Celda de Flotacion

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! " " ! " # $ ! " ! # !$ % & ' ( $ %$! ! & ) * +,,-DEDICATORIAA la memoria de m aorada esposa: Carmen Gladys Vsquez Martin Quien vivir siempreEn nuestros corazones.A mis hijos:Myluska, Pedro, Carmen del Pilar y Jacqueline,Con el cario de siempre.A mis nietos:Rodrigo, Angelita y DavidEsperanza del futuro promisor.AGRADECIMIENTOAl Ing. M.Sc. Pablo A. Nuez Jara, Decano de la Facultad de IngenieraGeolgica, Minera, Metalrgica y Geogrfica, respetado profesor y consejero.Al Ing. M.Sc. Daniel F. Lovera Dvila, Asesor de la Tesis por su comprensin y apoyo.A todos los profesores de Postgrado de la Facultad por sus enseanzas, consejos y recomendaciones.Al Ing. M.Sc. Juan Zegarra West, Prestigioso Metalurgista, Gerente de ATIMMSA, por darme la oportunidad y confianza para dirigir las pruebas de pilotaje con la celda Jameson.INDICEDEDICATORIA AGRADECIMIENTO RESUMEN EJECUTIVO

PginaCAPITULO I: INTRODUCCION 11.1 DESCRIPCION DEL TEMA 11.2 ANTECEDENTES 21.3 MATRIZ DE CONSISTENCIA 5CAPITULO II: CINETICA DE LA FLOTACION 7CAPITULO III: EQUIPOS DE FLOTACION13

3.1 CELDAS DENVER SUB A15

3.2 CELDAS AGITAIR18

3.3 CELDAS DE COLUMNA20

CAPITULO IV: PROTOTIPO DE CELDA DE FLOTACION JAMESO N23

4.1 ENSAMBLAJE DE LA CELDA23

4.2 PRINCIPIOS GENERALES DE OPERACIN28

4.3 DESCRIPCION DEL EQUIPO Y SUS INSTRUMENTOS30

4.4 PUESTA EN MARCHA DE LA CELDA32

4.5 DETERMINACIONES IMPORTANTES34

4.6 CALCULOS IMPORTANTES38

4.7 PARALIZACION DE LA CELDA JAMESON44

CAPITULO V: PRUEBAS METALURGICAS DE PILOTAJE45

5.1 PRUEBAS METALURGICAS PRELIMINERES49

5.2 PRUEBAS METALURGICAS DE SELECCIN DE VARIABLES50

5.3 PRUEBAS METALURGICAS CON DISEO FACTORIAL51

5.4 PRUEBAS DE OPTIMIZACION CON DISEO HEXAGONAL56

5.5 PRUEBAS METALURGICAS FINALES58

CAPITULO VI: EVALUACION DE LOS RESULTADOS61

6.1 EVALUACION DE LAS PRUEBAS PRELIMINERES61

6.2 EVALUACION DE LAS PRUEBAS DE SELECCIN DE VARIABLES62

6.3 EVALUACION DELAS PRUEBAS CON DISEO FACTORIAL6.4 EVALUACION DE LAS PRUEBAS DE OPTIMIZACION CON63

DISEO HEXAGONAL73

6.5 EVALUACION DE LAS PRUEBAS FINALES80

CAPITULO VII: EVALUACION ECONOMICA 82CAPITULO VIII: CONCLUSIONES Y RECOMEND ACIONES88

8.1 CONCLUSIONES88

8.2 RECOMENDACIONES89

BIBLIOGRAFIA90

ANEXO 93ABSTRACTNowadays, the flotation machines more used in minerals concentration are the flotation cells Sub Denver "A", Agitair, and the Column, teams highly mechanics and/or tires of high operation costs and maintenance.The cell Jameson of simple principle, is a compact unit and high efficiency for miningflotation, developed by the Prof. Jameson from the University of Newcastle, Australia.The main objective of the study is, replace the cells flotation from the circuits cleaner of zinc for a cell Jameson.The mining tests at level pilot have been developed in the Shorey ConcentrationPlant from Nor Peru Mini ng Corporation.Technical and economic evaluation of the results. Conclusions of the study:The pilot Jameson cell have been operated efficiently, is compact equipment and easily handed.The concentrated law obtained is from 57.31% of zinc and the recovery of 89.20%superiors to the current operations of plant. Economic efficiency (EE%) is increased in 9.31%.A Jameson cell can be replaced in an efficient form, to eight cells Sub "A from 40cubic feet each one, in the cleaner stages of zinc from the Shorey ConcentrativePlant.RESUMEN EJECUTIVOLa flotacin es un proceso metalrgico de separacin de materias de distinto origen que se efecta desde sus pulpas acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus propiedades hidroflicas e hidrofbicas, donde tiene mucha importancia la mquina de flotacin.Actualmente las mquinas de flotacin mas usadas por su importancia tecnolgica, son las celdas de flotacin Denver Sub A, Agitair, y de Columna, equipos netamente mecnicos y/o neumticos de altos costos de operacin y mantenimiento. Se propone cambiar estas deficiencias, mediante el uso de celdas de nueva generacin, en la compleja metalurgia peruana.La celda Jameson de principio sencillo, es una unidad compacta y de alta eficiencia para flotacin de minerales, desarrollada por el Prof. Jameson de la Universidad de Newcastle, NSW 2308, Australia en cooperacin con la campaia Mount Isa Ltd. La celda se est usando en muchas partes del mundo, reportando operaciones eficientes.El principal objetivo del estudio es reemplazar las celdas de flotacin de los circuitos cleaner de zinc por una celda Jameson.Las pruebas metalrgicas a nivel piloto se han desarrollado en la Planta Concentradora Polimetlica de Shorey de Corporacin Minera Nor Per, en los circuitos cleaner de zinc, por encargo de la Gerencia del Departamento de Metalurgia de la empresa Alta Tecnologa en Investigacin Minera y Metalrgica (ATIMMSA).Se prepar y desarrollo el siguiente programa escalonado tpico de pruebas metalrgicas de pilotaje:

