduccin de gases (VTI) a PAS e instalacin de una nueva Planta de cido Sulfrico. Las Tablas 4.3 y 4.4 muestran los respectivos anlisis.

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Tabla 4.3 - Mejoras de Captacin de S02. Alternativa 2A, Campana

Proyecto e-587 Ilnforme Final OOO-D-RP-001 I Rev.B K'enyuka (Sudfrica)

I " Camb lOSTI"" ecno oglcos

Alternativa 2A: Cambio Tecnol ico de Cam anas Primarias Cambio de campanas primarias en CT y CPS Rediseo y cambio de ductos de gases de CT y CPS Cambio de VTI en tren de ases de CT CPS Instalacin de nueva Planta de cido Sulfrico Alternativa 2A: Total de Emisin de S02 Alternativa 2A: Captacin de S02 Tabla 4.4 - Mejoras de Captacin de S02. Alternativa

Emisin, % F d"' " PAS un IClon

K'en uka Sudfrica 5,45% 0,25% 0,25%

T t I oa

5,45%

5,45%

0.25% 5,7%
94,3%

2B, Campana

Bollden outotlc

(Suecia)

I C b' T l" am lOS ecno oglcos

Alternativa 2B: Cambio Tecnol ico de Cam anas Primarias Cambio de campanas primarias en CT y CPS Rediseo y cambio de duetos de gases de CT y CPS Cambio de VTI en tren de ases de CT CPS Instalacin de nueva Planta de cido Sulfrico Alternativa 2B: Total de Emisin de S02 Alternativa 2B: Captacin de S02

Emisin, % Fundicin PAS

Bollden Outotec, Suecia 3,25%

I ota

3,25% 0,25% 0,25% I 0.25%

3,5% 96,5%

3,25%

Como una opcin para aumentar la capacidad de fusin de concentrados, se sugiere analizar la posibilidad de reemplazar el CT actual por otro que, adems de superar la c~pacidad de procesamiento tenga un diseo acorde con un anlisis que considere la teora del diseo de reactores y del funcionamiento fluidodinmico del mismo. Esta opcin, sumado a las acciones de reemplazo de campanas nacionales, reemplazo de duetos y VTI, addms de la incorporacin de una nueva y completa Planta de cido, sugieren ser buenas alternativas susceptibles de analizar en una etapa futura del estudio.

4.3

ALTERNATIVA 3: CAMBIO TECNOLGICO CON FUSiN ACTUAL

Esta alternativa implica reemplazar el uso de la tecnologa de fusin actual! de similar capacidad de fusin, por otra que permita obtener una mayor captacin de S02, manteniendo el reemplazo de las campanas de diseo nacional por otras campanas primarias de diseo extranjero en CPS (se ha considerado las campanas K'enyuka, Sudfrica, y Boliden Outotec, Suecia), as como reemplazo del sistema de manejo de gases (ductos), reemplazo' del sistema de conduccin de gases (VTI) a PAS y nueva Planta de cido Sulfrico. Para cap~cidades de fusin de concentrados similares al Caso Base de la Fundicin HVL, entre 330.000 y 350.000 tpa, existe un par de aplicaciones consolidadas diferentes a la tecnologa CT a nivel mundial, la tecnologa Ausmelt con unidades instaladas y operando en Anhui Tongdu Coppbr (Tongling City, China, 330.000 tpa) y Birla Copper (Dahej, India, 350.000 lpa), as como la tecnologa Flash Smelting con una planta en RTB (Bar, Serbia, 300.000 tpa). La Tabla 4.5 muestra los respectivos anlisis.

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Tabla 4.5 - Mejoras de Captacin de S02. Alternativa 3 Emisinj % Total Fundicin PAS Alternativa 3B: Ausmelt o Flash Smeltina Outotec con Campana Soliden Outotec en CPS Cambiode tecnologa de fusin (Ausmelt o Flash Smelting) Cambio de campanas primarias (Boliden OT) en CPS 1,5% --1,5% Redisel'lo y cambio de duetos Cambio de VTI Instalacin de nueva Planta de cido Sulfrico 0,25% 0.25% o Altern at iva 3B'E m isi n de S O2 025% I 175% 15Yo Alternativa 3B: Captacin de S02 98,25% Cambios Tecnolgicos

---

Si la decisin de la autoridad ambiental fuese obligar a los planteles de Fundicin del pars a capturar una proporcin igualo mayor que 98% de S02; entonces, de acuerdo con lo mostrado en la Tabla 4.5, la tecnologra de fusin Ausmelt o Flash Smelting de Outotec cumplrfa con tal exigencia ambiental.

4.4

ALTERNATIVA 4: CAMBIO TECNOLGICO CON MAYOR FUSiN

Las tecnologas analizadas en ras Tablas 4.5 y 4.6, con excepcin de las indicadas de Ausmelt y Flash Smelting, ninguna se ha consolidado a nivel comercial como unidades de fusin que permitan procesar ratios de 330.000 tpa de concentrados, siendo las capacidades superiores a 600.000 tpa. Como ejemplo de aplicacin de tecnologas de fusin de concentrados de cobre se pueden mencionar: Tecnologa Isasmelt tiene implementadas unidades en MIM (Mount Isa, Australia, 1.000.000 tpa), Phelps Dodge Miami (Arizona, EUA, 700.000 tpa), Sterlite Copper 1 (Tuticorin, India, 600.000 Ipa), Sterlite Copper 2 (Tuticorin, India, 1.300.000 tpa), Yunnan Copper Corporation (Kunming, China, 600.000 tpa) y SPCC (110, Per, 1.200.000 tpa). Tecnologa Ausmelt tiene implementadas unidades en Russian Copper Company (Chalyabinsk, Rusia, 550.000 tpa), Chifeng Jinlian Copper (Chifeng, China, 480.000 tpa), Huludao Copper Group (Huludao, China, 500.000 Ipa), Yunnan Tin Corporation (China, 450.000 tpa) y Xinliang Wuxin Copper Co. Ud. (China, 575.000 tpa). Tecnologa Flash Smeltng tiene implementadas unidades en Zijin Copper CO.Ud. (Shanghang, China), Tongling Non-Ferrous Metals Group Ca. Ud. (China), National Iranian Copper Industries (Sarcheshmeh, Iran), Jiangxi Copper Corporation (Guixi, China), Yanggu Xiangguang Copper Co. (Yanggu Xiangguang, China). Tecnologa Flash Smeltng - Flash Converling tiene implementadas unidades en KUCC (Salt Like City, EUA) y Yanggu Xiangguang Copper Co. (Yanggu, China).

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Proyecto C-587 OOO-D-RP-001

I

IlnformeFinal

Rav.B

Claramente, las inversiones asociadas a este tipo de tecnologas son altas, pJro son una oportunidad de mayor procesamiento de concentrados que pudiesen ser un aliciente para la inversin, en el sentido que se obtendrfa un mejor ingreso por venta de cido sulfrico debido a la mayor generacin de este producto. I Por otra parte, dada la caracterstica de maquiladora de la Fundicin HVL y los bajqs cargos de fusin y refinacin que actualmente prevalecen en el mercado, presentan una debilidad para el aumento de fusin. Esta situacin de equilibrio econmico entre mayores ingresos y mayores costos de operacin, debieran analizarse ms detenidamente en una etapa pbsterior del estudio. I Desde la perspectiva de la operacin de una fundicin con reemplazo de tecnologa y aumento de capacidad de fusin implica una diversidad de costos de capital que se deben agregar a la inversin de la unidad de fusin por s sola, a saber: I De partida, se requerir una mayor capacidad de recepcin, almacenamiento y manejo de concentrados, mayores capacidades de secado y transporte neumtico hacia el reactor de fusin. I Para mayor capacidad de fusin se requiere un requerimiento adicional de serviCIOS (agua y energfa), suministros (oxgeno, aire de baja presin, aire comprimido), adems de fundentes y reactivos (mineral silceo, desmoldante, cal). Mayor fusin implica mayor generacin de escoria, lo que conlleva un mayor requerimiento de limpieza, o bien, analizar la opcin de procesar la escoria va flotacin. Tambin, mayores capacidades de fusin y conversin requerirn nuevas i~stalaciones de Planta de cido.
1

Asimismo, mayor fusin implica a su vez un aumento de generacin de metal blanco, que impacta el rea de conversin. Esto significar adecuar el rea de convdrsin a las nuevas exigencias, es decir, reemplazar los actuales CPS por otras unidadEis de mayor capacidad y cantidad (aparentemente dos CPS no sera suficiente). I Lo anterior, implica mayor capacidad de generacin de cobre blister, que impacta el rea de refinacin y moldeo. Esto conduce a replantear el rea de refinacin y :moldeo, es decir, nuevos Hornos de Refinacin y de mayor capacidad (al menos dos unidades) y nueva tecnologia de moldeo de nodos. I Un punto que no debe dejarse sin anlisis es la Nave Principal y Gras Puente. Lo ms probable es que la Nave Principal actual quede subdimensionada para el nuevo requerimiento de fusin de concentrados. I

No obstante, teniendo en mente todo lo discutido antes, el objetivo de este estudiode perfil es el de aumentar la capacidad de captura de S02 y no el aumento de la capacidad de fusin de concentrados. I En consecuencia, se ha estimado en este anlisis en el nivel de perfil, que las alternativas con cambio tecnolgico y con aumento de fusin de concentrados, debieran ser abandonadas
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0407

JACO BST"

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como opciones potenciales de reemplazo de las actuales configuraciones de la Fundicin HVL, por ser unidades por s consumidoras de fuertes sumas de costo de capital, adems que representan una aumento de capacidad importante de la fusin con los costos de capital que implicara el acomodamiento del resto de las instalaciones de la Fundicin a este nuevo escenario.

