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7/26/2019 clasificacin+pdf.pdf

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Sedimentacin,

Clasificacin y

CiclonesAngel M. Melndez


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Sedimentacin de partculas


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Separacin por sedimentacin departculas

Gradod

e

espesad

o

Aguaclarificada

Flujo superior

agua turbia


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Cono clasificador de sedimentacinsimple


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Clasificacin

Es la separacin de partculas segn su rapidez deasentamiento en un fluido: agua o aire.

Corriente de respuesta positiva: Contiene las

partculas de asentamiento ms rpido, tambines conocida como pesados, arenas, producto dedescarga inferior, hundidos o sobretamao.

Corriente de respuesta negativa: contiene laspartculas de asentamiento lento, tambin esconocida como ligeros, lamas, rebose, derrame osubtamao.


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Clasificacin

A pesar que la clasificacin es una operacindesarrollada para la separacin de partculasde acuerdo con su tamao, el efecto que tiene

la diferencia de densidad aparente entre lasdiferentes especies involucradas y otrosfactores que influyen en el proceso, hacen que

en algunos casos esta sea una operacin msde seleccin que de clasificacin.


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Clasificacin

Controlar la molienda en un circuito cerrado. Separacin de tamaos finos y gruesos, que no

puede ser realizada por cribado por que sondemasiado finos.

Dividir una distribucin de tamaos de intervalogrande en varias fracciones.

Restringir la distribucin de las partculas que vana entrar a un proceso de concentracin.

Efectuar una concentracin de las partculas mspesadas y pequeas de las ms grandes y ligeras.


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Tipos de clasificadores

De acuerdo con la forma de descarga de lossobretamaos:

Clasificadores de descarga mecnica

Hidrociclones

Ciclones neumticos


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Hidroseparador


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Espesadores o clarificadores

Hidroseparador


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Clasificadoresmecnicos

Clasificador de

tornillo (Akins)

4t/h < T < 350 t/hPasado: molienda de

minerales en circuito cerradopor va hmeda. Actualmente: lavador-decantador o espesador en

preparacin de arenas, caoln.


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Clasificadoresmecnicos

Clasificador de

rastrillo (Dorr)

Similar al clasificador detornillo.

Fondo inclinado liso (9-14).

El corte est restringido paratamaos inferiores a 80 m.


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Clasificadores mecnicos

Decantadora Noria:

Lavado de arenas y gravas.

Las arenas decantadas son elevadas y separadas

en cangilones.


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Clasificadores hidrulicos de contracorriente

Principio:


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Clasificador hidrulico simple

Clasificador decorrienteascendente.

Descarga: 75-80%en peso de slido.

Regulacin de

corte (1-0.075mm) velocidad deascenso.


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Clasificador hidrulico mltiple

Doble fondo conchapa perforada

para el paso deagua a presin.

Las perforaciones

decrecen a lolargo de locompartimentos.

Varios compartimentos.


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Clasificador hidrulico mltiple

Capacidad: hasta 400 t/h.

Empleo: plantas de obtencin de arenas.


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Clasificacin hidrulica

La clasificacin hidrulica, que emplea slo laaccin de la gravedad, es importante en aquellasaplicaciones donde se exigen cortes

granulomtricos comprendidos entre 50 m y 2mm.

Cuando la clasificacin hidrulica o neumtica se

ayuda tambin de la aceleracin centrfuga. Loscortes granulomtricos, que permiten lasmquinas, pueden bajar a rdenes de algunasmicras (40-400 m y 5-1000 m).


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Gradod

e

espesad

o

Aguaclarificada

Flujo superior

agua turbia


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Hidrociclones

Los mismos fenmenos ocurren en unasuspensin en rotacin, slo que las fuerzascentrfugas (hasta 10000 g) producen los

efectos de separacin por aumento del gradode sedimentacin.

Los equipos que normalmente se empleanson las centrfugas con camisa maciza.


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Ciclones

Una pulpa o un gas departculas entratangencial cerca de latapa del cicln.

El flujo de la pulpa o el

gas es forzado en unespiral hacia abajo.

Cerca del fondo delcicln, la pulpa o el gasinvierte su espiral y semueve hacia arriba en unespiral interno mspequeo.

Las partculas finas salena travs del vortex findertube. Descarga inferior

Rebose: Partculas de asentamientolento.

Partculas deasentamientorpido

Vrtice

primario

Conductode entradatangencial

Alimentacin


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Hidrociclones

La aceleracin centrfuga enel vrtice secundario, es msalta que en el primario.


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Hidrociclones

Las grandes fuerzas deseparacin impiden que laspartculas floculen,

limitando la cantidad deslidos recuperados.

Lo anterior es compensado

por la eficacia del tamaode separacin encomparacin con losclasificadores hidrulicos.


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Hidrociclones

La forma de las partculas

Partculas muy planas,como la mica, tienden a

irse hacia el flujosuperior, an cuandosean relativamentepesadas.

No es posible predecirresultados, basndosesimplemente en los

clculos.


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Hidrociclones

Dependiendo del grado

de recuperacin de

slidos deseado en el flujo

inferior (underflow), el

hidrocicln puede actuar

como clarificador o

clasificador.


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Hidrociclones

Se fabrican en acero, imponindose en muchasaplicaciones los materiales plsticos.

Interiormente estn revestidos de material cermico,NiHard, poliuretano, neopreno, entre otros.


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Hidrociclones

Curva de particin:

Se obtiene relacionando el porcentaje de lafraccin de alimentacin en peso de ladescarga inferior versus el tamao de partculacorrespondiente a dicha fraccin.


