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8/17/2019 5. Dimesionamiento Planta Concentradora
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Departamento de
Ingeniería en
Minas
Facultad de Ingeniería
Universidad de Santiago
Curso: Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
“Dimensionamiento Planta
Concentradora deSulfuros de Cobre”
Hernán Vives Navarro
Abril 2015
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
– Factores y parámetros de diseño para dimensionar equipos deprocesos.
– Metodología para el dimensionamiento (algunos ejemplos).
– Factores técnicos o indicadores claves para el desempeño del negociominero (KPI).
Objetivos
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Alcance
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Alcance
División Andina
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Circuito Molienda SAG
⁻ Chancador Primario⁻ Molino SAG
⁻ Chancado de Pebbles⁻ Harnero⁻ Molino de Bolas
⁻ Hidrociclón Circuito Molienda Unitaria
⁻ Chancador Secundario - Terciario.
⁻ Balance de Masa
Circuito de Flotación⁻ Balance de finos⁻ Dimensionamiento de Celdas de Flotación
Espesador de Concentrado/Relave
Filtro
Contenidos
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG
Molino deBolas
ChancadorPrimario
SAG Flotación
Molienda SAG
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7/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG
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8/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG
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9/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG
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10/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Tamaño (mm)
Gráfico de Distribución Granulométrica –
Material ROM
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11/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Chancador de Mandíbula Chancador Giratorio
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12/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Imagen de Chancador M1, Mina Chuquicamata
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13/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Chancador de Mandíbula
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14/86Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Metodología de selección de Chancador Giratorio (Manual Metso)
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Metodología de selección de Chancador Giratorio
DESCRIPCIÓN Valor Unidad
Tonelaje medio 100000 tpd
Porcentaje de Utilización 70 %
Horas por día 24 h
Capacidad de tratamiento 5952 t/h
Setting de Operación (OSS) 7 pulgada
Modelo de chancador 60x110 pulgada
Capacidad Catálogo Chancador 5575 t/h
CORRECCIÓN POR FINOS Valor Unidad
1/2 OSS 3.5 Pulgadas
1/2 OSS 88.9 mm
Pasante acumulado de finos 37.2 %
Flujo de finos 2214 t/h
Flujo de chancado efectivo 3738
DIMENSIONAMIENTO CHANCADOR Valor Unidad
N° de Chancadores requeridos 0.7 Unidades
N° de Chancadores a instalar 1.0 Unidades
750 KW
1000 HP
Tolva de descarga 1.5 camiones
Potencia de Chancador
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Chancador Primario
Granulometría ROM
Pasante
Pulgadas mm %
16.00 406.4 93.0
10.00 254.0 65.0
8.00 203.2 53.1
7.00 177.8 50.0
6.00 152.4 46.7
5.00 127.0 43.0
4.00 101.6 39.2
3.50 88.9 37.2
3.00 76.2 35.0
2.00 50.8 31.0
1.50 38.1 28.0
1.25 31.8 27.0
1.00 25.4 25.5
0.75 19.1 24.5
0.50 12.7 23.8
0.25 6.4 20.0
194808
Tamaño
F80 (micrones)
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Tamaño (mm)
Chancador Primario
Gráfico de Distribución Granulométrica – Producto Chancador Giratorio
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
Metodología de selección de Chancador de Mandíbula (Manual Metso)
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Acopio de Mineral Grueso
SISTEMA CHANCADO - STOCKPILE
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Acopio de Mineral Grueso
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Acopio de Mineral Grueso
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Acopio de Mineral Grueso
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Acopio de Mineral Grueso
Stockpile de MMH, en etapa de llenado
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Acopio de Mineral Grueso
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Acopio de Mineral Grueso
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Acopio de Mineral Grueso
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Primario
SISTEMA CHANCADO - STOCKPILE
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Molino SAG
Video
Imágenes Planta de Flotación de EscoriaDivisión Salvador, Codelco – Chile.
