ME56B

Taller de Diseno Mecanico

Diseno de hidrociclones

Informe de Avance

Eladio Hurtado M.

Javier Nacif H.

Profesor: Alejandro Font F.

Auxiliar: Marco Ruiz H.

Primavera 2009

Indice

1. Introduccion 1

2. Objetivos 2

2.1. Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

3. Antecedentes 3

4. Planta de Sulfuros 6

4.1. Chancador Primario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4.2. Molino SAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.3. Molienda Convencional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3.1. Molino de Barras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3.2. Molino de Bolas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.4. Chancado Secundario y Terciario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.5. Harneros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.5.1. Harnero del Molino SAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.5.2. Harnero del Chancador terciario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.6. Correas Transportadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5. Antecedentes del Hidrociclon 14

5.1. Descripcion del Hidrociclon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.1.1. Condiciones de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.2. Definicion de clasificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.2.1. Factores de correccion de diseno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5.3. Velocidad de flujo volumetrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.4. Diametro del Apex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6. Dimesionamiento de los Hidrociclones 24

6.1. Parametros de entrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

i

6.2. Dimensionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.2.1. Factores de correccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6.2.2. Dimensiones principales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6.3. Numero de Hidrociclones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Captulo 1

Introduccion

En el presente informe se mostrara de forma general todos los procesos que hay involucrados en la

planta de Sulfuros de la mina El Soldado, explicando todas las etapas y equipos que se encuentran en

la planta.

Luego se realizara la descripcion del hidrocilon a disenar. Para esto, principalmente se explicara su

funcionamiento y se expondran los antecedentes necesarios para el diseno del equipo. Realizado esto,

se procedera al dimensionamiento y seleccion del numero de unidades teniendo en cuenta los datos

obtenidos durante la visita la divison El Soldado para defenir los parametros de entrada del diseno.

La informacion obtenida en dicha vista, sera de gran utilidad para entender el funcionamiento de la

planta y para definir los parametros de diseno del ciclon del Molino SAG, equipo que sera disenado para

el proyecto semestral del curso Taller de Diseno Mecanico.

1

Captulo 2

Objetivos

2.1. Objetivo General

Disenar los hidrociclones del molino SAG de la planta de sulfuros de

Familiarizarse con el funcionamiento de una planta de molienda de mineral, en cuanto a las

distintas etepas, procesos y equipos involucrados.

Conocer en terreno las distintas instalaciones de una planta de molienda de mineral con el fin

de dimensionar los equipos de produccion. En particular, poder definir los parametros de diseno

principales del Ciclon.

Conocer los flujos de mineral involucrados en cada etapa del proceso de molienda, para poder

definir los datos de entrada para el diseno del hidrociclon.

Definir todas las variables que determina el diseno del hidrociclon.

2

Captulo 3

Antecedentes

La planta de molienda de la Mina El Soldado, la cual cuenta con una mina a rajo abierto y otra

subterranea que abastecen dicha planta. El Soldado es una de las cinco divisiones pertencientes a Anglo

American Chile S.A. en Chile. Esta planta se encuentra ubicada en la V Region, en la comuna de

Nogales, a 132 kilometros de Santiago y a 600 metros sobre el nivel del mar, en la figura 3.1 se muestra

un mapa de la ubicacion de la planta.

Figura 3.1: Mapa de ubicacion Division El Soldado

La planta de molienda en la actualidad funciona en dos turnos de 8[hr] por da y recibe de la mina

aproximadamente 7,6 [Mton/ano]. En la figura 3.2 se muestra un esquema de todos los procesos

productivos que se realizan en la Division El Soldado.

3

CAPITULO 3. ANTECEDENTES 4

Figura 3.2: Esquemas Procesos Productivos Division El Soldado

CAPITULO 3. ANTECEDENTES 5

A continuacion se explicaran brevemente cada uno de estos procesos.

Mina a rajo abierto: operacion minera en la que el proceso extrativo se realiza en la superficie.

Mina subterranea: operacion miera en la que el proceso extractivo se realiza a traves de tuneles y

galeras.

