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TITULO:
PLANTA DE SULFATO DE MANGANESO MONOHIDRATADO
EXPOSITOR:
ING LUIS DE LA CRUZ
CONTENIDO
1.
Antecedentes
2.
Desarrollo
3.
Objetivos
4.
Cadena de Valor
5.
Descripción del Proceso
6.
Calidad y Usos del Sulfato de Manganeso
7.
Comercialización del Sulfato de Manganeso
8.
Conclusiones
ANTECEDENTES
 Desde el año 1975 en la mina Uchuchacua se procesan minerales de plata con alto contenido de
manganeso, obteniendo concentrados de Ag-Pb-Mn de difícil comercialización, y que en el mejor de
los casos eran penalizados, reduciendo su valor.
 Las zonas de la mina con alto contenido de manganeso devenían en antieconómicas y
consecuentemente no eran consideradas como reservas.
 La planta de Rio Seco nace por la necesidad de Buenaventura de remover el manganeso, para
convertirlo en un producto químico de excelente calidad (MnSO4.H2O) y agregándole valor al
concentrado de plata.
Planta de Uchucchacua
PROCESADORA INDUSTRIAL RIO SECO
 La planta ha permitido incrementar las reservas de la mina Uchucchacua, al darle factibilidad
económica a minerales en las zonas de la mina con alto contenido de manganeso.
 Ha permitido también la exploración de áreas de alta potencialidad geológica como Yumpac que de
otra manera no tendrían valor económico.
 Desde el año 1978 hemos venido haciendo intentos en la mina para hacer una planta similar. La
altura, la falta de oxígeno, el manipuleo del ácido sulfúrico, la generación de gases, los olores, las
reacciones químicas explosivas, la toxicidad y agresividad del H2S, y las concentraciones de
manganeso en los efluentes hicieron imposible el proceso a 4,500msnm.
 Rio Seco es el resultado de una investigación de más 40 años, muchos desvelos y varios fracasos.
 La persistencia y tenacidad de dos hombres hizo posible mostrarles hoy día una realidad y un éxito
enorme.
LOS PRECURSORES
Don Alberto Benavides
Don Carlos Plenge
DESARROLLO
PROCESADORA INDUSTRIAL RIO SECO S.A. es una planta química de capitales peruanos, que coloca al
Perú dentro de los principales productores de sulfato de manganeso monohidratado a nivel mundial.
La planta se encuentra ubicada en Pampa Jaguay de la Comunidad Lomeras de Huaral, provincia de
Huaral departamento de Lima, a 112 km al norte de Lima.
Ubicación de Rio Seco
DESARROLLO
Rio Seco lixivia concentrado de Pb-Ag de alto manganeso (25%) con acido sulfúrico y
produce un concentrado con bajo manganeso (<5%) dando un valor agregado al mineral
de plata, al incrementar la ley de 140 Oz Ag/TM a 220 Oz Ag/TM.
Para realizar este tratamiento Procesadora Industrial Rio Seco ha desarrollado tres
plantas:

Planta de Lavado Ácido.

Planta de Ácido Sulfúrico.