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Molino SAG
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Molino SAG
Accionamiento sin
engranajes para
molinos (Gearless
Mill Drive)
Accionamiento
con engranajespara molinos
(piñón corona)
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
De acuerdo a lo que se plantea en el libro “Diseño y Simulación de Circuitosde Molienda y Clasificación” , el método de diseño de molinos de Bond no essatisfactorio para molinos SAG, debido a que está basado en informaciónempírica de molinos de bolas y barras en los que la razón diámetro/largo esmuy diferente y en los que la acción de fractura y la potencia son controladassolamente por la carga de los medios de molienda.
El método que se usa actualmente para diseñar estos molinos requiere unnúmero extenso de experiencias en un molino piloto de geometría similar ala del molino requerido.
En forma adicional, el conocimiento del proceso de fractura en un molinoSAG permitiría un mejor enfoque de los problemas asociados al diseño yoperación del molino, especialmente en relación a los procedimientos decontrol necesarios para dar una operación estable.
Molino SAG
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Gráfico de Distribución Granulométrica
Entrada Molienda SAG
Molino SAG
Tamaño (mm)
Gráfico de Distribución GranulométricaROM
Tamaño (mm)
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Donde:
Pgross: consumo bruto de potencia del molino (Kw)η: eficiencia de energía y potencia de transmisión (°/1)D: diámetro interior del molino (pies)
L: largo interior del molino (pies)Nc: velocidad de rotación como fracción de la velocidad crítica (°/1), Ncrit = 76.6/D
0.5
ρap: densidad aparente del mineral (t/m3)J: nivel aparente de llenado, °/1 , incluyendo espacios intersticialesα: ángulo de levante del centro de gravedad de la carga respecto a la vertical (35° a 40°)
Potencia Neta Molino SAG
Para determinar el requerimiento de potencia de un molino SAG, se utiliza,entre otras, una ecuación que correlaciona las dimensiones y condiciones deoperación (modelo simple de Hogg y Fuerstenau).
sen J J N D
L
D P P apc grossnet *)*065.1(*****238.0* 25.3
Molino SAG
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Moly-Cop Tools TM
Remarks Example : 40'f x 26' SAG Mill.
Mill
Power, kWMill Dimensions and Operating Conditions 14978 Balls
Diameter Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 3350 Rocks
ft ft % Critical Filling,% Filling,% Slurry Filling,% Angle, (°) 1994 Slurry
39.00 26.00 78.00 30.00 18.00 50.00 35.00 20322 Net Total
rpm 9.57 5.00 % Losses
21391 Gross Total
% Solids in the Mill 75.00 Charge Apparent
Ore Density, ton/m3 2.60 Volume, Ball O´size Interstitial Density
Slurry Density, ton/m3 1.86 m3 Charge Rocks Slurry ton/m3
Balls Density, ton/m3 7.75 264.37 737.59 164.97 98.19 3.785
Mill Charge Weight, tons
SAG MILL POWER ESTIMATION
Hogg & Fuerstenau Model
Molino SAG
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Molino SAG
Gráfico de Distribución Granulométrica – Descarga SAG
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Chancado de Pebbles
Dimensionamiento
Carga circulante pebbles (por ejemplo: 15% a 30%).
Se dimensiona considerando el tonelaje de la carga circulante.
En la practica se agrega un equipo stand-by, para operar molienda y chancado enforma continua (disponibilidad de chancado < disponibilidad de molienda).
