proyecto planta concentradora parte 4

7/29/2019 Proyecto Planta Concentradora Parte 4

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Ing. Jesus Villalva

CLCULOS METALRGICOS

CHANCADORA DE QUIJADASLa tendencia en el diseo de chancadoras indica que si la malla es " entonces el

P80 es " y si la malla es " entonces el P80 es 3/16" que es aproximadamente lamitad de la abertura del tamiz.

Necesitamos una chancadora que procese 20 t de mineral en 10 horas de trabajo conun set de ". Con la frmula de Taggart tenemos:2.0 tph = 0.6 Largo " Largo = 6"Ancho = 6" 23 = 9"Los resultados indican que se debe instalar una chancadora 8"10" con " de set.Segn Bond:

hp7.42.0hp7.3P

hp7.3h

t0.2kw

hp341.1tkwh4.1P

kwh/t4.16"

1

"

1

t

kwh140627.0W

motor

util

util

hp10==

==

=

=

Siempre se considera la roca ms grande como el F80 para el clculo de la energarequerida por una chancadora por que el tamao ms grande es el que demanda lamayor cantidad de energa.

MOLINO DE BOLASCon el mtodo de Bond para circuito cerrado tenemos:

hp151.0hp15P

0.186

m3,840m3,840-m6,3507)-kwh/t14(86

f

m840,3kwh/t14

13000,4f

86m74

m6,350ReduccinRatio

hp15h24

t20

kw

hp341.1

t

kwh14P

kwh/t14m6,350

1m74

1tkwh1410W

preliminar

4

0

util

util

==

=

+

=

==

==

==

=

=

En la tabla de Mular vemos que esta potencia es para un molino con 2.5 pies dedimetro interior; a este dimetro le corresponde un factor f3 = 1.25 por lo tanto la

potencia real es 15 hp 1.0 1.25 = 18 hp. Esta potencia es mayor a los 7 hp de latabla de Mular por lo tanto longitud interna del molino es:

pies4.6hp7

pies2.5hp18 =

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Con este resultado podemos concluir que el molino que se debe instalar es el 3'6';hay que considerar que el mineral tiene dureza media (xidos) lo cual hace que lalongitud calculada anteriormente tenga cierto margen de holgura. Con un margende seguridad de 50% para la potencia del motor tenemos:

Pmotor = 18 hp 1.5 = 27 hp 30 hp

VELOCIDAD DEL MOLINOCon 80 % de velocidad crtica:

mx.%80rpm48V

rpm48pies5.2

6.76V

op

c

rpm38==

==

PESO DE BOLASSegn Taggart, para 40% de carga:

kg1,600== Lb500,3%35

%45pies5.5pies)(2.580BolasPeso 2

DISTRIBUCIN DE BOLASUsamos la frmula de Bond:

2"=

= "8.2

pies2.5%80

kwh/t142.8

350

m350,6B

3/15.0

En este caso no es necesario usar bolas de 3" por que el mineral no es tan duro como lossulfuros, por eso con bolas de 2" es ms que suficiente. La frmula de Bond es una

buena referencia para analizar y ajustar los pesos de las bolas segn las tareas demolienda requeridas.

Tabla 1. Distribucin de las Bolas.

Bola F()Peso PESO A

COMPRAR% kg2"2"

1"

1004214

582814

928448224

920 kg440 kg240 kg

TOTAL - 100 1,600 1,600 kg

CONSUMO DE BOLASEl consumo terico de bolas se calcula con la frmula emprica de Bond:

kg/t6.1kwh

kg12.0

t

kwh14

kg/kwh12.00.015)-(0.480.159BolasConsumo 0.34

==

==

El consumo terico es mucho mayor al consumo emprico que es 0.5 kg/t; por esa raznslo consideraremos el 60 % del promedio que es 0.7 kg/t.

De esta manera: Bolas/da13kg051.1

2"Bola

t

kg7.0

da

t20=

Con este valor calculamos el periodo de recarga teniendo en cuenta que se debe reponerel 10 % de la carga moledora total.

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dasBolas/2200==

==

Bolas/da140da

Bolas13das11

das11t20

da

kg0.7

t%)10kg600,1(RecargaPeriodo

HIDROCICLNEn este caso no se puede aplicar el mtodo de Krebs Engineers para el diseo delcicln por que el tonelaje es bajo. Este mtodo es real para tonelajes > 1,000 tpd.El balance de materiales del circuito de molienda/clasificacin indica que la pulpa aclasificar tiene un flujo de 56 m3/da es decir 10 gpm. En las curvas de operacin

proporcionadas por Krebs Engineers observamos que un cicln standard de 2"(D2B) tiene una capacidad de 10 gpm a 10 psi de presin; por lo tanto, ese es elcicln que se debe instalar. Slo basta uno de esos ciclones para el flujo requerido.Los fabricantes proporcionan el tamao correcto de inlet, vrtex y pex que dan elmximo rendimiento; sin embargo el ajuste final de las boquillas se hace durante elarranque de la planta concentradora.

