Aluviales Tercer Examen
Aluviales Tercer Examen
Aluviales Tercer Examen
𝐴 0.024
• r= = = 0.0279 m
𝑃 0.86
• 𝜇 = 0.025 (para canalones metálicas y rifles tipo
húngaro modificado)
• Aplicando la fórmula de Kutler:
𝟏 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓 𝟏 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓
+𝟐𝟑+ +𝟐𝟑+
𝝁 𝒔
• C= 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓 𝝁 = 𝟎.𝟎𝟐𝟓 𝟎.𝟎𝟗
𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓 𝟎.𝟎𝟐𝟓 = 𝟏𝟒. 𝟏𝟕𝟕1
𝟏+(𝟐𝟑+ ) 𝟏+(𝟐𝟑+ )
𝒔 𝒓 𝟎.𝟎𝟗 𝟎.𝟎𝟐𝟕𝟗
• Reemplazando en la fórmula de Chezy:
• V= C 𝑟𝑆 = 14.1771 0.0279 𝑥 0.09 = 0.7104 m/s
• Caudal:
60𝑠
• Q= V x A = 0.7104 m/s x x 0.024 m2 = 1.022979 m3/min
1𝑚𝑖𝑛
264.201 𝑔𝑙𝑛
• Q= 1.022979 m3/min x = 270.2721 gln/min
1𝑚3
9765 𝑡𝑛 1ℎ 𝑚3 𝐻2 𝑂
Volumen de agua requerida = 𝑥 = 6.78125
24ℎ 60𝑚𝑖𝑛 𝑚𝑖𝑛
• Volumen total de agua requerida para tratar 2500 m3/dia de grava.
264.201𝑔𝑙𝑛
• Volumen de agua requerida = 6.78125 m3/min x =
1𝑚3
1791.61 gln/min
Número de sluices requeridos
Volumen de pulpa (Gln/min
% de finos = 2500 x 0.35 = 875 m3
Densidad del agua = 1tn/m3
1𝑚3 264.201𝐺𝑙𝑛
875 𝑚3+ 9765𝑥
1𝑡𝑛 𝑚3
Volumen de pulpa = 60𝑚𝑖𝑛
24ℎ 𝑥
1ℎ
Volumen de pulpa = 1792.22067 gln/min.
1792.22067 𝐺𝑙𝑛/𝑚𝑖𝑛
N° de Sluices = = 6.631172 ≅ 7 Sluices
270.2721𝐺𝑙𝑛/𝑚𝑖𝑛
Por lo tanto de requiere 2 baterías de 4 sluices a un lado y 3 sluices al
otro lado.
• Problema N° 2
• Calcular la cantidad de agua necesaria para procesar 3000 m3/día de
grava aurífera en una planta de lavado semi estacionaria; asimismo,
determinar el número de baterías, siendo cada batería formado por 6
sluices de acuerdo a los datos adicionales que a continuación se indican:
• 1.- Pendiente del canalón principal 16 %
• 2- Pendiente de sluicies (S) 8%
• 3.- densidad de la pulpa 17%
• 4.- Sección de agua (Amojada) 0.020 m2
• 5.- Ancho de Sluices (a) 75 cm.
• 6.- % de gruesos que se eliminan por el contracorriente = 60 %
• 7.- Peso específico de la grava aurífera = 1.9 Tn/m3
• 8.- Coeficiente de rugosidad de los canalones = 0.028
Solución:
a) Ecuaciones de Chezy:
V = C 𝑟. 𝑠
𝐴 𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑎 (𝑚 2)
𝑟=
𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 (𝑚 )
• Area mojada = h * a
𝐴𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑎 (𝑚2) 0.020 𝑚2
• h= = = 0.03 m
𝑎 0.75
• Perímetro mojado = 2h +a= 2(0.03) +0.75) = 0.81 m
0.020 𝑚2
• r= = 0.025 𝑚
0.81 𝑚
• Según Kutter:
𝟏 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓 𝟏 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓
𝝁
+𝟐𝟑+ 𝒔 +𝟐𝟑+
• C= 𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓 𝝁 = 𝟎.𝟎𝟐𝟓 𝟎.𝟎𝟖
𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟓𝟓 𝟎.𝟎𝟐𝟓 = 𝟏𝟑. 𝟓𝟖27
𝟏+(𝟐𝟑+ 𝒔
) 𝟏+(𝟐𝟑+ 𝟎.𝟎𝟖 )
𝒓 𝟎.𝟎𝟐𝟓
𝑚
• V = 13.5827 0.025 𝑥 0.08 = 0.6074
𝑠
𝑚 60𝑠 264.201 𝐺𝑙𝑛
• Q=VxA = 0.6074 𝑥 𝑥 0.020 𝑚2 𝑥 = 192.57 𝑔𝑙𝑛 /𝑚𝑖𝑛
𝑠 1 𝑚𝑖𝑛 1 𝑚3
• Cálculo de agua necesario:
𝑚3 𝑇𝑛
• Peso del mineral fino = 3000 𝑥 0.40 𝑥 1.9 =
𝑑í𝑎 𝑚3
2280 Tn/día
2280
• Peso de la pulpa = 13, 411.76 𝑇𝑛
0.17
• Peso del agua 13,411.76 – 2280 = 11,131.76 tn/día
• 𝑉𝑜𝑙. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 =
𝑇𝑛 1𝑚3 264.201𝐺𝑙𝑛 1𝑑í𝑎
11,131.76 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 1ℎ/
𝑑𝑖𝑎 𝑇𝑛 𝑚3 24ℎ
60 min
Volumen total de agua requerida = 204237 Gln/min
% de finos 3000 x 0.40 = 1200 m3
𝐺𝑙𝑛
1200 𝑚3+ 11,131.76 𝑥 264.201
𝑚3
Volumen de pulpa = 60𝑚𝑖𝑛 =
24ℎ 𝑥
ℎ
2262.54 𝐺𝑙𝑛 / min
12
N° de baterías = = 2 baterías.