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0407 VTA

.JACOBS~
5.0 ESTIMACiN DE COSTOS

Proyecto C-587 Informe Final 00D-D-RP-001 I Rev. B

En este Captulo se entregan las bases para la estimacin y los resultados de las estimaciones de CAPEX y OPEX, de las Alternativas 1, 2A, 28, 3A Y 38.

5.1

BASES DE ESTIMACiN DE CAPEX

La Tabla 5.1 muestra los diversos tems que representan las bases para la estimacin de Jos costos de inversin, OPEX. Tabla 5.2 - Bases para la Estimacin de CAPEX.
rea 900 901 902 903 904 905 906 AOO COO .. . D escrlpclon Lim ieza General Concretos Acero Estructural Electricidad Instrumentacin & Control FUSION CONVERSION LIMPIEZA REFINO PLANTA OTRAS COSTOS DE ACIDO INSTALACIONES INDIRECTOS DE ESCORIAS Descripcin FUNDICION HVL

CONTINGENCIA Alternativa 1 Alternativas 2A y 28

0.8% del Costo Total Directo 0,1 % del Costo Total Directo 1,4% del Costo Total Directo 2,5% del Costo Total Directo 1 5% del Costo Total Directo 2,0% del Costo Total Directo Factores Valor 1,25% 40% Costo Total Directo

0.8% del Costo Total Directo 1.6% del Costo Total Directo 1,4% del Costo Total Directo 30% del Costo Total Directo 2,0% del Costo Total Directo 2,5% del Costo Total Directo

Pi in

Factor de crecimiento Costos Contjn Indirectos encia

30% Costo Total Directo + Costos

Indirectos

Los costos indirectos, para este nivel de precisin del CAPEX, se determinan como Costo Total Directo, e incluyen los siguientes aspectos: Ingeniera Administracin de la Construccin Instalaciones Temporales Campamento Alimentacin y Alojamiento Servicios de Terceros Fletes y Seguros
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40% del

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Repuestos Precomisionamiento, Comisionamiento y Puesta en Marcha Servicios Vendor Primer Llenado Otros

Las exclusiones en la estimacin de CAPEX son las siguientes: Demoliciones y Desmantelamiento. Mejoramiento de la Nave.

5.2

BASES DE ESTIMACiN DE OPEX

La Tabla 5.2 muestra los diversos Items que representan los costos unitarios, base para la estimacin del costo operacional, OPEX. Tabla 5.2 - Costos Unitarios Fundicin HVL y Planta de cido.
tem Energa Energfa Elctrica Agua de Proceso Agua de Refrigeracin Mano de Obra Hidrxido de Sodio (50%) Costo Unitario 0,19 0,896 1,2 Unidad

US$IkWh US$lm
3

1.900
595

US$lm3 US$/Hombre US$/t

5.3

CAPEX

Las Tablas 5.3 a 5.6 muestran las estimaciones del CAPEX para las Alternativas 1>2A, 28 Y 3, respectivamente. La Tabla 5.7 muestra un resumen del las estimaciones de CAPEX por rea para cada Alternativa analizada en este Estudio de Perfil.

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Tabla 5.3 - CAPEX de la Alternativa 1.

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I

Descripcin

Horas

Mano de Obra

Uso de Equipo

Material

Subcontratos

Equipos

Total,

US$

AREA 901 - FUSION TBDOO 1 Campana Caotacin CT VT-001 Retiro VTJ 001 existente VT-002 Retiro VTI 002 existente VT-005 VTI-005 VT-006 VTI-006 ZP-001 Duetos Total Area 901 - Fusin AREA 902 - CONVERSION TBDOO 3 Campana Caotacin CPS2 TBDOO 4 Campana Caotacin CPS3 VT-003 Retiro VTI 003 existente VT-004 Retiro VTI 004 existente VT-007 VTI...(J07 8 VT-008 VT I...(JO ZP-002 Duetos ZP-004 Duetos Cmara de Mezcla Total Area 902 - Conversin AREA 905 - PLANTA DE ACIOO SULFURICO .TBDOO 1 Planta de cido Sulfrico TBDOO 2 Planta de Bisulfito de Sodio

5.148 696 696 871 871 31.085

128.700 17.400 17.400 21.780 21.780 777.138

77.220 10.440 10.440 13.068 13.068 466.282

156.000 O O O O 1.181.040

O O O O O O

O O O 315.000 315.000 O

361.920 27.840 27.840 349.848 349.848 2.424.460 3.541.756

5.150 11.750 480 480 620 620 20.456 13.515

128.766 293.766 12.000 12.000 15.540 15.540 511.410 337.884

77.259 176.259 7.200 7.200 9.306 9.306 306.846 202.730

156.080 356.080 O O O O 768.800 434.320

O O O O O O O O

O O O O 183.750 183.750 O O

362.105 826.105 19.200 19.200 208.596 208.596 1.587.056 974.934 4.205.792

----

--

60.000 28.560

O O

O O

4.530.000 1.800.000

10.900.000 4.400.000

10.570.000 4.200.000

26.000.000 10.400.000 30 de 78

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JACOBS~
Total Area 905 Planta de cido Sulfrico AREA 906 - OTRAS INSTALACIONES ZC-002 Limpieza General ZC-003 Concretos ZE-001 Electricidad ZI-001 Instrumentacin y Control ZP-001 PipinQ ZS-001 Estructuras Total Area 906 - Otras Instalaciones COSTOS DIRECTOS AREA AOO- COSTOS INDIRECTOS IC-001 Costos Indirectos (40% Costos Directos) Total Area Aaa - Costos Indirectos COSTO TOTAL AREA COO- CONTINGENCIAS IC-001 Continqencia (30% Costo TotaQ Total Area COO- Contingencias TOTAL CAPEX ALTERNATIVA 1, US$

Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001

Rev.B
36.400.000

9.000 10.800 10.800 7.920 10.800 14.160

O O

O
O O O O

O O

O
O O
O

O
O

O O

300.000 295.000 1.200.000 883.495 1.200.000 883.000

O O

O
O O O

300.000 295.000 ,.1200.000 883.495 1.200.000 883.000 4.761.495 48.909.043

19.563.618

19.563.618 19.563.618 68.472.661

20.541.798

20.541.798 15.456.921 89.014.461

244.481

2.311.104

1.386.626

9.382.320

60.166.911

15.767.500

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Proyecto C-587 Informe Final 00G-D-RP-001 Rev. B

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Tabla 5.4 - CAPEX de la Alternativa 2A.

Descripcin Horas Mano de Obra Uso de Equipo Material Subcontratos Equipos Total, US$

I I

AREA 901 - FUSION TSDOO 1 Campanas Captacin CT, CPS2, CPS3 VT-001 Retiro VTI 001 existente VT--Q02 Retiro VTI 002 existente VT-005 VTI-005 VT-006 VTI-006 ZP-001 Duetos Total Area 901 - Fusin AREA 902 - CONVERSION T8DOO 3 Campana Captacin CPS2 TBDOO 4 Campana Captacin CPS3 VT-003 Retiro VTI 003 existente VT-004 Retiro VTI 004 existente VT-007 VTI-007 VT-008 VTI-008 ZP-002 Duetos ZP-004 Duetos Cmara de Mezcla Total Area 902 - Conversin

18.084 696 696 871 871 31.085

452.100 17.400 17.400 21.780 21.780 777.138

275.955 10.440 10.440 13.068 13.068 466.282

O O O O O 1.181.040

O O O O O O

4.509.704 O O 315.000 315.000 O

5.237.759 27.840 27.840 349.848 349.848 2.424.460 8.417.595

2.341 4.272 480 480 620 620 20.456 13.515

58.530 106.800 12.000 12.000 15.540 15.540 511.410 337.884

35.118 64.080 7.200 7.200 9.306 9.306 306.846 202.730

O O O O O O 768.800 434.320

O O O O O O O O

O O O O 183.750 183.750 O O

93.648 170.880 19.200 19.200 208.596 208.596 1.587.056 974.934 3.282.110

AREA 905 - PLANTA DE ACIDO SULFURICO TSDOO 1 Planta de cido Sulfrico 204.000 Total Area 905 - Planta de cido Sulfrico AREA 906 OTRAS INSTALACIONES
L:\D5_EntLDorJl17_PraVI7yepa~~-OO1_B..rbc

15.210.000

37.000.000

35.490.000

87.700,000 87.700.000

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.JACOBS
ZC-002 ZC-003 ZE-001 ZI-001 ZP-001 ZS-001

Tu

Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001 Rev.B 9.000 64.800 32.400 28.800 32.400 25.200 O O O O O O O O O O O O O O O O O O 300.000 1.800.000 3.344.131 2.229.421 2.786.778 1.605.183 O O O O O O 300.000 1.800.000 3.344.131 2.229.421 2.786.778 1.605.183 12.065.511 111.465.21 6

Limpieza General Concretos Electricidad lnstrumenfacin v Control Pipina Estructuras Total Area 906 - Otras Instalaciones

COSTOS DIRECTOS AREA AOO- COSTOS INDIRECTOS IC-001 Costos Indirectos (40% Costos Directos) Total Area AOO- Costos Indirectos

