Capitulo II Planta Concentradora y manejo de materiales

CAPÍTULO IICAPÍTULO IICAPÍTULO IICAPÍTULO IICAPÍTULO IICAPÍTULO IICAPÍTULO IICAPÍTULO II

PLANTA CONCENTRADORA Y MANEJO DE MENAS EN SECO Y HÚMEDO

Por:Por:M.Sc.M.Sc. Ing. Nataniel Linares GutiérrezIng. Nataniel Linares Gutiérrez

Docente ESME/FAME Docente ESME/FAME –– UNJBGUNJBGTACNA TACNA -- PERÚPERÚ

[email protected]@hotmail.com

OBJETIVO

Al concluir el estudio del Al concluir el estudio del presente capítulo, el presente capítulo, el estudiante estará en estudiante estará en condiciones de definir condiciones de definir una una Planta Planta ConcentradoraConcentradora , , representarla a través de representarla a través de diagramas de flujo diagramas de flujo adecuados y ser capaz adecuados y ser capaz de comprender, evaluar y de comprender, evaluar y seleccionar los equipos seleccionar los equipos seleccionar los equipos seleccionar los equipos de manipuleo de de manipuleo de minerales, tanto de minerales, tanto de transporte como de transporte como de almacenamiento; así almacenamiento; así como estar en como estar en condiciones de condiciones de supervisar las supervisar las operaciones que estos operaciones que estos equipos efectúan dentro equipos efectúan dentro de una Planta de una Planta Concentradora.Concentradora.

13/10/201013/10/2010 22MSc. Ing. Nataniel Linares GMSc. Ing. Nataniel Linares G

INTRODUCCION

El manipuleo de minerales (mena) en una El manipuleo de minerales (mena) en una Planta ConcentradoraPlanta Concentradora es es fundamental, puesto que todas las operaciones unitarias que en ellas fundamental, puesto que todas las operaciones unitarias que en ellas se realizan requieren del manejo del mineral ya sea en seco o como se realizan requieren del manejo del mineral ya sea en seco o como pulpa. Este cubre las operaciones de transporte, almacenamiento y pulpa. Este cubre las operaciones de transporte, almacenamiento y lavado de la mena en camino a o durante, las varias etapas de lavado de la mena en camino a o durante, las varias etapas de tratamiento en la Planta Concentradora de minerales.tratamiento en la Planta Concentradora de minerales.


PLANTA CONCENTRADORA

�� Una Una Planta ConcentradoraPlanta Concentradora es una Unidad Metalúrgica es una Unidad Metalúrgica constituida por una serie de equipos y máquinas constituida por una serie de equipos y máquinas instaladas de acuerdo a un Lay Out o diagrama de flujo, instaladas de acuerdo a un Lay Out o diagrama de flujo, donde la mena es alimentada y procesada hasta obtener donde la mena es alimentada y procesada hasta obtener uno o más productos valiosos denominados uno o más productos valiosos denominados concentradosconcentrados y un producto no valioso denominado y un producto no valioso denominado relaverelave . . Los minerales no sufren ningúnLos minerales no sufren ningún cambio químico.cambio químico.


LAY OUT DE PLANTA


PLANTA CONCENTRADORA

�� Para el diseño de una Para el diseño de una Planta de Concentración Planta de Concentración de Mineralesde Minerales se debe se debe tener en cuenta el tener en cuenta el comportamiento de la comportamiento de la mena frente al proceso de mena frente al proceso de concentración (flotación concentración (flotación por espumas, por espumas, gravimétrica, magnética, gravimétrica, magnética, etc.), según sea la zona o etc.), según sea la zona o etc.), según sea la zona o etc.), según sea la zona o profundidad de donde profundidad de donde provienen y que debe provienen y que debe estar ubicada lo más estar ubicada lo más cerca posible de la mina. cerca posible de la mina. Ello conlleva a establecer Ello conlleva a establecer una relación entre la zona una relación entre la zona de una veta y el proceso de una veta y el proceso de concentración.de concentración.


UBICACIÓN DE INSTALACIÓN DE UNA UBICACIÓN DE INSTALACIÓN DE UNA PLANTA CONCENTRADORAPLANTA CONCENTRADORA

Para el diseño y ubicación de una Planta de Concentración de Minerales se debe tener en cuenta :

1. El comportamiento de la mena.

2. Capacidad de la Planta Conc.

3. Agua y energía disponible3. Agua y energía disponible

4. Terreno apropiado para el montaje.

5. Pendiente del terreno (20º).

6. Distancia mínima a la mina.

7. Área adecuada para la relavera.

8. Dirección y velocidad de los vientos.

9. Nivel de precipitación pluvial.

10.Sismicidad y caída de huaicos.

Mina



Se ve que Se ve que generalmente en generalmente en toda veta o pórfido toda veta o pórfido mineralizado mineralizado presenta tres zonas presenta tres zonas características desde características desde la superficie hacia la la superficie hacia la profundidad de la profundidad de la corteza terrestre.corteza terrestre.corteza terrestre.corteza terrestre.

Estas zonas son:Estas zonas son:�� a) Zona de oxidación, a) Zona de oxidación, �� b) Zona de transición b) Zona de transición

o mixta,o mixta,�� c) Zona de sulfuros. c) Zona de sulfuros.


DIAGRAMA DE FLUJODIAGRAMA DE FLUJOEl diagrama de flujo es una representación gráfica que El diagrama de flujo es una representación gráfica que

muestra satisfactoriamente la secuencia de las muestra satisfactoriamente la secuencia de las operaciones unitarias en una Planta Concentradora, operaciones unitarias en una Planta Concentradora, es decir muestra la disposición de las máquinas es decir muestra la disposición de las máquinas unidas por líneas que indican el flujo del mineral por unidas por líneas que indican el flujo del mineral por las distintas funciones de la planta, hasta los las distintas funciones de la planta, hasta los productos finales.productos finales.

Se conocen varias formas de representar un diagrama de Se conocen varias formas de representar un diagrama de flujo. Estos son:flujo. Estos son:

�� Diagrama de flujo lineal.Diagrama de flujo lineal.�� Diagrama de flujo ideográfico.Diagrama de flujo ideográfico.�� Diagrama de flujo taquigráfico.Diagrama de flujo taquigráfico.�� Diagrama de flujo pictográfico.Diagrama de flujo pictográfico.


DIAGRAMA DE FLUJODIAGRAMA DE FLUJOEn cualquiera de estos En cualquiera de estos

diagramas de flujo debe diagramas de flujo debe notarse claramente tres notarse claramente tres aspectos básicos.aspectos básicos.

�� La reducción de tamaño.La reducción de tamaño.�� La separación de las La separación de las

especies valiosas.especies valiosas.�� El manejo de materiales.El manejo de materiales.

Los diagramas de flujo que Los diagramas de flujo que más se utilizan en la más se utilizan en la industria mineroindustria minero--metalúrgica son:metalúrgica son:

�� El diagrama de flujo El diagrama de flujo lineal o el de bloques.lineal o el de bloques.

�� El diagrama de flujo El diagrama de flujo pictográfico.pictográfico.

RAGLAN MILL - CANADÁ


DIAGRAMA DE FLUJO LINEALDIAGRAMA DE FLUJO LINEALMineral de mina

(mena de Cu

Tolva de gruesos

Grizzly o criba fija

Chancado primario

CribadoZaranda vibratoria

Tolva definos

Trituraciónsecundaria

MoliendaMolienda

Clasificación

Acondicionamiento

Flotación dedesbaste

Flotacióndelimpieza

Flotación dere-limpieza

Conc. de Cu

Flotación derecuperación

Relavefinal

Espesamiento

Filtrado

SecadoConc. Cu. secoa comercializacióno fundición

Clasificación

Espesamiento

A rellenohidráulico

Clasificación Gruesos para formaciónde dique

Finos a canchade relaves

Aguaclara

Aguaclara


Dia

gram

a de

Flu

jo P

icto

gráf

ico

Dia

gram

a de

Flu

jo P

icto

gráf

icoFaja Transp. N

º 2

Faja Transp. Nº 3

Dia

gram

a de

Flu

jo P

icto

gráf

ico

Dia

gram

a de

Flu

jo P

icto

gráf

ico

Horno de secado


Vista de una Planta Concentradora


Vista de la sección de molienda en una Planta Conce ntradoraVista de la sección de molienda en una Planta Conce ntradora


Vista de la sección de flotación de una Planta Conc entradoraVista de la sección de flotación de una Planta Conc entradora


Vista de la sección de filtrado, una Vista de la sección de filtrado, una relaverarelavera en operación y una cerradaen operación y una cerrada


Vista de la Planta Concentradora Vista de la Planta Concentradora MilpoMilpo


TOQUEPALA CONCENTRATOR FLOWSHEET

WEMCO CELL (24)

REGRIND MILL (8)

COLUMN CELL (8)BULK (Cu, Moly) CONCENTRATE

THICKENER 140' (1)

ORE FROMMINE

PRIMARY

CRUSHER

INTERMEDIATE

ORE PILE

TERTIARY

CRUSHER (4)