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Hidrociclones

El tamao de corte (tamaode separacin), d50, es eltamao al cual las partculas

slidas son igualmenterepartidas en la descarga yrebose. Su precisindepende del d25 y el d75.

La eficacia de la clasificacin(imperfeccin) est dadapor la pendiente:


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Hidrociclones

Si la descarga ocurre encordn, el hidrociclntrabaja como espesador

(70% de slidos).

Si ocurre en forma deparaguas, el hidrociclnfunciona como clasificador

(40-60% de slidos)


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Hidrociclones

Si se desea un buen desarenado en el flujo

superior junto con un buen deslamado en el flujoinferior, se requieren dos etapas, conexin X,


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OPERACIN DE UN HIDROCICLN

OPERACIN DE UN


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La descarga

El flujo de descargapermite al operadorexperto conocer el

estado del hidrocicln. Una operacin en

cordn no esnecesariamente

sntoma de una malaoperacin.

HIDROCICLN

OPERACIN DE UN


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La descarga

Una descarga enparaguas muy abiertoes generalmente signo

de una boquillademasiado grande, loque implica un flujomuerto o by-pass.

Una descarga enparaguas es un estadodeseado por el

operador.

HIDROCICLN

OPERACIN DE UN


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El rebose

El flujo del rebose debe ser uniforme.

La discontinuidad en el flujo denota que elhidrocicln opera a baja presin o con caudal

insuficiente.

HIDROCICLN

OPERACIN DE UNOC C


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El ruido y la vibracin

Una concentracin de slidos muy elevadalleva a un detenimiento de las corrientes .

Tendencias al bloqueo de la descarga o aire en

exceso se traducen en vibraciones anmalas.

La presin

HIDROCICLN

OPERACIN DE UNHIDROCICLN


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La descarga

Una descarga intermitente pasando de cordna paraguas puede deberse a una presinligeramente baja o un dimetro de boquilla al

lmite. Ambas provocan la sedimentacin en la parte

final del cono, el cual desaparece una vez que

aumenta la presin en el interior.

HIDROCICLN



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Tamao de separacin

Actualmente existen instrumentos bastantefiables para determinar en tiempo real eltamao de partcula en una pulpa con slidos

en suspensin, sin embargo dado su elevadocosto tan slo las plantas de gran tonelaje omuy automatizadas poseen estos equipos.

HIDROCICLN



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Tamao de separacin

Determinacin prctica:

Se toma 1 L de muestra de la pulpa con laspartculas a determinar (generalmente el

rebose del hidrocicln), y se pesa paradeterminar la densidad de la pulpa p.

Se determina la masa de slidos en

suspensin en el volumen de muestratomado, J1:

HIDROCICLN



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Tamao de separacin

l.y sson la densidad del lquido y el slido.

Se vierte la muestra sobre el tamiz de controly se realiza el tamizado con agua limpia.

La fraccin retenida se coloca en el recipiente

para la toma de una nueva muestra y secompleta hasta el nivel con agua.

Se repite el procedimiento con la nuevamuestra para calcular J

2.

HIDROCICLN



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Tamao de separacin

La relacin de ambas masas de slidos J2/J1corresponde al porcentaje de partculas msgruesas que el tamao del tamiz de control

elegido. Este procedimiento es ms exacto cuanto

mayor sea el nmero de partculas gruesas

retenidas. Los errores con ste mtodo son menores al

10 %.

HIDROCICLN


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Principales aplicaciones dehidrociclones

1 Espesado, clarificacin.

2 Deslamado (clarificacin parcial).

3 Desarenado, refinado, eliminacin del sobretamao.

4 Circuitos cerrados de molienda.5 Clasificacin selectiva (separacin).

6 Recuperacin de slidos (rechazo).

7 Fraccionamiento, clasificacin.8 Pre-concentracin (separacin).

9 Recuperacin de lquidos (clarificacin).

10 Lavado en contra corriente.


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Distribucin granulomtrica para laaplicacin del hidrocicln

refinado

clasificacin

deslamado

clarificacin


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Forma de hidrociclones y su aplicacin


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Otros usos de los ciclones

Las aplicaciones de los ciclones incluyen cualquiermbito de separacin para productospulverulentos de alto valor y condiciones detrabajo crticas.

Para la recuperacin de productos sensibles, losciclones son equipos insustituibles porquepueden capturar el material directamente,evitando la captacin de material en los filtros y

evitando la contaminacin provocada por lasbolsas de los filtros de mangas, la contaminacincruzada de productos y la degradacin delproducto con la temperatura. Adems se evita laprdida del producto.


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Dispositivos industriales de limpieza.

Industrias de proceso:

Recuperar y reciclar ciertos catalizadores en

refineras del petrleo .

Recuperar el caf liofilizado en plantas de latransformacin de los alimentos.


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Dispositivos industriales de limpieza. Industrias qumicas de proceso:

Recuperacin cataltica (recuperar y reciclar ciertoscatalizadores en refineras del petrleo).

Recuperar el caf liofilizado en plantas de latransformacin de los alimentos. Secadores farmacuticos. Qumica fina. Nanopartculas. Aceites y grasas. Procesos de calcinacin. Procesos de separacin a alta temperatura.


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Desventajas

Bajos rendimientos (especialmente para laspartculas muy pequeas).

Altos gastos debido a la energa requeridapara superar la cada de presin.


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Clasificadores neumticos

La clasificacin por aire o neumtica tiene uncampo limitado en el procesamiento deminerales, ya que es necesario que los

productos estn secos. Industria del carbn, el cemento, y aquellos

minerales que no requieren etapas

posteriores y/o previas por va hmeda.

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