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Benchmarking SAG
FAENA Cant. Tipo Tamaño (pie) Potencia (HP) Tratamiento
(tpd)
CEE
(Kwh/tph) Cant. Tamaño (pie) Potencia (HP)
Wi
(Kwh/tcorta)
Razón de
Potencia
(Bolas SAG)
C an t. Ti po Ta ma ño ( pi e) P oten ci a (H P) Tipo de
Circuito
TENIENTE 1 Gear-Less 36x15 15,000 2 18x28 2x6.000 16.9-18.5 0.80 4 H8000 4x800 SABC-B
TENIENTE(ACB) 1 Gear-Less 38x20 26,000 2 24x36 2x15.000 16.9-18.6 1.15
PELAMBRES 2 Gear-Less 36x17,5 2x17.000 4 21x33,5 4x9.500 1 1 1.12 1 MP800 800 S ABC-A
PELAMBRES(Proyecto) 11
LOS BRONCES 1 Piñón 28x14 7,000 1 18,7x28 6,500 11.9-15.9 0.93 3 Cabeza Corta 7 3x350 SABC-A
1 Piñón 34x17 14,500 1 18,7x28 6,500 11.9-15.10 0.60
Piñón 24,5x35 14,500 11.9-15.11 1.28
ESCONDIDA Fase 0 2 Piñón 28x14 2x5.500 35,000 5.17 2 18x24,5 2x5.500 1 1.2-14.7 1.00 1 Cabeza Corta 7 400 SABC-A
ESCONDIDA Fase 1 2(Existente) 44,000 4.11 1(Nuevo) 18x24,5 3x5.500 11.2-14.8 1.50
ESCONDIDA Fase 2 2(Existente) 56,000 3.23 1(Nuevo) 18x24,5 4x5.500 11.2-14.9 2.00
ESCONDIDA Fase 3 1(Nuevo) Piñón 36x17,5 18,000 3.23 2(Nuevo) 2(20x33) 2x9.000 11.2-14.10 1.00
ESCONDIDA Fase3,5 3(Existente) 74,000 3.89 1(Nuevo) 1(24x34,5) 1x14.400 11.2-14.11 1.80
ESCONDIDA Fase 4 1(Nuevo) Gear-Less 38x20 26,000 110,000 3.89 3(Nuevo) 24x36 3x18000 11.2-14.12 2.08 ? ? ? ? ?
COLLAHUASI(Expansión) 2 Piñón 32x15 2x11.000 2 22x35 2x13.000 10-14 1.18 2 MP800 2X800 SABC-A
COLLAHUASI 1 Gear-Less 40x22 28,000 2 26x38 2X20.000 10-14 1.43
CHUQUICAMATA(A2) 2 Gear-Less 32x15 2x11.000 58,000 6.24 4 18x26 4x5.000 1.07 2 MP800 2x800 SABC-A
CHUQUICAMATA(Integrado) 78,000 4.64 2 2x1.750
CANDELARIA 2 Gear-Less 36x15 2 x16.000 4 20x30 4x7.500 0.94 3 Cabeza Corta 7 3x350 ?
ANDINA 1 Gear-Less 36x15 16,000 37,000 7.12 2 20x30,5 2x7.500 0.94 2 Cabeza Corta 7 2x400 MIXTO
ANDINA PDA Fase I 1(Existente) Gear-Less 36x15 16,000 47,000 5.60 1(Nuevo) 24x34 10,000 1.56 2 Cabeza Corta 7 3x400 MIXTO
MOLIENDA SAG MOLIENDA SECUNDARIA (BOLAS) CHANCADO DE PEBBLES
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Harnero
Dimensionamiento
El valor de descarga del SAG corresponde al tonelaje instantáneo del proceso más lacarga circulante del chancador de pebbles (p.e: 30%).
La carga de alimentación del harnero, se obtiene del sobretamaño del trommel (porejemplo: si el bajo tamaño trommel es 40%, este valor corresponde a 60%).
En la practica se agregan equipos stand-by (por ejemplo el doble de lo estimado).