SECONDARY

CRUSHER (2)

FINE BINROD MILL (8)

BALL MILL (24)

OK-100 ROUGHER OK -100CELL (4)

TAILING

GRIZZLY

SCREENROCK

SCREENROCK

5 CYCLON's 4NEST KREBS HIDROCYCLONS (20)

THICKENER 100' (2)

BOTTOM FLAT CYCLON (1) KREBS HYDROCYCLON (23)

TRIPPER CAR

LEGEND

ROUGHER FLOTATION (14) TAIL: FINAL COPPER CONCENTRATE

MOLY PLANT

THICKENER 100' (2)

FILTER (4)

DRYER (3)

4th CLEANER (6)

2nd CLEANER (12)

1st CLEANER (12)

3rd CLEANER (8)

Final Moly Concentrate(Bags)

Final CopperConcentrate To Ilo

OK-50 CELL (3) CLEANER ANDRECLEANER

AGITAIR CELLS(48)

ALL THE TAILS GO TO PREVIOUSCIRCUIT

5thCLEANER

(2)

6thCLEANER

(1)

7thCLEANER

(1)

LEACHTANKS

FILTER (1)

DRYER (1)

QUEBRADAHONDA

TAILINGS DAM

TAILING

THICKENER 325' (3)

RECLAIM WATERPUMP (5)

TO MILLS

HI-RATETHICKENER (1)

ACONDITIONERTANK

OK-50

ORE FROM MINECONCENTRATE BULKCOPPER CONCENTRATEMOLY CONCENTRATETAILSWATER



PRIMARY CRUSHING CIRCUIT

Belt Conveyor #2 629 Ft. x 72" 400HP

Belt Tripper #2 GC-ELLIOT 72" 30HP

(12) Apron Feeders2A y 2B GC-ELLIOT 48"x15" 15HP

2C SVEDALA 48"x15" 20HP

Gyratory Crusher ALLISCHALMERS

60"x89" 800HP

(2) Apron Feeders84"x31" 200HP

2C-1

2C-2

2C-3

2B-1

2B-2

2B-3

2A-1

2A-2

2A-3

Grizzly25 1/2 x 22'

I�TERMEDIATE ORE STORAGE

53200 LIVE TO�S

P. C. Cuajone

Belt Conveyor #3C 54"75HP

Belt Conveyor #4C 54" 250HP

Belt Conveyor #3B 497 Ft. x54"40HP

Belt Conveyor #3A 413 Ft. x54"40HP

2C-3

2C-4

2B-3

2B-4

2A-3

2A-4

Belt Conveyor #4B 951 Ft. x 54" 250HP

Belt Conveyor #4A 1,021 Ft. x 54" 250HP

(03) Belt Magnet


1

SECONDARY AND TERCIARY CIRCUIT

8B

Belt Conveyor #4C 951 Ft. x 54"250HP Tripper Conveyor #7 54" wide 30HP

Surge Bins Terciary Crusher

Belt Conveyor #4B 951 Ft. x 54"250HP

8A 8C 8D 8E 8F 8G

3 Secondary CrushersNordberg MP 1000

1000 HP

Belt Conveyor #4A 1,021 Ft. x 54"250HP

3 Double Deck

Screens 6'x16'25HP

3 BananaScreenNorberg

50HP 10'x21'

07 Terciary CrusherBelt Feeder

68Ft x 60" 25HP

07 TerciaryCrusher

23

1 2 3 4 5 6 7

Planta Conc. Cuajone

-3/8-3/8-3/8-3/8-3/8-3/8

Belt Conveyor #10 1,510 Ft. x 54" 500HP

Belt Tripper #10 GC-ELLIOT 54" 20HP

Self CleaningMagnet 54"x60"

7.5HPBelt Comveyor # 9 2,307 Ft. x 54" 2x700HP

+1/2

+1/2+1/2

3A 3B 3C 3D

+1/

2

+1/

2

+1/

2

+1/

2

3E

+1/

2

3F

+1/

2

3G

Belt Conveyor #5176 Ft 54" 30HP

Belt Conveyor # 61,570Ft x 54" 500HP

CrusherNordberg HP700

#7 Banana Screen8'X21' 40HP

FI�E ORE STORAGE

7000 TO�S LIVE CAPACITY PER

MILLLI�E


(02) CycloneBatery D-33

GRINDING CIRCUIT

12-1C

12-1D

12-1E

12-2A

12-2B

12-2C

-2D

12-2E

11-1C-1

11-1C-2

11-1C-3

1B

1A

(08) Cyclone BateryCluster D-26

11-1D-111-1E-111-2A-111-2B-111-2C-111-2D-111-2E-1

11-2E-2

11-2E-3

11-2D-2

11-2D-3

11-2C-2

11-2C-3

11-2B-2

11-2B-3

11-2A-2

11-2A-3

11-1E-2

11-1E-3

11-1D-2

11-1D-3 11-1B-3

11-1B-1

11-1B-2

11-1A-1

11-1A-2

11-1A-3

(24) Fine ore ReclaimBelt Feeders 54" x 40'

7.5HP

(06) Feeders 54" x 40'25 HP

(08) Fine Ore BeltConveyor # 12

36" 20HP

(02) Fine Ore ReclaimConveyor # 12 60HP

Ball Mill FeedConveyor # 13

48" 15HP

Planta Concentradora Cuajone

(08) Mill Allis Chalmers 16.5'x20'3000HP c/u

BallMill2B

BallMill1D

BallMill1E

BallMill2A

BallMill1C

12

12

12

1212

12

12-

12

TO FLOTATION

13-1B

13-1A

(08) Cyclone Feed Pump16x14 150HP

(02) Cyclone Feed Pump(Warman 2018x55 900HP)

(02) Mill SVEDALA20'x33' 9000HP c/u

(08) Cyclone Feed Sump 504 Ft3 (02) Cyclone Feed Sump1136.28 Tf3

B a l l

M I l l

2 E

BallMill2D 2C

BallMill Ball

Mill

1 B

Ball

Mill

1 A

LEGE�D

OVERFLOW

UNDERFLOW



MANIPULEO DE SÓLIDOS EN SECO Y EN HÚMEDO


MANIPULEO DE SÓLIDOS EN SECO Y EN HÚMEDOMANIPULEO DE SÓLIDOS EN SECO Y EN HÚMEDO

En toda En toda Planta ConcentradoraPlanta Concentradora para que haya continuidad y eficiencia en el para que haya continuidad y eficiencia en el proceso, es necesario que cada operación unitaria esté conectada por proceso, es necesario que cada operación unitaria esté conectada por máquinas o dispositivos tanto de almacenamiento como de transporte, máquinas o dispositivos tanto de almacenamiento como de transporte, constituyendo así operaciones unitarias conexas o auxiliares, cuya constituyendo así operaciones unitarias conexas o auxiliares, cuya función es la de manipuleo y control del tonelaje de mineral a tratarse. función es la de manipuleo y control del tonelaje de mineral a tratarse. Estas operaciones unitarias auxiliares son generalmente las Estas operaciones unitarias auxiliares son generalmente las siguientes:siguientes:

Manipuleo o manejo de sólidos en seco.Manipuleo o manejo de sólidos en seco.

�� AlmacenamientoAlmacenamiento�� TransporteTransporte�� Control de pesoControl de peso�� AlimentadoresAlimentadores

Manejo de sólidos en húmedo (suspensión de sólidos o pulpa).Manejo de sólidos en húmedo (suspensión de sólidos o pulpa).

�� Transporte de pulpas por tuberíaTransporte de pulpas por tubería�� Transporte de pulpas por canaletaTransporte de pulpas por canaleta�� Transporte de pulpas por canalesTransporte de pulpas por canales�� Disposición de relavesDisposición de relaves


ALMACENAMIENTO DE MINERALES.ALMACENAMIENTO DE MINERALES.

♦♦ Para material grueso y Para material grueso y gran tonelaje.gran tonelaje.

�� StockpileStockpile o pila de o pila de almacenamiento.almacenamiento.

♦♦ Para material grueso y Para material grueso y pequeño tonelaje.pequeño tonelaje.pequeño tonelaje.pequeño tonelaje.

�� Tolva de gruesos.Tolva de gruesos.

♦♦ Para gran y pequeño Para gran y pequeño tonelaje y material fino.tonelaje y material fino.

�� Tolvas de finos.Tolvas de finos.�� Silos para concentrados.Silos para concentrados.


PILAS DE ALMACENAMIENTOPILAS DE ALMACENAMIENTO ..

�� Pila cónicaPila cónica�� Pila alargadaPila alargada�� Pila radialPila radial

�� Faja transportadora Faja transportadora fija.fija.

�� Faja transportadora Faja transportadora por sistema de por sistema de por sistema de por sistema de descarga móvil o descarga móvil o potro.potro.

�� Faja transportadora Faja transportadora reversible.reversible.

�� Apiladores radiales Apiladores radiales o staker.o staker.


