hidrociclones word exposicion corregido

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    HIDROCICLONES- GRUPO4

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    UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

    FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

    E.A.P: INGENIERIA QUIMICA

    PROCESAMIENTO DE MINERALES

    CLASIFICACION - HIDROCICLONES

    PROFESOR: Martnez Carrasco, Ricardo

    ALUMNOS:

    Molina Len, Jhon Angel 05070173

    Olarte Lpez, Jonathan 10070130

    Portugal Mrquez, Alexander 00981765

    Rivero Dextre, Shirley M. 10070196

    Rodriguez Arauco, Ricardo 10070137

    GRUPO: N 4

    HORARIO:Martes y Jueves 2022 h

    FECHA DE PRESENTACION: 03/06/14

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    HIDROCICLONES

    HIDROCICLON:

    El hidrocicln fue patentado por E. Bretney el 26 de Mayo de 1891, en los Estados Unidosde Amrica. Pero en la industria minera fueintroducido por primera vez en la Dutch StateMines en Holanda en 1939, luego fue usado por lossudafricanos en 1940 y posteriormente enNorteamrica en la dcada de 1950. En el Per se creala empresa INGENIERIA DE CYCLONESBOMBAS Y AUTOMATIZACION S.A. en 1979, laprimera dedicada en fabricacin de hidrociclones a nivel

    nacional y con ello la sustitucin de losclasificadores mecnicos como aparatos declasificacin por tamao y densidad en la Mayora delas plantas de molienda en el pas.La industria minera es el principal usuario de loshidrociclones, siendo aplicado en clasificacin delquidos, espesamiento, lavado de slidos yoperaciones de ordenamiento de partculas ya sea pordensidad o forma.

    Actualmente, este equipo es aplicado tambin en muchos otros tipos de industria talescomo la qumica, petroqumica, textil, metalrgica y otros. Debido a su versatilidad,simplicidad, su reducido tamao, relativo bajo costo de manutencin y porque resulta mseficaz especialmente para los tamaos ms finos, los hidrociclones han reemplazado alos clasificadores mecnicos en un amplio nmero de operaciones unitarias.

    TIPO DE CLASIFICADORES

    Va hmeda: Separadores, no permiten humedad por lo que debe ser secado antes de su

    molienda.

    Va seca: Hidrociclones, Usualmente es usado en la minera del cobre, zinc, oro, hierro,etc y es el que ms desarrollo ha tenido en los ltimos aos.

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    PARTES DE LOS HIDROCILONES

    El ducto de alimentacin se denomina inlet, el tubo desalida de la suspensin diluida se denomina vortex, yel orificio de salida del concentrado se denomina apex,tal como se puede observar en el siguiente esquemade las partes del hidrocicln.

    Vortex:debe ser extendido hasta debajo de laentrada de alimentacin para prevenir alcortocircuito de material directamentehacia elrebose. El tamao del vrtex igual a 0,35 vecesal dimetro del cicln.

    Seccin cilndrica: tiene el mismo dimetroque la cmara de alimentacin, su funcin esincrementar el tiempo de retencin. Para uncicln estndar la longitud debe ser igualal dimetro.

    seccin cnica: tiene un ngulo generalmenteentre 10 - 20 su funcin es similar a la seccin cilndrica proveer tiempode retencin.

    El tamao normal del pex:mnimo es de 10% del dimetro del cicln y puedeser tan grande como 35%, debe ser lo suficientemente amplio para evitar que elcicln se obstruya.

    EFECTOS DEL TAMAO DEL PEX EN EL FLUJO DE DESCARGA

    El tamao del orificio inferior es muy importante para una buena separacin de partculasen el hidrocicln pex de tamao correcto: - Da un flujo de ngulo de cono entre 20 30grados (flujo en spray) - Permite el ingreso de aire que saldr por el vrtex - Los gruesos

    descargan libremente con un % slidos mayor al 50% en peso - Los finos salenlibremente por el vrtex pex de tamao muy pequeo: - Permite un flujo de salida densoen forma de espiral (flujo en soga) - No permite el ingreso de aire - Obliga la salida departculas gruesas pex de tamao muy grande: - Permite un flujo de pulpa de cono muyabierto - Permite la salida de mayor cantidad de agua (pulpa menos densa). Permite lasalida de mayor cantidad de partculas finas (forma paraguas)

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    PARAMETROS BASICOS

    Dimetro del hidrociclon.

    rea de la abertura de la entrada de lacmara de alimentacin: Di=Dc/7.

    Dimetro del vortex Dv que controla eltamao de separacin y el flujo de salidade la pulpa: Dv=0.35Dc.

    Seccin cilndrica, su funcin es proveertiempo de retencin, dando mayor

    capacidad y reduciendo la velocidadtangencial.

    El ngulo de la seccin cnicanormalmente entre 10 y 20.

    Dimetro del pex0.1Dc Da 0.35 Dc

    PRINCIPIO DE OPERACIN

    El hidrocicln es un dispositivo mecnico muy simple que no incluye partes mviles.Consiste de un recipiente de forma cnica, abierto en su pice o descarga que est unidoa una seccin cilndrica, la cual tiene una entrada de alimentacin tangencial. La partesuperior de la seccin cilndrica est cubierto con una placa a travs de la cual pasa untubo de derrame axialmente montado. El tubo se extiende hacia el interior del cuerpo delhidrocicln por medio de una seccin corta, conocido como buscador de remolino, el cualevita que la alimentacin entre directamente hacia el derrame. El dimetro del hidrociclnpuede variar desde una pulgada hasta dimetros que pueden alcanzar en ocasiones las70 pulgadas.La razn largo: dimetro vara en un amplio margen, dependiendo de laaplicacin y la dimensin del hidrocicln, en un rango desde 1:1 hasta 10:1.

