Análisis de Flujo en un pique de traspaso

•Alejandra Miranda•Carlos Nuñez•Fabiola Sagardia

• Profesor: Miguel Vera• Ayudante: Marcela Álvarez

Resumen Ejecutivo

• 3 tubos de diferente diámetro: 89,95 ; 55,78 ; 35,31.• Material chancado, diferentes granulometrías: ½ ; 3/8 ; ¼ ;

1/8; bajo ¼• Obtención densidad esponjada para cada granulometria,

densidad insitu.• Relación D/d para cada tubo: 89,95 fluye para ½ , 3/8, ¼, 1/8;

55,78 fluye para 3/8, ¼, 1/8.• Variación del Angulo de inclinación del tubo: 90°80°y 70°

D: 89,95 fluye 90°80°70° y cumple D/d>5D: 55,78 fluye para 70°80° y se colgó para d:3/4 y d:1/2para D: 35,31 poco optimo, eliminado.

IntroducciónEl escurrimiento del mineral a través de piques debe ser totalmente expedito y libre. Al almacenarse material en los conductos se produce un problema, ya que si el material se deja en un pique o un silo éste tiende a compactarse a medida que la columna crece, la roca tiende a formar un arco natural conocido como colgadura de un pique. El planificar correctamente las labores en minería disminuyen los costos operacionales y evitan la interrupción de la producción.

ObjetivosGeneral•Analizar flujo a través de un pique para saber como optimizar condiciones de traspasoEspecíficos•Calcular densidad in situ de una muestra•Calcular densidad esponjada de distintas granulometrías•Determinar FCV y el Factor de esponjamiento a partir de datos experimentales•Analizar como afecta la relación D/d al flujo del material y kvapil.•Determinar incidencia del ángulo de inclinación en el pique•Analizar como afecta la humedad en el material al traspaso de este•A partir de todas las variables anteriores, calcular ángulo optimo de inclinación del pique de traspaso

Materiales

• Harnero• Balanza Analítica• Tubos PVC de diámetros:

89.95mm, 55.78mm, 35.31mm

• Material chancado• Chancadora mandíbula• Mesa basculante• Probeta• Agua

Pruebas a realizarPruebas con granulometrías:•Sobre 3/4 (in)•Sobre 1/2 (in)•Sobre 3/8 (in)•Sobre 1/4 (in)•Bajo 1/4 (in)

Pruebas con piques inclinados en :•70°, 80°, 90°

Pruebas con piques de diámetro:•Tubo 1 : 89,95 [mm]•Tubo 2 : 55,78 [mm]•Tubo 3 : 35,31 [mm]

ResultadosPara cada tubo se calculó su volumen

Diámetro (m) Largo (cm) Volumen(cm3) Tubo 1 8.995 100 6357.4 Tubo 2 5.578 100 2443.7 Tubo 3 3.531 100 979.23

La densidad esponjada (gr/cm3) se calculó para cada tubo y granulometría

3/4(in) 1/2(in) 3/8(in) 1/4(in) bajo 1/4(in)

Tubo 1 1.198 1.243 1.256 1.299 1.305

Tubo 2 1.331 1.312 1.336 1.394 1.435

Tubo 3 1.252 1.273 1.297 1.381 1.507

*Densidad in situ de la roca: 2,57 gr/cm3

Al llenar el tubo en un 80% de su capacidad, simulando un pique real las densidades esponjadas obtenidas fueron:

Diámetro colpa

Diámetro tubos 3/4 1/2 3/8 1/4 -1/4 (1/8) 89.95 (3.55 in) 4.733 7.1 9.467 14.2 28.4 55.78 (2.203 in) 2.937 4.406 5.875 8.812 17.624 35.31 (1.391 in) 1.855 2.782 3.709 5.564 11.128

Por la teoría que indica Kvapil, según la relación D pique/d colpa debería ocurrir colgaduras en los siguientes casos

Granulometría (in) Densidad (gr/cm3) 3/4 1.245 1/2 1.303 3/8 1.323 1/4 1.422 Bajo 1/4 1.555

D/d >5, flujo continuo D/d 3-5, probabilidad de colgadura D/d <3, alta probabilidad de colgaduras

Análisis Flujo Seco

Angulo 3/4in 1/2in 3/8in 1/4in bajo1/4in70º F F F F F80º F F F F F90º F F F F F

Angulo 3/4in 1/2in 3/8in 1/4in bajo 1/4in70º C1 (25) F F F F80º F F F F F90º C2 (30) C3(30) C4 (20) F F

Angulo 3/4in 1/2in 3/8in 1/4in bajo 1/4in70º C1 (25) C2 (30) C3 (30) C4 (20) C5 (30)80º C6 (45) C7 (25) C8 (40) F F90º C9 (50) C10 (40) F F F

Tubo 1 ( 89.95 mm de diámetro)

Tubo 2 ( 55.78 mm de diámetro)

Tubo 3 (35.31mm de diámetro)

Análisis flujo húmedo

Angulo 3/4in 1/2in 3/8in 1/4in bajo 1/4in70º F F F F F80º F F F F F90º F F F F F

Angulo 3/4in 1/2in 3/8in 1/4in bajo 1/4in70º F F F F F80º F F F F F90º F F F F F

Angulo 3/4in 1/2in 3/8in 1/4in bajo 1/4in70º C1 (20) C2 (20) C3 (30) C4 (40) C5 (40)80º C6 (35) C7 (40) F F F90º C8 (10) C9 (10) F F F

Tubo 1 ( 89.95 mm de diámetro)

Tubo 2 ( 55.78 mm de diámetro)

Tubo 3 (35.31mm de diámetro)

Conclusión• Material fino tiende a producir cohesión y, por lo tanto,

por ello las colgaduras son menos probables en estos casos, pues no se producen estancamientos

• Presencia de agua aumenta la compactación del material• El ángulo, al cual el material fluye, es característico de

cada material, por lo que el resultado no es representativo para todos los tipos de roca, en nuestro caso el ángulo optimo es 80

• Es importante considerar todos los parámetros que afectan al flujo de un pique para poder disminuir la cantidad de posibles interferencias que pueden causar las colgaduras