tolvas para la mineria subterranea,diseño y requerimientosDescripción completa
EVALUACION DEL PROYECTO-FABRICACION DE TOLVAS, RANFLAS Y CAMABAJASDescripción completa
Tolvas en mineriaDescripción completa
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El diseño de tolvas es de suma importancia para el abastecimiento de minerales a la planta concentradora de una manera fluida, por estas razones el diseño de tolvas tanto de finos como de gr…Descripción completa
Descripción: tolv minerls
metalurgiaDescripción completa
Diseño de Tolvas mineriaDescripción completa
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Inspección y Mantenimiento de Tolvas KOMATSU
Criterios para el diseño de una tolvaDescripción completa
Descripción: tolvas unjbg
proceso fabricación de tolvas camiones minerosDescripción completa
En el diseño de tolvas, canchas stock y carros mineros se utiliza mucho la densidad aparente del mineral “ρa”; esta densidad aparente es menor a la densidad real del mineral y se calcula con las siguientes fórmulas: ρa
ρa
Peso de Muestra
Volumen del Recipiente
G.E. (100 % % Espacios Vacíos)
La gravedad específica de un mineral “G.E.” es igual a la la densidad del mineral entre la densidad del agua. La densidad del agua es prácticamente 1 g/ml entre 0 °C y 30 °C por lo tanto la densidad del mineral es igual a la gravedad específica en ese rango de temperatura. La gravedad específica no tiene unidades por que es una división de densidades. CÁLCULO DE LA G.E. CON EL” MÉTODO DE LA FIOLA” Este método requiere una fiola de 50 ml y una muestra molida hasta la malla # 100. Primero se pesa la muestra, luego el agua, el agua con la muestra y se aplica aplic a la fórmula de abajo. MUESTRA
AGUA
G.E.
AGUA CON MUESTRA
Muestra Agua
(Muestra Agua con Muestra )
― 21 ―
CÁLCULO DE ÁREAS Base Altura 2 A parale log ramo (recto / oblicuo ) Base Altura A triángulo(recto / oblicuo )
A trapecio (recto / oblicuo ) A círculo
(a b)
2
a b
Altura
r 2
A elipse a b
CÁLCULO DE VOLÚMENES
L
V prisma (recto / oblicuo ) A base Altura Vcilindro(recto / oblicuo ) A base Altura Vtronco pirámide (recta / oblicua ) Vtroncocono (recto / oblicuo ) Vcuña recta
Altura
3 Altura
3 d c a a b c 2 3
c
(A base A base A s A s )
(A base A base A s A s )
a
b
d
El área “As” es de la base superior del objeto. En el cálculo de áreas y volúmenes, la altura siempre es vertical a la base inferior.
ESPESOR DE PLANCHAS PARA TANQUES Y TOLVAS Según la norma API – ASME: Espesor
Pi Di 2 Pi
c
Donde: Espesor de la Plancha (cm). Pi = Presión Interna (kg/cm2). Di = Diámetro Interno (cm).
= Esfuerzo Admisible de Trabajo (kg/ cm2). = Eficiencia de Junta Soldada (entre 0.8 y 0.9).
c = Tolerancia para Corrosión (entre 0.1 cm y 0.3 cm). Para el cálculo de la presión interna “Pi” se usan las siguientes fórmulas:
Pc arg a Pi
G.E. Hc arg a 10
Patmosférica
1.25 Pc arg a
Donde: Pcarga
=
Presión de la Carga (fluido o mineral, kg/cm2).
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L
2
d
G.E.
=
Gravedad Específica de la Carga.
Hcarga =
Altura de la Carga (m).
Pi
=
Presión Interna (kg/cm2).
1.25
=
Factor de Seguridad.
