Almacen. de Minerales y Skips

5/26/2018 Almacen. de Minerales y Skips

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UNIVERSIDAD AUTNOMA DELESTADO DE HIDALGO

INSTITUTO DE CIENCIAS BSICASE INGENIERA

REA ACADMICA DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y MATERIALES

LICENCIATURA EN INGENIERA MINERO-METALRGICA

INSTALACIONES MINERO-METALRGICAS

Almacenamiento de Minerales y skips

Francisco Ral Barrientos Hernndez

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El almacenaje de mineral en una Planta de Procesamiento deminerales constituye una operacin metalrgica auxiliar que

consiste en la retencin temporal del mineral en algn lugar de la

Planta, cuyo fin, es proporcionar capacidad de regulacin o de

variaciones entre las diversas fases de una operacin principal, tal

como por ejemplo, entre mina y planta o entre la trituracin

primaria y secundaria, si el mineral es grueso y de gran tonelaje

se utiliza los stocks piles o pilas; entre la trituracin terciaria ymolienda se utilizan tolvas.

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Almacenamiento de Mineral


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Estos equipos o dispositivos se clasifican en:

Para material grueso y gran tonelajeoStock pile o pila de almacenamiento

Para material grueso y pequeo tonelaje

oTolva de gruesos

Para gran y pequeo tonelaje y material fino

oTolvas de finosoSilos para concentrados


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Pilas de almacenamiento

Las pilas de almacenaje de mineral se construyen de tal modo

que estn formadas por un lecho o piso de concreto o tierra

apisonada, las cuales ocasionalmente estn cubiertas por un

techo. Estn provistas de alimentadores para poder extraer el

mineral por debajo del piso mediante bandas transportadoras.


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La capacidad de regulacin de una pila tienelas siguientes ventajas:

1.- Proporcionar un flujo uniforme de mineral a la planta.

2.- Proporcionar una ley de cabeza uniforme a la planta, debido almezclado adecuado.

3.- Permite que la operacin de mina y planta sean independientes.

4.- La incorporacin de la pila permite aumentar la eficiencia de laplanta entre el 10 al 25 %.


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Mtodos para formar una pilade almacenamiento

oBanda transportadora fija.

oBanda transportadora por sistema de descarga mvil.

oBanda transportadora reversible.

oApiladores radiales.

oPila Cnica.

oPila Radial.

oPila Alargada.

La pila puede tener la siguiente forma


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Stock pile cnico Stock pile cnico radial

Estas tres formastienen taludesinclinados, cuyongulo de talud es

una propiedad de losslidos a granel quese conoce comongulo de reposo.

Stock pile Alargado


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Capacidad de una Pila de almacenamiento

Si la pila es cnica, la capacidad total est dada por:

Donde:

Q1= Capacidad de almacenamiento en toneladas mtricas

= ngulo de reposo del mineralR= Radio de la pila en metros

D= Densidad del mineral en kg/m3


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Si la pila es alargada, la capacidad de la seccincentral est dada por:

Donde:

Q2= Capacidad de almacenamiento de la seccin central

en toneladas mtricas

R= Radio del medio cono final en metrosL= Longitud de la seccin central de la pila en metros

La capacidad total de esta pila ser: Q1+Q2


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Si la pila es radial, el anlisis de capacidad es idntica quepara la anterior; excepto que la longitud del arco de la seccincentral se sustituye el valor de L por la longitud del arco:

Donde:

LA= Longitud del arco de la seccin central

Pr= Radio de la seccin central en metros= ngulo de reposo del mineral


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La recuperacin del mineral se realiza mediante la construccin detneles en los que se instalan alimentadores los cuales cargan elmineral a una banda transportadora, la cual se encarga de llevar elmineral a la etapa siguiente del proceso.

Recuperacin del mineral

Sistema de extraccinde mineral de una pila Detalle de la disposicinde los alimentadoresy cargado a la banda

transportadora


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Pila Cnica

Pila Alargada

Recuperacin del mineral


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Tolvas para almacenamiento de minerales

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

Una seccin convergente situada en su parte inferior a la quese conoce como boquilla, la cual puede ser de forma cnica o enforma de cua.

Una seccin vertical superior que es la tolva, la cualproporciona la mayor parte del volumen de almacenamiento demineral.


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Principales problemas de las tolvas paraalmacenamiento de minerales:

Encampanamiento o Arqueo:

El campaneo o arqueo produceinterrupcin del flujo del mineral

por el puenteo del mineral a granel

sobre la abertura de la boquilla.


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Formacin de tubo o tubeado:

La formacin de tubos restringe alflujo de mineral a un canal verticalque se forma en la parte superior dela abertura de descarga y slo sale el

material contenido en este caudal.


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Segregacin de partculas:

Se produce en el momento de cargadode la tolva, donde las partculas ms

gruesas tienden as moverse hacia lapared de la tolva donde las partculasms gruesas tienden a moverse hacia

la pared de la tolva, dando lugar a

grandes variaciones en la descarga dela misma.


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De acuerdo con las teoras de diseo de tolvas de los Dr. A.W.Jenike y Dr. J.R Johanson, el diseo de tolvas de almacenamientopara slidos a granel es bsicamente un proceso de 4 etapas. Estasson:

1.- Determinacin de la resistencia y caractersticas de flujo de

slidos a granel para las probablemente peores condicionesesperadas que ocurran en la prctica.