    El hidrocicln requiere potencia externa para su funcionamiento, la cual es provistanormalmente por una bomba centrfuga en operacin continua. En ocasiones recibe laenerga por el aporte de la energa potencial del fluido a travs de sistemas especiales de

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    alimentacin.

    La alimentacin es introducida bajo presin, producido por laenerga del fluido, a travs de la entrada tangencial, lo cual

    imparte un movimiento rotacional a la pulpa. Debido a estemovimiento se genera una zona de muy baja presin a lo largodel eje vertical del equipo, por lo que se desarrolla un nucleo deaire en ese lugar, que generalmente se conecta a la atmsfera atravs del vortex de salida. De acuerdo a la teora clsica de laaccin del hidrocicln, las partculas en el fluido se ven afectadasen el sentido radial, por dos fuerzas opositoras: una, hacia laperiferia del equipo debido a la aceleracin centrfuga y la otra,hacia el interior debido al arrastre del fluido que se mueve atravs del hidrocicln. Consecuentemente, la mayor parte de las partculas finasabandonarn el equipo a travs del orificio vortex, localizada en la parte superior de la

    parte cilndrica del equipo. El resto de las partculas, mayoritariamente los gruesos,saldrn a travs del orificio de descarga o pex ubicada enel extremo inferior de la seccin cnica.

    El flujo del hidrocicln es obligado a seguir una trayectoriatipo espiral hacia abajo debido a la forma del equipo y a laaccin de la fuerza de gravedad; sin embargo, en lamedida que la seccin transversal disminuye, sesuperpone una corriente interior que genera un flujo netoascendente a lo largo del eje central del equipo, lo que

    permite que el fluido encuentre en su camino al tubobuscador de vortice que actua como rebalse, permitiendoque las partculas finas que acompaan al fluido desalojanel equipo. Adicionalmente, el vortex permite laestabilizacin de la columna de aire que se genera a lolargo del eje.

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    OBJETIVO DE LOS HIDROCICLONES

    Los hidrociclones tienen dos principales aplicaciones en la industria minera:

    Deslamado

    Donde el objetivo principal es remover las partculas finas a travs del rebose delhidrocicln para lograr una mayor eficiencia en los siguientes procesos como la flotacin,separacin magntica en hmedo, etc.

    Circuito cerrado

    Donde los objetivos de la clasificacin son hacer ms eficiente la molienda y asegurar queel producto de la operacin este bajo un determinado tamao, recirculando al molino las

    partculas mayores.

    Efectos del tamao del pex

    El tamao del orificio inferior es muy importante para una buena separacin de partculasen el hidrocicln.

    APEX DE TAMAO CORRECTO

    -Da un flujo de ngulo de cono entre 20 a 30

    grados (flujo en spray).

    - Permite el ingreso de aire que saldr por elvrtex.

    - Los gruesos descargan libremente con un %slidos mayor al 50% en peso.

    - Los finos salen libremente por el vrtex.

    APEX DE TAMAO PEQUEO

    -Permite un flujo de salida denso en forma de espiral (flujo en soga).

    - No permite el ingreso de aire.

    - Obliga la salida de partculas gruesas.

    APEX DE TAMAO MUY GRANDE

    - Permite un flujo de pulpa de cono muy abierto.

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    - Permite la salida de mayor cantidad de agua (pulpa menos densa).

    - Permite la salida de mayor cantidad de partculas finas (forma paraguas).

    ATORO EN HIDROCICLONES

    Cmo saber si existe un atoro en elhidrocicln?

    Cuando la densidad de los molinos estmuy baja (aguada).

    Cuando rebalsa las bombas.

    Cuando se plantan las mquinas deflotacin.

    La presencia de sustancias extraas dentro delhidrocicln.

    El jebe protector se levanta o se despega del hidrocicln.

    Alimentacin de carga gruesa.

    Exceso de agua en la alimentacin.

    Consecuencias:

    La carga se asienta en las tuberas produciendo atoros.

    Por la carga gruesa se plantan las bombas produciendo derrames.

    Paradas de molinos

    prdida de tonelaje.

    Ingreso de carga gruesa al circuito de flotacin.

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    DISEO DE UN HIDROCICLON

    Las siguientes figuras ilustran los HIDROCICLONES tpicos:

    GRAFICOS DE KREBS

    El dimetro del cicln esdirectamente proporcional altamao de corte (D50s).

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    CRITERIO DE APLICACIN DE HIDROCICLONES

    En diseos de circuitos de molienda - clasificacin, el objetivo esproducir un rebose del

    cicln que tenga cierta caracterstica granulomtrica, esta normalmente est definida

    como un porcentaje que pasa una determinada apertura de malla en micrones.

    Krebs Engineering propone una relacin emprica que liga la distribucin del over flow en

    tamaos de partculas con el D50c requerido para producir una separacin especificada;

    sta se da en la tabla.

