Horno Delmer TBRC (Convertidor Rotatorio de Soplado Superior)

El Horno TBRC, también conocido como convertidor rotatorio de soplado superior, es un horno de fundición y refinado avanzado y versátil utilizado para la recuperación de metales preciosos, el refinado de cobre y aplicaciones de reciclaje de residuos electrónicos. Diseñado para realizar tanto la fundición como el refinado por oxidación en una sola operación, el TBRC ofrece un alto grado de eficiencia, adaptabilidad y tasas de recuperación de metales, lo que lo convierte en una solución preferida para el procesamiento de placas de circuitos impresos (PCB), cobre negro, lodos anódicos y varios residuos metálicos.

Principio de funcionamiento

El horno TBRC funciona con un mecanismo de fundición rotatoria continua que mantiene un movimiento constante durante el proceso de fundición. Esta rotación asegura un calentamiento uniforme, una eliminación efectiva de impurezas y una mezcla eficiente de aleación y escoria. El movimiento dinámico también ayuda a minimizar la inclusión de metales preciosos en la escoria, mejorando así la eficiencia general de recuperación de metales y concentrando los metales del grupo del platino (MGP) en la aleación de cobre.

Durante la operación, el TBRC pasa por tres posiciones de trabajo principales: alimentación, fundición y escoria/vaciado.

• Alimentación: Puede realizarse verticalmente a través de la parte superior del horno o mediante un sistema de carga en línea.
• Fundición: Los materiales de PCB triturados y el fundente se alimentan continuamente al horno a través de un búnker elevado y una tubería de alimentación.
• Escoria y Vaciado: Después de la fundición, las impurezas se eliminan como escoria y el cobre negro fundido se vierte en moldes para un posterior refinado.

Fundición de materiales de PCB

Antes de cargar en el TBRC, la chatarra de PCB se tritura a un tamaño de 1 a 3 cm y se separa magnéticamente para eliminar los componentes de hierro. El material triturado (densidad aparente de 0,6 a 0,9 t/m³) se alimenta continuamente a una velocidad de 0,4 a 0,6 m³/h. Cada ciclo de fundición dura de 6 a 8 horas, incluyendo:

• Fundición: 5 a 7 horas
• Clarificación: 30 a 40 minutos
• Escoriado y vaciado: 10 minutos cada uno

Durante este proceso, las impurezas como Fe, Si y Al se eliminan en la etapa de formación de escoria, mientras que los oligoelementos como Pb y Sn son arrastrados parcialmente en los gases de escape. La rotación continua del horno mejora la separación de metal y escoria, asegurando un bajo contenido de cobre (por debajo del 0,2%) en la escoria y una pérdida casi nula de metales valiosos. La aleación de cobre negro resultante se recolecta y enfría para su posterior refinado.

Refinado por oxidación de cobre negro

Los lingotes de cobre negro (aproximadamente 2 toneladas por lote) se vuelven a cargar en el horno TBRC para el refinado por oxidación.

1. Los quemadores calientan la carga a la temperatura deseada.
2. Una lanza de oxidación de aire comprimido inyecta aire a velocidad supersónica para oxidar impurezas como plomo, estaño y níquel.
3. Estas impurezas se combinan con el fundente para formar escoria, mientras que el cobre blíster refinado se vierte en moldes y se envía al horno anódico para la electrorrefinación.

La escoria de refinado y el polvo de los gases de escape también se pueden reprocesar en el TBRC para extraer cualquier metal restante, reduciendo los residuos ambientales.

Diseño del horno y estructura mecánica

El horno TBRC se compone de:

• Recipiente del Horno: Fabricado con placas de acero resistentes a altas temperaturas, soldadas continuamente mediante tecnología de arco sumergido y tratadas térmicamente para evitar deformaciones bajo calor extremo.
• Marco Base y Dispositivo de Inclinación: Proporciona un movimiento hidráulico completo para un control preciso durante la carga, fundición y vertido.
• Unidad de Potencia Hidráulica (HPU): Alimenta la rotación y la inclinación del horno utilizando motores y cilindros hidráulicos equipados con válvulas de bloqueo para mayor seguridad en caso de fallo de presión.
• Sistemas de Control y Seguridad: Equipado con un armario de control PLC con respaldo UPS para una operación segura durante cortes de energía.

Sistemas de combustión y oxidación

El horno TBRC integra sistemas de combustión y refinado por oxidación:

1. Quemador de combustión oxicombustible:

• Capacidad: 1500 kW
• Combustible: Gas natural (GN) o GLP con 90% de oxígeno puro
• Equipado con detectores de llama y válvulas de seguridad de cierre automático para evitar accidentes.

2. Lanza de oxidación:

• Construida con una aleación resistente al calor con una boquilla Laval.
• Inyecta aire comprimido (1,5–2 Mach) en el baño fundido para una fuerte agitación y una oxidación eficiente.
• Ayuda a eliminar las impurezas residuales para producir cobre de alta pureza.

Ambos sistemas están montados sobre patines e incluyen automatización avanzada para el control de flujo, monitoreo de temperatura y gestión de la combustión.

Automatización y control

El horno TBRC se controla mediante un sistema PLC Siemens con una interfaz de pantalla táctil para operación local y remota. El sistema muestra:

• Estado operativo en tiempo real
• Condiciones de válvula y quemador
• Perfiles de temperatura
• Caudales de gas y alarmas

Se proporciona un control remoto inalámbrico para el movimiento del horno y la gestión del quemador, lo que garantiza una operación segura y flexible.

Especificaciones técnicas

Control ambiental y seguridad

El Horno TBRC está encerrado en una carcasa de acero sellada con un puerto de succión de gases de combustión integrado, que dirige los gases de escape a un sistema de limpieza de gases de escape para una gestión segura de las emisiones.

Todo el escape se procesa a través de filtración y depuradores multietapa, lo que garantiza el cumplimiento de las normas ambientales internacionales.

Los mecanismos de seguridad incluyen:

• Apagado automático de emergencia
• Válvulas de bloqueo hidráulicas
• Sensores de monitoreo de llama
• Respaldo UPS para operación ininterrumpida

Aplicaciones

El horno TBRC es adecuado para:

• Plantas de reciclaje de residuos electrónicos que recuperan cobre, plata, oro y MGP de placas de circuitos impresos.
• Unidades de refinado de metales preciosos que procesan cobre negro, lodos anódicos y residuos metálicos.
• Refinerías metalúrgicas y de cobre que realizan el refinado por oxidación de aleaciones de cobre.
• Operaciones de recuperación sostenible de metales que buscan alta eficiencia y bajo impacto ambiental.

Ventajas clave

• Alta tasa de recuperación: Hasta un 99% de eficiencia en la recuperación de metales.
• Doble funcionalidad: Combina fundición y refinado por oxidación en un solo sistema.
• Manejo flexible de materias primas: Adecuado para residuos electrónicos, chatarra de cobre y residuos anódicos.
• Eficiencia energética: El sistema de combustión oxicombustible optimiza la utilización del calor.
• Respetuoso con el medio ambiente: El tratamiento de gases y el agotamiento de escorias integrados minimizan los residuos.
• Automatización avanzada: PLC Siemens para un control y monitoreo precisos.

Diseño duradero: Construido con acero resistente al calor y revestimiento refractario para una larga vida útil.