TANQUES AGITADORESCada tanque trabaja independientemente uno del otro y cada tanque se ocupadurante (36h+12h) = 2 das por lo que es necesario 4 tanques para mantener una

produccin constante de 20 tpd. La capacidad de cada tanque debe ser de 40 m3 devolumen til segn el balance de materiales para que ingresen 20 t de mineral; siconsideramos que el volumen til slo ocupa el 80% de todo el tanque entonces:

)(m50%80

m40TanqueVol. 3

3

13'13'Tanque ==

En cianuracin es recomendable usar agitadores con alta velocidad de agitacinpara reducir la capa lmite de Nerst y aumentar la oxigenacin de la pulpa por esarazn es conveniente agitar entre 200 y 300 rpm.El manual de equipos DENVER recomienda un motor trifsico de 15 hp para estetanque de agitacin cuando el % de slidos es menor de 40% como en este caso,

por lo tanto:5Pmotor hp1=

El material de construccin es acero estructural ASTM 36 y segn la norma API ASME el espesor de la plancha debe ser:

)(cm0.49cm1.0kg/cm9.1)8.0kg/cm9562(

Dimetro)cm400(kg/cm9.1Espesor

kg/cm9.125.1)kg/cm5.0kg/cm033.1(P

kg/cm5.010

Altom4.0t/m32.1P

kg/cm033.1P

22

2

222total

23

mineral

2atm.

"=+

=

=+=

=

=

=

REPRESA DE AGUA

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El balance de materiales indica que para un da de proceso se necesitan 31 m3 deagua, sin embargo se debe tener 10% ms para el lavado de las cosechas,

preparacin de reactivos y limpieza general; por lo tanto el volumen a considerar es35 m3 de agua por da.Este volumen debe ocupar el 80% del volumen interno de la represa, por lo tanto el

volumen interno de la represa debe ser 45 m3

.La represa no necesita condiciones de sedimentacin por lo que no es necesario quesea rectangular. Si el fondo es cuadrado y la altura es la mitad del largo, entonceslas dimensiones internas de la represa sern:

45 m3 = (LL) 2L Largo = 4.5 m

Ancho = 4.5 mAlto = 2.2 m

BOMBA DEL CICLNEn el transporte de pulpas se calcula el dimetro nominal de la tubera que evitarla sedimentacin interna de las partculas ms pesadas.En este caso tomamos el 50% passing del molino primario por que de el salen las

partculas ms gruesas. En el grfico de Mc Cleivan observamos que el FL = 0.8para 50% -m270 y 25 % de slidos en volumen.En una tubera de 1" de dimetro nominal (Di = 0.026m) tenemos:

m/s2.1

4

m)026.0(

/sm100.64V

m/s7.01

1-2.8m026.0m/s8.928.0V

2

33-

op

5.02

c

=

=

=

=

Los resultados indican que el bombeo en la tubera de 1" es seguro por que V op >Vc; esto quiere decir que la tubera no se arenar (el mineral no se sedimentar en latubera). Por lo tanto se debe instalar una bomba que tenga este dimetro de tubera.La bomba comercial que se ajusta a este requerimiento es la 1"1" la cual tieneuna holgura (en el dimetro) que no afecta mucho la eficiencia del bombeo.La conexin de la bomba con el cicln se hace con mangueras de caucho las cualestienen una constante de rugosidad de C = 100.Con los accesorios de instalacin tenemos:

Tabla 2. Longitud Equivalente de los Accesorios.Accesorios Cantidad L/D Di

Long.Tubera

Tubera RectaBridasManmetroSuccin Entrada

-211

-52035

-1.04"1.04"1.04"

8.0 m0.3 m0.5 m0.9 m

TOTAL 9.7 mLos criterios de diseo son:Succin PositivaAltura de Descarga = 8 m

La Succin y Descarga tienen el mismo dimetroLa Succin es atmosfrica y la Descarga es a 10 psi de presin (0.7 kg/cm2)

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5/8

0.200.20

2.4

2.4m

1.9

1.2

)(cm0.39cm1.0kg/cm9.1)8.0kg/cm9562(

Ancho)cm240(kg/cm9.1Espesor

kg/cm9.125.1)kg/cm50.0kg/cm033.1(P

kg/cm50.0

10

m)1.2m9.1(t/m6.1P

kg/cm033.1P

22

2

222total

23

mineral

2atm.

