DI SEÑO DE TOL OLVAS Ing: Ramiro SIUCE BONIFACIO
UNA TOL OLVA • Es un equipo de almacenamiento de mineral ya sea grueso o
fno, la cual se compone de dos partes: • Una sección convergente situada en su parte inerior a la que se
conoce como boquilla, la cual puede ser de orma cónica o en orma de cuña, y • Una sección vertical superior que es la tolva propiamente dicha,
la cual proporciona la mayor almacenamiento de mineral.
parte
del
volumen
de
• El diseño de tolvas, canchas stock y carros mineros se utilia
mucho la densidad aparente del mineral !" a#
• %a gravedad especifca de un mineral !&.E# es igual a la
densidad del mineral entre la densidad del agua.
OBJETI VO DE LA TOLVA DE GRUESOS: • 'eposito donde se almacena el mineral que viene de la mina
para alimentar a las chancadoras o circuito de chancado. • Est(n abricadas de concreto armado o de madera orradas con
planchas de hierro. • %a boca de recepción de mineral en la parte superior tiene
orma cuadrada o rectangular y el ondo es inclinado. • %a boca de recepción tiene una parrilla de rieles usados que
impiden el paso de mineral grueso a los alimentadores y chancadoras. • %a separación entre riel y riel se llama lu.
DI SEÑO DETOLVAS • Es necesario tener un criterio apro)imado sobre diseño de
almacenamiento de minerales. • %as tolvas de gruesos generalmente tienen la orma de
paralelepipedo con un plano inclinado en el ondo para acilitar la descarga y son mayormente de concreto, • las de fnos son cil*ndricas con el ondo cónico y de ferro.
+ndependiente de la concepción de ingenier*a de un proyecto de tolva, se desea puntualiar algunos criterios que todo metalurgista deber*a conocer como concepto b(sico.
I NCLI NACI ÓN DELFONDO DE TOLVAS El (ngulo m*nimo de inclinación de una tolva depende de: • &ranulometr*a del mineral • orcenta-e de fnos • orcenta-e de humedad • on caracter*sticos de toda concentradora y en particular
de cada sección de la misma • ara la cantidad de muestra necesaria se proporciona el
siguiente cuadro y se observa que depende de la granulometr*a:
• El (ngulo de reposo se estima ormando un montón con la
muestra representativa, de-ando caer la misma desde una altura determinada sin e-ercer presión sobre la carga, el (ngulo que orma sobre el piso el talud representara el (ngulo de reposo. • %a inclinación de la ca*da de tolva que permita que el mineral
/uya es apro)imadamente01 grados m(s que el (ngulo de reposo. β = α + 15°
Angulo de reposo: viene a ser aquel (ngulo sobre el cual un mineral sólido comiena a desliarse. • E-emplos:
2ateriales • 3rcilla h4meda
3ngulo de reposo 056
• 3ntracita
756
• 3rena fna
806
• 9ierra seca
86
• &rava
86 ; <=6
CONSI DERACI ONESPRELI MI NARESPARA LA CONSTRUCCI ÓN DE TOLVA. • 0> ?apacidad de almacenamiento de 9m seg4n abastecimiento. • 7> 'ensidad aparente del mineral en tm@m8. • 8> %ocaliación y topogra*a del terreno. • <> ropósito de la tolva y el eecto que tendr*an sus dimensiones b(sicas. • 1> 2aterial de construcción de la tolva. • A> 3ngulo de reposo del mineral a almacenar. • 5> 3ngulo de la tolva B(ngulo de reposo del mineral C 01 grados. • => Dolumen in4til de 01 a 8 F del volumen total • > orcenta-e de humedad del mineral.
• Di B Dolumen in4til • Dt B Dolumen total • ' B di(metro tolva • G B altura tolva
FORMULASPARA ELDI SEÑO DE TOLVA
DI MENSI ONESBÁSI CA DE TOLVAS • e presentan algunos c(lculos primarios para la concepción
b(sica en las dimensiones de tolvas recuentemente usadas en miner*a.
TOLVASDE GRUESOS • Es un paralelep*pedo truncado por un plano inclinado en el
ondo, la parte superior generalmente tiene una parrilla para no de-ar pasar los materiales m(s grandes que la recepción de la chancadora, en la parte inerior central tiene una compuerta de descarga. • El acceso al interior ser( por una escalerilla, la misma que
contara con una soga y cinturón de seguridad.
• 9 Bcapacidad, 92. • D B volumen de la tolva, m8 • "c B densidad corregida , 92@m8 • "m Bdensidad del mineral 92@m8 • Hev B actor de espacios vac*os
• ara tolva de gruesos se considera <F de espacios vac*os IHev
B .<> • ara tolva de fnos se considera 7F de espacios vac*os IHev B
.7> • JK93.; El actor de espacios vac*os IHev> debe calcularse, quL
var*a de acuerdo a las caracter*sticas del mineral. • %os valores de Hev B ,< y ,7 para la tolva de gruesos y
fnos.
• %as tolvas son de dos diseños b(sicos: • %a tolva de /u-o masivo. • %a tolva de /u-o de embudo. • %a tolva de /u-o e)pandido.