    La relacin indicada en esta tabla es para sistemas tpicos de molienda en distribuciones

    de tamao promedio y puede variar slo ligeramente con las caractersticas particulares

    de cada mena.

    La separacin del cicln puede ser alcanzada usando la ecuacin z.

    D50c (aplicacin) = D50c(base) x C1 x C2 x C3

    El D50c (base para un cicln de dimetro dado se multiplica por tres factores decorreccin designados como C1, C2, C3.

    Este D50 (base) es el tamao de micrones que un cicln estndar puede alcanzar

    operando bajo las condiciones base y se estima de la relacin 3.

    D50c (base) = 2.84 D0.66

    http://2.bp.blogspot.com/-v4RUT6DU6Vo/UGOJzA8bwzI/AAAAAAAADmY/Vvy9WFkJC2Q/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones.jpg
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    Dnde: D = dimetro del cicln (cm.)

    La correccin C1 se debe a la influencia de concentracin de slidos contenidos en la

    pulpa alimentada y puede estimarse por la siguiente relacin:

    La segunda correccin C2 es debido a la cada de presin, medida entre la presin de

    alimentacin menos la presin del rebose.

    La cada de presin es una medida de la energa que se utilizar en el cicln para

    alcanzar la separacin, en lo posible se recomienda que esta cada de presin sea del

    orden de 40 a 70 Kpa (5 a 10 PSI). Se puede estimar de la siguiente relacin

    Se reduce que una lata cada de presin tendr como resultado una separacin fina y una

    baja cada de presin, debe significar una separacin gruesa.

    La siguiente correccin, C3 se debe al efecto de la gravedad especifica de slidos y

    liquido que son sujetos de clasificacin. Tiene mayor importancia cuando la diferencia de

    gravedad especifica entre el mineral y ganga es fuerte que conduce a pensar que se

    permite una mayor liberacin de partculas minerales a un tamao relativamente grueso

    de separacin.

    GL = Gravedad especifica de liquido(Normalmente 1)

    http://2.bp.blogspot.com/-gkxn8XXxhr4/UGOLlWxf3pI/AAAAAAAADmw/7SeIagCZoew/s1600/dise%C3%B1o+de+hidrociclones.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-tewpb08p3fg/UGOLLahopPI/AAAAAAAADmo/004buvmZj1E/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+3.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-zuxv1OMfrPA/UGOKu_nyEYI/AAAAAAAADmg/MUbeYa9Rt54/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+2.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-gkxn8XXxhr4/UGOLlWxf3pI/AAAAAAAADmw/7SeIagCZoew/s1600/dise%C3%B1o+de+hidrociclones.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-tewpb08p3fg/UGOLLahopPI/AAAAAAAADmo/004buvmZj1E/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+3.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-zuxv1OMfrPA/UGOKu_nyEYI/AAAAAAAADmg/MUbeYa9Rt54/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+2.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-gkxn8XXxhr4/UGOLlWxf3pI/AAAAAAAADmw/7SeIagCZoew/s1600/dise%C3%B1o+de+hidrociclones.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-tewpb08p3fg/UGOLLahopPI/AAAAAAAADmo/004buvmZj1E/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+3.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-zuxv1OMfrPA/UGOKu_nyEYI/AAAAAAAADmg/MUbeYa9Rt54/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+2.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-gkxn8XXxhr4/UGOLlWxf3pI/AAAAAAAADmw/7SeIagCZoew/s1600/dise%C3%B1o+de+hidrociclones.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-tewpb08p3fg/UGOLLahopPI/AAAAAAAADmo/004buvmZj1E/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+3.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-zuxv1OMfrPA/UGOKu_nyEYI/AAAAAAAADmg/MUbeYa9Rt54/s1600/dimensionamiento+de+hidrociclones+2.jpg
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    Dc: centmetros

    CAPACIDAD DEL HIDROCICLN:

    P Cada de presin

    Dc: Dimetro del hidrocicln

    DIMETRO DEL VORTEX:

    LONGITUD DEL VORTEX:

    DIMETRO DEL APEX:

    DIMETRO DE ENTRADA:

    ALTURA DEL CICLN:

    REA DE ENTRADA:

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    CORTOCIRCUITO

    EFICIENCIA DE CLASIFICACION

    De esta manera se espera que la eficiencia declasificacin as definida, alcance sus ms altos valorescercanos a 1 para las partculas ms gruesas ycontrariamente que dichos valores sean mnimos para laspartculas finas de tamao inferior.

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    VARIABLES DELPROCESO

    Concentracin de la alimentacin

    Es la ms importante variable ya que se puede normalmente cambiar con la adicin deagua. El porcentaje de slidos para una operacin eficiente no debera pasar de 40 %. Sinembargo en circuitos cerrados de molienda se trabaja de 55-70%.

    Presin de la alimentacin

    Normalmente vara abriendo o cerrando las vlvulas de alimentacin.

    Viscosidad de la mezcla

    Est directamente relacionada a la densidad de los slidos por el volumen y al reasuperficial total de los slidos.

    Caudal de pulpa

    La capacidad o caudal de pulpa que se alimenta al hidrocicln, dependefundamentalmente del dimetro del vrtex, de la cada de presin y del porcentaje deslidos.

    PREGUNTAS FRECUENTES EN LOS HIDROCICLONES

    En que partes del circuito se debe agregar agua?