44.588.419

44.588.419 44.588.419 156.053.63 5

COSTO TOTAL AREA COO- CONTINGENCIAS IC-001 Continaencia (30% Costo Total) Total Area COO- Continaenclas TOTALCAPEXALTERNATIVA US$ 2A, 493.489 2.377.302 1.431.040 17.594.160 140.471.770 40.997.204

46.817.840

46.817.840 46.817.840 202.871.47 6

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Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001 Rev.B

Tabla 5.5 - CAPEX de la Alternativa 28.

item Descripcin Horas Mano de Obra Uso de Equipo Material Subcontratos Equipos Total, US$

AREA 901 FUSION TBDOO Campanas Captacin CT 1 VT-001 Retiro VTI 001 existente VT-002 Retiro VTI 002 existente VT-005 VTI-005 VT-006 VTI-006 ZP-001 PipinQ Total Area 901 - Fusin AREA 902 CONVERSION TBDOO 3 Campana Captacin CPS2 TBDOO 4 Campana Captacin CPS3 VT-003 Retiro VTI 003 existente VT-004 Retiro VTI 004 existente VT-007 VTI-007 VT-008 VTI-008 ZP-002 Duetos ZP-004 Duetos Cmara de Mezcla Total Area 902 - Conversin

5.100 696 696 871 871 31.094

127.500 17.400 17.400 21.780 21.780 777.354

76.500 10.440 10.440 13.068 13.068 466.412

O O O O O 1.181.520

O O O O O O

1.820.000 O O 315.000 315.000 O

2.024.000 27.840 27.840 349.848 349.848 2.425.286 5.204.662

5.101 8.101 480 480 620 620 20.456 13.515

127.530 202.530 12.000 12.000 15.540 15.540 511.410 337.884

76.518 121.518 7.200 7.200 9.306 9.306 306.846 202.730

O O O O O O 768.800 434.320

O O O O O O O O

1.820.000 1.820.000 O O 183.750 183.750 O O

2.024.048 2.144.048 19.200 19.200 208.596 208.596 1.587.056 974.934 7.185.678

AREA 905 - PLANTA DE ACIDO SULFURICO TBDOO 1 Planta de cido Sulfrico 204.000 Total Area 905 - Planta de cido Sulfrico
L:\DS_EI'IQ...Poc'D7-PrcAU1_A~rtIr:\D3~P-OO'_B.doc

15.210.000

37.000.000

35.490.000

87.700.000 87.700.000

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AREA 906 - OTRAS INSTALACIONES lC-002 limpieza General ZC-003 Concretos lE-DO 1 Electricidad ll-001 Instrumentacin y Control Pipinq lP-001 ZS-001 Estructuras Total Area 906 - Otras Instalaciones 10.800 64.800 31.200 28.800 26.400 57.600 O O O O O O O O O O O O
O

Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001

Rev.B

O O

O O
O

300.000 1.805.831 3.344.131 2.229.421 2.786.776 1.605.183

O O O O O O

300.000 1.805.831 3.344.131 2.229.421 2.786.776 1.605.183

12.071.342
112.161.68

COSTOS DIRECTOS AREA AOO COSTOS INDIRECTOS IC-001 Costos Indirectos (40% Costos Directos) Total Area ADa - Costos Indirectos

44.864.673

44.864.673 44.864.673 157.026.35 5

COSTO TOTAL AREA COO- CONTINGENCIAS IC-001 Contingencia (30% Costo Total) Total Area coa - Contingencias TOTAL CAPEX ALTERNATIVA 28,

47.107.907

47.107.907 47.107.907 204.134.26 2

USS

553.103

2.217.648

1.330.552

17.594.640

141.043.922

41.947.500

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JACOBS~
Tabla 5.6 - CAPEX de la Alternativa 3.
tem Descripcin Horas Mano de Obra Uso de Equipo Material Subcontratos

Proyecto C-587 Informe Final OOO-O-RP-OO 1 Rev.8

Equipos

Total

AREA 901 - FUSION T8000 Horno Flash o Ausmelt 2 ZP-001 Duetos Total Area 901 - Fusin AREA 902 - CONVERSION T8000 3 Campana Captacin CPS2 T8000 4 Campana Captacin CPS3 VT-003 Retiro VTI 003 existente VT-004 Retiro VTI 004 existente VT-007 VTI-007 VT-008 VTI-008 ZP-002 Duetos ZP-004 Duetos Cmara de Mezcla Total Area 902 Conversin

120.000 151.094

O 777.354

O 466.412

O 1.181.520

28.780.000 O

79.145.000 O

107.925.00 O 2.425.286 110.350.28 6

5.653 8.653 480 480 620 620 20.456 13.515

141.330 216.330 12.000 12.000 15.510 15.510 511.410 337.884

84.798 129.798 7.200 7.200 9.306 9.306 306.846 202.730

O O O O O O 768.800 434.320

O O O O O O O O

1.820.000 1.820.000 O

2.046.128 2.166.128 19.200 19.200 208.566 208.566 1.587.056 974.934 7.229.778

O
183.750 183.750 O O

AREA 905 - PLANTA DE ACIDO SULFURICO T8DOO 1 Planta de cido Sulfrico 244.800 Total Area 905 - Planta de cido Sulfrico AREA 906 - OTRAS INSTALACIONES ZA-001 Arquitectura ZC-OOl Movimientos de TIerra ZC-002 Limpieza General ZC-003 Concretos

15.210.000

37.000.000

35.490.000

87.700.000 87.700.000

9600 55.20050.400 120.955

O O O O

O O O O

O O O O

755376 2.006.000 1.600.000 3.200.000

O
O O O

755.316 2.006.000 1.600.000 3.200.000 36 de 78

~ Copyright 2011. Jacobs Engineering

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JACOBS~
ZE-Q01 ZI-001 ZP-Q01 ZS-001 Electricidad Instrumentacin y Control Pipin: Estructuras Total Area 906 Otras InstalacIones 55.437 36.957 46.197 47.037 O O O O O O O

Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001

Rev. B
O O O O 4.120.000 3.090.000 4.120.000 2.880.000 O O O O 4.120.000 3.090.000 4.120.000 2.880.000 21.n1.376 227.051.44 .. O

COSTOS DIRECTOS AREA AOO- COSTOS INDIRECTOS Costos Indirectos (40% Costos Directos) IC-001 Total Area AOO- Costos Indirectos

'.

90.820.576

90.820.576 90.820.576 317.872.01 6

COSTO TOTAL AREA coa. CONTINGENCIAS IC-001 Continqencia (30% Costo Total) Total Area coa - Continqencias

95.361.605

95.361.605 95.361.605 413.233.62 1

118.642.50 TOTAL CAPEX ALTERNATIVA 3 868.158 2.039.328 1.223.596 17.594.640 273.733.557

e
37 de 78
ll;) Copyright 2011. JaCXlbs EnginBering Group Ine. Al! rights reserved /ro)~

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... ...- ..__ ..

JACOBSnTabla 5.7 - CAPEX por reas de Alternativas. ALTERNATIVA N1 EQUIPOS DE MATERIAL CONSTRUCCiN 590.518 1.337.040 796.107 1.715.280 4.530.000 1.800.000 RE A 901 902 905 MANO DE OBRA 984.198 1.326.906 SUBCONTRATO S

Proyecto e-587 Informe Final OOO-D-RP-001

'-....~

,.coz.::..,

Rev.B

~~ ~~
('~

DESCRIPCIN

HORAS 39.367 53.073 60.000 28.560 63.480

EQUIPOS 630.000 367.500 10.570.000 4.200.000

TOTALUSD 3.541.756 4.205.793 26.000.000 10.400.000 4.761.495 19.563.618 20.541.798 89.014.461

-l

<

FUSiN CONVERSIN PLANTA DE CIDO PLANTA BISULFITO 905 SODIO OTRAS 906 INSTALACIONES AOO COSTOS INDIRECTOS COO CONTINGENCIA TOTAL

10.900.000 4.400.000 4.761.495 19.563.618 20.541.798 60.166.911

244481

2.311.104

1.386.626

9.382.320

15.767.500

ARE A 901 902 905 _90G-

DESCRIPCiN FUSiN CONVERSIN PLANTA DE CIDO OTRAS INSTAL:ACIONES--

HORAS 52.303 42.785 204.000

MANO DE OBRA 1.307.598 1.069.704

ALTERNATIVA EQUIPOS DE CONSTRUCCI N 789.254 641.786

2A MATERIA L 1.181.040 1203.120 15.210.000 SUBCONTRATO S EQUIPOS 5.139.704 367.500 35.490.000 TOTAL USD 8.417.596 3.282.110 87.700.000 12.065.511 44.588.419 46.817.840 38 de 78
@

37.000.000 12.065.511 44.588.419 46.817.840

_1R4AOO_

----

AOO COSTOS INDIRECTOS COO CONTINGENCIA

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JACOBS~
Tabla 5.7- Continuacin
ALTERNATIVA EQUIPOS DE CONSTRUCCI N 589.928 740.624 28 MATERIAL 1.181.520 1.203.120 15.210.000 SUBCONTRATOS EQUIPOS 2.450.000 4.007.500 35.490.000