Imagen: Trommel
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG - Bolas
l d l
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Molino de Bolas
La Tercera Ley de la Conminución (Bond, 1952): “La energía consumida para reducir
el tamaño de 80% de un material, es inversamente proporcional a la raíz cuadradadel tamaño 80% ; siendo este último igual a la abertura del tamiz (en micrones) que
deja pasar el 80% en peso de las partículas” . Es decir:
Donde:EB: consumo de energía especifica (kwh/tc).KB: parámetro de Bonddp: tamaño 80% pasante del producto (um)df : tamaño 80% pasante de la alimentación (um)
)11
(* f p
B Bd d
K E
li d l
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Bond definió el parámetro KB en función del WI (kwh/tc) , que corresponde a la
energía necesaria para reducir el tamaño de una partícula de mineral desde infinito(df =∞) hasta dp=100 um (67% -200 mallas). Cada mineral tiene una energía distinta
(se reconoce como dureza del mineral).
Donde:KB: parámetro de Bond=10*Wi
)11(*108080 F P
W W I
Molino de Bolas
li d l
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Para calcular la potencia eléctrica requerida a la entrada del motor, se utiliza lasiguiente relación:
η: corresponde al factor de eficiencia del motor (pérdidas eléctricas y mecánicas).
m
e
P P
Para determinar la potencia mecánica neta demandada por el molino (kw), y de esta
forma el tamaño requerido de equipo, se utiliza la siguiente relación:
Cp: capacidad de tratamiento por hora del molino (tcph)
pm C W P *
Molino de Bolas
M li d B l
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Para un molino de bolas, el consumo de potencia eléctrica requerida a la entrada delmotor se obtiene con la siguiente ecuación:
Donde:Pe: potencia eléctrica requerida a la entrada del motor (HP).D: diámetro interno del molino (pies).L: Longitud interna del molino (pies).%Vp: porcentaje del volumen interno del molino cargado con bolas.%Cs: porcentaje de la velocidad crítica.KB: constante de proporcionalidad (valor que depende del tipo de molino seleccionado) KB=4,365 E-5.
D
LC V D K P S P Be *)(%*)(%*)(*
505.1461.05,3
Molino de Bolas
M li d B l
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Molino de Bolas
Mol -Co Tools TM
GRINDING TASK :
Ore Work Index, kWh/ton (metric) 13,6 Specific Energy, kWh/ton 7,42
Feed Size, F80, microns 5000 Net Power Requirement, kW 16439
Product Size, P80, microns 212 Number of Mills for the Task 2
Design Throughput, ton/hr 2216 Net kW / Mill 8219
MILL DESIGN PARAMETERS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kW
6499 Balls
Diameter Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 692 Overfilling
ft ft % Critical Filling,% Filling,% Slurry Filling,% Angle, (°) 1038 Slurry
22,00 35,00 74,00 38,00 30,00 100,00 34,00 8229 Net Total
L/D rpm 5,0 % Losses
1,59 12,09 8662 Gross Total
% Solids in the Mill 75,00 Charge harge Weight, tons Apparent
Ore Density, ton/m3 2,60 Volume, Ball Slurry Density
Slurry Density, ton/m3 1,86 m3 Charge Interstitial above Balls ton/m3
Balls Density, ton/m3 7,75 143,45 526,63 84,13 56,09 4,648
BOND'S LAW APPLICATION
Conventional Ball Mill Sizing
M li d B l
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Molino de Bolas
Para obtener las dimensiones del molino de bolas se requiere calcular lo siguiente:
CEE, a través de la fórmula de Bond. Con el CEE y el valor de tonelaje de la alimentación fresca se calcula la potencia total
requerida para conseguir el P80. Por cada Molino SAG se requieren dos Molinos de Bolas, idealmente. Para conocer la potencia por molino, se divide la potencia total por dos molinos.
Se busca un equipo disponible en el mercado para hacer la prueba en el Moly-Cop Tools(MT). Después de ejecutar las simulaciones, con la información de los parámetros (p.e:Velocidad crítica, % de descarga molino, llenado de bolas), se determina el molino quemejor se adapta para cubrir los requerimientos de potencia del proyecto u operación.
