UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE
SAN MARCOS (UNIVERSIDAD DEL PERÚ, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE QUÍMICA, ING. QUÍMICA E ING. AGROINDUSTRIAL Escuela Académica Profesional de Ingeniería Química Tema CLASIFICACIÓN Curso PROCESAMIENTO DE MINERALES I Profesor ING. RICARDO MARTÍNEZ Alumnos CALLO CASTRO GUSTAVO ROJAS CAMONES NEYBI VILLAVICENCIO SÁNCHEZ NANCY
2011
05070178 06070135 05070044
CLASIFICACIÓN
INTRODUCCIÓN
La clasificación, que es en realidad una separación de las partículas, se lleva a cabo según su rapidez de asentamiento en el fluido. Debido a que el agua es el fluido de uso más comú comúnn en el proc proces esam amie ient ntoo de mine minera rale less el trab trabaj ajoo se enfo enfoca ca gene genera ralm lmen ente te a la clasificación llevada en medio húmedo, pero debe tomarse en cuenta que también puede aplicarse a otros fluidos, como el aire. Esta operación es de amplio uso industrial y su objetivo principal es manipular las dist distri ribu buci cion ones es de tama tamaño ñoss de los los fluj flujos os en una una plan planta ta con con el fin fin de opti optimi miza zarr el comportamiento de otras operaciones. operaciones. Cuando se trata de tamaños gruesos la separación se se produce por el impedimento físico de una superficie provista de aberturas, la que retiene sobre ella aquellas partículas con tamaños mayores que su abertura; en este caso la oper operac ació iónn se deno denomi mina na “Har “Harne nead ado” o”.. Cuan Cuando do los los tama tamaño ñoss de la dist distri ribu buci ción ón son son relativamente pequeños, la separación se realiza haciendo uso de principios hidrodinámicos (sedimentación) y la operación recibe el nombre de “clasificación”.
CLASIFICACIÓN
INTRODUCCIÓN
La clasificación, que es en realidad una separación de las partículas, se lleva a cabo según su rapidez de asentamiento en el fluido. Debido a que el agua es el fluido de uso más comú comúnn en el proc proces esam amie ient ntoo de mine minera rale less el trab trabaj ajoo se enfo enfoca ca gene genera ralm lmen ente te a la clasificación llevada en medio húmedo, pero debe tomarse en cuenta que también puede aplicarse a otros fluidos, como el aire. Esta operación es de amplio uso industrial y su objetivo principal es manipular las dist distri ribu buci cion ones es de tama tamaño ñoss de los los fluj flujos os en una una plan planta ta con con el fin fin de opti optimi miza zarr el comportamiento de otras operaciones. operaciones. Cuando se trata de tamaños gruesos la separación se se produce por el impedimento físico de una superficie provista de aberturas, la que retiene sobre ella aquellas partículas con tamaños mayores que su abertura; en este caso la oper operac ació iónn se deno denomi mina na “Har “Harne nead ado” o”.. Cuan Cuando do los los tama tamaño ñoss de la dist distri ribu buci ción ón son son relativamente pequeños, la separación se realiza haciendo uso de principios hidrodinámicos (sedimentación) y la operación recibe el nombre de “clasificación”.
CLASIFICACIÓN
OBJETIVOS DE LA CLASIFICACIÓN
Hacer más eficiente la molienda y asegurar que el producto de la operación esté bajo un determinado tamaño, recirculando al molino las partículas mayores.
Preparar un material de rango de tamaño más estrecho para aumentar la eficiencia de otras operaciones en el procesamiento de minerales.
Prevenir la entrada de finos a las etapas de reducción de tamaño, así se evita la formación de lamas y se aumenta la capacidad y eficiencia del proceso.
Restringir Restringir la distribuc distribución ión de propiedades propiedades de las partículas partículas que van a entrar entrar a una etapa de concentración.