CAPACIDAD DE UNA PILACAPACIDAD DE UNA PILA�� Si la pila es cónica, la capacidad total está Si la pila es cónica, la capacidad total está

dada por:dada por:

Donde:Donde:�� Q1 = Capacidad de almacenamiento en Q1 = Capacidad de almacenamiento en

toneladas métricas.toneladas métricas.�� R = Radio de la pila en metros.R = Radio de la pila en metros.�� ββ = Angulo de reposo del mineral.= Angulo de reposo del mineral.�� D = Densidad del mineral en kg/mD = Densidad del mineral en kg/m33..

Qtan R D

1

3314

3000=

, ( )ββ

�� Si la pila es alargada, la capacidad de la Si la pila es alargada, la capacidad de la sección central de dicha pila esta dada por:sección central de dicha pila esta dada por:

Por lo que la capacidad total de esta pila estará Por lo que la capacidad total de esta pila estará dada por la suma de Qdada por la suma de Q11 + Q+ Q22

Donde:Donde:�� L = Es la longitud de la sección central de laL = Es la longitud de la sección central de la

pila en m.pila en m.�� R = Es el radio del medio cono final, en m.R = Es el radio del medio cono final, en m.�� D = Es la densidad del mineral en kg/mD = Es la densidad del mineral en kg/m33..

QR LDtan

2

2

1000=

( )β


TOLVAS DE ALMACENAMIENTO DE MINERALESTOLVAS DE ALMACENAMIENTO DE MINERALES ..

�� Una tolva es un equipo Una tolva es un equipo de almacenamiento de de almacenamiento de mineral ya sea grueso o mineral ya sea grueso o fino, la cual se compone fino, la cual se compone de dos partes:de dos partes:

�� Una sección Una sección convergente situada en convergente situada en su parte inferior a la que su parte inferior a la que se conoce como se conoce como boquilla, la cual puede boquilla, la cual puede ser de forma cónica o ser de forma cónica o ser de forma cónica o ser de forma cónica o en forma de cuña, yen forma de cuña, y

�� Una sección vertical Una sección vertical superior que es la tolva superior que es la tolva propiamente dicha, la propiamente dicha, la cual proporciona la cual proporciona la mayor parte del mayor parte del volumen de volumen de almacenamiento de almacenamiento de mineral.mineral.


Problemas de Operación en tolvas de finosProblemas de Operación en tolvas de finos

Estos equipos tan simples como parecen, Estos equipos tan simples como parecen, ofrecen problemas tales como:ofrecen problemas tales como:

�� Encampanamiento o arqueo.Encampanamiento o arqueo.�� Formación de tubo o tubeado (hueco de Formación de tubo o tubeado (hueco de

rata).rata).�� Segregación de partículas.Segregación de partículas.

�� El campaneo o arqueoEl campaneo o arqueo produce produce interrupción del flujo del mineral por el interrupción del flujo del mineral por el puenteo del mineral a granel sobre la puenteo del mineral a granel sobre la puenteo del mineral a granel sobre la puenteo del mineral a granel sobre la abertura de la boquilla.abertura de la boquilla.

�� La formación de tubosLa formación de tubos restringe al flujo restringe al flujo del mineral a un canal vertical que se del mineral a un canal vertical que se forma arriba de la abertura de descarga y forma arriba de la abertura de descarga y solo sale el material contenido en este solo sale el material contenido en este caudal.caudal.

�� La segregación de partículasLa segregación de partículas se se produce en el momento de cargado de la produce en el momento de cargado de la tolva, donde las partículas más gruesas tolva, donde las partículas más gruesas tienden a moverse hacia la pared de la tienden a moverse hacia la pared de la tolva, dando lugar a grandes variaciones tolva, dando lugar a grandes variaciones en la descarga de la misma.en la descarga de la misma.

..13/10/201013/10/2010 3131MSc. Ing. Nataniel Linares GMSc. Ing. Nataniel Linares G

Diseño y solución de problemas en tolvasDiseño y solución de problemas en tolvasSegún Jenike, los modelos de flujos en Según Jenike, los modelos de flujos en

tolvas son dos:tolvas son dos:

�� Flujo masivo Flujo masivo �� Flujo de embudoFlujo de embudo

♦♦ En el En el flujo masivoflujo masivo el mineral a granel el mineral a granel esta en movimiento en todos los esta en movimiento en todos los puntos de la tolva, siempre que el puntos de la tolva, siempre que el mineral sea extraído por la salida. mineral sea extraído por la salida. mineral sea extraído por la salida. mineral sea extraído por la salida. El mineral fluye a lo largo de las El mineral fluye a lo largo de las paredes de la tolva y de la boquilla paredes de la tolva y de la boquilla son suficientemente empinadas y son suficientemente empinadas y lisas y no hay transiciones lisas y no hay transiciones abruptas o zonas de influjo.abruptas o zonas de influjo.

♦♦ El El flujo de embudoflujo de embudo o de núcleo, o de núcleo, ocurre cuando el mineral se ocurre cuando el mineral se desprende de la superficie y desprende de la superficie y descarga a través de un canal descarga a través de un canal vertical el cual se forma dentro del vertical el cual se forma dentro del material en la tolva. Este modo de material en la tolva. Este modo de flujo ocurre cuando las paredes de flujo ocurre cuando las paredes de la boquilla son ásperas y el ángulo la boquilla son ásperas y el ángulo αα de inclinación es grande.de inclinación es grande.13/10/201013/10/2010 3232MSc. Ing. Nataniel Linares GMSc. Ing. Nataniel Linares G

Para diseñar una tolva de almacenamiento Para diseñar una tolva de almacenamiento conexa a un sistema de manipuleo de conexa a un sistema de manipuleo de mineral en una mineral en una Planta ConcentradoraPlanta Concentradoraes fundamental la determinación de las es fundamental la determinación de las características de flujo mediante el características de flujo mediante el ensayo de una muestra representativa.ensayo de una muestra representativa.

Una forma práctica de diseñar y dimensionar Una forma práctica de diseñar y dimensionar una tolva es teniendo los siguientes una tolva es teniendo los siguientes parámetros:parámetros:

�� Capacidad de almacenaje, toneladas Capacidad de almacenaje, toneladas métricas, t.métricas, t.

�� Densidad aparente del mineral en Densidad aparente del mineral en t/mt/m33..

Rp

harctg=β

β

Rp

hRp

harctg=β

t/mt/m33..�� Angulo de reposo del mineral.Angulo de reposo del mineral.�� Angulo de la tolva Angulo de la tolva γγ = = ββ + 15+ 15°°..�� Volumen inútil de 15 a 30 % del Volumen inútil de 15 a 30 % del

volumen total.volumen total.�� Porcentaje de humedad del mineral.Porcentaje de humedad del mineral.

�� El ángulo de reposo El ángulo de reposo ββ es el que se forma es el que se forma entre una pila pequeña de mineral y la entre una pila pequeña de mineral y la horizontal y corresponde a cuando el horizontal y corresponde a cuando el mineral empieza a deslizarse.mineral empieza a deslizarse.


TOLVAS DE GRUESOSTOLVAS DE GRUESOS ..Objetivo de las tolvas de gruesosObjetivo de las tolvas de gruesos

Depósito donde se almacena el mineral que viene de la mina para alimentar a las chancadoras o circuito de chancado.

� Fabricadas de concreto armado o de madera forradas con planchas de fierro.

� La boca de recepción de mineral en la parte superior tiene forma cuadrada o parte superior tiene forma cuadrada o rectangular y el fondo es inclinado.

� La boca de recepción tiene una parrilla de rieles usados que impiden el paso de mineral grueso a los alimentadores y chancadoras.

� La separación entre riel y riel se llama luz.

� Si la luz entre los rieles es muy grande la chancadora primaria se atora.

γ


Inspección de la parrilla y remoción del Inspección de la parrilla y remoción del mineral de la tolvamineral de la tolva

Estos trozos grandes de mineral que Estos trozos grandes de mineral que quedan sobre la parrilla denominados quedan sobre la parrilla denominados bancos, son a veces retirados y bancos, son a veces retirados y plasteados para reducirlos de tamaño plasteados para reducirlos de tamaño o instalar un o instalar un martillo neumático o martillo neumático o hidráulicohidráulico que cumple la misma que cumple la misma funciónfunción

� Periódicamente se debe chequear el estado de los rieles para mantener constante la luz entre ellos.

� Si hay mineral pegado en las paredes, picar o desquinchar con barretillas largas desde la parrilla.

� El operador también puede ingresar a la tolva para desquinchar pero con correa y soga de seguridad.

� Si hay mineral suspendido en la tolva, se puede desatorar utilizando aire a presión.


ALIMENTADORES DE MINERALALIMENTADORES DE MINERALObjetivoObjetivo

�� Regular la alimentación del mineral a las fajas transportadoras o a las chancadoras primarias.

� Demasiada carga: Atoran las fajas, chancadoras

� Poca carga: deteriora los mecanismos de las chancadoras.