Este mismo procedimiento se ejecuta para dimensionar el molino SAG, esta vez conel CEE el test de Starkey y la alimentación fresca (tph). Como resultado se obtieneuna potencia neta, la cual se compara con la del programa de MT.
M li d B l
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Molino de Bolas
Mol -Co Tools TM
GRINDING TASK :
Ore Work Index, kWh/ton (metric) 13,6 Specific Energy, kWh/ton 7,42
Feed Size, F80, microns 5000 Net Power Requirement, kW 16439
Product Size, P80, microns 212 Number of Mills for the Task 2
Design Throughput, ton/hr 2216 Net kW / Mill 8219
MILL DESIGN PARAMETERS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kW
6499 Balls
Diameter Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 692 Overfilling
ft ft % Critical Filling,% Filling,% Slurry Filling,% Angle, (°) 1038 Slurry
22,00 35,00 74,00 38,00 30,00 100,00 34,00 8229 Net Total
L/D rpm 5,0 % Losses
1,59 12,09 8662 Gross Total
% Solids in the Mill 75,00 Charge harge Weight, tons Apparent
Ore Density, ton/m3 2,60 Volume, Ball Slurry Density
Slurry Density, ton/m3 1,86 m3 Charge Interstitial above Balls ton/m3
Balls Density, ton/m3 7,75 143,45 526,63 84,13 56,09 4,648
BOND'S LAW APPLICATION
Conventional Ball Mill Sizing
Cuando la potencia neta por equipoque entrega MT es muy parecida ala potencia neta calculado por Bond(8219 kW y 8229 kW) el análisisqueda concluido.
A la potencia neta se le incorporaránlas pérdidas, obteniendo la potenciabruta. De esa forma, se determina lapotencia por equipo.
Di B l SABC A
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Diagrama Balance SABC-A
Alimentación Total =
Alim. Fresca + Pebbles
Descarga Trommel =
40% * Alim. Total
Alim. Harnero=
60% * Alim. Total
Alim. Pebbles =
30% * Alim. Fresca
Alim. Pebbles
Descarga Har.= Alim. Har – Alim. Pebbles
Alim. HC=Alim. Fresca*(1+C.C%)
Rebose HC=Alim. Fresca
Descarga HC=Descarga Molinos= Alim.
HC-Rebose HC
Hid i ló
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Hidrociclón
55%
32%
75%
75%
id
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG⁻ Chancador Primario
⁻ Molino SAG⁻ Chancado de Pebbles
⁻ Harnero⁻ Molino de Bolas⁻ Hidrociclón
Circuito Molienda Unitaria⁻ Chancador Secundario - Terciario.
⁻ Balance de Masa
Circuito de Flotación⁻ Balance de finos⁻ Dimensionamiento de Celdas de Flotación
Espesador de Concentrado/Relave
Filtro
Contenidos
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda Unitaria
Chancador
Secundario
Chancador
Terciario
Molino de
Bolas
Chancador
PrimarioFlotación
Molienda Unitaria
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
140 KTPD
Mineral CHS
70 KTPD
Molienda
Unitaria
Flotación
70 KTPD
Molienda
Unitaria
FlotaciónChancado 2° / 3°
70 KTPD
70 KTPD
Circuito Molienda Unitaria
Ch d S d i T i i
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Secundario - Terciario
Chancador de Cono (Metso)
Ch d S d i T i i
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Secundario - Terciario
Metodología de selección de Chancador de Cono (Manual Metso)
Ch d S d i T i i
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Chancador Secundario - Terciario
Balance Sistema de Chancado
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Balance Sistema de Chancado
Balance Sistema de Chancado
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Balance Sistema de Chancado
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Unidad