DIMENSIONAMIENTO DE TANQUES Y TOLVAS La guía para procesamiento de minerales de FLSmidth Minerals indica que para tolvas de gruesos se considera un 20 % de espacios vacíos y un ángulo de reposo del mineral de 40°. Asimismo, para tolvas de finos se considera un 40 % de espacios vacíos y un ángulo de reposo del mineral de 30°; sin embargo, estos valores deben calcularse porque varían según las características del mineral. El ángulo de la tolva de finos y de gruesos es 15° más que el ángulo de reposo del mineral. Como referencia se tiene las siguientes capacidades de tolvas. PARA PLANTAS < 1,000 TMS/día: Tolva Gruesos = 50 % del tonelaje procesado por día ó 200 TMS como máximo. Tolva Finos
= 100 % del tonelaje procesado por día ó 300 TMS como máximo.
PARA PLANTAS ≥ 1,000 TMS/día: Tolva Gruesos = tantas tolvas de 200 TMS hasta completar las TMS/día. Tolva Finos
= tantas tolvas de 300 TMS hasta completar las TMS/día.
En las tolvas cilíndricas tenemos: H = 1.7 × D D = 3×d H = 3×h S = 4" a 6" menos que el ancho de la faja transportadora. D
TOLVA FINOS H
d h S ― 23 ―
E1: A las 8:30 am se para el circuito de chancado para hacer el mantenimiento del apron feeder; a esa hora la tolva de finos tiene 43 TMS de mineral. La capacidad de la planta y del circuito de chancado es 250 TMS/día y 32 TMS/h respectivamente. Calcular: a) La hora en que se termina el mineral de la tolva de finos. b) La hora en que se llenará la tolva de finos si el chancado se re-inicia a las 11:00 am; la tolva de finos tiene una capacidad de 175 TMS.
SOLUCIÓN: a)
Según los datos: Mineral a Moler
250 TMS
día
10.4 TMS/h día 24 horas 43 TMS Horas por Moler 4.1 horas (4 horas y 6 minutos) 10.4 TMS/h Por lo tanto : 8 : 30 am
4 : 06 h 12 : 36 pm
b)
Hasta las 11:00 am tendremos: Horas Molidas 11 : 00 am - 8 : 30 am 2.5 h Mineral Molido
2.5 h 10.4 TMS/h
Stock en Tolva Finos
26 TMS
43 TMS - 26 TMS 17 TMS
Para llenar la tolva de finos se requerirá : Mineral por Chancar 175 TMS - 17 TMS 158 TMS Horas por Chancar
158 TMS
4.9 horas (4 horas y 54 minutos) 32 TMS/h Por lo tanto, la tolva de finos se llenará a las : 11 : 00 am
4 : 54 h 3 : 54 pm
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E2: El tratamiento actual de una planta concentradora es 672 TMS/día sin embargo los equipos de chancado y molienda tienen capacidad para tratar 20 % más del tonelaje actual si es que se aumenta las horas de chancado. Cuáles deben ser las nuevas horas de chancado que permitirán procesar 20 % más del tonelaje actual?. La capacidad de la tolva de finos es 450 TMS de mineral y el esquema actual de chancado es el siguiente: TOLVA DE GRUESOS
TOLVA DE FINOS Chancado 8 horas
Molienda 24 horas
SOLUCIÓN: Cuando una planta va a procesar más tonelaje de lo normal por un breve periodo de tiempo no es necesario comprar equipos de mayor capacidad tan sólo hay que aumentar las horas de chancado y el problema está resuelto. En este caso es necesario chancar en dos guardias para cumplir con el nuevo tonelaje requerido. Según los datos: Mineral a Chancar Mineral a Moler
672 TMS t
672 TMS 24 horas
Mineral Acumulado
1.2 806.4 TMS/t
1.2 33.6 TMS/h
806.4 TMS t
33.6 TMS h
Por lo tanto : 450 TMS
806.4 TMS 33.6 TMS t t 10.6 horas 11 horas t h
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E3: a) La tolva de gruesos de una planta concentradora tiene capacidad para 200 TMS de mineral sin embargo sólo se llenó hasta la mitad y en 4 horas de chancado queda vacía. Cuanto mineral quedó en la tolva de finos luego de terminar el chancado?. El mineral se muele a 8.4 TMS/h. b) Calcular la capacidad mínima de la tolva de finos de una planta concentradora de 200 TMS/día si el tiempo de chancado es 8 horas por día.