Tipo de alimentadoresTipo de alimentadores

a) Alimentador tipo cadena Rossa) Alimentador tipo cadena Ross

� La velocidad de giro de la cadena regula la cantidad de mineral o de carga que debe salir de la tolva de gruesos.

� La velocidad de la cadena se gradúa por medio de un reductor numerado de 1 al 9.

� Cuando el mineral está húmedo y barroso la cadena necesita mayor velocidad porque el barro se pega y cae menos mineral.

� Cuando el mineral está seco, la cadena necesita menor velocidad, el mineral cae más fácilmente.


b) Alimentador tipo oruga o de placas.b) Alimentador tipo oruga o de placas.

�� Son alimentadores mecánicos muy resistentes a los golpes de la Son alimentadores mecánicos muy resistentes a los golpes de la carga. carga.

�� Por medio de un sistema de transmisiónPor medio de un sistema de transmisión--motor, cadenasmotor, cadenas--catalinas catalinas una banda metálica gira en forma constante realizando una una banda metálica gira en forma constante realizando una alimentación uniforme y efectiva.alimentación uniforme y efectiva.


c) Alimentadores c) Alimentadores tipo compuerta.tipo compuerta.

� Alimentador de control manual

� La cantidad de carga se regula, carga se regula, regulándose la luz de la compuerta.

� Los componentes son fabricados de planchas de fierro


TOLVAS DE FINOSTOLVAS DE FINOS

Las tolvas de finos son recipientes de Las tolvas de finos son recipientes de forma cilíndrica con un fondo forma cilíndrica con un fondo cónico, las cuales se fabrican con cónico, las cuales se fabrican con planchas de aceroplanchas de acero ..

Objetivo Objetivo

� Son recipientes que almacenan el mineral fino proveniente de la sección mineral fino proveniente de la sección chancado secundario o terciario.

� Permiten una alimentación continua y uniforme a los molinos.

� Permiten hacer reparaciones mecánicas en la sección chancado sin parar los molinos

γ


Otros tipos de alimentadoresOtros tipos de alimentadores


TRANSPORTE DE MINERAL EN SECOEl transporte de mineral seco a granel procedente de la mina, de una pila o de una tolva de El transporte de mineral seco a granel procedente de la mina, de una pila o de una tolva de

almacenamiento es una operación unitaria auxiliar decisiva en una almacenamiento es una operación unitaria auxiliar decisiva en una Planta Planta ConcentradoraConcentradora , porque ello nos permite efectuar una operación continua, durante , porque ello nos permite efectuar una operación continua, durante un tiempo determinado. Los métodos de transporte se seleccionan teniendo en un tiempo determinado. Los métodos de transporte se seleccionan teniendo en cuenta una serie de factores, tales como:cuenta una serie de factores, tales como:

�� Tamaño y naturaleza del mineral sólido.Tamaño y naturaleza del mineral sólido.�� Distancia del transporte.Distancia del transporte.�� Capacidad de transporte.Capacidad de transporte.�� Cambio de elevación del transporte.Cambio de elevación del transporte.

La clasificación de los equipos para el transporte del mineral seco a granel es un tanto La clasificación de los equipos para el transporte del mineral seco a granel es un tanto arbitraria, sin embargo es les puede clasificar en:arbitraria, sin embargo es les puede clasificar en:

Transportadores mecánicos.Transportadores mecánicos.�� Transportadores mecánicos.Transportadores mecánicos.�� Transportadores neumáticos.Transportadores neumáticos.

Siendo los primeros los más utilizados en la industria mineroSiendo los primeros los más utilizados en la industria minero--metalúrgica. Según el lugar metalúrgica. Según el lugar del transporte esta operación se puede llevar a cabo del siguiente modo:del transporte esta operación se puede llevar a cabo del siguiente modo:

♦♦ De mina a Planta Concentradora De mina a Planta Concentradora �� LocomotorasLocomotoras�� VolquetesVolquetes�� Cable carrilCable carril�� Fajas o correas transportadorasFajas o correas transportadoras

♦♦ Dentro de la Planta ConcentradoraDentro de la Planta Concentradora�� Fajas transportadorasFajas transportadoras�� Elevadores de cangilónElevadores de cangilón


EQUIPOS DE TRANSPORTE DE MINERAL DE MINA A PLANTA


FAJA TRANSPORTADORA

�� Es el equipo de Es el equipo de transporte de mineral transporte de mineral seco a granel más seco a granel más utilizado en una utilizado en una Planta Planta ConcentradoraConcentradora , el cual , el cual se compone de una se compone de una faja o correa sin fin que faja o correa sin fin que se mueve sobre dos se mueve sobre dos poleas y una serie de poleas y una serie de rodillos o polines rodillos o polines portadores o de carga y portadores o de carga y de retorno.de retorno.

δ

α

portadores o de carga y portadores o de carga y de retorno.de retorno.

�� Estas Estas fajas fajas transportadorastransportadoras se se fabrican en una amplia fabrican en una amplia gama de tamaños y gama de tamaños y materiales y se diseñan materiales y se diseñan para trabajar para trabajar horizontalmente o a horizontalmente o a cierta considerable cierta considerable inclinación y en sentido inclinación y en sentido ascendente o ascendente o descendente.descendente.


Partes de la FajaA: La faja, la cual forma la superficie de movimiento y soporte, sobre las cuales son transportados los

minerales.

B: Los polines, que son los soportes sobre los que viaja y retorna la faja.

C: Las poleas, que soportan y mueven las fajas, además de controlar la tensión de éstas.

D: Los mecanismos de accionamiento, que imparten la fuerza necesaria a una o más poleas, para mover la faja y su carga (Motor-Reductor).

E: La estructura, que soporta y mantiene el alineamiento de los polines, poleas y soporta los mecanismos de accionamiento.


Partes de la Faja

Polines de carga

Polines de impacto

Polines de retorno13/10/201013/10/2010 4545MSc. Ing. Nataniel Linares GMSc. Ing. Nataniel Linares G

Partes de la Faja y Empalmes

Guiadores en los

polines de cargaGuiadores en los

polines de retorno


CARGA DE MINERAL A LA FAJA TRANSPORTADORACARGA DE MINERAL A LA FAJA TRANSPORTADORALa faja está sometida al mayor esfuerzo en el lugar de carga del mineral, esto indica que la modalidad La faja está sometida al mayor esfuerzo en el lugar de carga del mineral, esto indica que la modalidad

del proceso de cargado determina en cierta forma la duración de la faja. Por lo tanto, los lugares del proceso de cargado determina en cierta forma la duración de la faja. Por lo tanto, los lugares de carga deben ser dispuestos muy cuidadosamente, bajo observación de los siguientes puntos de carga deben ser dispuestos muy cuidadosamente, bajo observación de los siguientes puntos de vista.de vista.

�� Forma correctaForma correcta

�� La entrega del mineral debe ocurrir a la velocidad de la faja y paralelamente a ésta.La entrega del mineral debe ocurrir a la velocidad de la faja y paralelamente a ésta.�� La caída debe ser tan corta como sea posible.La caída debe ser tan corta como sea posible.�� Instalar polines amortiguadores en el lugar de cargaInstalar polines amortiguadores en el lugar de carga�� Procurar una caída deslizada mediante deslizadores adaptados.Procurar una caída deslizada mediante deslizadores adaptados.�� Polines dispuestos en forma de guirnaldas han dado buenos resultados.Polines dispuestos en forma de guirnaldas han dado buenos resultados.

Forma correcta Forma incorrecta


Identificación y localización de Identificación y localización de los problemas operativoslos problemas operativos

� Revisar empalmes de las fajas: Grapas completas y enteras.

� Chequear la alineación y centrado de las fajas.

� Tensión adecuada de las fajas� Poleas y polines limpios, sin

cargas acumuladas. Revisar los templadores,

¿Cuándo se plantan las fajas ¿Cuándo se plantan las fajas tranportadoras? tranportadoras?

� La faja no está templada adecuadamente.

� La mayoría de los polines no funcionan.

� Se suelta o se rompe la cadena, o la faja de transmisión de la polea del motor.

� Revisar los templadores, deben estar operativos.

� Chequear la temperatura de las chumaceras de las poleas, cojinetes de los motores.

� Chequear la lubricación de las chumaceras.

� Chequear que los polines guías trabajen libremente

motor. � Poleas de cabeza o de cola

están mojadas o con grasa. � Hay carga acumulada debajo

de polea de cola� Descentrado de la faja� La cuchilla raspadora está

abierta o malograda� La faja se sobrecarga


Solución de problemas en fajasSolución de problemas en fajas

¿Qué hacer cuando se ¿Qué hacer cuando se plantan las fajas?plantan las fajas?

� Parar el motor

� Si hay carga debajo de

¿Por qué se ladean las ¿Por qué se ladean las fajas? fajas?