Alimentación
Chancado
Primario
Producto
Chancado
Primario
Alimentación
Harnero
Secundario
Colección
Producto
Secundario
Bajo Tamaño
Harnero
Secundario
Alimentación
Chancador
Secundario
Producto
Chancador
Secundario
Alimentación
Harnero
Terciario
Alimentación
Chancador
Terciario
Bajo Tamaño
Harnero
Terciario
Producto
Chancador
Terciario
Sólidos Secos t/h 3208 3208 1604 1604 740 864 864 802 478 324 478
Flujo m3/h
Agua Total m3/h
Sólidos Peso, Humedo t/h 3290 3290 1645 1645 759 887 887 823 491 332 491
Sólidos Secos t/h 4278 4278 2139 2139 986 1153 1153 1069 638 432 638
Flujo m3/h
Agua Total m3/h
Sólidos Peso, Humedo t/h 4387 4387 2193 2193 1011 1182 1182 1097 654 443 654
Sólidos Secos t/h 4919 4919 2460 2460 1134 1326 1326 1230 734 496 734
Flujo m3/h
Agua Total m3/h
Sólidos Peso, Humedo t/h 5045 5045 2522 2522 1163 1359 1359 1261 752 509 752
Densidad t/m3 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7
Humeda, Base Seca % 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55% 2.55%
Factor de Diseño % 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15%
Disponibilidad % 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75%
Otros
Descripción
Número de Flujo
Nominal
Instantáneo
Diseño
C t id
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Circuito Molienda SAG⁻ Chancador Primario
⁻ Molino SAG⁻ Chancado de Pebbles
⁻ Harnero⁻ Molino de Bolas⁻ Hidrociclón
Circuito Molienda Unitaria⁻ Chancador Secundario - Terciario.
⁻ Balance de Masa
Circuito de Flotación
⁻ Balance de finos⁻ Dimensionamiento de Celdas de Flotación
Espesador de Concentrado/Relave
Filtro
Contenidos
Ci it d Fl t ió
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Circuito de Flotación
85 m3 x 3 celdas
Flotación Primaria
Flotación 1ª Limpieza
Flotación 2ª Limpieza
Flotación 1er Barrido Flotación 2do Barrido
Producto Molienda
Espesamiento
Relaves
Espesamiento
y Filtrado Concentrado
RemoliendaMolinos Verticales
Ci it d Fl t ió
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Circuito de Flotación
Balance de Finos (sólidos)
Tph Ley (%) Fino (tph Cu) Tph Ley (%) Fino (tph Cu) Tph Ley (%) Fino (tph Cu)
Primaria 2216 1,10% 24,38 458 5,0% 22,92 1758 0,08% 1,46 94,0%
1° Limpieza 689 6,8% 46,70 185 22,0% 40,63 504 1,20% 6,07 87,0%
2° Limpieza 185 22,0% 40,63 63,8 35,0% 22,34 121 15,13% 18,28 55,0%
Global Limpieza 458 5,0% 22,92 63,8 35,0% 22,34 394 0,15% 0,57 97,5%
1° Barrido 504 1,2% 6,07 52 7,0% 3,64 452 0,54% 2,43 60,0%
2° Barrido 452 0,5% 2,43 58 3,2% 1,86 394 0,15% 0,57 76,4%
Global Barrido 504 1,2% 6,07 110 5,0% 5,50 394 0,15% 0,57 90,6%
Global 2216 1,10% 24,38 63,8 35% 22,34 2152 0,09% 2,04 91,65%
Recuperación (%)Relave
Balance FinosAlimentación Concentrado
Ci it d Fl t ió
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Circuito de Flotación
Balance de Finos
Circuito de Flotación
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento de Celdas
Circuito de Flotación
Circuito de Flotación
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento de Celdas
Circuito de Flotación
Seleccionar tamaño de celda (ejemplo catálogo Metso).
Tiempo de residencia óptimo de flotación (rougher, cleaner y scanvenger).Parámetros de pruebas.
Volumen útil o efectivo de la celda. En este caso, al volumen efectivo informado se ledebe restar el volumen de aire (holdup de gas). Ejemplo celda de 300 m3 = 270 m3.