6
5.6 CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS:
INTRODUCCIÓN
El uso de la fuerza centrífuga para mejorar la eficiencia de la
concentración gravitacional de finos sería, de modo análogo,
teóricamente posible, y fue motivada por la pérdida elevada de
valores minerales asociados a las fracciones finas. La operación delos
concentradores centrífugos se basa en el principio de aumentar el
efecto gravitacional con el propósito de conseguir una mayor
eficiencia en la recuperación de las partículas finas.
Separadores centrífugos fueron desarrollados en la Unión Soviética
en los años 50 y también fueron empleados en la China por veinte
años para el tratamiento de relaves de menas de estaño y tungsteno.
Solo después se prestó mayor atención al potencial de estos equipos
en el Occidente.
• La utilización de concentradores centrífugos para el beneficiamiento
de menas auríferas fue una novedad tecnológica introducida en la
década del80 en el Occidente.
• Fueron empleados inicialmente con menas aluvionares,
posteriormente tuvieron su aplicación extendida a menas primarias.
• La versatilidad de los concentradores centrífugos incluye:
• a) Modelos de capacidad variable.
• b) Porcentaje de sólidos en peso de la alimentación que varía de 20%
a 40%.
• c) Mayor posibilidad de recuperación de finos, si se comparan con
equipamientos convencionales de concentración gravitacional.
• d) Tienen un costo relativamente bajo de operación y de mantención
• Estas características asociadas al costo relativamente bajo de la
operación y de la mantención, pueden explicar la larga diseminación
de ese tipo de concentradores en la industria minera a nivel
mundial. Merecen destaque los concentradores centrífugos Knelson,
Falcon, el jig centrífugo Kelsey y el concentrador Multi-Gravity
Separator.
• USO DE CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS
• 1. Cuando los muestreos de un depósito aluvial indican presencia de
oro libre.
• 2. Cuando las pruebas metalúrgicas han confirmado la presencia de
oro libre en circuitos de roca dura.
• 3. Cuando se ha detectado la presencia de oro en las colas de los
procesos de molienda.
4 . Cuando se ha detectado una alta cantidad de oro en la carga
circulante.
5. Un concentrador centrífugo no debe usarse para recuperar oro
en los siguientes casos: si el oro es refractário; si el oro está
encapsulado; si el oro no se encuentra en su estado libre (a
menos que la gravedad específica global de la partícula que
contiene el oro es alta en relación a la ganga).
DONDE SE USA UN CONCENTRADOR CENTRÍFUGO
1. En un placer con oro aluvial.
2. En el circuito primario de molienda de roca dura.
3. En la recuperación de oro como subproducto en circuitos de
molienda de minerales metálicos.
4. En la recuperación de oro de concentrados de
flotación.
5. En la recuperación de oro en retratamiento de
colas.
6. En la recuperación de oro para elevar la ley del
concentrado.
7. En la recuperación secundaria de oro y metales de
alta gravedad específica como plata, mercurio y
platino.
5.7. CONCENTRADOR CENTRÍFUGO KNELSON
CONCENTRADORES KNELSON CARACTERÍSTICAS GENERALES
Los concentradores Knelson se fabrican desde tamaños de laboratorio
hasta unidades de alta producción.
El concentrador recupera partículas de oro de tamaños que van desde
¼”hasta aproximadamente 1 micrón.
En estos concentradores el problema de compactación del mineral que
pudiese originar la fuerza centrífuga, fue solucionado introduciendo
agua a presión en el sistema, contrabalanceando la fuerza centrífuga en
el cono de concentración.
Durante la operación de estos concentradores todas las partículas están
sujetas a una fuerza equivalente a 60 g, que es lo que permite que el
concentrador pueda recuperar partículas finas.