Planta de Cristalización
OBJETIVOS LOGRADOS CON RIO SECO:
 Producir más de 22,000 Ton/Año de Sulfato de Manganeso Monohidratado,
para su comercialización en el mercado nacional y extranjero.
 Incrementar el valor de los concentrados de plata con alto contenido de
manganeso de la mina Uchucchacua y convertirlos en concentrados
vendibles.
 Incrementar las reservas de la Unidad de Uchucchacua al incluir las zonas
conteniendo altas concentraciones de Manganeso (Alabandita) y otras
sulfosales complejas de plata-manganeso que no son posibles de separar
por flotación.
 Abre nuevas áreas de exploración en el distrito de Uchucchacua.
 Incrementa la recuperación en más de 5% de la Ag en el proceso de
flotación en la unidad de Uchucchacua.
CADENA DE VALOR
RUTA TRADICIONAL
Mineral de plata con
manganeso
Concentrado de plataplomo con alto
contenido de
manganeso
Venta al mercado
internacional
GENERACIÓN DE VALOR AGREGADO –I&D Río Seco SA
Mineral de plata con
manganeso
Concentrado de plataplomo con alto
contenido de
manganeso
Procesamiento en
Rio Seco
Venta de Sulfato de
manganeso y Concentrado
alta ley Ag con bajo Mn al
mercado internacional
PROCESO
Material Ag-Mn
Recepción
Azufre
Fundido
Conpancol
(Colombia)
Homogenización
H2SO4
CO2
Lixiviación de Carbonatos
Pulpa de Material Ag
H2O
(Condensada)
CO2
Lixiviación de sulfuros
Material
Bajo Manganeso
Espesado, Filtrado Material
Material
Ag
H2S
MnSO4
H2SO4
H2O
H2S
Planta de Ácido
Sulfúrico (H2SO4)
Haldor Top Soe
(Dinamarca)
Cogeneración
Siemens
(Alemania)
CO2
H2S
Circuito
Flotación
Sistema Abatimiento
de H2S
Yeso
MnSO4
H2SO4
MnSO4
H2O
H2SO4
Cal
Vapor
Europe Environment
(Francia)
Espesado, Filtrado
Planta de Lavado
Planta Cristalización
(MnSO4)
Neutralización, Espesado, Purificación
Yeso
Evaporación
Cristalización
Secado
MnSO4.H2O
Sol.
MnSO4
Gea Kestner
(Francia)
Material Ag bajo
Manganeso
Planta de Ácido Sulfúrico
(H2SO4)
REACCIONES QUIMICAS
Planta de Lixiviación
MnS( s )  H 2 SO4( ac)  MnSO4( sol)  H 2 S( g )
MnCO3( s )  H 2 SO4( ac)  MnSO4( sol)  CO2( g )  H 2O(l )
CaCO3( s )  H 2 SO4( ac)  CaSO4( sol)  CO2( g )  H 2O(l )
Planta de Acido Sulfúrico
H 2 S ( g )  3 / 2O2 ( g )  H 2O( v )  SO2 ( g )
SO2( g )  1 / 2O2( g )  SO3( g )
SO3( g )  H 2O( v )  H 2 SO4( aq)
Planta de Cristalización
MnSO 4( aq)  Me( aq)  H 2 S ( aq)  MnSO4( aq)  MeS ( s )  S 0
Fe 2  O2 ( g )  Fe 3
Fe 3  Ca (OH ) ( aq)  Fe(OH )3( s )
MnSO4( aq)  H 2O  MnSO4 .H 2O( s )
Me Pb , Zn , Ni...
PRODUCCION
MATERIA PRIMA
Concentrado Pb-Ag Alto contenido de Mn (25%)
TMD
100
TMA
36,000
PRODUCTOS
Concentrado Pb-Ag Bajo contenido de Mn (<5%)
MnSO4.H2O
Yeso (CaSO4.2H2O)
Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
Ácido Sulfúrico a partir del H2S
TMD
62.5
61
8.6
12.4
35.9
TMA
22,500
21,819
3,096
4,473
12,928
INSUMO
TMD
12.4
8.4
H2SO4
TMD
35.9
24.3
60.3
Producción de Acido Sulfúrico -H2SO4
H2S
S
TOTAL
PLANTA DE LAVADO ACIDO
Bases para el diseño de la planta:
% Extracción del Manganeso
0.70
Relación Acido/Conentrado
•
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
74.0
76.0
78.0
80.0
82.0
% Extracción del Manganeso
84.0
86.0
88.0
Foto de Lixiviación
PLANTA DE LAVADO ACIDO
Mina Uchucchacua
H2SO4
60 TMD
Homogenización
Lixiviación
Concentrado de plata con
alto Manganeso (25%)
Azufre
8.4 TMD
100 TM/día
H2S
12.4 TMD
Separación
sólido/Liquido
(Flotación)
Planta de Cristalización
(MnSO4.H2O)
Purificación
Solución de
MnSO4
Espesadores
Planta de Ácido Sulfúrico
(H2SO4)
Filtros
Sulfato de Manganeso
Monohidratado
60 TMD
Concentrado de plata con bajo
Manganeso (<5%)
Sulfato de calcio (yeso)
8.6 TMD
PLANTA DE ACIDO SULFURICO
Operación de la planta:
Producción de H2SO4 (Jul/2015)
70.0
60.0
50.0
H2SO4, TM
•
40.0
30.0
20.0
10.0
Producción de Acido TM
Producción de Acido, Con H2S, TM
Producción de Acido, Con Azufre, TM
0.0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Día
19
21
23
25
27
29
31
PLANTA DE ACIDO SULFURICO
Haldor Top Soe
Capacidad: 60 TMD
Vapor Agua
(430°C, 55 bar)
Blower
Aire de Combustión
Convertidor
Gas Limpio
20 mg/Nm3 SO2
H2O2
430ºC
Blower
400ºC
Enfriador
Gas H2S
Aire
Torre
Quench
Combustor
391ºC
Azufre
Fundido
Condensador
WSA
Sistema
Vapor
Vapor
Sobrecalentado
Acido
Sulfúrico
Puro (98%)
60 TMD
Acido
Sulfúrico
Diluido
16 Kg/hr
Torre
Scrubber
PLANTA DE CRISTALIZACIÓN
Operación de la planta:
Incremento de la Densidad para Producción de MnSO4.H2O
Densidad de Solución (Kg/m3)
Concentración Mn, %
Temperatura, ºC
150
125
1400
1200
100
1000
800
75
600
50
400
25
200
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Hr
Temperatura ºC, Conc Mn %
1600
Densidad, Kg/m3
•
PLANTA DE CRISTALIZACIÓN
Vapor
arranque
165°C
7 bar g
Cristalizador
01
Gea Kestner
Capacidad: 60 TMD
Cristalizador
02
Ventiladores
Purga
Vapor
Evaporador
01
Evaporador
02
H2O
(Condensada)
Filtro
Prensa
Solución
Alimentación
Filtro
Prensa
MnSO4
Intercambiador de
calor
Spin Flash Dryer
H2O
(Condensada)
Gypsum
CaSO4.2H2O
MnSO4.H2O
60 TMD
CALIDAD DEL PRODUCTO
La calidad del producto es:
Elementos
Producto Chino
Producto Rio Seco
MnSO4.H2O
≥98
≥98
Mn
31.4
32.0
Ca
0.15
0.18
Pb
< 15
<2
Cd
< 10
0.25
As
<5
<1
Co
<1
<1
Ni
4
2
Zn
91
0.4
Cu
5
2
Na
< 0.01
< 0.01
Mg
0.1
0.070
K
< 0.01
0.005
Fe
70
<5
Ag
<1
<1
P
<1
<1
Muestra de Sulfato de Manganeso Monohidratado
Big Bag de Sulfato de Manganeso Monohidratado
USOS DEL MnSO4.H2O