CLASIFICACIÓN
CLASIFICACIÓN La clasificación es la operación unitaria en la que se produce la separación de un sistem sistemaa partic particula ulado do de una cierta cierta distri distribuci bución ón granul granulomé ométri trica ca en dos fracci fracciones ones,, una corriente positiva con una distribución en la que prevalecen los tamaños mayores, contiene las partículas de asentamiento más rápido, y se les llama arenas, productos de descarga inferior o sobretamaño (generalmente contiene poca agua) y en la segunda, se tiene una corriente de respuesta negativa, denominada derrame, rebose o lamas, donde se tendrá los tamaños menores. La separación de las partículas se lleva a cabo según su rapidez de asentamiento en el fluido. Debido a que el agua es el fluido de uso más común en el procesamiento de minerales el trabajo se enfoca generalmente a la clasificación llevada en medio húmedo, pero debe tomarse en cuenta que también puede aplicarse a otros fluidos, como el aire. El término clasificación cubre una amplia variedad de operaciones llevadas a cabo, en máquinas que se diferencian enormemente en apariencia y en la manera en que funcionan. Todas ellas tienen una cosa en común, que es, de manera general la separación por tamaños. La verdadera clasificación de partículas por tamaños se realiza casi siempre bajo condici condicione oness de sedime sedimenta ntación ción obstac obstaculi ulizad zada; a; donde donde el vol volume umenn de las partíc partícula ulass en suspensión, la viscosidad y la densidad real de la pulpa, la densidad del fluido y los tamaños de partícula, afectan la separación y la operación puede concebirse con más realismo como una operación de selección más que de clasificación por tamaños.
SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA La clasificación que ocurre bajo condiciones de asentamiento obstaculizado se refi refier eree usua usualm lment entee al orde ordenam namie ient ntoo dent dentro ro de un flui fluido do de partí partícu cula lass mine minera rale less de dife difere rent ntes es tama tamaños ños y grav graveda edade dess espec específ ífic icas as.. Los Los mine minera rale less en cada cada grupo grupo tien tienen en aproxi aproximad madame amente nte igu iguale aless veloci velocidad dades es de asenta asentamie miento nto.. La clasif clasifica icació ciónn en product productos os depende de las diferencias en la velocidad de asentamiento en un medio fluido (usualmente agua).
Los factores que influencian el movimiento de partículas en un fluido son:
CLASIFICACIÓN
Las velocidades relativas de partículas de la misma gravedad específica, son funciones del tamaño; una partícula más grande cae más rápido que una más pequeña.
Cuando dos partículas son del mismo tamaño y forma, pero de densidades diferentes, la partícula más pesada cae más rápido.
Cuando dos partículas tienen la misma densidad y volumen, pero tienen formas radicalmente diferentes; la velocidad de sedimentación está relacionada a la fric fricci ción ón supe superf rfic icia ial, l, la cual cual es un unaa func funció iónn del del área área super superfi fici cial al.. La velocidad terminal máxima es desarrollada por una forma de gota, mientras que una placa delgada tiene máxima resistencia y mínima velocidad.
La resistencia a la caída es una función de la velocidad de las partículas que caen caen.. Conf Confor orme me la velo veloci cida dadd in incr crem emen enta ta,, las las fuer fuerza zass de resi resist sten enci ciaa incrementan; hasta que ellas son iguales a las fuerzas gravitacionales y en este punto se alcanza una velocidad terminal constante.
La resistencia a la caída incrementa con la densidad y viscosidad del medio fluido.
Debido a floculación de pequeñas partículas y a la presencia de diminutas burbujas de aire adsorbidas u ocluidas sobre la superficie de la partícula, ocurren variaciones en la velocidad de sedimentación.
CLASIFICACIÓN MECÁNICA En las antiguas plantas de procesamiento de minerales, la clasificación de partículas se realizó en tanques de asentamiento en los cuales, se mantuvieron corrientes de agua ascendentes. Las principales fuentes de disconformidad fueron las siguientes:
Baja capacidad combinada con alto consumo de agua
Las dificultades de descarga continua.