    El agua que ingresa junto con carga fresca debe ser tan constante como el tonelaje demineral fresco. El segundo punto de adicin de agua es para graduar la densidad dealimentacin al hidrociclon que tambin se requiere sea constante para mantener unproducto de clasificacin estable.

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    Qu controlar visualmente en un hidrociclon durante la operacin?

    El pex no debe estar obstruido. Si la descarga est en ducha mayor es elcortocircuito, si esta en soga se corre el riesgo de que muchos gruesos estnindebidamente en el rebose. El trabajo debe ser recomendablemente alternado.

    Qu rango de presin se trabaja en clasificacin primaria y remolienda?

    Para clasificacin primaria es bueno un rango de presin 12 a 15 psi. Cuando setienen hidrociclones de muy pequeo dimetro, para clasificacin extremadamentefina recomiendan opciones de presin entre 30 hasta 40 psi.

    Hidrociclones en nido de distribucin radial o hidrociclones en serie. Cules el mejor?

    Se ha comprobado que un nido en serie la presin de ingreso a cada hidrociclonno es uniforme por lo tanto influye negativamente en la clasificacin; en loshidrociclones en nido radial se logra una presin de alimentacin ms uniforme ymejor clasificacin.

    Hidrociclon inclinado, porque y cuanta inclinacin?

    Generalmente se inclinan los hidrociclones cuando se desea disminuir los finos en

    la descarga gruesa. Son completamente horizontales en separacin de gruesospara cancha de relaves; en circuito de molienda-clasificacin tradicionalmente hansido inclinados entre 15 y 18 grados con la finalidad de mejorar el cortocircuito.Solo algunas plantas lo hacen, la mayora tiene hidrociclones verticales.

    Partes de desgaste en un hidrociclon: pex, vortex y forro interior

    Si los pex y vortex son cermicos el desgaste es mnimo en 3-8 meses. Si elmaterial es caucho con alma de hierro el control debe ser realizado cada 15 das.Si el pex y vortex son de fierro dulce, el control debe ser semanal porque sudesgaste es mayor. Si el interior del hidrociclon est forrado con jebe o caucho, encada parada se debe medir, con un punzn afilado, el espesor que va quedando.

    Tuberas de alimentacin a hidrociclones deben ser de jebe de alta presin

    Son ms resistentes a la abrasin que los tubos de fierro o plstico. Una rupturadel sistema de alimentacin al hidrociclon es causa de grandes derrames yocasionan paradas de planta.

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    TIPOS DE HIDROCICLONES

    TIPOS DE HIDROCICLONES

    1. HIDROCICLONES CONICOS

    Como anteriormente se mencion los hidrociclones cnicos, o convencionales, podransubclasificarse de acuerdo al ngulo de su parte cnica.

    CONO PRONUNCIADOCONVENCIONAL

    Este grupo recogera los hidrociclones con ngulo menor de 20, caracterizados por uncuerpo relativamente largo debido a su conicidad. Este tipo de diseo se acompaa conpartes cilndricas de gran longitud (mayor que una vez el dimetro), y toberas dealimentacin y rebose de pequeas dimensiones, para aumentar el tiempo de residencia.

    Esto, debido a la gran altura libre de vrtice, (distancia entre el borde inferior de la toberade rebose y el vrtice de la parte cnica), y su influencia inversamente proporcional al

    tamao de corte, los hace los ms adecuados para clasificaciones finas, como se requiereen operaciones de clarificacin y espesado.

    En general, solamente los hidrociclones de pequeo y medio dimetro, hasta 250 mm, seconstruyen con conicidad pronunciada.

    Suelen operar a presiones medias, entre 150 y 400 kPa, obteniendo tamaos de corteentre 2 micras y 30 micras.

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    Es este tipo el ms difundido, especialmente en el tratamiento de minerales industrialesdonde a menudo se requieren clasificaciones ms finas.

    CONO TENDIDO

    Los hidrociclones de cono tendido o ancho, mayor de 20, son usados principalmente paraclasificar tanto por tamao como por densidad (clasificacin selectiva). El ngulo de suparte cnica vara entre 20 y 45, aunque excepcionalmente pueden encontrarsehidrociclones de hasta l60.Se construyen en dimetros comprendidos entre 250 mm y 1250 mm, aunque algunosfabricantes construyen modelos de hasta 2000 mm.

    Como es lgico al disminuir el tiempo de residencia de la pulpa en el interior delhidrocicln, por su menor longitud, aumenta el tamaode separacin. Ello trae como consecuencia queestos hidrociclones no alcancen una elevadarecuperacin de slidos, (referida a la descarga), perosi presentan una mejor selectividad.

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    La presin de operacin suele ser menor a 150 kPa, aunque nunca menor de 20 kPapues sino no se consigue una columna central de vaco estable.Generalmente se operan entre 30 kPa y 100 kPa y pueden alcanzar cortes entre 30micras y 150 micras.

    Ha podido observarse en unidades de laboratorio, construidas en materialestransparentes, la formacin de una "cama" de slidos en la parte baja del cono quepermanece en movimiento a lo largo del ncleo central, lo cual da lugar a un efecto dereclasificacin, explicando l por qu de la mejor selectividad de estos hidrociclones decono anchoUna aplicacin muy conocida de este tipo de hidrociclones es el lavado de carbn con losllamados "ciclones de agua", "water-only cyclones", y los ciclones operando en mediodenso, bien para tratamiento de minerales pesados o en lavado de carbn.