� Acumulación de mineral en las poleas

� Si hay carga debajo de la polea de cola, limpiar

� Descargar la faja

� Arrancar la faja

� Mineral muy húmedo� Mal centrado de los

polines� Alimentación del mineral

hacia a un lado de la faja


ELECTROIMANESObjetivo de los electroimanesObjetivo de los electroimanes� Atrapar piezas metálicas que vienen con

el mineral antes que ingresen a las chancadoras


Tipo de Electroimanes

a) Polea magnética

� Es una polea de cabeza que tiene una fuerza electromagnética considerable que atrapa los fierros a través de la faja. a través de la faja.

b) Electroimán suspendido

� Electroimán suspendido sobre la faja a una altura suficiente como para permitir el paso de la carga.


Transportador de cangilonesTransportador de cangilonesEstos son equipos que se Estos son equipos que se

suelen usar cuando el suelen usar cuando el espacio disponible no espacio disponible no permite la instalación de permite la instalación de una faja transportadora y el una faja transportadora y el transporte es vertical. transporte es vertical. Proporcionan velocidades Proporcionan velocidades bajas de manejo tanto en el bajas de manejo tanto en el transporte horizontal como transporte horizontal como en la elevación del mineral.en la elevación del mineral.en la elevación del mineral.en la elevación del mineral.

Consiste de una serie de Consiste de una serie de recipientes en formas de recipientes en formas de cubos unidos a dos cubos unidos a dos cadenas sin fin las cuales cadenas sin fin las cuales son accionadas por dos son accionadas por dos ruedas dentadas, donde la ruedas dentadas, donde la que esta situada en la parte que esta situada en la parte superior esta conectada a superior esta conectada a un motor un motor


MANIPULEO DE MINERALES EN HUMEDO..PULPAPULPA..

PulpaPulpa = MINERAL + AGUA= MINERAL + AGUA

La cual posee sus propias características La cual posee sus propias características como ser:como ser:

�� Densidad,Densidad,�� Porcentaje de sólidos p/p y p/v,Porcentaje de sólidos p/p y p/v,�� Dilución, Dilución, �� Dilución, Dilución, �� Viscosidad, Viscosidad, �� Flujo, etc. Flujo, etc.

Entonces el manejo de pulpa en una Planta Entonces el manejo de pulpa en una Planta Concentradora comienza en las Concentradora comienza en las operaciones de molienda, clasificación, operaciones de molienda, clasificación, concentración, espesamiento y filtrado, concentración, espesamiento y filtrado, también el manejo de disposición de los también el manejo de disposición de los relaves.relaves.

Balanza Marcy


CARACTERIZACIÓN DE LA PULPA

�� PULPA.PULPA.Pulpa en Mineralurgia o Procesamiento de Pulpa en Mineralurgia o Procesamiento de

Minerales, es la mezcla de una porción definida Minerales, es la mezcla de una porción definida de sólidos con una granulometría casi uniforme de sólidos con una granulometría casi uniforme de sólidos con una granulometría casi uniforme de sólidos con una granulometría casi uniforme y una porción de agua en cantidad también y una porción de agua en cantidad también definida. Las características de la pulpa son:definida. Las características de la pulpa son:�� Densidad de pulpa (Densidad de pulpa (DpDp))�� Porcentaje de sólidos en peso (Porcentaje de sólidos en peso (CwCw).).�� Porcentaje de sólidos en volumen (Porcentaje de sólidos en volumen (CvCv).).�� Dilución (D) Dilución (D)


1.1. Peso de un litro de pulpa (Peso de un litro de pulpa (PP pp): En g/l): En g/l

�� K = Constante de sólidos (mena).K = Constante de sólidos (mena).�� ww ss = Masa de sólido contenido en un litro de pulpa.= Masa de sólido contenido en un litro de pulpa.

2.2. DENSIDAD DE PULPA, DENSIDAD DE PULPA, o Gravedad Específica o Gravedad Específica de Pulpa, se define como la masa de una unidad de Pulpa, se define como la masa de una unidad

sp KwP += 1000 KSG

SG

s

s

=− 1

de Pulpa, se define como la masa de una unidad de Pulpa, se define como la masa de una unidad de volumen. Se designa por de volumen. Se designa por DpDp y se expresa en y se expresa en g/cmg/cm3 o Kg/dmo Kg/dm33, t/m, t/m33 ..

VVpp = Volumen de pulpa.= Volumen de pulpa.

DP

Vp

p

p

=


3.3. PORCENTAJE DE SÓLIDOS POR PESOPORCENTAJE DE SÓLIDOS POR PESO ..

4.4. PORCENTAJE DE SÓLIDOS POR VOLUMENPORCENTAJE DE SÓLIDOS POR VOLUMEN ..

Cw

Px

P

KPxw

s

p

p

p

= =−

1001000

100

CV

Vx

P

SGxv

s p= =−−

1001

1100

5.5. DILUCIONDILUCION ..

CVx

SGxv

p s

= =−

1001

100

Cw

Cw

oeraldePeso

aguadePesoD

−== 100

sec.min..

..


CARACTERIZACIÓN DE LOS FLUJOS DE PULPACARACTERIZACIÓN DE LOS FLUJOS DE PULPA

�� Generalmente en una Planta Concentradora, en sus circuitos de Generalmente en una Planta Concentradora, en sus circuitos de molienda y concentración, se suele caracterizar los flujos de pulpas molienda y concentración, se suele caracterizar los flujos de pulpas utilizando los siguientes términos:utilizando los siguientes términos:

�� El tonelaje de mineral seco.El tonelaje de mineral seco.�� El porcentaje de sólidos en seco.El porcentaje de sólidos en seco.�� Densidad del sólido seco.Densidad del sólido seco.�� Distribución granulométrica, yDistribución granulométrica, y�� Composición química.Composición química.

�� En consecuencia, esta información permite evaluar lo siguiente:En consecuencia, esta información permite evaluar lo siguiente:

�� El caudal de pulpa, Q, en mEl caudal de pulpa, Q, en m33/min o m/min o m33/h./h.�� El porcentaje de sólidos en volumen, Cv.El porcentaje de sólidos en volumen, Cv.�� La densidad de pulpa, g/cmLa densidad de pulpa, g/cm33 o t/mo t/m33..�� Caudal de agua, mCaudal de agua, m33/h./h.�� Contenido fino en cada flujo.Contenido fino en cada flujo.�� El tonelaje de pulpa, Tp, en t/h.El tonelaje de pulpa, Tp, en t/h.


1.1. Tonelaje de pulpa en el flujo considerado, Tonelaje de pulpa en el flujo considerado, TpTp, dado por:, dado por:

2.2. El caudal de agua que forma parte de la El caudal de agua que forma parte de la pulpa en el flujo considerado, está dado pulpa en el flujo considerado, está dado por:por:

Flujo 2Rebose

o finos

Flujo 1Alimento (Feed)T

T

Cxp

s

w

= 100

QT T

w

p s

w

=−

ρ sp TTTw −=

3.3. El caudal de pulpa en el flujo considerado, El caudal de pulpa en el flujo considerado, está dado por:está dado por:

4.4. El porcentaje de sólidos en volumen, está El porcentaje de sólidos en volumen, está dado por: dado por:

Gruesos

Flujo 3

wρ

QT

Qp

s

s

w= +ρ

C

T

Qxv

s

s

p

=ρ

100

La densidad de pulpaen el flujo considerado,está dada por:

DT

Qp

p

p

=13/10/201013/10/2010 5858MSc. Ing. Nataniel Linares GMSc. Ing. Nataniel Linares G

TRANSPORTE DE PULPA POR TUBERÍATRANSPORTE DE PULPA POR TUBERÍA

�� El transporte hidráulico de sólidos, a través de El transporte hidráulico de sólidos, a través de tuberías, constituye una operación unitaria tuberías, constituye una operación unitaria auxiliar ampliamente utilizada en auxiliar ampliamente utilizada en procesamiento de minerales, especialmente en procesamiento de minerales, especialmente en Plantas concentradoras. Plantas concentradoras.

�� El agua es el fluido más común para El agua es el fluido más común para transportar sólidos, y si la instalación opera en transportar sólidos, y si la instalación opera en forma continua, el proceso es capaz de forma continua, el proceso es capaz de transportar grandes cantidades de sólidos transportar grandes cantidades de sólidos

�� El movimiento de minerales finos dentro de una El movimiento de minerales finos dentro de una Planta Concentradora, como ser, el transporte Planta Concentradora, como ser, el transporte de mineral desde la sección de molienda a la de mineral desde la sección de molienda a la sección de flotación, los flujos en el interior de sección de flotación, los flujos en el interior de la planta de flotación, el transporte de la planta de flotación, el transporte de concentrados desde la concentradora a la concentrados desde la concentradora a la fundición o el transporte de relaves desde la fundición o el transporte de relaves desde la concentradora al tranque de relaves, constituye concentradora al tranque de relaves, constituye un factor determinante dentro del esquema de un factor determinante dentro del esquema de operación de una industria minera.operación de una industria minera.