Proyecto C-587 Informe Final 000-D-RP-001

Rev.B

RE A 901 902 905

DESCRIPCiN

HORAS 39.328 49.374 244.800 219.600

MANO DE OBRA 983.214 1.234.434

TOTAL USO 5.204.662 7.185.678 87.700.000 12.071.342 44.864.673 47.107.907 204.134.262

FUSiN CONVERSiN PLANTA DE CIDO OTRAS 906 INSTALACIONES ADO COSTOS INDIRECTOS COO CONTINGENCIA TOTAL

37.000.000 12.071.342 44.864.673 47.107.907 141.043.922

553.103

2.217.648

1.330.552

17.594.640

41.947.500

RE A
I

DESCRIPCiN

HORAS 151.094 50.478 244.800 421.785

MANO DE OBRA 777.354 1.261.974

ALTERNATIVA EQUIPOS DE CONSTRUCCI N 466.412 757.184

3 MATERIAL 1.181.520 1.203.120 15.210.000 SUBCONTRATO S 28.780.000 37.000.000 21.771.376 90.820.576 95.361.605 273.733.557 EQUIPOS 79.145.000 4.007.500 35.490.000 TOTAL USO 110.350.286 7.229.778 87.700.000 21.771.376 90.820.576 95.361.605 413.233.621

FUSiN CONVERSIN PLANTA DE CIDO OTRAS 906 INSTALACIONES AOD COSTOS INDIRECTOS COO CONTINGENCIA TOTAL

901 902 905

868.158

2.039.328

1.223.596

17.594.640

118.642.500

39 de 78
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Proyecto e-587 Informe Final 000-D-RP-001

I I

Rev. B

5.4

OPEX

La Tabla 5.1 muestra el diferencial de costos directos cuando se implementan las alternativas 1,2A y 28, comparadas con el Caso Base.

5.5

IMPACTO EN MEJORAS DE ALTERNATIVA 1 SOBRE OPEX y CAPEX

El cuadro siguiente muestra el efecto de cada una de las mejoras operacionales del complejo Fundicin - Plantas de cido sobre el CAPEX y OPEX

Alternativa

Captacin de S

%
89,8 93,1 93,4

Slo mejoramientos en tren de gases Mejoramiento en tren de gases y cambio de catalizador Mejoramiento en tren de gases, cambio de catalizador y Planta de Tratamiento de Bisuffito de Sodio

CAPEX USD 15.161.870 66.983.479 89.014.460

AOPEX USD ND I 12.165.000

r 1.877.844

40 de 78

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'1

Proyeclo

C-587

Informe Fina! OOO-D-RP-001 Re\!. B

T8Ib~a 5.1 - Costos Difere!i'lci8l~e5 Orecftos.

~temjj\,lss lJ@fSU5 caso~ase.

~'V

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~@@@

." b':,~(t@li'mili'l:7&1
US$fal

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.
b':, b':,1ll@Ii1ilJ&lliJW&J US$i8i ~ ~

~~('.)@

~l1l\%l'!.1IO~

~ b':,Ofr@li'IJ1I&1iliW(;l US$fj

Costo Un~triD

US$!kWfl

iD,H.~

O,~6S U9O.62~

!US5
-2.(~S3.6HI

O,He
-2. ~69.202

Energo81 E~ctriCiOJincluye (
tr!llGlsmisin)
A~I!J)@;m 3

5.895.555

Costo Unillario Agua Costo Ul'1mo;Jr1o Agua Tratll!lla P~ant81ole cido Costo UllIilario APl'-J8Tra1sda Fundicin
1&il@IJ'i)O 1QI(1ii 1QI1bJ1l'0ll

US$/m US$/m US$/m

0,896

3H.2<46 1,20
325.537

O,SS7 '.7B6

~ 19
~ 20 O

0,865 -235.720

0,826

-23/'.'1-83
U,U -13US31
,

849.186

116 -127.231
~ 20 62.052

1 20
O

120 95.M1

US$/Homibr Coslo UlJ'nit@nio Pijant81de cio1o

ll:!i1]I!U(gg1IiC@1J'i) [P>~~IJ'i1~ iDJ, J,:lll1Q1

e US$lai'io
US$/I

1.900 4\1.800

1.077.496
1)

1.9010 O 120.000

~ .SOIO -20.900 616.502 O O

1)

1.900 -20.900 676.502

[P~@l!l1J~ ll'@l1'<lm~~~~1lJ) ~[8l~ Q]@

Costo Unitario Hdrxiello ellesodio ~50%} Costo Un~trriD Enemial E~ctricll Costo Unitario AQlua ole omceso
C@S\~O

O
US$/kVllh
US$/m
3

595 9.284.231
O 19

O
O

O
{)

O
O O

426.!H9
0,896 ~.<fg~ ~UI11.f8I~

O O
{)

O
1(1

ole

OfQl@lIl'@iCOfill

[DijffereI1lC~!"l~

-1.n@.!lJ~(ji

-1.1~7.226i

41 de 78 Copyright 2011, Jacobs Engineerinll Group !nc. AII righls reserved

VTA

JACOBS
6.0 ANALlSIS ECONMICO

Proyecto C-587 I Informe Final

000-D-RP-001

Rev.B

En este Captulo se presenta un anlisis econmico del Caso Base y de las I Alternativas definidas en este Estudio de Perfil. En lo esencial se ha considerado un reporte referido al Margen Operacional Real de Abril de 2011, el que se ha proyectado a una situaci6n anual. La informacin fundamental para el anlisis ha sido proporcionada por ENAMI. correspondiendo a los antecedentes acerca de parmetros comerciales, parmetros econmicos y parmetros fsicos, cuyos desgloses se presentan en las Tablas 6.1 a 6.3. Tabla 6.1 - Parmetros Comerciales.

Parmetro Comercial
Costo tratamiento de refinacin de nodos a ctodos de Cu Costo tratamiento de refinacin de nodos a ctodos de A Costo tratamiento de refinacin de nodos a ctodos de Au Costo tratamiento de fusin hasta nodos Costo tratamiento de refinacin de Cu Costo tratamiento de refinacin de A Costo tratamiento de refinacin de Au Costo tratamiento de RAF Cu Costo tratamiento de RAF A Costo tratamiento de RAF Au Descuento metalr ico a ctodo de Cu Descuento metalr ico a ctodo de Cu Descuento metalr ico nodo a ctodo de A Descuento metalr ieo a ctodo de Au Descuento melalr ico nodo a ctodo de Cu Descuento melalr ieo a ctodo de A Descuento melalr ico Au hasta nodo Recu eracin contractual Cu Recu eracln contractual A Recu eracin contractual Au Descuento recio A Descuento recio Au

Unidad
US$/tms US$/oz US$/oz US$/tms cUS$/lb US$/oz US$/oz cUS$/lb US$/oz US$/oz unid. % /tms /tms
% /lms

Valor
10500

0,25

51
10854

8674
0,366 5,28

3,9111 0,116
0,28

1,04
3,71

206
044 02:

201
0,5 9629
1

Itms
%

%
%

82,6 91 92

% %

277
2,53

Tabla 6.2 - Parmetros Parmetro Econmico Precio Cu Precio A Precio Au Precio Acldo Costo romedio exis!. Acido Flete a Ventanas

Econmicos. Unidad cUS$/lb US$/oz US$/oz US$/l US$/t US$/tms Valor

430,153 41,96556 1473,806 123,03

7293
40,8 42 de 78

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JACOBS
Figura 6.3 - Parmetros Fsicos. Parmetro Fsico CNU - Peso seco CNU a nodos CNU a Blister CNU finos Cu CNU Finos Cu a nodos CNU Finos Cu a Blister CNU FinosAq CNU Finos Aq a nodos CNU Finos Au a blister CNU FinosAu CNU Fino Au a nodos CNU finos Au a blister AbastecimientoProductosMinerosPlantas Terceros EscoriasMalta Produccinde nodos Produccinde nodos Produccinde blister Produccinde blister Produccinde cido Flete nodo paqado Despachocido RecuperacinCu RecuperacinAq RecuperacinAu Unidad lms tms tms tmf tmf tmf km kaf kaf kgf kqf kqf tms tms tms tmf tms tmf
t

ProyectoC-587 Informe Final OOO-D-RP-001 Rev.S

Valor 340.000 340.000

O

95.138 95.138
O

40.186 40.186
O

1.849 1.849
O

219.862
O

80.852 80.508
O

tms
t % % %

O 265.102 44.388 263.523 97,39 97,91 99,63

La Tabla 6.4 muestra una proyeccin anual del Margen Operacional Real, considerado como Caso Base, obtenido al replicar un reporte verdadero de ENAMI correspondiente al mes de Abril de 2011. Se observa que el margen operacional real anual es de - MUS$ 22,22. De acuerdo con la estimacin proyectada de la capacidad de fusin de concentrados, sta se encontr que estaba prxima a 340.000 Vao, en vez de 330.000 l/ao considerada en el desarrollo del estudio de diagnstico operacional. No obstante, la diferencia es pequea y no representa una desviacin significativa para el nivel de precisin utilizado en este estudio. Para el anlisis econmico se ha considerado como modelo la planilla mostrada en la Figura 6.4, la cual ha sido modificada consstentemente con lo correspondiente a cada alternativa que haya sido analizada. Por ejemplo, la Alternativa 1: Mejoras operacionales y de infraestructura (Fundicin actual, cambio duetos tren de gases, mejoramiento de VTI y cambio de catalizador en Plantas de cida). La Tabla 6.5 muestra la estimacin del clculo de margen operacional real para 340.000 l/ao de fusin y una captacin de S02 de 92%, donde se aprecia que el margen operacional anual en este caso es de MUS$ 22,65. En esta alternativa se ha modificado la produccin de cido sulfrico consistente con una mayor captura de azufre desde
43 de 78
@

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VTA

J~"'OBS""
~

Proyecto e-58?