    2. HIDROCICLONES CILINDRICOS

    Podran incluirse dentro de la clasificacin anterior, como hidrociclones de cono tendido,pero debido a que exteriormente no se aprecia nada ms que su cuerpo cilndrico por sungulo de 180, es decir fondo perpendicular a la pared lateral, y tambin porque sucampo de aplicacin difiere notablemente de aquellos, merecen un tratamientodiferenciado.

    No suponen realmente una nueva teora, pues ya a principios de siglo puedenencontrarse las primeras aplicaciones de este tipo de ciclones.

    CON DESCARGA PERIFERICA

    Consisten, bsicamente en un cicln convencional del cual se ha eliminado su zonacnica, remplazndola por una parte cilndrica de similar longitud. El fondo del cicln esplano y la extraccin del producto grueso se realiza tangencialmente por la zona baja dela pared cilndrica.

    Como quiera que este diseo provoca una descarga muy diluida, debido al corto circuito,(partculas finas en suspensin en el lquido acompaando a la descarga) la eficiencia deseparacin se reduce.

    Hace unos 30 aos que uno de los principales fabricantes de hidrociclones KREBS,

    comercializ un tipo de hidrociclones, conocidos como EE que basndose en este diseode descarga tangencial, conect dos unidades. Un primera de gran dimetro y paredcilndrica y una segunda convencional, cnica de menor dimetro. Este diseo no tuvomucha aceptacin al menos a escala industrial, quizs debido a los elevados desgastesque podran esperarse en la zona de transicin debido a la alta concentracin de slidos.

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    CILINDRICOS CON DESCARGA CENTRAL. FONDO PLANO

    Con el fin de ampliar el campo de trabajo de los hidrociclones hacia tamaos de cortemayores, por encima de las 150 micras surgi, basndose en la cama de slidos que secrea en los ciclones de cono obtuso, el desarrollo de los llamados ciclones de fondoplano, mejor llamados por su inventor el Prof. Dr. Helmut Trawinski de AmbergerKaolinwerke Gmbh Ciclones CBC (Circulating Bed Cyclone) o (Circulating Bed Classifier),ciclones de lecho circulante o clasificadores del lecho circulante.

    Se explicaba anteriormente que el lecho "fluido"creado en la zona inferior de los ciclones de conoancho, no es un lecho estacionario, sino que estdotado de un movimiento de convencin alrededordel ncleo central, lo cual favorece la reclasificacinde partculas, ligeras o de pequeo tamao, malclasificadas, que en su movimiento constante son enalgn momento arrastradas por el torbellino interior oprincipal, siendo finalmente evacuadas con el rebosesuperior.

    Este principio no puede ser aprovechado en un ciclncnico, porque un aumento de la altura del lechoprovocara rpidamente la obstruccin de la boquillade descarga, debido a la friccin de las partculascon la pared cnica (efecto silo), pero si puede ser desarrollado, alejando la pared delorificio de descarga, para lo cual se elimina la zona cnica, prolongando al mismo tiempola zona cilndrica y "cerrando" el cicln con un fondo horizontal o casi, con un ngulocomprendido entre l60-l80.

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    El lecho fluido creado en el fondo del cicln acta como un "colchn", amortiguando lasvariaciones en la alimentacin, tanto en caudal como en concentracin de slidos.

    Este efecto es de sumo inters, especialmente en circuitos cerrados de molienda dondeexisten variaciones frecuentes de la concentracin de slidos en la alimentacin, debido alos cambios de dureza del mineral y otras variables. Una disminucin de la concentracinde alimentacin es seguida de una disminucin de la concentracin en la descarga, lo queprovoca automticamente una prdida de partculas finas con el producto grueso (corto-circuito o by-pass).

    Contrariamente a lo que podra pensarse la tendencia a la obstruccin de la descarga, poraumentos en el tonelaje de slidos, es menor en ese tipo de ciclones que en losconvencionales, resultando extrao, llegar a la obstruccin total, lo que es bastante usualen circuitos de molienda, con las terribles consecuencias que esto trae para los circuitosde flotacin posteriores que reciben el producto del rebose de los ciclones.

    APLICACIN DE HIDROCICLONES

    Deslamado:Eliminacin de partculas finas en su rebose, generalmente lamas y arcillas,operacin tambin llamada lavado en el tratamiento de arenas, o bien como etapa previa

    a las de molienda cuando se tratan minerales muy arcillosos. En esta aplicacin, elproducto til es la descarga del hidrocicln.

    Refinado:Eliminando las partculas gruesas existentes en una suspensin, como puedeser el caso de limpieza de efluentes, o bien las etapas de clasificacin en mineralesultrafinos como caolines, bentonitas, etc. Aqu el producto til est contenido en el rebose.

    Espesado: Reduciendo el contenido de agua de una pulpa, para acondicionarla a unaetapa subsiguiente de tratamiento, como atricin, gravimetra, separacin magntica,filtracin, etc., eventualmente eliminando algunas lamas con el agua.

    Clarificacin:En ocasiones el hidrocicln puede ser instalado previamente a un tanqueclarificador, o a un filtro, como una ayuda a los equipos principales.