VENTAJAS DEL TRANSPORTE HIDRÁULICO DE SÓLIDOS

�� La alternativa para transportar minerales de tamaño reducido, es principalmente de índole La alternativa para transportar minerales de tamaño reducido, es principalmente de índole económico, y son dos factores los más destacados: económico, y son dos factores los más destacados:

�� Bajo costo y economía de escala, y Bajo costo y economía de escala, y �� Puesta en marcha de la explotación de yacimientos mineros, cuya localización hace que tal Puesta en marcha de la explotación de yacimientos mineros, cuya localización hace que tal

actividad no sea económica por medio del transporte tradicional actividad no sea económica por medio del transporte tradicional

Las ventajas mas significativas que presenta el transporte hidráulico de sólidos son: Las ventajas mas significativas que presenta el transporte hidráulico de sólidos son:

�� Simplicidad de la instalación Simplicidad de la instalación �� Facilidad para vencer obstáculos naturales o artificiales. No hay impedimentos, el transporte Facilidad para vencer obstáculos naturales o artificiales. No hay impedimentos, el transporte

puede ser en dirección horizontal, vertical o inclinada puede ser en dirección horizontal, vertical o inclinada �� No requiere de gran despliegue de maniobras de instalación ni de operación. El factor No requiere de gran despliegue de maniobras de instalación ni de operación. El factor

operacional es ventajoso, por cuanto es bajo el número de operarios requeridos para hacer operacional es ventajoso, por cuanto es bajo el número de operarios requeridos para hacer funcionar el sistema. funcionar el sistema.

�� Proporciona un flujo continuo de sólidos y fácil implementación de control automático Proporciona un flujo continuo de sólidos y fácil implementación de control automático �� Bajo consumo de energía Bajo consumo de energía �� Posibilidad de transportar varios productos Posibilidad de transportar varios productos �� No se produce daño ni se altera el medio ambiente. No se produce daño ni se altera el medio ambiente. �� Permitir la elección de la vía más corta entre dos puntos al atacar cualquier tipo de pendientes, Permitir la elección de la vía más corta entre dos puntos al atacar cualquier tipo de pendientes,

para las tuberías en presión, y evitar la construcción de las complejas obras civiles necesarias para las tuberías en presión, y evitar la construcción de las complejas obras civiles necesarias para implementar un camino o una vía férrea. para implementar un camino o una vía férrea.

�� Eliminar la influencia de factores climáticos como temporales, rodados de nieve, neblina, etc. Eliminar la influencia de factores climáticos como temporales, rodados de nieve, neblina, etc. �� Poder alcanzar ritmos de transportes imposibles de realizar con otro tipo de sistema. Poder alcanzar ritmos de transportes imposibles de realizar con otro tipo de sistema.


CONDICIONES PARA EL TRANSPORTE HIDRÁULICOCONDICIONES PARA EL TRANSPORTE HIDRÁULICO

Para que el transporte de mezclas sólidoPara que el transporte de mezclas sólido--líquido a través de tubería líquido a través de tubería sea técnicamente factible, se deben cumplir las siguientes sea técnicamente factible, se deben cumplir las siguientes condiciones:condiciones:

�� El sólido debe poder mezclarse y separarse fácilmente.El sólido debe poder mezclarse y separarse fácilmente.�� No deben existir riesgos, como por ejemplo taponamiento de la No deben existir riesgos, como por ejemplo taponamiento de la

tubería debido a interacciones entre las partículas, trayendo como tubería debido a interacciones entre las partículas, trayendo como consecuencia aglomeración de ellas.consecuencia aglomeración de ellas.

�� El sólido a transportar no debe reaccionar ni con el fluido El sólido a transportar no debe reaccionar ni con el fluido transportante ni con la tubería.transportante ni con la tubería.

�� El desgaste y ruptura que sufren las partículas durante el transporte El desgaste y ruptura que sufren las partículas durante el transporte no deben tener efectos adversos para el proceso posterior de ellas.no deben tener efectos adversos para el proceso posterior de ellas.

�� La cantidad de fluido transportante debe ser adecuada.La cantidad de fluido transportante debe ser adecuada.


FACTORES QUE GOBIERNAN EL FACTORES QUE GOBIERNAN EL TRANSPORTE DE PULPATRANSPORTE DE PULPA

�� Los principales factores que gobiernan el transporte de pulpa o partículas sólidas en Los principales factores que gobiernan el transporte de pulpa o partículas sólidas en suspensión son:suspensión son:

�� Flujo a transportarse,Flujo a transportarse,�� Diámetro de la tuberíaDiámetro de la tubería�� El tamaño promedio de la partícula de mineral,El tamaño promedio de la partícula de mineral,�� Velocidad de flujo,Velocidad de flujo,�� Velocidad de flujo,Velocidad de flujo,�� Concentración de sólidos por peso y por volumen en la pulpa y Concentración de sólidos por peso y por volumen en la pulpa y �� Las pérdidas de presión (altura o carga) por fricción.Las pérdidas de presión (altura o carga) por fricción.

�� Para el líquido transportante, se debe considerar su densidad, viscosidad, presión de Para el líquido transportante, se debe considerar su densidad, viscosidad, presión de vapor y efectos corrosivos.vapor y efectos corrosivos.

�� Para los sólidos a transportarse debe considerarse su gravedad específica o Para los sólidos a transportarse debe considerarse su gravedad específica o densidad, densidad de pulpa, viscosidad de la pulpa, rango de tamaños de las densidad, densidad de pulpa, viscosidad de la pulpa, rango de tamaños de las partículas y los efectos abrasivos de estos sólidos.partículas y los efectos abrasivos de estos sólidos.


CLASIFICACIÓN DE PULPASCLASIFICACIÓN DE PULPAS

�� Según el tamaño de las partículas sólidas en suspensión las pulpas pueden Según el tamaño de las partículas sólidas en suspensión las pulpas pueden clasificarse en dos tipos principales, a saber:clasificarse en dos tipos principales, a saber:

�� Pulpas homogéneasPulpas homogéneas�� Pulpas heterogéneasPulpas heterogéneas

�� Pulpas homogéneasPulpas homogéneas son aquellas en las que las partículas sólidas están son aquellas en las que las partículas sólidas están distribuidas de manera uniforme en el agua. Estas partículas están constituidas por distribuidas de manera uniforme en el agua. Estas partículas están constituidas por materiales muy finos, inferiores a 50 micrones, en concentraciones; así por ejemplo, materiales muy finos, inferiores a 50 micrones, en concentraciones; así por ejemplo, materiales muy finos, inferiores a 50 micrones, en concentraciones; así por ejemplo, materiales muy finos, inferiores a 50 micrones, en concentraciones; así por ejemplo, pulpas de arcillas, pizarras, aguas negras, pulpas de alimentación a hornos de pulpas de arcillas, pizarras, aguas negras, pulpas de alimentación a hornos de cemento. Este tipo de pulpas se denominan, pulpas no sedimentarias.cemento. Este tipo de pulpas se denominan, pulpas no sedimentarias.

�� Pulpas heterogéneasPulpas heterogéneas son aquellas que están constituidas por sólidos de tamaño son aquellas que están constituidas por sólidos de tamaño superiores a 50 micrones y se caracterizan por presentar gradientes de superiores a 50 micrones y se caracterizan por presentar gradientes de concentración a lo largo de un eje vertical de la sección transversal en las tuberías concentración a lo largo de un eje vertical de la sección transversal en las tuberías horizontales; además aquí el agua mantiene su individualidad, es decir, agua y horizontales; además aquí el agua mantiene su individualidad, es decir, agua y partículas sólidas se comportan independientemente, de ahí que también se les partículas sólidas se comportan independientemente, de ahí que también se les denomina pulpas sedimentarias.denomina pulpas sedimentarias.


VELOCIDAD DE TRANSPORTE Y VELOCIDAD CRÍTICAVELOCIDAD DE TRANSPORTE Y VELOCIDAD CRÍTICA

�� La selección adecuada del diámetro de la tubería es importante en el diseño de un La selección adecuada del diámetro de la tubería es importante en el diseño de un sistema de bombeo se manejan dos términos y son:sistema de bombeo se manejan dos términos y son:

�� “Velocidad límite de sedimentación", V“Velocidad límite de sedimentación", VLL. . �� Velocidad de transporte , Velocidad de transporte , VVtt

�� Si la velocidad de transporte es menor que VSi la velocidad de transporte es menor que VLL, las partículas sedimentarán, entonces , las partículas sedimentarán, entonces para que haya transporte debe cumplirse que:para que haya transporte debe cumplirse que:

VVtt ≥≥ VVLL o o VVtt = = VVcc + 0,3 + 0,3

�� Cuando se trata de suspensión de partículas gruesas, la velocidad límite de Cuando se trata de suspensión de partículas gruesas, la velocidad límite de sedimentación se puede determinar por la fórmula aproximada de sedimentación se puede determinar por la fórmula aproximada de DurandDurand y y CondoliosCondolios, la cual se expresa por:, la cual se expresa por:

V F gDSG SG

SGL L

s l

l

=−

2


Donde:Donde:

�� VVLL = Velocidad límite de = Velocidad límite de sedimentación; m/s.sedimentación; m/s.