SOLUCIÓN: a)
Según los datos: Mineral a Chancar
100 TMS
4 horas
25 TMS/h
Mineral a Moler 8.4 TMS/h Mineral Acumulado
25 TMS/h - 8.4 TMS/h
Stock 16.6 TMS/h 4 horas
b)
16.6 TMS/h
66.4 TMS
Según los datos: Mineral a Chancar
Mineral a Moler
8 horas
200 TMS 24 horas
Mineral Acumulado Tolva de Finos
200 TMS
25 TMS/h
8.3 TMS/h
25 TMS/h - 8.3 TMS/h
16.7 TMS/h 8 horas
16.7 TMS/h
133 TMS
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E4: Hallar las dimensiones de una tolva de finos para almacenar 172 TMS de un mineral que tiene 3.04 de gravedad específica y 48 % de espacios vacíos. La tolva debe ser cilíndrica y debe descargar a una faja de 18" de ancho. Considerar que el volumen útil de la tolva es el 80 % de s u volumen total.
SOLUCIÓN: Según los datos: 172 TMS Vútil 3.04 (100 % 48 %) Vtolva
108 m3
108 m3
135 m3
80 % El chute de la tolva de finos debe ser menor al ancho de la faja para que el mineral no se desborde por los costados; por razones de bajo tonelaje vamos a considerar que el chute es 4" menos que el ancho de la faja transportadora, por lo tanto: Chute = 18" - 4" = 14" ( 35 cm ø) De esta manera, la geometría de la tolva es: D
H
TOLVA FINOS
d h Donde: H = 1.7 × D D=3×d H=3×h Vtolva Vcilindro Vcono 3
E5: a) Un operador toma muestras de las tres tolvas de una planta concentradora para conocer la densidad aparente “ρa” y el % de espacios vacíos del mineral. Hallar el resultado de las pruebas si la G.E. del mineral es 3.2; usar los datos del siguiente cuadro. Peso de Volumen del Tolva Muestra Nivel Marcado* Gruesos 301.2 kg 200 Lt Intermedia 161.2 kg 100 Lt Finos 92.7 kg 50 Lt *Volumen del depósito vacio hasta el nivel indicado en la figura.
b) Usar el método de la fiola para hallar la G.E. de un mineral que presenta los sgtes datos: Peso Muestra Seca = 2.6597 g Peso Agua = 51.5685 g Agua con Muestra = 53.2651 g El ensayo se hizo con agua destilada y una fiola de 50 ml de volumen.
RECIPIENTE Nivel
SOLUCIÓN: a)
Con los datos del cuadro tenemos: 301.2 kg TOLVA DE GRUESOS : ρa 200 Lt
1.50
% Espacios Vacíos TOLVA INTERMEDIA : ρa
161.2 kg
100 Lt
92.7 kg
50 Lt
G.E.