Informe Final

OOO-D-RP-001 I Rev. B

89 a 92%, por lo que el margen operacional mejora en MUS$ 0,43 debido a mayr despacho de cido sulfrico. Consecuentemente, las planillas generadas para el anlisis ecbnmico de las dems alternativas, toma en cuenta consideraciones similares a lo planteado. I . Tabla 6.4 - Margen Operacional Real Anual (Caso Base, proyeccin de Abril 2011).
INGRESOS MARGEN FUNOICION COSTOS 47.573.386
I

MARGEN

15 CNU nodos
340.000,00 tsGNU 000 bll.~r

PorCT fue
108,54 36.903.600

I
1

O
36.903.600

MARGEN MARGEN

FUNDICfON REFINO COBRE

47,573.3861

-10.889.788

tlCNU nodos Cu
95.138,00

Descuentos

Metalrgicos
Noto Ag

3529,620 tI CNU nodos 91608,380 PlATA kf CNU nodo. 40,168,000

Por CT RetCLJ-CT RefCBtCu

3,911 7.898.728

Descuentos Melllllldicos
6786,996

ti
ORO

CNU nodo.

Noto

P", CT RofAg-CT 0.116

RorC.1A9 124,575

33399/004 kf GNU nodos Au

1,646,672

Descuentos Metalrgicos
169,660

tf CNU nodos Neto

1676992 MARGEN MARGEN MARGEN MARGEN REFINO DE ACIDO DE ACIDO METALURGICO COBRE

Por eT RofAu-CT 0280

R.rc.1Au 15,116 8.038.418 8.391.540

I

-353.122

t cido despachadO
254,93000

Por Precio Acldo-comlsln

123,03 31.364,038 31.384.038 18,592,0511 18.592.0511 112.771.9871

tf CNU nodos Cu
95,138,00

Descultnlos Descuento
PlATA

Metalrgicos MetalrgIco Total Por Precio Cu ~el RefCu-CT RefRarCu

425,390 Ag 33,101.627 23.287,224.

3529.620 3529,820 kf CNU anodo. 340,000,000

Descuentos MetalrgIcos
6990,800

Descuento Metalrgico Total

6990,600 ORO kf CNU nodo. 340.000,000 AlJ

Por Precio Ag CT RefeatAg 41,71556 9.376.748 1.126,440

Descuentos MetaJrgicos
149,316

!Jescuentoll Metalrgicos
149,316 MARGEN FINOS Agoz M ETALURGICO

Por Precio

AlJ

RefCa1Au
7.051,979 49,530.350 323,018 24.736.880 24.793.670

1468.808

NO PAGABLES

Finos
29560,02 1.382172

Precio

Au az
FINOS NO PAGABLES METALURG. REF. ELECT DESCUENTOS Culb Agoz uoz FINOS NO PAGABLES POR CAsTIGOS POR CASTIGOS PAGADOS t~

I I
I I

41,96558 1473,306

1.240.503 2,037.053 3.277.556 , 3.277.5561

Flnos
4099752 59785,116 1.494624

Precio
430,153 41,98556 1473806 1.763,5211

~:~~~:~:I
6.475.222 685.116 685.116

CREOfTOS CREDITOS FLETE FLETE

I ~...I
~ ~
I
22.219.169

ANODOS

Flete pagado
44.38800

Costo Unitario
40 a

ANO DOS PAGADOS PROCESOS

ITOTAL

I 129.799.379

OL'16
Proyecto C-587 Informe Final OOO-D-RP-001 Rev. B

Tabla 6.5 - Margen Operacional Real Anual, Alternativa 1.

INGRESOS MARGEN FUNDlCION ti eN u anodos 340.000,00 tsCNUt>lster 000 MARGEN FUNDICION MARGEN REfiNO COBRE tf CNU anodos Cu 95.138,00 Descuentos Metahglcos 3529,620 II CNU anodos Neto 916OS.380 kl CNU anodos Ag 40.186.000 DesaJentos Metahlrgicoa 6786,998 II CNU anodos Neto 33399.004 k' CNU anodo. Au 1.546,672 De8QJ80los Metalrgicos 169.680 tf CNU nodos Neto 1676992 lacido despachado 263.52315 PorCTfue 108,54 38.903.600

COSTOS 47.673.386

MARGEN

o
36.903.600 47.613.386 .10.689.788

Por el RefCu-CT RerCatCu 3.911

7.898.728

PLATA

Por CT RerAq-CT RerCatAg 0.118

124.575

ORO

Por CT RerAu.CT RerCalAu 0280 PoePrecio Aeido-ooml,IOn 12303

MARGEN REFINO MARGEN OE ACICO MARGEN CE ACIDO MARGEN METALURGICO COBRE tf CNU nodos Cu 95.138,00 Deawento5 Metalrgicos 3529,620 De!cuento Metalrgico Total 3529,620 kl CNU nodo. Ag 3040.000,000 Descuentos MetalrgIcos 6990.600 Descuento Metalrgico Total 6990,600 kl CNU nodo. Au 3040.000,000 Descuentos Metalrgicos 149,316 Descuentos Melalurglcoa 149316 FInos 29560,02 1.362 172 Anoa 4099152 59185,116 1.494624

15.116 8.038.418 32.421.253 32.421.253

8.391.640 19.218.749 19.218.749

.353.122

Por Precio Cu CT RefCu-CT RelRalCu 425,390

33.101.627

23.287.224

PLATA

Por Precio Ag. CT RercelAg 41,71556

9.376.746

1.126.440

ORO

Por Precio Au ~ RefCalAu 1468 808 Pmcto 41,98556 1473606 Precio 430,153 41,96556 1473806

MARGEN METALURGICO fiNOS NO PAGABLES Agoz Au 02: fiNOS NO PAGABLES DESCUENTOS tonETALURG.REF. ELECT Culb Agoz Au cz FINOS NO PAGABLES CREDITOS POR CASTIGOS CREOITOS PDlR CASTIGOS FLETE ANaCOS PAGADOS FLETE ANCDOS PAGADOS !TOTAL PROCESOS t, Flele pagado 4U66,00

7.051.919 4M30.350 1.240.503 2.037.063 3.277.558

323.016 24.738.880

24.793.610

b6:d
1."u.1
~
I

I
I

685.116 685.118 Costo Unitsrio 406

130.Jl56.294

~
22.649.686

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41~ VrA

.JACOBST~
6.1 BASES PARA EL ANLISIS ECONMICO

Proyectoe-587
'Informe Final OOO-D-RP-001 , Rev. B

Se ha considerado el margen operacional real anual antes de impuestos como flujos de cajas constantes en un horizonte de proyecto de 15 aos. La tasa de descuento establecida por ENAMI y utilizada en la evaluacin econmica es de 10%. El principal indicador del rentabilidad utilizado es el Valor Actual Neto. No se ha considerado Capital de Trabajo. Se ha realizado una evaluacin econmica, tanto para el Caso Base como cada una de las Alternativas en estudio. Se ha determinado el VAN diferencial entre cada 'una de las Alternativas contra el Caso Base. El anlisis de sensibilidad se ha decidido realizarlo slo a las Alternativas 3A y 3B, las que consideran cambio tecnolgico en la fusin de concentrados (Proceso Ausmelt Ide Outotec) adems de instalacin de campanas (Boliden de Outotec), nuevos duetos para el tren de gases, nuevos VTI y una nueva Planta de cido Sulfrico (Chemetics de Jacobs), siendo las variables utilizadas para estimar la proyeccin del VAN Diferencial las que s'e indican a continuacin: I Aumento de la capacidad de fusin de concentrados. Hasta VAN Diferencial nulo. Precio del cobre. Variando respecto del precio considerado en el Caso BJse (430,153 cUSS/lb) entre un mnimo de 300 cUS$/lb y un mximo de 500 cUS$/lb. I I Precio de cido sulfrico. Variando respecto del precio considerado en el Caso Base (123,03 US$/t) entre un mnimo de 115 US$/t y un mximo de 130 US$/t. I Inversin de capital, CAPEX. Para cada Alternativa se ha considerado una 'variacin de CAPEX de :t 20%.

6.2

ANLISIS ECONMICOCASO BASE

En concordancia con las bases definidas para la evaluacin econmica, el VAN del Caso Base es de 169 MUS$/ao ..

6.3

ANLISIS ECONMICOALTERNATIVA 1

Para la Alternativa 1: Mejoras Operacionales y de Infraestructura, se ha realizado una evaluacin econmica considerando 340.000 y 380.000 t/ao de fusin de concentrados, para verificar la amortizacin del CAPEX. La Tabla 6.6 muestra un resumen de la informkcin.

I
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0417
Proyecto e-587 Informe Final

OOO-D-RP-001 Rev.8

Tabla 6.6 - Resultados de la Evaluacin Econmica para la Alternativa 1.

.