• Una de las venta-as de las tolvas es que ayuda a proporcionar
un /u-o uniorme de mineral a los molinos, • aporta un medio de meclado para proporcionar una ley de
alimentación uniorme a la planta, de manera que el molino puede traba-ar en orma continua.
• %os problemas que se encuentran en operación son numerosos,
como lo que indican sus paredes deormadas por los golpes, o por haber sido inyectado chorros de aire comprimido o que a4n se han atacado con e)plosivos para restablecer el /u-o de mineral. • i bien se ha logrado adelantos importantes en el diseño y la
operación de las tolvas como son los vibradores.
PARTESDE UNA TOLVA: • Una sección convergente situada en su parte inerior a la que se
conoce como boquilla Ila cual puede ser cónica o de orma de cuña>. • Una sección vertical superior que es la tolva propiamente dicha
ecc. Dertical ecc. ?onvergente
PROBLEMASPRI NCI PALES QUE OFRECEN LASTOLVASYBOQUI LLAS: • Encampana miento o arqueo. e interrumpe el /u-o de mineral
por el puenteo de los materiales sobre la abertura de la boquilla. Hig. a.
• Hormación de tubo. el /u-o de mineral queda limitado a un canal
vertical que se orma arriba de la abertura de descarga, la ormación de tubo reduce substancialmente de capacidad eectiva de la tolva. fg b.
• egregación de part*culas. cuando se carga en una tolva las
part*culas m(s gruesas tienden a moverse hacia el e)terior de la tolva, dando lugar a grandes vac*os en la descarga de la misma. Hig. c.
• E-emplo: ?alcular la capacidad de la tolva de gruesos de la fgura, el peso
espec*fco del mineral es de 7.A gr@cc con un porcenta-e de humedad de 1F.
• Un mineral con AF de humedad y de peso espec*fco igual a
7.=1 92@m8 es depositado en una tolva que tiene la orma y las dimensiones especifcadas en la fgura. ?alcular la capacidad de la tolva de Hinos en toneladas mLtricas h4medas.
DI SEÑO DE UNA TOLVA DE FI NOS • e requiere una tolva de fnos de las siguientes caracter*sticas: • Horma: cil*ndrica con base en orma de cono truncado • ?apacidad 1 92 • 'ensidad del mineral: 7.< 92@m 8 • 3ltura del cilindro <. m
• ?alculo de la altura de la base cónica • 'i(metro superior de la base: 5. m. • 'i(metro inerior de la base: .1 m • 3ngulo de rodamiento del mineral I(ngulo de reposo>: <6
8M
• e aplica la siguiente ormula • h0 B IN ; r> tg <68M
h0 B 8.= m.
••
?alculo del lado inclinado de la base
• c B 1. m
• ?alculo del volumen total • D •
B O ) N7 ) h C 0@8 O ) h 0 IN7 C r7 C N.r >
total
•
• D
total
B 018.< m8 C 17.<= m8
• D
total
B 7A.<7 m8.
• ?omo es una tolva de fnos consideramos 7F de espacio
vac*os. • +c B I0 ; HED> "mineral • +c B I0 P .7> 7.< • +c B 0.7 92@m 8.
• D 9otal B 7A.<7 m8 ) 0.7 92@m8 • D
B 8A.88 92
• 'iseñar una tolva para almacenar 7 ton de un material de
calcopirita cuyo (ngulo de reposo es 86, el espacio in4til debe ser el 01F del volumen total. e pregunta diseñar las dimensiones b(sicas de la tolva suponiendo que sea cil*ndrica. 'ensidad del material 7,1 ton@m 8.
β = α +15° β = 30° +15° = 45°
De la relación: De 2 en 1:
Q0
Q7
H = 18.10 m D = 8.14 m
1.PROBLEMA • 'iseñar una tolva para almacenar 071 9on. ?ortas de un
material de densidad de 071 lbs@pie 8, cuyo (ngulo de reposos es <16, siendo el espacio 4til de =F. uponiendo que la tolva tenga una superfcie cuadrada.
7. NKS%E23 • 3 las =:8 a.m. se para el circuito de chancado para hacer el
mantenimiento del apron eederR a esa hora la tolva de fnos tiene <8 92 de mineral. • %a capacidad de la planta y el circuito de chancado es 71
92@d*a y 87 92@h respectivamente. • ?alcular: • %a hora en que se termina el mineral de la tolva de fnos • %a hora que debe iniciarse el chancado para que la planta no
de-e de procesar.
3.PROBLEMA • Un operador toma muestras de las tres tolvas de una planta concentradora
para conocer la densidad aparente !"a# y el F de espacios vac*os del mineral. T?u(l es el resultado de las pruebas si la &.E. del mineral es 8.7 • Usar los datos del siguiente cuadro.
Tolva !ruesos Intermedi a Finos
Peso de Muestra 70.7 Vg 0.7 Vg 81.5 Vg
olumen del Nivel 0=7 %t. <= %t. 05 %t
• Gallar la &.E. de un mineral de cuaro con los siguientes datos: • 2uestra seca B 7.A15 g • eso de 3gua B 10.1A=1 g • 3gua con muestra B 18.7A10 g • El ensayo se hio con agua destilada y una fola de 1 ml de
volumen.