Cuando se perfeccionó el clasificador mecánico, la corriente ascendente fue producida por agitación del tanque de sedimentación, en una manera mecánica controlada. Como consecuencia los promedios de tonelaje se incrementaron grandemente; los requerimientos de agua se redujeron a proporciones apropiadas y la operación continua no fue más un problema.
CLASIFICACIÓN
Los clasificadores mecánicos utilizan ciertos medios mecánicos para retirar el producto arenoso del dispositivo: generalmente este mecanismo trabaja contra la gravedad . El alimento, el cual es usualmente una descarga del molino, se introduce en el extremo poco profundo de la piscina o charca (pool), más lejano del rebalse. Las partículas del tamaño requerido rebalsan el vertedero; mientras que las partículas demasiado gruesas para los requerimientos del proceso, se asientan en el fondo del tanque, y son arrastrados hacia arriba por el rastrillo o espiral para que retornen al circuito de molienda. Las variables de operación o de control en un clasificador mecánico son: •
Gradiente del tanque
La cual determina el área del pool y por lo tanto, el tamaño del material rebalsado. Ella también controla la capacidad de rastrillado de la arena, las características de la arena descargada y el diseño de circuitos cerrados para molienda. •
Altura del rebalse
Es una variable de operación que permite cambios en el área del pool . Un incremento en altura origina un incremento en el área del pool. Un incremento en altura origina un incremento en el área del pool , con una consecuente reducción en el tamaño máximo de partícula de rebalse. •
Velocidad
Es importante desde el punto de vista de la agitación del pool y de su efecto en la tamaño de separación. Las velocidades varían desde 28 a 30 golpes por minuto para una separación gruesa (malla 28) a 10 golpes por minuto para una separación de 200 mallas. En un clasificador de espiral, la velocidad periférica del borde del espiral se mantiene en aproximadamente 100 pies por minuto. •
Dilución
La densidad de la pulpa rebalsada es el factor más importante en la determinación de la malla de separación. El incremento en la dilución origina una separación más fina (es decir un decremento en el contenido de sólidos del rebalse), hasta un contenido mínimo del 10% de sólidos en peso.
CLASIFICACIÓN
Entre los clasificadores mecánicos más comunes tenemos:
- Clasificadores de espiral (de rastrillo o arrastre) Este clasificador realiza la descarga de sobre-tamaños por medios mecánicos y de acuerdo con movimiento relativo entre las partículas y el fluido por sedimentación. Este tipo de espirales es útil en circuitos de molienda, lavado y eliminación de agua.
FIGURA 1: Clasificador en espiral -
Clasificadores de paletas
La clasificación se hace por medios mecánicos y por sedimentación de las partículas en el fluido. Este tipo de clasificadores se utiliza para separaciones gruesas y para remover aglomerados.
FIGURA 2: Clasificador de paletas
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Clasificadores de tanques cilíndricos
CLASIFICACIÓN Este clasificador posee rastrillos giratorios en el fondo del tanque, con el fin de facilitar la descarga de las arenas por medio mecánico. La interacción entre el fluido y las partículas se hace por sedimentación. La baja eficiencia de este clasificador hace que su uso sea práctico sólo cuando se requiere separar grandes volúmenes de material.
FIGURA 3: Clasificador de tanque cilíndrico -
Clasificadores de cono
En este tipo de clasificadores la descarga de los sobretamaños se hace por gravedad y la interacción entre las partículas y el fluido se da por sedimentación. La eficiencia de este tipo de clasificadores es relativamente baja y de bajo costo, por lo que es utilizado solamente en separación primaria.
FIGURA 4: Clasificador de cono CLASIFICACIÓN HIDROCICLÓNICA HIDROCICLONES