�� FFLL = Factor de tamaño y = Factor de tamaño y concentración de las partículas concentración de las partículas sólidas, sólidas, adimensionaladimensional..

�� D = Diámetro de la tubería; mD = Diámetro de la tubería; m�� D = Diámetro de la tubería; mD = Diámetro de la tubería; m�� SGSGll = Peso específico del medio de = Peso específico del medio de

transporte.transporte.�� SGSGss = Peso específico de los sólidos.= Peso específico de los sólidos.�� g = Aceleración de la gravedad; m/s².g = Aceleración de la gravedad; m/s².


�� De otro lado, la velocidad media de transporte de la pulpa está dada por:De otro lado, la velocidad media de transporte de la pulpa está dada por:

�� Donde:Donde:•• VVTT = Es la velocidad media de transporte de la pulpa, en m/s.= Es la velocidad media de transporte de la pulpa, en m/s.•• QQpp = Es el caudal de la pulpa en m= Es el caudal de la pulpa en m33/s./s.•• AATT = Área transversal (sección) de la tubería en el punto considerado en m².= Área transversal (sección) de la tubería en el punto considerado en m².

�� Para agilizar la determinación del diámetro de la tubería se puede utilizar la siguiente fórmula:Para agilizar la determinación del diámetro de la tubería se puede utilizar la siguiente fórmula:

V VQ

AT

P

T

= =

ΦT

s DP C

Cv SGs SGs=

−0 0153

1

0 4 0 1

0 53 0 4 0 2

,

( )

, ,

, , ,

�� Así mismo, el caudal de pulpa (QAsí mismo, el caudal de pulpa (Qmm) se puede determinar haciendo uso de la siguiente expresión:) se puede determinar haciendo uso de la siguiente expresión:

�� Donde:Donde:�� PPss = Peso de sólido seco en t/h.= Peso de sólido seco en t/h.�� CCDD = Coeficiente de arrastre = 0,44.= Coeficiente de arrastre = 0,44.�� SGsSGs = Gravedad específica del sólido seco.= Gravedad específica del sólido seco.�� CvCv = Porcentaje de sólidos por volumen.= Porcentaje de sólidos por volumen.�� CwCw = Porcentaje de sólidos por peso.= Porcentaje de sólidos por peso.�� DDpp = Gravedad específica de la pulpa, en Kg/dm= Gravedad específica de la pulpa, en Kg/dm 33..�� TTDD = Tonelaje manejado por día= Tonelaje manejado por día ..

QT

D Cwm

D

p

=18 34727,


PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN TUBERÍAS

�� Está en función del factor de fricción "f", el cual lo podemos denominar también como el Está en función del factor de fricción "f", el cual lo podemos denominar también como el coeficiente de oposición al flujo o transporte de pulpa. Este coeficiente de fricción permite coeficiente de oposición al flujo o transporte de pulpa. Este coeficiente de fricción permite determinar la pérdida de cabeza por fricción, el cual depende directamente de la determinar la pérdida de cabeza por fricción, el cual depende directamente de la velocidad de transporte, diámetro o sección de la tubería, calidad, material y estado de la velocidad de transporte, diámetro o sección de la tubería, calidad, material y estado de la tubería de conducción.tubería de conducción.

�� Según Williams y Según Williams y HazenHazen esta pérdida por fricción está dada por:esta pérdida por fricción está dada por:

m de m de fluídofluído o pulpao pulpa m columna de aguam columna de agua

H fLv

gf

T

=2

2ΦH f

Lv

gDf

T

p=2

2Φm de m de fluídofluído o pulpao pulpa m columna de aguam columna de agua

�� Donde: Donde: �� HHff = Caída de presión, en m de fluido.= Caída de presión, en m de fluido.�� f = Factor de fricción de f = Factor de fricción de DarcyDarcy, , adimensionaladimensional..�� L = Longitud de la tubería, en m.L = Longitud de la tubería, en m.�� ΦΦTT = Diámetro de la tubería, en m.= Diámetro de la tubería, en m.�� v = Velocidad de flujo, m/s.v = Velocidad de flujo, m/s.�� DDpp = Gravedad específica de la pulpa.= Gravedad específica de la pulpa.�� g = Aceleración de la gravedad, m/sg = Aceleración de la gravedad, m/s22..


�� La caída de presión por efecto de la fricción, "HLa caída de presión por efecto de la fricción, "Hff", puede determinarse utilizando la ", puede determinarse utilizando la fórmula de Williams y fórmula de Williams y HazenHazen, dada por:, dada por:

�� Donde:Donde:�� Q = Es el flujo o el caudal en GPM (USA).Q = Es el flujo o el caudal en GPM (USA).�� HHff = Pérdidas por fricción por 100 pies de tubería.= Pérdidas por fricción por 100 pies de tubería.�� ΦΦTT = Diámetro de la tubería en = Diámetro de la tubería en plgplg..

C = 140 para tubería de acero nuevo.C = 140 para tubería de acero nuevo.

HC

Qf

T

=

0 2083

1001 85 1 85

4 8655,

, ,

,Φ

�� C = 140 para tubería de acero nuevo.C = 140 para tubería de acero nuevo.100 para tubería usada.100 para tubería usada.



EQUIPO DE BOMBEO EQUIPO DE BOMBEO -- BOMBASBOMBAS�� Frecuentemente en toda Planta Frecuentemente en toda Planta

Concentradora se tiene que bombear Concentradora se tiene que bombear pulpas a distancias cortas tal como de la pulpas a distancias cortas tal como de la descarga del molino a un descarga del molino a un hidrociclónhidrociclón o o del rebose de los hidrociclones a un del rebose de los hidrociclones a un cajón distribuidor o de un banco de cajón distribuidor o de un banco de flotación a otro, etc. así como también, flotación a otro, etc. así como también, los relaves o colas tienen que bombearse los relaves o colas tienen que bombearse hasta la cancha de relaves o al interior hasta la cancha de relaves o al interior de la mina cuando el relave previamente de la mina cuando el relave previamente clasificado se le utiliza como relleno clasificado se le utiliza como relleno

Bomba horizontal

clasificado se le utiliza como relleno clasificado se le utiliza como relleno hidráulico. El equipo o máquina hidráulico. El equipo o máquina empleada para este propósito es la empleada para este propósito es la bombabomba . .

�� Estas generalmente pertenecen a dos Estas generalmente pertenecen a dos categorías:categorías:

�� Bombas de desplazamiento positivo. Bombas de desplazamiento positivo. �� Bombas centrífugas.Bombas centrífugas.

Bomba vertical

13/10/201013/10/2010 7070MSc.MSc. Ing. Nataniel Linares GIng. Nataniel Linares G

SELECCIÓN DE LA BOMBA

�� Para la selección de una bomba Para la selección de una bomba centrífuga se debe tener en cuenta lo centrífuga se debe tener en cuenta lo siguiente: siguiente:

�� Funcionamiento de la bomba.Funcionamiento de la bomba.�� Altura dinámica total (TDH).Altura dinámica total (TDH).�� Leyes de semejanza.Leyes de semejanza.

Hfi = Pérdida por fricción en la tubería de admisión o succión.Hfd = Pérdida por fricción en la tubería de descarga.Hf = Hfi + Hfd + Pérdidas en los accesorios.He = Pérdida debido a la velocidad de descarga, está dada: por: He = ve

2/2g

Donde:ve = Velocidad media de transporte en el punto de descarga de la tubería, m/s.g = Aceleración de la gravedad = 9,81 m/s².


FUNCIONAMIENTO

�� En una bomba, la energía mecánica En una bomba, la energía mecánica disponible se transforma en energía de disponible se transforma en energía de presión por la acción del impulsor, donde por presión por la acción del impulsor, donde por efecto de la fuerza centrífuga, el fluido se efecto de la fuerza centrífuga, el fluido se descarga a la velocidad y altura requerida. descarga a la velocidad y altura requerida. Esto nos conlleva a que, en la selección de Esto nos conlleva a que, en la selección de una bomba para transporte de sólidos, hay una bomba para transporte de sólidos, hay que buscar el equilibrio entre dos objetivos que buscar el equilibrio entre dos objetivos esenciales:esenciales:

�� El máximo rendimiento.El máximo rendimiento.�� El mínimo desgaste.El mínimo desgaste.�� El mínimo desgaste.El mínimo desgaste.

�� En consecuencia, el rendimiento de una En consecuencia, el rendimiento de una bomba es afectado en forma crítica por el bomba es afectado en forma crítica por el componente denominado rodete o impulsor, componente denominado rodete o impulsor, en el que el desgaste depende de la velocidad en el que el desgaste depende de la velocidad de giro que este lleva, la cual es directamente de giro que este lleva, la cual es directamente proporcional a la presión que la bomba debe proporcional a la presión que la bomba debe suministrar en la descarga.suministrar en la descarga.