1
3.2
53.1 %
1.61 3.2
49.6 %
1.85
% Espacios Vacíos
b)
1.50
1
1.61
% Espacios Vacíos TOLVA DE FINOS : ρa
2.6597 g 51.5685 g (2.6597 g - 53.2651 g)
1
1.85
3.2
2.76
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42.1 %
E6: Una planta concentradora de 750 TMH/día tiene tres etapas de chancado tal como se muestra en la figura de abajo. Cuál es el tonelaje que se almacena en cada una de las tolvas?. El mineral fresco tiene 4 % de H 2O y se envía a planta de 8 am a 4 pm. TOLVA DE GRUESOS
TOLVA INTERMEDIA
Chancado: 10 hr
TOLVA DE FINOS
Chancado: 16 hr
SOLUCIÓN: TOLVA DE GRUESOS Mineral a Transportar Mineral a Chancar
E7: Para tratar 48 TMS/día de mineral aurífero se ha construido la tolva de gruesos que se muestra en la figura de abajo, hallar su capacidad y el número de volquetadas (de 17 TMH de mineral cada una) que se deben traer de mina por día para abastecer el requerimiento de la planta. Las medidas de la tolva son internas y se dan en pies. El mineral tiene 43 % de espacios vacíos y 2.76 de gravedad específica. Considerar que la humedad del mineral cargado en los volquetes es 4 %. ZONA DE CARGA 18′ 8.2′ 16′
12′
CHUTE 1.6′
SOLUCIÓN: 1.6 pies 16 pies 12 pies 12 pies 8.2 pies 16 pies m3 Vtolva 19.1 m3 2 3 35.32 pie Capacidad Tolva = 19.1 m 3 × 2.76 TMS/m3 × (100 % - 43 %) = 30 TMS En un día se tratan 48 TMS de mineral, por lo tanto se necesitan: 48 TMS viaje 2.9 3 viajes de mina por día día 17 TMH (100 % - 4 %) En realidad, a estos 3 viajes por día se le debe agregar 1 viaje más como holgura para asegurar el abastecimiento de la planta y evitar paradas por falta de mineral. Además, con un 1 viaje extra de mineral se compensa la falta de carga que han tenido alguno de los camiones anteriores.
― 30 ―
E8: Se va a construir una tolva de finos con planchas de acero estructural ASTM – 36 para almacenar mineral de cobre en un terreno que está prácticamente al nivel del mar. La densidad aparente del mineral es 1.6. Hallar el espesor de la plancha a usar si se sabe que el acero estructural tiene “” = 956 kg/cm2. Las dimensiones de la tolva serán:
3mø
TOLVA FINOS
3m
1m
SOLUCIÓN: Según los datos: Patmosférica Pmineral Pi
1.03 kg/cm2
1.6 TMS/m3 (3 1) m Altura 10
0.64 kg/cm2
1.03 kg/cm2 (1.25 0.64 kg/cm2 ) 1.8 kg/cm2
Según la Norma API - ASME : Espesor
(1.8 kg/cm2 300 cm Ancho) 2
(2 956 kg/cm
2
0.8) 1.8 kg/cm
0.1 cm 0.45 cm ¼"
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E9: En la planta de carbón activado de Yanacocha Norte se tratan 1,200 m3/h de solución rica distribuidos en 3 trenes de 5 columnas de carbón cada uno; el peso de carbón en cada columna es 2.5 TMS. Hallar las dimensiones de las columnas y el tiempo de residencia total considerando un margen de 50 % para fluidización, 50 % de capacidad adicional y 50 % más del volumen total para evitar las pérdidas de carbón grueso en el sistema. La velocidad lineal de flujo debe ser 72 m/h.
SOLUCIÓN: DIÁMETRO DE LOS TANQUES
1,200 m3/h 3 Flujo 400 m /h por tren y columna 3 trenes 400 m3/h 2 5.5 m D 2.7 m 9 pies Área 72 m/h
ALTURA DE LOS TANQUES Peso Carbón 2.5 TMS 1.5 3.75 TMS 3.75 TMS 3 7.8 m Vol. Aparente Carbón 3 0.48 TMS/m 7.8 m3 1.4 m Altura Aparente Carbón 2 5.5 m Altura Columna 1.4 m 1.5 1.5 Fluid. 3.1 m 10 pies TIEMPO DE RESIDENCIA TOTAL (2.7 m)2 3 Vol. Columna 3.1 m 80 % 14 m 4 2.5 TMS 3 1.1 m Vol. Real Carbón 2.2 TMS/m3 Vol. Agua 14 m3 1.1 m3 12.9 m3 π
Tiempo Resid.Total
12.9 m3 15 tanques 0.48horas ½ hora 3 400 m /h