Capacidad de Fusin, t/ao 340.000 380.000

Inversin de Capital, MUS$ 89,01 89,01

Margen Operacional, MUS$/ao 22,65

26,30

Valor Actual Neto, MUS$/ao 833 111,0

6.4

ANLISIS ECONMICOALTERNATIVAS 2A Y 28

Para las Altemativas 2A y 2S (sin cambio tecnolgico de fusin, campana de tecnologa RSV, Sudfrica -Alternativa 2A- campana de Tecnologa Soliden Outotec, Suecia -Alternativa 28-, nuevos ductos del tren de gases, nuevos VTI y reemplazo de las Plantas de cido actuales por una nueva nica) se ha realizado una evaluacin econmica considerando hasta 380.000 l/ao de fusin de concentrados, compatible con la capacidad sin cambio tecnolgico, es decir, con el Convertidor Teniente actual. Las Tablas 6.7 y 6.8 muestran Josresmenes de la informacin para las Alternativas 2A y 2B, respectivamente. Para la estimacin del margen operacional de la Alternativa 2A se ha considerado una captacin total de azufre de 95%, mientras que para la Alternativa 2B una captacin de total de azufre de 96%. Tabla 6.7- Resultados de la Evaluacin Econmica para Alternativa 2A.

Tabla 6.8 - Resultados de la Evaluacin Econmica para Alternativa 2B.

6.5

ANLISIS ECONMICOALTERNATIVA 3

Para la Alternativa 3 (cambio tecnolgico de fusin Flash Smeiting o Ausmelt de Outotec. campana de tecnologa Boliden Outotec, nuevos duetos del tren de gases, nuevos VTI y reemplazo de las Plantas de cido actuales por una nueva nica) se ha realizado una evaluacin econmica considerando hasta 380.000 l/ao de fusin de concentrados, compatible con la capacidad sin cambio tecnolgico, es decir, con el Convertidor Teniente actual. La Tabla 6.9 muestra el resumen de la informacin para la Alternativa 3. Para la estimacin del margen operacional de la Alternativa 3 se ha considerado una captacin total de azufre de 97,5%.

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J~4~roBS"'"
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Tabla 6.7 - Resultados Capacidad de Fusin, t/ao 340.000 380.000 de la Evaluacin Econmica para Alternativa Inversin de Capital MUS$ 413,23 413,23 Margen Operacional, MUS$/ao 23,44

I
Proyecto C-587 Ilnforme Final OOO-D-RP-001 I Rev. B

3.1

Valor Actual Neto, MUS$/al;o 235,0

2718

-206,5

6.6

ANLISIS

ECONMICO

ALTERNATIVA

Para la Alternativa 4 (cambio tecnolgico de fusin, campana de tecnologa Boliden Outotec, nuevos duetos del tren de gases, nuevos VTI y reemplazo de las Plantas de cido ~ctuales por una nueva nica) no se ha realizado la evaluacin econmica por estimar excesivamente alto el CAPEX para escenarios con cambio de capacidades de fusin que permitan amortizar la inversin de capital. Asimismo, cada escaln de aumento de produccin implica aumento de las capacidades de las unidades operativas aguas arriba yaguas debajo de la unidad de fusin, lo que conducir irremediablemente a un nuevo diseo de Fundicin, lo que se aparta de los alcances primitivos de este Estudio de Perfil.
1

En consecuencia, queda claramente establecido que en esta Alternativa la nic~ tecnologa que, probada y consolidada comercialmente cumple simultneamente las condiciones de mayor fusin y captacin de azufre sobre 98%, es el proceso Flash Smelting de Outbtec.

6.7

ANLISIS

DE SENSIBILIDAD

ALTERNATIVA

La Figura 6.1 muestra como vara el VAN diferencial (Alternativa 1 versus Caso Base) al sensibllizar la capacidad de fusin, considerando valores de 340.000 y 380.000 tlano. Se puede apreciar que al implementar la Alternativa 1, resulta un AVAN negativo, lo q1ue significa que manteniendo la capacidad de fusin en 340.000 tlaf'o se dejan de pe~cibir 85,73 MUS$/ao, mientras que al aumentar la capacidad de fusin a 380.000 tlao se dejan de percibir 57,96 MUS$/ao. La proyeccin del aumento de capacidad de fusin a Jn valor del orden de 465.000 tlao conduce un AVAN O, donde es indiferente la Alternativa ~ y el Caso Base. Sin embargo, esta ltima capacidad de fusin no es posible lograrla con las modificaciones de la Alternativa 1, ya que queda limitada la fusin de concent~dos en el Convertidor Teniente y, probablemente, toda la lnea de produccin aguas abajo; C;onversin, RAF y Moldeo.

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JACOBSY~
Anlisis de Sensibilidad. Capacidad de Fusin

Proyecto e-587 Informe Final OOO-D-RP-001 Rev. B

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-100 330000 340000 350000 360000 370000 380000 tlao 390000

:;
1
Capacidad de Fusin de Concentrados,

I
I

Figura 6.1 -Anlisis

de Sensibilidad. Capacidad de Fusin sobre VAN. Alternativa 1 versus Caso Base.

6.8

ANLISIS DE SENSIBILIDAD ALTERNATIVA 2A

La Figura 6.2 muestra la variacin del VAN (Alternativa 2A versus Caso Base) al sensibilizar la capacidad de fusin, considerando valores de 340.000 y 380.000 tlaflo. Se aprecia que al implementar la Alternativa 2A, el t",vAN negativo significa que manteniendo la capacidad de fusin en 340.000 t/ao se dejan de percibir 196,3 MUS$/ano, mientras que al aumentar la capacidad de fusin a 380.000 t/ao se dejan de percibir 168,2 MUS$/ao.

Anlisis -160 'C::

U)

de Sensibilidad.

Capacidad

de Fusin

o
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-200 330000 340000 350000 360000 370000 Capacidad de Fusin de Concentrados, tlao

-190

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380000

390000

Figura 6.2 - Anlisis de Sensibilidad. Capacidad de Fusin sobre VAN. Alternativa 2A versus Caso Base.

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04

VA

JACOBS~
6.9
ANLISIS DE SENSIBILIDAD ALTERNATIVA 2B

Proyecto

C-587

Informe Final OOO-D-RP-001 I Rev.B

La Figura 6.3 muestra la variacin del tNAN (Alternativa 28 versus Caso Base) all sensibilizar la capacidad de fusin, considerando valores de 340.000 y 380.000 tlaf'jo. Se aprecia que al implementar la Alternativa 28, el tJ.VAN negativo significa que manteniendo la dpacidad de fusin en 340.000 tlao se dejan de percibir 196,5 MUS$/ao, mientras que al aumentar la capacidad de fusin a 380.000 tlao se dejan de percibir 168,2 MUS$/ao. I Para las Alternativas 2A y 28, las proyecciones del aumento de capacidad de fusin a un valor del orden de 620.000 tlao conduce un tJ.VAN = O, donde es indiferente la Alterhativa 2A o Alternativa 28 y el Caso 8ase. Sin embargo, esta capacidad de fusin es imposible 'lograrla con l las instalaciones actuales, lo que significa definitivamente una nueva Fundicin, con todo lo que ello implica y que ha sido mencionado en el acpite 4.4 de este documento.

Anlisis de Sensibilidad - Capacidad de Fusin -160 o 'c

::t -170 :l
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~ .180 E J! z

15 -190

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-200 .

330000

340000

350000

360000

370000

380000

390000

Capacidad de Fusin de Concentrados, l/ao

Figura 6.3 - Anlisis de Sensibilidad. Capacidad de Fusin sobre tJ.VAN. Alternativa 2B versus Caso Base.

6.10

ANLISIS

DE SENSIBILIDAD

ALTERNATIVA

La Figura 6.4 muestra la variacin del tJ.VAN(Alternativa 3 versus Caso Base) al sensibilizar la capacidad de fusin, considerando valores de 340.000 y 380.000 tlao. Se apr~cia que al implementar la Alternativa 3, el tJ.VAN negativo significa que manteniendo la dpacidad de fusin en 340.000 tlao se dejan de percibir 404 MUS$/ao, mientras que al aumentar la capacidad de fusin a 380.000 t/ao se dejan de percibir 375,5 MUS$/ao.

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JACOBST~
Anlisis de Sensibilidad. Capacidad de Fusl6n

Proyecto e-587 Informe Final OOO-D-RP-001 Rev.B

-410

33_0_0_0_0

34_0_0_00

---Figura 6.4 -Anlisis

Capacidad

35_0_0_00 __

de Fusi6n

de Concentrados,

3_6_0_00_0 __

3_7_0_00_0 __
t/aflo

3_8_00_0_0._

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390000

de Sensibilidad. Capacidad de Fusin sobre LlVAN. Alternativa 3 versus Caso Base.

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I Proyectoe-58? I InformeFinal OOO-D-RP-001 I Rev. B

I

7.0

PLAN DE EJECUCiN

DEL PROYECTO

Considerando la calidad y cantidad de informacin que se tiene en este nivel de precisin del Estudio, se ha efectuado un anlisis para llevar a cabo un Plan de Ejecucin dellproyecto en dos fases, a saber: Fase 1:El objetivo sera llevar la operacin de la Fundicin HVL a una captacin de azufre lo ms cercana posible a 94%. Se propone tomar la Alternativa 1 y desarrollar el Proyecto llevando a cabo los Estudios de Prefactibilidad - Factibilidad y EPCM en u~ periodo no mayor que 2 aos. I Fase 11:El objetivo sera llevar la operacin de la Fundicin HVL a una captacin de azufre mayor que 98%. Se propone tomar las Alternativas 2 y 3, Y desarrollar el Proyecto llevando cabo separadamente el Estudio de Prefactibilidad (en el cual se hara un estudio de trade-off para las Alternativas 2 y 3), Estudio de Factibilidad (de la Alternativa seleccionada) y EPCM en un periodo de 4 aos.
I

La Carta Gantt mostrada en la pgina siguiente muestra el Plan de Ejecucin del Proyecto en sus dos fases propuestas.