Pruebas metalrgicas preliminares Pruebas metalrgicas de seleccin de variables Pruebas metalrgicas con diseo factorial

Pruebas metalrgicas de optimizacin con diseo hexagonal Pruebas metalrgicas finales. Evaluacin tcnica y econmica de los resultados.Del estudio determinamos las siguientes conclusiones: La celda piloto Jameson oper eficientemente, es un equipo compacto y de fcil manejo. La ley de concentrado obtenido es de 57.31 % de zinc, superior en 3.29% a la ley de concentrado que se tiene en planta, similarmente la ley de plata se incrementa en 0.31 onz/TCS. La recuperacin de zinc se incrementa de 85.08% a 89.20% y la de plata de46.1% a 47.8%. La evaluacin econmica realizada mediante la EE% (eficiencia econmica) determin una diferencia a favor de las pruebas metalrgicas a nivel piloto con celda Jameson de 9.31 % sobre las operaciones actuales de la planta, a esto habra que aadir una reduccin de los gastos en energa elctrica, repuestos y mantenimiento en general. Los resultados tcnicos y econmicos obtenidos hacen atractivo el proyecto. Una celda Jameson puede reemplazar en forma ms eficiente, a ocho celdas sub A de 40 pies cbicos cada una, en las etapas cleaner de zinc de la Planta Concentradora de Shorey.NOMENCLATURAn Nmero inicial de partculas disponibles para la flotacin.N Nmero de burbujas introducidas en la pulpa en la unidad de tiempo. F Fuerza promedia con que las partculas se adhieren a las burbujas.t Tiempo de flotacin.K Constante que rene las caractersticas de la mquina de flotacin. R Recuperacin metalrgica.K1 Constante especfica para todo mineral. PdP Densidad de la pulpa.U Velocidad del fluido o pulpa. Co Coeficiente de orificio.Q Flujo volumtrico. A Area del orificio.D Dimetro del orificio.Gc Factor de conversin fuerza/masa. Mc Flujo msico de concentrado.Qw Flujo de agua de lavado. Xc % Slidos (peso).Jg Velocidad Superficial del aire en la Celda. Z Centro del diseo.Z j Radio del seo.Y i o Replicas en el punto central del diseo._Y o Promedio de todas las replicas.no Nmero de replicas en el centro del diseo. Zoj Centro del diseo para la variable j.Z j Radio del diseo para la variable j. Resultado de la divisi n ZoTMD Toneladas mtricas por da. TMS Toneladas mtricas secas.

entre Z j .TMSN Toneladas mtricas secas netas. TCSPH Toneladas cortas secas por hora. Vc Valor de concentrado por unidad.M Contenido de metal en el concentrado. D Deducciones por prdida metalrgica. P Precio del metal.f Factor de precio.T Maquila de tratamiento. PB Precio Base.X Deducciones por impurezas. Y Crditos por subproductos. e Escaladores.pH Variacin de hidrgeno.% Porcentaje. Kpa Kilopascal.Oz/TC Onzas por tonelada corta. m/s Metros por segundo.M3/s Metros cbicos por segundo.CAPITULO IINTRODUCCION1.1. DESCRIPCION DEL TEMALa flotacin es un proceso metalrgico de separacin de materias de distinto origen que se efecta desde sus pulpas acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus propiedades hidroflicas e hidrofbicas. En general, es un proceso de separacin, pues se trata de la individualizacin de las especies mineralgicas que representaban anteriormente una mezcla mecnicamente preparada.Cuando las especies tiles constituyen una fraccin menor del mineral y las especies estriles son de gran volumen, las separaciones por flotacin toman el aspecto de un proceso de concentracin.La flotacin es un proceso sumamente complejo donde intervienen muchas variables que se explican mejor mediante el estudio de la cintica de la flotacin o sea, la recuperacin de especies minerales en la espuma en relacin con el tiempo.Sin entrar en detalles del mecanismo cmo se unen las partculas con las burbujas, se pueden considerar los fenmenos en forma estadstic