2.- La estimacin de las cargas ejercidas sobre las paredes de latolva y el alimentador bajo condiciones de operacin.


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3.- La determinacin de la geometra de la tolva para lacapacidad deseada que proporcione el modelo de flujo con lascaractersticas aceptables y asegurar que la descarga sea seguray predecible.

4.- Diseo y detalles de la estructura de la tolva.


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Segn Jenike, los modelos de flujos de tolvas son 2:

oFlujo de embudo

oFlujo masivo

Flujo caracterstico en tolvas: a) Flujo de embudo b) Flujo masivo


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El flujo de embudoo de ncleo, ocurre cuando el mineral sedesprende de la superficie y descarga a travs de un canal verticalel cual se forma dentro del material en la tolva. Este modo de flujoocurre cuando las paredes de la boquilla son speras y el ngulo de inclinacin es grande.

En el flujo masivoel mineral a granel esta en movimiento entodos los puntos de la tolva, siempre que el mineral sea extradopor la salida. El mineral fluye a lo largo de las paredes de la tolva y

de la boquilla son suficientemente empinadas y lisas y no haytransiciones abruptas o zonas de influjo.


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Una forma prctica de disear y dimensionar una tolva estomado en cuenta los siguientes parmetros:

Capacidad de almacenaje en toneladas mtricasDensidad del mineral en t/m3ngulo de reposo del mineralngulo de la tolva =+15Volumen intil de 15 a 30% del volumen totalPorcentaje de humedad del mineral


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Tolvas de gruesos

Las tolvas de gruesos son generalmente de forma

paraleleppeda cnica de seccin cuadrada o rectangular,

fabricadas en la mayora de casos de concreto armado, pocas

veces de madera o de hierro. En la parte superior se puede

colocar una parrilla hecha de barras de hierro (tipo riel), la cual

nos permite el paso del mineral ms grande que la boquilla de

descarga o tamao de recepcin de la quebradora.


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L

H

h

Tolvas de gruesos

Para determinar las dimensiones de una tolva paraleleppeda de seccin

cuadrada se debe hacer el siguiente anlisis.

Tolva de gruesos


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Tolvas de finos

Las tolvas de finos son de forma cilndrica con un fondo cnico, las

cuales se fabrican con planchas de acero. Para determinar lasdimensiones, se hace el siguiente anlisis.

h

H

D

Tolva de finos


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Descripcin del skip hoisting

El Skipping, es descrito por Souter (1973); consiste en el llenado,

manteo, vaciado y el retorno del bote para ser llenado otra vez. El mineral

y la ganga pueden estar quebrados o sin quebrar; el llenado puede ser por

volumen o por peso. Y la operacin de llenado puede ser manual o

automtica.

Durante el llenado, el bote es sometido a altas cargas dinmicas, y

dependiendo de la profundidad ocurre un alargamiento del cable.

Los botes pueden vaciar en cualquier punto del tiro, sin embargo el lugarms comn es el castillo.


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Tipos de skips

Existen tres tipos principales de skips en uso:

oOverturning (vuelta de campana).

oThe swing-out body (cuerpo oscilante).

oThe fixed body (de cuerpo fijo)


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Overturning-Kimberley skip

Consiste de un bote el cual como caracterstica principal es que tiene que

girar sobre su eje para vaciar la carga (mineral).

Ventajas:

oExiste menos derrame de mineral cuando est muy fino y hmedo.

oManejan piezas ms grandes para un rea de seccin transversal fija.

Las desventajas son:

oLa capacidad es limitada a la relacin altura/anchura

oLa relacin de carga til es usualmente ms baja particularmente con

material pegajoso que tiende a acumularse en el fondo.

oGeneralmente imponen mayores esfuerzos en el castillo ycontenedores.

oRequieren castillos ms altos para poder vaciar.


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Swing-out body skip

Consiste de un marco, un eje y elcuerpo del bote, en este caso el

cuerpo del bote se encuentra

suspendido del eje y el bote vaca

por medio de rodillos montados a

cada lado (en el fondo) del cuerpo

del bote.

Existen 3 tipos de skips de cuerpo

oscilante, stos son el Jeto,

Saunders y Rollamatic. Las

diferencias entre estos tipos es el

mecanismo para abrir y cerrar la

puerta; y la localizacin de la

bisagra de la puerta.


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Fixed body skip

El bote se mantiene fijo mientras seabre una puerta por debajo paradescargar el mineral. Existen variostipos de botes de cuerpo fijo, talescomo el Rolla-Chute, the Arc Door, ySala-Type skip.

Ventajas: La nica parte movible esla puerta, este tipo de skips producemenos esfuerzos sobre el castillo, elcuerpo del skip y los cables duranteel vaciado, existen menos derrames

en las puertas.Desventajas: requiere un adecuadodiseo e inspeccin durante suoperacin.


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Bibliografa

Mineral Processing Technology, An Introduction to the PracticalAspects of Ore Treatment and Mineral,B. A. Wills and T. J. Napier-Munn, sptima edicin Elsevier 2006.

Procesamiento de mineralesMineralurgia I, Ing. Nataniel LinaresGutirrez.

SME Mining Engineering Handbook, Segunda Edicin Volumen 2

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