Perforacion: El macizo rocoso se perfora en los puntos de mayor debilidad para la introduccion de

los explosivos.

Tronadura: Mediante una reaccion fsico-qumica en cadena, los explosivos producen la fisura y la

fragmentacion del macizo rocoso.

Extraccion: El material tronado es removido con cargadores frontales y/o palas.

Stock de mineral de baja ley: Cantidad de mineral con bajas concentraciones de cobre.

Botadero: Lugar en que se depositan el esteril resultante de los procesos de extraccion.

Chancador: El material es reducido a 1,5 [in] en promedio y dispuesto en pilas.

Molienda: El material se reduce en molinos hasta conformar una pulpa con partculas de unos 180

micrones.

Flotacion: La pulpa producida en la molienda es sometida a un proceso en el cual el cobre y otros

materiales se concentran en espuma, la que es secada para su espesamiento y filtrado.

Espesamiento y filtrado de concentrados: mediante el espesamiento del material y un filtro de

prensa, el concentrado es secado hasta reducir su humedad a 9 %.

Cobre contenido en concentrado: producto minero obtendi a traves de la flotacion del mineral de

cobre. Sus principales componentes son cobre, azufre y hierro.

Transporte a Chagres: El concentrado de cobre es enviado a la Division Chagres donde se almacena

para luego ser fundido y transformado en anodos de cobre.

Relaves: desechos provenientes de los procesos mineros.

Los procesos relacionados con la oxidacion no seran mecionados ya que no se recorrieron sus inta-

laciones durante la visita.

Captulo 4

Planta de Sulfuros

La mayor parte del material extrado en faena, alrededor de un 85 % del total es procesado en la

planta de sulfuros. Al da esta recibe 23 [kton/da] de material.

La planta esta compuesta por las siguientes estaciones de trabajo:

Chancador Primario.

Molino SAG.

Chancador secundario y terciario.

Molienda Convencional.

Seccion de Flotacion.

Seccion de Filtrado.

Harneros.

Estanques de decantacion.

Pilas de acopio de concentrado de cobre.

Tranque de relabes.

En la figura 4.1 se muestra la distribucion de algunas de las estaciones antes mencionadas.

6

CAPITULO 4. PLANTA DE SULFUROS 7

Figura 4.1: Distribucion de estaciones de trabajo Planta de Sulfuros

4.1. Chancador Primario

Es el primer equipo encargado de triturar las rocas que vienen desde la faena. Los camiones cargados

con 25 [ton] (su capacidad maxima es de 40 [ton]) descargan en el buzon a razon de 1000 [ton/hr]

en maxima produccion y valores promedios de 800 a 950 [ton/hr]. Las rocas recibidas pueden tener

diametros de 1 [m] por lo general, para poder ser procesados correctamente en el chancador. En el

caso de existir material de mayor diametro se cuenta con el taladro neumatico montado en un brazo

hidraulico que rompe las piedras hasta un tamano adecuado.

El chancador es del tipo giratorio de pera. La pera esta constituida por acero al manganeso y es de

25 [ton] aproximadamente.

La granulometra salida del chancador primario es de 5 [in], la medida puede variar un poco depen-

diendo las condiciones de operacion y el desgaste de la pera del equipo, en casos de mayor desgaste el

valor llega a 7 [in].

CAPITULO 4. PLANTA DE SULFUROS 8

El material proveniente del chancador cae a la descarga del chancador, una correa corta que recibe

el impacto del material.

En las imagenes 4.2, 4.3, 4.4 y 4.5 se muestran algunas fotogrfas tomadas del chancador primario

durante la visita.

Figura 4.2: Descarga al chancador primario Figura 4.3: Chancador primario

Figura 4.4: Pantalla de control chancador primario Figura 4.5: Brazo hidraulico

4.2. Molino SAG

El este molino es alimentado con el mineral proveniente de uno de los dos stockpile que alimenta el

chancador primario, esta pila descarga en la correa alimentadora del SAG.

El flujo maximo de material qu