    Concentracin: La clasificacin en el hidrocicln se realiza en base al peso de laspartculas, es decir es isodrmica, por lo cual en caso de coexistir en el producto dealimentacin partculas de diferente densidad, siempre las ms pesadas irnpreferentemente a la descarga, lo que supone que el hidrocicln realiza un trabajo depreconcentracon gravimtrica, y ello a menudo es muy apreciado, en etapas previas aprocesos de flotacin fina y gravimetra.

    Fraccionamiento:Tambin llamada separacin, o simplemente clasificacin, en la que elhidrocicln separa o clasifica la masa slida suspendida en la pulpa de alimentacin, en

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    dos fracciones, gruesa y fina. Este puede ser el caso de un circuito de molienda, o de unaseparacin lamas-arenas previa aflotacin, y sin lugar a duda es la aplicacinms extendida y donde se emplean mayornmero de hidrociclones, aunque quizs es

    tambin la ms compleja, pues ambasfracciones son producto til, sujeto aespecificaciones.

    Es interesante resaltar el hecho de quecada aplicacin tiene una configuracin ogeometra de hidrocicln ptima, por lo queun buen fabricante debe disponer de ungran abanico de posibilidades, para enfuncin de la aplicacin, poder disponer de

    la configuracin ms conveniente, tanto enlo que respecta al ngulo de la parte cnica, longitud de la parte cilndrica, y proporcin delas diferentes toberas del hidrocicln: alimentacin, rebose y descarga, en relacin aldimetro nominal del mismo.

    HIDROCICLONES EN HORIZONTAL

    Los hidrociclones pueden ser montados horizontalmente, que producen separaciones msgruesas que los hidrociclones verticales de igual dimetro. La altura vertical reducida delos hidrociclones horizontales permite la produccin de underflow de alta densidad. Laseleccin del pex no es crtica, de esta manera permite la utilizacin de apex de grandimetro que impida atoros. Los hidrociclones horizontales deben trabajar con pulpa msdiluidas que los ciclones verticales para producir el mismo tamao de corte, y adicionandoms agua tambin se mejorara la eficiencia de clasificacin.

    Los hidrociclones horizontales producen un underflow con menor cantidad de finos,

    resultando una carga circulante de mejor calidad, influyendo de esta manera en mayorcapacidad del molino, bomba e hidrociclones. Estos hidrociclones producen un underflowlento en comparacin con los hidrociclones verticales que reduce el desgaste de forrocnico inferior y apex.

    NIDO DE HIDROCICLONES:

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    La instalacin de mltiples ciclones debe ser elaborada de tal manera que todos losciclones reciban una porcin igual de pulpa en cuantoa concentracin y distribucin en tamao desde unsistema de alimentacin, y operar bajo la misma cadade presin. Un diseo inapropiado de distribuidor

    podra causar a que uno o ms de los ciclones recibanuna fraccin relativamente gruesa del alimento con unincremento de fraccin de slidos. El incremento de lafraccin de slidos en el alimento puede resultar enuna descarga del underflow excesivo para el orificiodel pex, y un producto overflow inaceptablementegruesa a travs del buscador vortex, es decir unaextrema sobrecarga en el alimento de ciclones puedeobturar el pex, y luego el material ser descargadodirectamente hacia el overflow.

    NIDO RADIAL

    El sistema de distribuidor radial est diseado para distribuir uniformemente la pulpa del

    alimento y reunir los productos de overflow y underflow del hidrocicln. El sistema estconformado por el distribuidor radial y los tanques de coleccin de pulpa de underflow yoverflow as como la estructura metlica de soporte. Los hidrociclones estn montados enforma radial alrededor del distribuidor para la reparticin uniforme de la pulpa. La pulpa esdistribuida a cada uno de los hidrociclones a travs de brazos de alimentacin, que sontoberas redondeadas en el extremo de salida cuyo objetivo es minimizar la turbulencia dela pulpa. Un manmetro con diagrama de proteccin es instalado en la parte superior deldistribuidor, que tambin puede ser instalado en las bridas de alimentacin de cada unode los hidrociclones.

    La tapa que tiene una forma de cpula es unida al distribuidor con un acoplamientovitalico para permitir el acceso para la inspeccin y mantenimiento. La cmara dealimentacin as como la tapa estn construidas con planchas de acero cuyo espesormnimo es de 1/4" y revestidas con elastmeros vulcanizados tambin de 1/4" de espesor.

    El diseo del distribuidor permite la remocin conveniente de cualquier hidrocicln, sin laperturbacin de los dems. Todos los puntos de conexin de tuberas tienen acoplamientovitalico ranurado estndar o bridas de conexiones. Una vlvula individual es provistopara cada hidrocicln. Siendo este principalmente tipo pinch.

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    Los tanques de overflow y underflow son construidos de planchas de aceroadecuadamente reforzados, tambin son revestidos con elastmeros de 1/4" comomnimo y vulcanizados. Los tanques son concntricos con la tubera central dealimentacin y abastecen una eficiente coleccin y transferencia de productos a las

    tuberas de descarga. Tambin los tanques son diseados para minimizar los salpicones.El sistema se incorpora los aceros estructurales requeridos para soportar el distribuidor,los hidrociclones y los tanques de coleccion del underflow y overflow.