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JACOBS
FASE 1: INGENIERIA
LLEVAR LA OPERACIN

Proyecto e-587 Informe Final OOD-D-RP-001

Rev.B
PLAN DE EJECUCION DEL PROYECTO
CONCEPTUAL
aE LA FUNalcloN

Y BASICAALTERNATlVA
HVL A < .4% Mases; DE CAPTACION

1
DE SO,)

Actividad
ESTumo PREFACTlBIUOAD y

10 11 12 13

14

15 16 17

18

19 20 21 22 23

24

FACTIBIUDAD
2 4

Daarralo lnaenierl& COncefltuaJ DesaTrolo lnDefllerla Bslcs

EPCM

Desarro o el'erl21de Detalles IAdqu16lclone$ Obr'al Previas Construccin Comislartamiento Puesta en Man::I\a Permio""

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1
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FASE 11:INGENIERJA CONCEPTUAL

(LLEVAR LA OPERACIN DE LA FUNOICION

Y BASICA ALTERNATIVAS
HVL A> 97Y. DE CAPTACKlN

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IESTUOJO DE PREFACTlBJUDAD
Estudio Trade-OtI" entre Aftem8t1Yas 2 De.!I8rralo lnl)8nlerta ConcelltLJIBI. 3

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V1A

JACOBS~
8.0 CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS

ProyectoC-587 I InformeFinal
OOO-D-RP-001 I Rev. B

Las al1ernativas definidas para el desarrollado de este Estudio de Pertil son las siguientes: Alternativa 1: Mejoras Operacionales e Infraestructura. Implica mantener[ en uso la tecnologa actual, pero realizando mejoras en el sistema de captacin (campana primaria) y manejo (duetos) y conduccin (VTI) de gases de procesos a PAS y mejoras en las Plantas de cido (nuevo catalizador y torre de absorcin para cada planta, asl como instalaCin de una Planta de Bisulfito de Sodio para tratamiento de gases de cola). I Alternativa 2: Cambio Tecnolgico de Campanas Primarias. Implica mantener en uso la tecnologa actual de fusin, realizando reemplazo de las campanas de diseo nacional por otras campanas primarias de diseo extranjero (Alternativa 2A: K'enyuka, Sudfrica, y Alternativa 2B: Boliden Outotec, Suecia), tanto en el CT como en los CPS, as como cambios del sistema de manejo de gases (duetos), conduccin de gases (VTI) a PAS e in$talacin de una nueva Planta de cido Sulfrico. I I Alternativa 3: Cambio Tecnolgico con Fusin Actual. Implica reemplazar ~I uso de la tecnologa de fusin actual por otra que permita obtener una mayor captacin de S02, instalar el nuevo sistema de manejo (duetos), limpieza (caldera y precipitador electrosttico) y conduccin (VTI) de gases primarios de la nueva tecnologa de fusin, manteniendo el reemplazo de las campanas de diseo nacional por otras campanas primarias de diseo extranjero en CPS (se ha considerado las campanas Boliden Outotec), as! como reemplazo del sistema de manejo de gases (duetos), reemplazo del sistema de conduccin de gases (VTI) desde CPS a PAS y nueva Planta de cido Sulfrico.
1

Alternativa 4: Cambio Tecnolgico con Fusin Aumentada. Implica reemplazar lel uso de la tecnologa de fusin actual por otra que permita obtener a la vez una mayor captacin de S02 y aumentar la capacidad de fusin de concentrados a valores mayores que el mximo de la condicin de diseno actual con Convertidor Teniente (380.000 t/ao). Finalmente se opt por descartar esta Alternativa ya que representaba CAPEX extremadamente altos por :cambios en el Layout de la Fundicin, lo que significaba en la prctica instalar una nueva Fundicin.

8.1

CONCLUSIONES

De los resultados obtenidos de los diversos anlisis efectuados en este esl;o, concluido lo que se indica en lo que sigue. 8.1.1 Anlisis de Alternativas

se ha

A partir del anlisis de las alternativas definidas, se ha obtenido las siguientes conclusiones: Situacin Actual: Caso Base I

La operacin actual del complejo Fundicin - PAS de ENAMI ostenta una caPtaci~ de 89% de S02. Las emisiones de gases fugitivos representan 11%, desglosadas de la siguiehte manera: 7,2% por la Fundicin y 3,8% por las Plantas de cido Sulfrico. I

0421

.JACOBS~
Alternativa 1: Mejoras Operacionales e Infraestructura

Proyectoe-587 InformeFinal OOO-D-RP-001

Rev. B

La operacin de la Fundicin bajo esta alternativa ostentara una captacin de 93% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 6,75% por la Fundicin y 0,26% de las Plantas de cido Sulfrico. En la operacin de sistemas combinados CT - CPS, el logro de captaciones de S02 sobre 97% se ve difcil de alcanzar. En el funcionamiento de las PAS, debe tenerse en cuenta que la antigedad de stas conlleva una situacin de imponderables operacionales aifciles de pronosticar, an cuando se tengan planes estrictos de mantenimiento. La instalacin de sistemas de captacin de gases fugitivos en las inmediaciones de las campanas primarias implica severas nterferencias con estructuras de la Nave Principal y del CTy CPS. Lo apropiado sera dotar de los sistemas de captacin de gases fugitivos slo en las canaletas de traspaso de liquidas en CT y HELE. Para el tratamiento de estos gases fugitivos es necesario disponer de una Planta de Tratamiento de Gases Fugitivos, que neutralice el S02 como yeso u otro residuo slido, para el cual es necesaria su disposicin en forma sustentable ambientalmente. An cuando se realicen las modificaciones operacionales y de infraestructura planteadas, lo que involucra una mejora sustancial de la situacin actual desplazando la captacin de S02 desde 89% hasta un valor cercano a 93,4%, no permite cumplir el escenario de captacin de azufre con ms baja exigencia definido para este estudio, es decir, 95%. Alternativa 2: Cambio Tecnolgico de Campanas Primarias

La operacin de la Fundicin bajo la Alternativa 2A ostentara una captacin de 94,3% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 5,45% por la Fundicin y 0,26% de las Plantas de cido Sulfrico. La operacin de la Fundicin bajo la Alternativa 28 ostentara una captacin de 96,5% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 3,25% por la Fundicin y 0,25% de las Plantas de cido Sulfrico. Alternativa 3: Cambio Tecnolgico con Fusin Actual

La operacin de la Fundicin bajo la Alternativa 3 ostentara una captacin de 98,25% de S02, siendo las emisiones desglosadas como: 1,5% por la Fundicin y 0,26% de las Plantas de cido Sulfrico.

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VTA
Proyecto C-587 I Informe Final OOO-D-RP-001 I Rev.S

I 8.1.2 Anlisis de CAPEX

Los costos de capital que debieran ser incurridos al implementar cada una de las Alternativas analizadas en este Estudio de Perfil se muestran en el cuadro de pgina siguiente.

CAPEX POR ALTERNATIVAS DEL ESTUDIO DE PERFIL

ALTERNATIV A DESCRIPCiN DE LA ALTERNATIVA Mejoras Operacionales e Infraestructura Nuevas campanas CT y CPS nacionales Nuevos duetos de Gases CT y CPS Nuevos VTI en tren de gases CT y CPS . Cambio de catalizador en Plantas de cido Instalacin de Planta de Sisulfito de Sodio Campanas K'enyuka y Cambio Tecnolgico en PAS . Nuevas campanas K'enyuka en CT y CPS . Nuevos duetos de gases CT y CPS Nuevos VTI en tren de gases CT y CPS . Nueva y completa Planta de cido Chemetics Campanas Boliden y Cambio Tecnolgico en PAS . Nuevas campanas Soliden en CT y CPS . Nuevos duetos de gases CT y CPS . Nuevos VTI en tren de gases CT y CPS . Nueva V completa Planta de cido Chemetics Cambio Tecnologa Fusin y PAS, Campanas Boliden . Nueva tecnologa de fusin: Flash Smelting o Ausmelt . Nuevas campanas Soliden en CPS . Nuevos duetos de gases CPS . Nuevos VTI en tren de gases CPS Nueva V completa Planta de cido Chemetics CAPEX,IMUS$

I
89,01

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1

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2B

204,13

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413'1'

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Proyecto C-587 Informe Final OOO-D-RP-Q01

Rev. B

Los costos de 0p@rnlcin del Caso Base as como los costos dif@r~mciaJlsanuales de las Alternativas versus el Caso 8Slse se mueg~ranen el cuadm siguieni@.

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l!JJlYilo@liOO1

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~~M@iliJl:9@~~
US$!a 0185 -2.083.618

~n)@O'ITDfIDruI\'9@

Er~m6~
Costo Unitario (incluye US$/kWh 0,19 5.895.555 Energa Elctrica transmisin)
A~Il!~s

US$/a
0,189 1.190.621

US$/a 0,176 -2.169.202

Costo Aaua Costo

UntBlwio

US$/m

0,896 314.2.~6

0,887 4.796 1,19 849.786 1,20 O

0865 -235.720 1 16 -127.231 120 62.052

0.826 -237,483 1,11 -131.683 1.20 95.541

Unit8lrrlo Pilllnta de Acida

US$/m

1,20

Aaua Tratada Costo Unitario Agua Tratada

325.53t
US$/m
3

1,20

Fundicin US$/HomG:lr

I\:lJID(J'lO Obm de
Casio Planta Unitario de cido

e
(J~ ;!Q]}
US$!81riO US$/t

1.900 41.8010 1.077.498

1.900 O 120.000 595 9.284.231 019 426.919 0,896 1491 11.lBJlr.g~

1.900 -20.900 676.502

-~~

1.900 -20.900 676.502

~rr~~i1l:i6J1I'iJC2'gffii'1lt@

PitffinUJ d@ l'r.jJ~@INiJ~[j'j~@ ~~
Costo Unilario de sodio Elctrica Unitario US$/m
3

O
O

Hidrxido Eneraa Costo

(500/;;1
US$/kWh

Cos10 Unitario

O
O

O O O O O

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-1.121l@'l5

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.1.71:1'7'.225

Co..,~o dill O!l@~G!@V1 D~mr@V1It:~1

El cuadro siguiente muestra el efecto de ~d@ una d<l las majoras operacionales del complejo Fundicin - Plan~asde cido sobr@el CAPEX y OPEX
...