Cálculo de caudal circuito (m3/min).
Donde:Qp: flujo volumétrico de pulpa (m3/min)Gs: tratamiento de planta por día (ton)ρs: densidad del mineral (ton/m3)Cp: porcentaje de sólido (%)
)1(* P P
S
S
S LS P C
C
GGQQQ
Circuito de Flotación
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento de Celdas
Circuito de Flotación
Volumen total del tipo de circuito (Caudal circuito * el tiempo de residencia).
Elegir el tamaño que entrega un número de celdas igual o superior a 4 unidadespor banco, esto para evitar pérdidas de recuperación por cortocircuitos.Usualmente se utilizan en torno a 9 celdas por banco.
Número de bancos y celdas para el circuito.
Circuito de Flotación
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento de Remolienda
Circuito de Flotación
Alim. Fresca de
Conc
Alim. a Remolienda=Alim.
HC-Alim. Fresca de Conc.
Alim. a HC=Alim. Fresca de Conc*(1+C.C%)
Alim. Fresca de
Conc
Alim. a
Remolienda
Balance de Finos Remolienda
Circuito de Flotación
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito de Flotación
Contenidos
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG⁻ Chancador Primario
⁻ Molino SAG
⁻ Chancado de Pebbles⁻ Harnero⁻ Molino de Bolas⁻ Hidrociclón
Circuito Molienda Unitaria⁻ Chancador Secundario - Terciario.
⁻ Balance de Masa
Circuito de Flotación⁻ Balance de finos⁻ Dimensionamiento de Celdas de Flotación
Espesador de Concentrado/Relave
Filtro
Contenidos
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Flotación Colectiva
Sólido (Cp): 30%Agua: 70% Espesaje
Concentrado
Colectivo
Espesaje
Relave
Concentrado
Sólido (Cp): 30%Agua: 70%
Sólido (Cp): 65%Agua: 35%
Sólido (Cp): 57%Agua: 43%
Sólido (Cp): 70%Agua: 30%
Porcentaje de Sólidos vs Agua
Convencional
Pasta
Agua Recirculada
≈ 80%
Espesaje
Concentrado
Molibdeno
Flotación
SelectivaSólido (Cp): 40%Agua: 60%
Sólido (Cp): 15%Agua: 85%
Sólido (Cp): 39%Agua: 61%
Sólido (Cp): 55%Agua: 45%
Filtrado
Molibdeno
Sólido (Cp): 92%Agua: 8%
Maxisacos
Molibdeno
Sólido (Cp): 91%
Agua: 9%
Sólido (Cp): 67%Agua: 33%
Espesaje
Concentrado
Cobre
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento
Espesador de Concentrado/Relaves
Una vez obtenido el tonelaje de concentrado por día en el balance, usando el áreaunitaria (p.e: 0,5 m2/tpd para concentrado y 0,2 m2/tpd para relave), se calcula elárea requerida (m2).
Se selecciona un espesador por catálogo y se determina el área del espesador
(usando el área de una circunferencia).
Relaves/Concentrado
A Sist. AguaRecuperada
Espesador
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento: Método de Coe y Clevenger
Espesador de Concentrado/Relaves
Donde:
Ai: Área interna del espesador.Vi: Velocidad del agua en los intersticios
F: Flujo de sólidos secos.D: Relación líquido/sólido en el cualquier punto del espesador.Df : Relación líquido/sólido en la descarga del espesador.a: Densidad del agua.
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento
Espesador de Concentrado/Relaves
El yield stress es empleado por FLSmidth para seleccionar el torque de las rastras y
predecir los límites de densidades de las pulpas de descarga para que sean
manejables. Para el estudio de la reología, se preparó una muestra a la diluciónóptima de pulpa (12% de sólidos) y se floculó a la dosis de floculante óptima (20 g/t).La muestra de la pulpa de descarga se va diluyendo lentamente mientras se mide el
yield stress en cada punto de dilución, obteniéndose así una curva del Yield Stress enfunción de la concentración de sólidos de la pulpa de descarga. Estas mediciones sonrealizadas utilizando el viscosímetro Haake VT550.