    NIDO LINEAL

    El sistema est compuesto por un distribuidor de la alimentacin, tanques de coleccinde underflow y overflow y la estructura metlica de soporte. Los hidrociclones sonalimentados a lo largo del tubo distribuidor, que es ramificado mediante el uso de Ts. Unmanmetro con diagrama de proteccin es instalado en el tubo distribuidor, que tambinpuede ser instalado en las bridas de alimentacin de cada uno de los hidrociclones, aligual que en el distribuidor radial. Este tipo de distribuidor, alimentara en formapreferencial los slidos gruesos en los ultimos ciclones de lnea, es por ello que ste

    solamente es aplicable donde la separacin no es crucial y/o la concentracin delalimento es muy baja, puesto que las partculas de mayor masa porposeer mayor energa tienden a pasar los primeros ciclones y reportaren el cicln final. Este tipo de distribuidor es mucho ms barato que ladel distribuidor tipo radial.

    MATERIAL PARA HIDROCICLONES

    Los HIDROCICLONES durante su desempeo estn propensos a ataques tipo abrasivaspor la presencia de partculas gruesas en la pulpa, agravando an ms con el incremento

    de la densidad de sta. El HIDROCICLN tambin puede sufrir ataques tipo corrosivas, siexiste algn agente cido en la pulpa.

    Los repuestos de los HIDROCICLONES estn fabricados de una gama de materialescomo CAUCHO NATURAL capaces de resistir ataques de alta severidad tanto abrasivoscomo corrosivos. O de otros elastmeros sintticos como: poliuretano, neoprene, nitrilo,hypalon, etc. Usado para aplicaciones especiales en las cuales las condiciones del fluido

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    a procesar (Temperatura, pH, entre otros) no podran permitir el empleo del cauchonatural.

    Carburo de silicio Es el material altamente resistente a la abrasin y es utilizadoprincipalmente para la fabricacin del apex de los HIDROCICLONES de procesamientode minerales.

    NihardEs una aleacin de Nquel, Cromo, y Hierro martenstico altamente resistente a laabrasin. Se utiliza ampliamente en la fabricacin de vortex para HIDROCICLONES deprocesamiento de minerales.

    Todas las carcasas metlicas de los HIDROCICLONES estn fabricadas de aceroestructural.

    CIRCUITO DE HIDROCICLONES

    Algunas aplicaciones de este circuito se muestran en la siguiente figura:

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    CASO 1 tal vez es el ms comn, el alimento fresco va directamente al molino, ladescarga de ste es alimentada al cicln para la clasificacin. El overflow del hidrociclnes el producto, y el underflow retorna al molino para una molienda adicional junto con elalimento fresco.

    CASO 2 consiste una clasificacin en dos etapas, donde el molino primario esta encircuito cerrado con el hidrocicln primario, el overflow de este es alimentado alhidrocicln secundario. El overflow de este hidrocicln secundario es considerado como

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    producto y el underflow como alimento del molino secundario para una moliendaadicional. El producto de este molino es el alimento del hidrocicln conjuntamente con eloverflow del hidrocicln primario.

    CASO 3el alimento fresco y la descarga del molino son mezclados y clasificados dentro

    del mismo hidrocicln, el overflow del hidrocicln es el producto, y el underflow esretornado al molino. Este caso es ideal cuando se debe moler slo una fraccin por existiruna cantidad considerable de finos en el material alimentado al circuito.

    CASO 4 para optimizar el performance de los hidrociclones, se debe realizar lasoperaciones de deslamado y clasificacin independientemente en hidrociclonesseparados de tamaos diferentes. Ambos overflows son productos y ambos underflowsson alimentos del molino.

    HIDROCICLONES-APLICACIONES

    El HIDROCICLN es uno de losequipos ms importantes de laindustria minera; su principal aplicacines en la clasificacin de partculas, enel que ha demostrado ser altamenteeficiente, principalmente con laspartculas finas .El HIDROCICLN hareemplazado a los clasificadores

    mecnicos en gran parte de lasoperaciones unitarias por su altaeficiencia, simplicidad y bajo costo demantenimiento.

    APLICACIN DE HIDROCICLONES EN LA INDUSTRIA MINERA

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    Los hidrociclones llegan a ser junto con las bombas centrfugas depulpa, el equipo mspopular en las plantas deprocesamiento deminerales, y sin lugar aduda el ms polifactico.Podemos encontrarhidrociclones en multitudde aplicaciones, entre lascuales destacaramos,como principales o mscomunes, las siguientes:

    Deslamado

    Refinado

    Espesado

    Clarificacion

    Concentracion

    Fraccionamiento

    Lavado de slidos.

    DESLAMADO

    Eliminacin de partculas finas en su rebose, generalmente lamas y arcillas,operacin tambin llamada lavado en el tratamiento de arenas, o bien como

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    etapa previa a las de molienda cuando se tratan minerales muy arcillosos. En estaaplicacin, el producto til es la descarga del hidrocicln.

    REFINADO

    Eliminando las partculas gruesas existentesen una suspensin, como puede ser el caso delimpieza de efluentes, o bien las etapas declasificacin en minerales ultrafinos comocaolines, bentonitas, etc. Aqu el producto tilest contenido en el rebose.

    ESPESADO

    Reduciendo el contenido de agua deuna pulpa, para acondicionarla a unaetapa subsiguiente de tratamiento,como atricin, gravimetra,separacin magntica, filtracin, etc.,eventualmente eliminando algunaslamas con el agua.