CONCENTRADORES CENTRÍFUGO KNELSON: DESCRIPCION DEL
PROCESO.
El concentrador centrífugo Knelson consiste de un cono perforado con
anillos internos y que gira a alta velocidad. La alimentación, que en
general debe ser inferior a 1/4”, es introducida como pulpa (20-40%
sólidos en peso) por un conducto localizado en la parte central de la
base del cono. Las partículas, al alcanzar la base del cono, son
impulsadas para las paredes laterales por la acción de la fuerza
centrífuga generada por la rotación del cono. Se forma un lecho de
volumen constante en los anillos, los cuales retienen las partículas más
pesadas, mientras que, las más livianas son expulsadas del lecho y
arrastradas por arriba de los anillos para el área de descarga de relaves
en la parte superior del cono.
El concentrador centrífugo knelson, usado en la concentración de
minerales de oro, ha mostrado ser un buen equipo porque efectúa
una separación con alta eficiencia, posee una elevada capacidad de
procesamiento y sus costos de operación y mantención son
relativamente bajos. Está compuesto principalmente por un cono
truncado de poliuretano que rota a 400 rpm, cuya superficie interna
está formado por una serie de rifles anulares horizontales de igual
profundidad. La velocidad del movimiento de rotación genera una
fuerza centrífuga del orden de 60 g, llevando las partículas de
material hacia la periferia, donde las partículas mineralógicas de
mayor peso tienen tendencia a entrar en los espacios inter-rifles,
mientras que las partículas livianas son transportadas hacia la parte
superior externa.
CONO DEL CONCENTRADOR KNELSON
GENERACION DE CONOS PARA EL KNELSON
• Hay una variación del campo centrífugo con la altura del cono. Así,
en los anillos inferiores, hay una tendencia a recuperar las partículas
mayores del mineral de mayor densidad, en cuanto a los anillos
superiores, donde el radio del cono es mayor (es decir, mayor fuerza
centrífuga), allí los minerales más finos aún pueden ser recuperados.
• La compactación del material del lecho se evita por la inyección de
agua a través de los hoyos en los anillos. El agua es alimentada a
partir de una camisa de agua fija externa al cono. Esta agua fluidiza
el lecho de concentrado permitiendo que las partículas más densas,
inclusive finas, penetren en el lecho bajo la acción dela fuerza
centrífuga, varias veces superior a la fuerza de gravedad.
• Al final de un periodo de operación (en torno de 8-10 horas) el
concentrado que queda en los anillos es colectado y se retira por el
fondo del cono.
CONCENTRADOR CENT´RIFUGO KNELSON ESPACIOS INTER
RIFFLES Y AGUA DE CONTRAPRESIÓN
La eficiencia del proceso es posible, si se evita la compactación
del lecho de partículas de ganga dentro de los espacios inter-
riffles, es decir, solamente si este lecho es mantenido dentro de
un estado de fluidización apropiado. El procedimiento adecuado
para la fluidización del lecho de partículas se puede realizar con
un circuito hidráulico externo.
El agua es inyectada dentro del cono a través de un ensamble de
perforaciones, de aproximadamente 800 µm de diámetro, los
cuales son practicados en forma tangencial en la pared del cono
ya la misma altura dentro de cada espacio inter-riffles.
• Esta agua de contrapresión desarrolla una fuerza que una vez
ajustada, permite contrarrestar la fuerza resultante, a la cual están
sometidas las partículas del lecho dentro del cono que está girando,
de ese modo se asegura la fluidización del lecho. El agua se inyecta en
dirección opuesta a la rotación del cono, lo cual hace que las
partículas continúen en movimiento y se concentren las partículas
pesadas.
• CONCENTRADOR CENTRÍFUGO KNELSON: CICLO DE CONCENTRACIÓN
• La duración del ciclo de concentración varía dependiendo de la
aplicación.
• Típicamente los tiempos de duración de un ciclo de concentración
serían los siguientes:
• 1. Material aluvial: 8 a 24 horas.
• 2. Roca dura: 1 a 6 horas.
• CONCENTRADOR CENTRÍFUGO KNELSON: PARAMETROS
OPERACIONALES
• Los parámetros operacionales generalmente más manipulados son
el porcentaje de sólidos y la presión de agua de fluidización. La
granulometría de la mena también es un factor importante a ser
considerado; el límite es de 6mm, no habiendo límite inferior
especificado (de acuerdo con los fabricantes).La razón másica
obviamente debe ser también tomada en cuenta.
• SERIES DE MODELOS DE KNELSON
• Hay tres series de modelos Knelson:
• 1. Serie de descarga manual (MD).
• 2. Serie de descarga central (CD).
• 3. Serie de servicio pesado (XD):
SERIES DE DESCARGA MANUAL (MD)
KELSON DE LABORATORIO