Como Fertilizante. El manganeso se considera como un
micronutriente vital para el crecimiento de las plantas; juega un
papel directo en la fotosíntesis al ayudar a las plantas a sintetizar
clorofila. El Manganeso acelera la germinación y la maduración de
las plantas e incrementa la disponibilidad de Fósforo y Calcio.

Como Alimento. El manganeso es uno de los nueve
micronutrientes esenciales para los animales. Porque los animales
guardan muy poco manganeso en sus cuerpos, su dieta debe
contener suficiente manganeso para satisfacer las necesidades
diarias y fortalecer los huesos y la salud reproductiva.

Como Fungicida. El manganeso ayuda a controlar la proliferación
de enfermedades causadas por hongos que infectan a muchos
cultivos. Tiene otras características que ayudan a proteger el
medio ambiente de la población de ácaros en los cítricos y
proporcionar los minerales necesarios para las plantas verdes y
saludables.
COMERCIALIZACIÓN DEL SULFATO DE MANGANESO
Producción Mundial
Demanda Mundial
País
TM / año
China
130,000
México
País
TM / año
30,000
América del Norte
130,000
Bélgica
20,000
Europa
50,000
Colombia/Argentina
10,000
China
20,000
India
10,000
Otros
30,000
Otros
30,000
TOTAL
230,000
TOTAL
230,000
Producción Mundial de 230,000 TM / año
India 4%
Otros 13%
China
9%
Colombia/Argentina
4%
Bélgica 9%
México 13%
Demanda Mundial de 230,000 TM / año
Otros
10%
Otros
China 57%
Europa
23%
América del
Norte
58%
Procesadora Industrial Rio Seco S.A. estará formando parte de los principales productores de sulfato de manganeso (22,000 TM/Año).
CONCLUSIONES
La construcción se inició en Abril/2011 y culminó en Agosto/2013; permitiendo lo siguiente:
 Ser uno de los principales productores de sulfato de manganeso monohidratado a nivel
mundial, con una producción de 22,000 TM/año.
 Dar valor agregado al mineral de plata de la mina de Uchucchacua, al incrementar su
calidad.
 Incrementar las reservas de la mina de Uchucchacua, al incorporar menas de plata con
alto contenido de manganeso.
 Abrir nuevos frentes de exploración en la mina de Uchucchacua.
 Incrementar la recuperación de la plata en más del 5% en el proceso de flotación.
VIDEO: RIO SECO
GRACIAS.