TRABAJO DE INGENIERÍA ECONÓMICA “CAUE ACIDO SULFURICO”

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TRABAJO DE INGENIERÍA ECONÓMICA

“CAUE ACIDO SULFURICO”  

INTRODUCCION

En el presente informe se dará a conocer mediante un  estudio técnico-económico viendo la conveniencia entre producir acido sulfúrico o comprarlo a alguna empresa externa para el proceso de lixiviación, para esto es necesario conocer nuestras materias primas con las cuales se crea el acido sulfúrico, basándose en su ecuación estequiometrica la cual entrega los datos para llevar a cabo el estudio ya mencionado.

Este estudio también tiene como fin encontrar antecedentes claves para la toma de decisiones de acuerdo a su factibilidad económica, esto quiere decir cual de las dos opciones resulta más rentable, si producir o comprar.

PLANTEAMIENTO

Una compañía minera quiere decidir entre comprar o producir acido sulfúrico para el proceso de lixiviación, lo cual amerita un estudio técnico-económico para estas dos alternativas.  Considerando una tasa de interés del 10% anual y una vida útil de la planta de 10 años, para ambos casos.

Proceso de compra de acido sulfúrico:

Actualmente la empresa mantiene un contrato por el suministro de acido sulfúrico con una empresa externa, el acido es trasladado vía marítima hacia el puerto de desembarco ubicado en la planta concentradora y mediante un contrato con una empresa de transporte, esta sustancia es trasladada mediante camiones hacia la planta de cátodos, lugar donde es utilizado este importante insumo.

La empresa cuenta con tres estanques receptores de acido sulfúrico para sus procesos en la planta concentradora, conocido como terminal marítimo.  Desde dicho lugar mediante camiones de 28 toneladas cada uno, acondicionados para el transporte de dichas sustancias, se traslada el acido sulfúrico hasta el puerto seco, ubicado en planta de cátodos.  Los datos involucrados en este proceso son los siguientes:

Precio venta acido                                                        :        25 (U$/ton)        

Costo de operación Terminal marítimo                                :        1,8 (U$/ton)

Costo de transporte planta concentradora – planta cátodos        :        4,06 (U$/ton)

Costo de mantención Terminal marítimo y estanques         :        1 (U$/ton)

Total costos                                                                :        31,86 (U$/ton)

Restricciones:

Capacidad de almacenaje planta concentradora        :        14.100 (ton)

Capacidad de almacenaje planta catados                :        5.115 (ton)

Capacidad Terminal marítimo                                :        28.000 (ton)

Capacidad camiones                                        :        28 (ton)                

Capacidad del barco                                        :        12.000 (ton)        

Descarga del barco                                                :        350 (ton/hr)

3.066.000 (ton/año)

Proceso de producción del acido sulfúrico:

La necesidad de la empresa de consumir acido sulfúrico para obtener su producto final, y el aumento de sus habituales demandas debido a los métodos de lixiviación de minerales (sulfuros), ha despertado la curiosidad por evaluar el abastecimiento de la sustancia.  Los datos involucrados en el proceso  mencionado son los siguientes:

Precio azufre                                        :        50 (U$/ton S)

Precio agua desmineralizada                :        2 (U$/m3)

Precio energía eléctrica                        :        0,03 (U$/kw)

Cantidad energía eléctrica consumida        :        250 (kw/ton H2SO4)

Costo mano de obra                        :        0,91 (U$/ton H2SO4)

Costo mantención de planta                :        0,90 (U$/H2SO4)

Inversión inicial                                :        1.051.821,65 (U$)

Restricciones:

Producción máxima regional                :        1.500.000 (ton/año)

DESCRIPCION DE LOS PROCESOS DE PRODUCCION DE ACIDO

Dentro de los procesos más usados para la producción de acido en el mundo existen tres tipos:

• A partir de la tostación de azufre.
• A partir de la tostación de pirita.
• A través de una planta de tratamiento de gases.

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PROCESO DE FABRICACION DE ACIDO A PARTIR DEL AZUFRE

ANTECEDENTES

Para poder llevar a cabo este proceso de elaboración de acido es necesario primeramente, proveerse de los siguientes insumos:

• Azufre refinado con un 99% de pureza.
• Agua desmineralizada (proceso).
• Agua de mar (necesarias en labores de enfriado).
• Energía eléctrica (para producir calor).
• Oxigeno del aire.

DESCRIPCION QUIMICA DEL PROCESO

Etapas preponderantes en el procedo:

• Testación de azufre para formar dióxido de azufre:

S + O2 = SO2

• Combinación de dióxido de azufre con oxigeno para lograr obtener trióxido de azufre.

                SO2 + ½ O2 = SO3

• Combinación de trióxido de azufre con agua y asi obtener una solución con un 98% de acido sulfúrico.

SO3 + H2O = H2SO4

Es importante recordar que estas reacciones de combinación son exotérmicas, es decir mientras ocurren generan calor, el cual puede ser recuperado produciendo vapor o bien generando energía eléctrica.

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