"163=+

=

=+=

=+

=

=

Ing. Jesus Villalva

Flujo de Pulpa = 10 gpmCon estos datos y la frmula de Hazen y Williams tenemos:F(velocidad) = 0 mF(altura) = 8 m

m2.310g/ml46.1

kg/cm22.0kg/cm0.7

F(presin)

2)2

=

=

m2.1Tuberam100

m12Tuberam9.7

Tuberampor100m12)(1.04"

gpm)10(

100

1000.2083)F(friccin

4.8655

1.8585.1

==

=

=

CABEZA TOTAL = 12 m (40 pies)La curva de operacin de la bomba 1"1" indica que la velocidad del impulsordebe ser 1,250 rpm para que el flujo sea 10 gpm. Esta velocidad se reduce con las

poleas de la bomba y del motor. Los motores que se fabrican para los ciclones

siempre giran a 1,750 rpm.En la carta de la bomba 1"1" vemos que el BHP = 0.3 hp a 1,250 rpm y 10gpm; por lo tanto teniendo en cuenta que la densidad de la pulpa es 1.46 g/ml y conun margen de seguridad de 50% para la potencia del motor tenemos:

Pmotor = 0.3 hp 1.46 g/ml 1.5 = 0.6 hp 3 hp

TOLVA DE FINOSPara almacenar 20 t de mineral necesitamos:

33

m12

t/m1.6

t20UtilVol. ==

En este caso disearemos una tolva con un prisma en la parte superior y unapirmide truncada en la parte inferior para que facilite el desplazamiento de laspartculas.Asumiremos que el volumen de la parte superior de la tolva es el 85% del total yque las dimensiones son:L = Largoh = 54L

H = 2L

l = 10L

Segn los datos:12 m3 85% = (LL) 54L L = 2.4 m

h = 1.9 mH = 1.2 ml = 0.20 m

El material de construccin es acero estructural ASTM 36 y segn la norma API ASME el espesor de la plancha debe ser:

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CANCHA STOCK

Para 20 t de mineral:

5m)(5mm5.0

m12Utilrea

:tenemosaltodem0.5depilaunaCon

m12t/m1.6

t20UtilVol.

3

33

=

==

2m24

CANCHA DE RELAVESEl poco tonelaje de la planta concentradora no justifica la recuperacin del agua delos efluentes por lo tanto el diseo consistir en calcular las dimensiones de una

poza (sin gemomenbrana) que tenga capacidad para almacenar los 40 m3/da derelave por un ao. Segn los datos tenemos:

33

m600,14da

m40das365PozaVol. ==

Este volumen debe ocupar el 80% de la relavera, por lo tanto el volumen interno dela cancha de relaves debe ser 18,000 m3.La relavera no necesita condiciones de sedimentacin por lo que no es necesarioque sea rectangular. Si el fondo es cuadrado y la altura es de 4 m, entonces lasdimensiones internas de la cancha de relaves sern:

18,000 m3 = (LargoLargo) 4 m Largo = 67 mAncho = 67 mAlto = 4 m

REACTIVOSPara una semana de trabajo se necesitan:

kg130recup.%86g2.0

kg

t

g15t20Carbn

kg420tkg0.3

dat20das7NaCN

kg280t

kg0.2

da

t20das7NaOH

Tanqueporkg150

kg500

kg300

==

==

==

FUENTE DE ENERGAChancadora 8"10" = 10 hpMolino 3'6' = 30 hpTanques 13'13' = 415 hpBomba 1"1" = 3 hpFaja 10"4m = 1 hpOtros (10%) = 10 hp

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TOTAL = 150 hp (110 kw)

DISTRIBUCIN DE REAS Y PROCESO

INVERSIN Y UTILIDADES

Las cantidades que se muestran a continuacin se han estimado en base a los costos decada uno de los materiales que se necesitan. Estos valores econmicos nos indican quela inversin total se puede recuperar en 1 mes de trabajo continuo.En el costo de mineral tambin se incluye el transporte y carguo desde la mina hasta la

planta concentradora.Las ventas se calculan teniendo en cuenta que el precio internacional del oro es US$660 por onza y considerando que la empresa desorbedora de carbn hace un descuentototal de 95% por impuestos y proceso. Adems se considera que el proceso de la plantaes continuo durante todo el mes y por lo tanto en un mes se podrn procesar 600 t de

mineral de cabeza.Una evaluacin econmica de este proyecto nos indica que las variables mas influyentesson el precio internacional del oro y el tonelaje mensual procesado; la influencia de larecuperacin, ley de oro y maquila no es muy significativa.

INVERSIN TOTALEquipos = US$ 60,000Materiales = US$ 3,000Mineral = US$ 3,600Imprevistos = US$ 3,400

US$ 70,000 UTILIDADES

por t280$USdesorcin95%recup.90%t

Auoz5.0

Auoz

660US$Ventas ==

Maquila = US$ 20 por tMineral = US$ 100 por tSaldo = US$ 160 por t

mespor100,000US$==mes

t600

t

160US$UTILIDAD

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