En función de estos resultados, se efectuaron pruebas de sedimentación batch yreología con el objetivo de obtener tasas de sedimentación, áreas unitarias, % desólidos en la descarga y yield stresses para dimensionar Espesadores High Rate.
Espesador de Concentrado/Relaves
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Dimensionamiento
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento
Espesador de Concentrado/Relaves
PRUEBAS DE SEDIMENTACION PARA ESPESADORES HIGH RATE
Se realizaron pruebas de sedimentación batch con el objetivo de calcular el áreaunitaria mediante el método de Wilhelm-Naide. El área unitaria es la base deldimensionamiento de los espesadores Convencionales y los High Rate. Las pruebasal % de sólidos original se realizan para dimensionar Espesadores Convencionales ylas pruebas al % de sólidos óptimo para dimensionar Espesadores High Rate. Seefectuaron pruebas a la dilución óptima de la pulpa a diferentes dosificaciones defloculante, con el objetivo de obtener los parámetros necesarios para eldimensionamiento de Espesadores High Rate. Las áreas unitarias obtenidas semuestran en las siguientes Figuras y Tablas, en función de la dosis de floculante ypara distintos porcentajes de sólidos en el underflow.
Espesador de Concentrado/Relaves
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Dimensionamiento
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Dimensionamiento Espesador de Concentrado
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Dimensionamiento Espesador de Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
Bases de Cálculo Valor UnidadAlimentación de Relaves 197340,3 tpd
Factor de Diseño 1,0 °/1
Alimentación de Diseño 197340,3 tpd
Área Unitaria 0,2 m2/tpd
Área requerida 39468 m2
Dimensionamiento Valor Unidad
Diámetro Espesador 128 mÁrea por espesador 12868 m2
N° de Espesadores 3,1 Unidad
N° de Espesadores 4 Unidad
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Espesador de Concentrado/Relaves
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Espesador de Concentrado/Relaves
Fuente:Manual Metso, Conocimientos Básicos deProcesamiento de Minerales
Espesador Tipo Puente
Espesador de Concentrado/Relaves
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Espesador de Concentrado/Relaves
Fuente:Manual Metso, Conocimientos Básicos deProcesamiento de Minerales
Espesador Pilar Central
Contenidos
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Circuito Molienda SAG⁻ Chancador Primario
⁻ Molino SAG
⁻ Chancado de Pebbles⁻ Harnero⁻ Molino de Bolas⁻ Hidrociclón
Circuito Molienda Unitaria⁻ Chancador Secundario - Terciario.
⁻ Balance de Masa
Circuito de Flotación
⁻ Balance de finos⁻ Dimensionamiento de Celdas de Flotación
Espesador de Concentrado/Relave
Filtro
Contenidos
Filtro
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Filtro
Bases de Cálculo Valor Unidad
Alimentación Concentrado 2606,5 tpdFactor de Diseño 1,0 °/1
UE 80%
Alimentación de Diseño 135,8 tph
Tasa de Filtrado 450 kg/m2*h
Área Requerida 301,7 m2
Dimensionamiento Valor Unidad
Área por Filtro 144,0 m2/filtroN° de Filtros 2,1 Unidad
N° de Filtros 3,0 Unidad
Filtro
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Filtro
Video
Imágenes Planta de Flotación de EscoriaDivisión Salvador, Codelco – Chile.
Filtro
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84/86
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Filtro
Filtro
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Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
Filtro
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Departamento de
Ingeniería en
Minas
Facultad de Ingeniería
Curso: Evaluación de Procesos Mineralúrgicos
“Dimensionamiento Planta
Concentradora deSulfuros de Cobre”
Hernán Vives Navarro