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l!JJ~[Q) ND 2.165.000

Slo mejoramientos Mejoramiento catalizador

en tren de gases

89,8
93,1 93,4

en tren de gases y camioio de

Mejoramiento en tren de gases, cambio de cataliz8Jdor I V Planta de Tratam~ento de BisulJ'lto de Sodio

11.877.8M57 de 78

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Rev.

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8.1.4 Evaluacin Econmica

ProyectoC-587
Informe Final OOO-D-RP-001 Rev. B

En concordancia con las bases definidas para la evaluacin econmica, el VAN del Caso Base es de 169 MUS$/ao. Alternativa 1. Al realizar una evaluacin econmica, considerando 340.000 y 380.000 tlao de fusin de concentrados, se ha obtenido los resultados mostrados en el cuadro siguiente. RESULTADOS DE LA EVALUACiN ECONMICA ALTERNATIVA 1

Alternativas 2A Y 28. Al realizar una evaluacin econmica considerando hasta 380.000 tlano de fusin de concentrados, compatible con la capacidad sin cambio tecnolgico, se ha obtenido los resultados mostrados en los cuadros siguientes. RESULTADOS DE LA EVALUACiN ECONMICA ALTERNATIVA 2A

RESULTADOS DE LA EVALUACiN ECONMICA ALTERNATIVA 28

Alternativa 3. Al realizar una evaluacin econmica considerando hasta 380.000 tlao de fusin de concentrados, se ha obtenido los resultados mostrados en el cuadro siguiente. RESULTADOS DE LA EVALUACiN ECONMICA AL TERNATIVA 3

Desde la perspectiva de evaluacin econmica privada, ninguna de las Alternativas es negocio; no obstante, ENAMI deber realizar una evolucin econmica desde el punto de vista social para decidir finalmente cul o cules son las Alternativas que debern seguir en estudio en etapas futuras. La Altemativa 1 pareciera ser una buena opcin para el corto plazo, pues conducirfa a un mejoramiento sustancial de la condicin actual, descomprimiendo la presin comunitaria que se ha cernido sobre la Fundicin HVL. En el mediano plazo, quizs en forma paralela al desarrollo de la Alternativa 1 para levantar los cuellos de botella actuales, pueden realizarse los estudios pertinentes para implementar un proyecto Fundicin HVL que permita
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lograr la meta que definir la autoridad Fundiciones nacionales. ambiental en relacin con la captacin Proyecto e-587 I Informe Final OOO-D-RP-001 I Rev. B dJ S02 en las

8.1.5 Anlisis de Sensibilidad

El cuadro siguiente resume los resultados las Alternativas versus Caso Base. del anlisis de sensibilidad del VAN D ferencial de

1
2A 28

105,3

-273
-26,9 -235,0

169 169
169

169

-637 -1963 -1959 -404 O

8.1.6

Plan de Ejecucin del Proyecto

Considerando la calidad y cantidad de informacin que se tiene en este nivel de precisin del Estudio, se ha efectuado un anlisis para llevar a cabo un Plan de Ejecucin del Proyecto en dos fases, a saber: I Fase 1: El objetivo sera llevar la operacin de la Fundicin HVL a una captacin de azufre lo ms cercana posible a 94%. Se propone tomar la Alternativa 1 y desarrollar; el Proyecto llevando a cabo los Estudios de Prefactibilidad - Factibilidad y EPCM en un periodo no mayor que 2 aos. I Fase 11: El objetivo sera llevar la operacin de la Fundicin HVL a una c1ptacin de azufre mayor que 98%. Se propone tomar las Alternativas 2 y 3, Y desarrollarlel Proyecto llevando cabo separadamente el Estudio de Prefactibilidad (en el cual se hara un estudio de trade-off para las Alternativas 2 y 3), Estudio de Factibilidad (de la Alternativa seleccionada) y EPCM en un periodo de 4 aos.

8.2

SUGERENCIAS

Alternativa 1: Mejoras Operacionales e Infraestructura

Para que el nuevo catalizador a utilizar tenga un buen desempeo y larga duracin, se sugiere que el flujo de gases desde la Fundicin a Plantas de cido sea regulado a una condicin estable y de composicin relativamente pareja, estimndose que los flujos y composiciones de S02 en los gases a Plantas de cido debieran consignar las siguientes caractersticas: PAS1 (CPS2 y CS3): 50.000 Nm% @ 8,5% S02 Y PAS2 (CT): 80.000 Nm% @ 8,5% S02! Para cumplir lo anterior, se sugiere traslapar los ciclos de CPS en 13 minutos contrblndose el contenido de S02 en los primeros ,minutos del ciclo y, adems, evitando lapsos sin Igeneracin de gases desde CPS a Planta de Acido. Con esto se podran realizar 11 ciclos diarios, uno ms I _E"a.-,,,,,,",7_ProI07_R.pon'103_App(lllO-D.RP-001_adoo 60 de 78
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que los realizados en la actualidad. Para mantener este traslape, con los dos CPS existentes, el ciclo de conversin aumentara desde 105 minutos a 131 minutos. Bajo el escenario de operacin antes mencionado, como una forma de proporcionar la flexibilidad operacional requerida, es necesario disponer de un tercer CPS, el cual se sugiere podra instalarse en la posicin del Convertidor Hoboken existente en la Fundicin. Alternativa 2: Cambio Tecnolgico de Campanas Primarias

Como una opcin para aumentar marginalmente la capacidad de fusin de concentrados, se sugiere analizar la posibilidad de reemplazar el CT actual por otro que, adems de superar la capacidad de procesamiento tenga un diseo acorde con un anlisis que considere la teora del diseo de reactores y del funcionamiento fluidodinmico del mismo. La opcin mencionada, sumado a las acciones de reemplazo tecnolgico de campanas nacionales y reemplazo de duetos y VTI, adems de la instalacin de una nueva y completa Planta de cido, sugieren ser buenas altemativas susceptibles de analizar en una etapa futura del estudio. Alternativa 3: Cambio Tecnolgico con Fusin Actual

Para capacidades de fusin de concentrados similares al Caso Base de la Fundicin HVL, entre 330.000 y 350.000 tpa, slo se ha encontrado un par de aplicaciones de tecnologas comercialmente consolidadas diferentes a la tecnologa Convertidor Teniente a nivel mundial, las que corresponden a la tecnologa Ausmelt con unidades instaladas y operando en Anhui Tongdu Copper (Tongling City, China, 330.000 tpa) y Birla Copper (Dahej, India, 350.000 tpa). Para la tecnologa Flash Smelting Outotec, existe una aplicacin comercial de la tecnologa en la Fundicin de RTB (Bor, Serbia, 300.000 tpa). Si la decisin de la autoridad ambiental fuese obligar a los planteles de Fundicin del pars a capturar una proporcin igualo mayor que 98% de S02; entonces, las tecnologfas de fusin Ausmelt y Flash Smelting de Outotec cumpliran con tal exigencia ambiental. Sugerencias para Futuros Estudios en Etapa Siguiente

Alternativa 1. Bajo el escenario de operacin de los dos CPS existentes con traslape, el ciclo de conversin aumentarfa desde 105 minutos a 131 minutos. Una forma de proporcionar la flexibilidad operacional requerida, es necesario disponer de un tercer CPS, el cual podra instalarse en la posicin del Convertidor Hoboken existente en la Fundicin. Se sugiere analizar esta alternativa de proceso. Alternativa 2. Como una opcin para aumentar la capacidad de fusin de concentrados, se sugiere analizar la posibilidad de reemplazar el CT actual por otro que, adems de superar la capacidad de procesamiento tenga un diseo acorde con un anlisis que considere la teoria del diseo de reactores y del funcionamiento f1uidodinmico del mismo. Esta opcin, sumado a las acciones de reemplazo de campanas nacionales, reemplazo de duetos y VTI, adems de la incorporacin de una nueva y completa Planta de cido, sugieren ser buenas alternativas susceptibles de analizar en una etapa futura del estudio.
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Alternativa 3. Si la decisin de la autoridad ambiental fuese obligar a los Jlanteles de Fundicin del pas a capturar una proporcin igualo mayor que cierta cifra; por ejmplo, entre 96 y 97% de S02; entonces, se sugiere realizar un estudio de Trade-off entre las opciones de cambio tecnolgico de Outotec: Flash SmeJting y Ausmelt. Con ello, se verificar I cul de las dos tecnologas puede ser ms competitiva desde un punto de vista tcnico-econmico. Ya que en la medida que se avance en el estudio se aumenta la precisin de la estimacin de CAPEX, esto puede conducir a una mejor decisin al disponer de mejor informacin.

ANEXOS

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