    UTILIZACIN DEL HIDROCICLN

    Clarificacin:En ocasiones el hidrocicln puede ser instalado previamente a untanque clarificador, o a un filtro, como una ayuda a los equipos principales.

    Clasificacin:La clasificacin en el hidrocicln se realiza en base al peso de laspartculas, es decir es isodrmica, por lo cual en caso de coexistir en el productode alimentacin partculas de diferente densidad siempre las ms pesadas irnpreferentemente a la descarga, lo que supone que el hidrocicln realiza un trabajo

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    de preconcentracion gravimtrica, y ello a menudo en muy apreciado en etapasprevias a procesos de flotacin fina y gravimetra.

    Fraccionamiento:Tambin llamada separacin, o simplemente clasificacin, enla que el hidrocicln separa o clasifica la masa slida suspendida en la pulpa dealimentacin, en dos fracciones, gruesa y fina. Este puede ser el caso de uncircuito de molienda, o de una separacin lamas-arenas previa a flotacin, y sinlugar a duda es la aplicacin ms extendida y donde se emplean mayor nmero dehidrociclones, aunque quizs es tambin la ms compleja, pues ambas fraccionesson producto til.

    MINERAS QUE USAN HIDROCICLONES EN EL PERU

    ANTAMINA: CiDRA suministra instrumentacin a graNmina en Per.

    CiDRA Minerals Processing, Inc. anunci que ha instalado y comisionadoexitosamente los sistemas de monitoreo de proceso SONARtracen Minera

    Antamina. Los sistemas SONARtracsuministrarn mediciones de flujo volumtricoen las tres lneas crticas de alimentacin a los hidrociclones que existen dentro dela planta concentradora y, a la vez, trabajarn en forma integral en el monitoreo ycontrol de la planta.

    YANACOCHA: En el rea de molienda, adems del mineral grueso que ingresa, el

    molino necesita 10-15% de bolas de acero para que el mineral seaadecuadamente molido. Tambin cuenta con un circuito de hidrociclones o nido deciclones, el cual permite la clasificacin de partculas de mineral por tamao.

    BAYOVAR:Mota-Engil Per se adjudica obra Montaje de Zarandas, Hidrociclonesy Cambio de Coberturas Mina Bayvar.

    MINSUR:Desde noviembre se estn realizando pruebas en el circuito demolienda primaria y secundaria, utilizando una zaranda con abertura de 1.2 mm(zaranda 3B), utilizando hidrociclones CAVEX 500 u CAVEX 400.El objetivo esdisminuir el consumo de agua en el proceso y ver la posible eliminacin deequipos no adecuados para el momento, como los JIGS Bendelari, clasificadores yotros.

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    MODELOS Y ESPECIFICACIONES DE HIDROCICLONES

    CRIBACERO: EMPRESA ESPAOLA

    CRIBACERO fabrica sus hidrociclones con una combinacin de acero y elastmeros, concarcasa metlica y revestimiento interior en diferentes elastmeros adecuados a laaplicacin. Tambin se construyen hidrociclones especiales para aplicaciones especficas.

    HIDROCICLON PARA LA

    SEPARACION DE ORO Y COBRE

    Alta eficiencia del Hidrocicln separador usado en oro, cobre, etc. Tectnica.

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    El cicln hidrulico est compuesto en la parte superior de un cilindro hueco, y la porcininferior del cuerpo vertebral. Adems, el cicln hidrulico tambin hay un tubo dealimentacin, tubo de desage, el conducto de rebose y la boca de grano. El hidrociclnes ampliamente utilizado en el campo de los ferrosos, metales concentrados no ferrosos,qumica, farmacutica y cermica. Como un equipo de clasificacin, concentracin

    deslamado, deshidratacin, que tiene las caractersticas de tamao grande, pequeoespacio, ahorro de inversin y de alta eficiencia de la clasificacin.

    Hidrocicln Separador, Hidrocicln Filtro

    Ventajas del producto:

    1. Simple estructura; ligero y gil; ninguna partemvil

    2. Baja carga de mantenimiento; fcil de conectar y desconectar; ahorrar espacio en elpiso; gasto bajo de construccin y Capacidad de procesamiento

    3. Largo.

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    4. El de tamao de partcula de clasificacin puede alcanzar 10m.

    JAX hidrocicln poliuretano

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    Diseo hidrociclones preformas para el procesamiento de mineral

    Las caractersticas de diseo dehidrociclones:

    1. Estructura simple y no hay partesmviles.

    2. De alta capacidad y altaclasificacin eficiente.

    3. Fcil de desmontar y fcil demantener.

    4. Bajo costo de inversin y teniendopoco espacio.

    Se ha utilizado ampliamente parala molienda de circuito cerrado ysistema de clasificacin,engrosamiento, la deshidratacin,

    el llenado de relaves, retencin deaguas, procesos de recuperacinen las industrias mineras nometlicos ferrosos, metales noferrosos y, y es profundamentepopular entre los clientes debido ala alta eficiencia de la clasificacin,simple estructura, de gran rendimiento, y una pequea zona ocupada.

    Aplicaciones en plantas de la industria del mineral de hierro , la industria de

    mineral de manganeso, industria del carbn, la energa del medio ambiente,industria de la almina y algunas otras industrias mineras.