ALTURA DINAMICA TOTAL (TDH)

�� La presión suministrada (altura o cabeza) por una bomba en el punto de descarga se denomina La presión suministrada (altura o cabeza) por una bomba en el punto de descarga se denomina "altura dinámica total" y se expresa en metros columna de pulpa ("altura dinámica total" y se expresa en metros columna de pulpa (mcPmcP) o en metros columna de ) o en metros columna de agua (agua (mcAmcA). Dentro de una Planta Concentradora encontramos generalmente dos tipos de usos ). Dentro de una Planta Concentradora encontramos generalmente dos tipos de usos de las bombas, a saber:de las bombas, a saber:

�� Sistema de bombeo con descarga libre.Sistema de bombeo con descarga libre.�� Sistema de bombeo para alimentación a un Sistema de bombeo para alimentación a un hidrociclónhidrociclón..

Altura dinámica total para un sistema de bombeo con descarga libreAltura dinámica total para un sistema de bombeo con descarga libre..

�� Para poder determinar y seleccionar tamaño correcto de la bomba, se requiere mínimamente de Para poder determinar y seleccionar tamaño correcto de la bomba, se requiere mínimamente de la siguiente información:la siguiente información:

1.1. Determinación de la velocidad límite de sedimentación y las pérdidas principales Determinación de la velocidad límite de sedimentación y las pérdidas principales por fricción a un determinado caudal.por fricción a un determinado caudal.

2.2. Determinación de la altura estática desde la línea central de la bomba, hasta el Determinación de la altura estática desde la línea central de la bomba, hasta el depósito o dispositivo de descarga.depósito o dispositivo de descarga.

3.3. Determinación de las curvas características de la bomba a diferentes Determinación de las curvas características de la bomba a diferentes velocidades.velocidades.


�� la altura dinámica total (TDH = Hm) está dada por: la altura dinámica total (TDH = Hm) está dada por:

H Kv

gi

i=2

2H

v

ge

e=2

2K = 0,5

Donde:

H1 = Altura estática de succión o admisión, en m.

H H H H H Hm f i e= − + + +2 1 (mcP)

H2 =Altura estática de descarga, en m.Hi = Pérdida de admisión desde el tanque o sumidero de bombeo a la tubería de aspiración.vi = Velocidad de ingreso de la pulpa, en m/s.He = Pérdida de salida o descarga de la tubería.ve = Velocidad media en la tubería de descarga.


PÉRDIDAS EN ACCESORIOS

v 2

g

vKH L

2

2

1=

Ampliación gradual13/10/201013/10/2010 7575MSc. Ing. Nataniel Linares GMSc. Ing. Nataniel Linares G

PÉRDIDAS DE ENTRADA DEL TANQUE A LA TUBERÍA

2

2

2

2

2 A

Qv

g

vKH L =→=

Resistencia en válvulas, codos y junturas

r

ef

DKL =

r

e fD

LK *=

Le = Longitud equivalenteK = Coeficiente de resistencia


Altura dinámica total para el sistema de Altura dinámica total para el sistema de bombeo para alimentación a un bombeo para alimentación a un hidrociclónhidrociclón..

�� De igual modo, en este caso, se puede utilizar De igual modo, en este caso, se puede utilizar los mismos conceptos y requerimientos del los mismos conceptos y requerimientos del sistema anterior. sistema anterior.

�� En este caso, la altura dinámica total se puede En este caso, la altura dinámica total se puede determinar empleando la siguiente expresión:determinar empleando la siguiente expresión:

HmHm = H= H22 -- HH11 + Hi + + Hi + HfHf + He + Hp ; + He + Hp ; mcPmcP

DondeDonde::�� Hp = Altura o caída de presión en el Hp = Altura o caída de presión en el

hidrociclónhidrociclón, está dada por:, está dada por:

Donde:Donde:

�� Pd = Presión requerida en el Pd = Presión requerida en el hidrociclónhidrociclón(kg/cm²).(kg/cm²).

�� DpDp = Gravedad específica de la pulpa.= Gravedad específica de la pulpa.

H PdDp

p

=10

mcP


Gráfico para determinar el valor de R.Gráfico para determinar el valor de R.

�� La altura dinámica total "La altura dinámica total "HwHw" en " en mCAmCA se se determina utilizando la relación siguiente:determina utilizando la relación siguiente:

Donde:Donde:�� Hm = Es la altura dinámica total en metros Hm = Es la altura dinámica total en metros

columna de pulpa (columna de pulpa (mCPmCP).).�� HwHw = Altura dinámica total en metros = Altura dinámica total en metros

columna de agua (columna de agua (mCAmCA).).�� R = Factor de conversión.R = Factor de conversión.

�� Este factor R de corrección o conversión, Este factor R de corrección o conversión,

HwHm

R=

�� Este factor R de corrección o conversión, Este factor R de corrección o conversión, se puede estimar utilizando, la siguiente se puede estimar utilizando, la siguiente fórmula:fórmula:

Donde:Donde:�� SGsSGs = Es la gravedad específica de los = Es la gravedad específica de los

sólidos secos.sólidos secos.�� CwCw = Es el porcentaje de sólidos por peso = Es el porcentaje de sólidos por peso

de la alimentación.de la alimentación.�� DD5050 = Es el tamaño de partículas en = Es el tamaño de partículas en

micrones, cuyo 50% en peso debe ser micrones, cuyo 50% en peso debe ser retenido y el 50%.ser pasante.retenido y el 50%.ser pasante.

R SGsSGs

CwD

= − − +

1 0 000385 1 1

4

22 7

50, [ ] ln

,


�� Es otro factor importante que se debe Es otro factor importante que se debe considerar en la selección de una bomba, considerar en la selección de una bomba, especialmente en el caso de Plantas especialmente en el caso de Plantas Concentradoras instaladas a gran altura Concentradoras instaladas a gran altura sobre el nivel del mar.sobre el nivel del mar.

�� Este factor se puede determinar utilizando la Este factor se puede determinar utilizando la siguiente fórmula que se deduce del siguiente fórmula que se deduce del esquema de la figura adjunta.esquema de la figura adjunta.

�� Esta es:Esta es:

ALTURA NETA POSITIVA DE SUCCION (Hnpsh).

1P

1H

P Pv=−

± −1

Donde:Donde:�� PP11 = Presión atmosférica, en = Presión atmosférica, en mCAmCA..�� PPvv = Presión de vapor del líquido a la = Presión de vapor del líquido a la

temperatura de bombeo, en temperatura de bombeo, en mCAmCA..�� DDpp = Gravedad específica de la pulpa.= Gravedad específica de la pulpa.�� HH11 = Altura estática; (+) para aspiración = Altura estática; (+) para aspiración

positiva, (positiva, (--) para aspiración negativa, ) para aspiración negativa, en en mCPmCP..

HP P

DH Hfnpsh

v

p

s=−

± −1

1


POTENCIA REQUERIDA POR LA BOMBAPOTENCIA REQUERIDA POR LA BOMBA

�� El valor en HP o Kw es un parámetro de El valor en HP o Kw es un parámetro de selección de una bomba, por lo tanto, la selección de una bomba, por lo tanto, la potencia requerida por la bomba se puede potencia requerida por la bomba se puede determinar utilizando las siguientes fórmulas:determinar utilizando las siguientes fórmulas:

�� En el sistema inglésEn el sistema inglés ..��

�� La potencia requerida esta dada por:La potencia requerida esta dada por:

�� En el sistema métrico o SI.En el sistema métrico o SI.

�� La potencia requerida esta dado por:La potencia requerida esta dado por:

Donde:Donde:�� Q = Es el caudal en l/s.Q = Es el caudal en l/s.�� HwHw = Altura dinámica total en m (= Altura dinámica total en m (mCAmCA))�� DpDp = Gravedad específica de la pulpa en = Gravedad específica de la pulpa en w xD

QxHP =

PQHw

eD

w

p=1 02,

Donde:Donde:

�� P = Potencia requerida por la bomba en HP.P = Potencia requerida por la bomba en HP.�� Q = Es el flujo o caudal en GPM (USA).Q = Es el flujo o caudal en GPM (USA).�� HwHw = Altura dinámica total en pies.= Altura dinámica total en pies.�� DDpp = Gravedad específica del fluido o pulpa.= Gravedad específica del fluido o pulpa.�� ηη = Eficiencia de la bomba expresada como = Eficiencia de la bomba expresada como

fracción decimal. fracción decimal.

�� DpDp = Gravedad específica de la pulpa en = Gravedad específica de la pulpa en t/mt/m33..

�� eeww = Eficiencia de la bomba como fracción = Eficiencia de la bomba como fracción decimal.decimal.

Pw xDx

QxHP

η3960=




GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN

METALURGISTAS BASADRINOS INTERCAMBIANDO METALURGISTAS BASADRINOS INTERCAMBIANDO CONOCIMIENTOS Y TOMANDO DECISIONES SOBRE CONOCIMIENTOS Y TOMANDO DECISIONES SOBRE CONTROL DE OPERACIONES Y OPTIMIZACIÓN DE LA PLANTA CONTROL DE OPERACIONES Y OPTIMIZACIÓN DE LA PLANTA CONCENTRADORACONCENTRADORA


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Capitulo II Planta Concentradora y manejo de materiales