5/25/2018 Mquinas de Flotacin Mecnica o Convencional (de Gran Volumen)

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MQUINAS DE FLOTACIN MECNICA O CONVENCIONAL

CELDAS DE GRAN VOLUMEN

1.-MQUINAS DE FLOTACIN DOOR-OLIVERBasado en el comportamiento hidrodinmico de celdas prototipo probadas experimentalmente con

pulpas industriales de diferentes tipos de minerales. Estas caractersticas de comportamiento incluyen

una zona turbulenta de mezcla en la parte inferior de la celda, ausencia de embanques de arena, unazona tranquila, una zona de enriquecimiento y una zona estable de espuma.

El mecanismo en s de estas celdas, consiste de dos partes, El Rotor y el Estator. Los propsitos del

ROTOR son:

Debe realizar el trabajo de una bomba, manteniendo en suspensin las partculas de mineral,sobre todo en las partes inferiores de la celda.

Debe dispersar eficientemente el aire en toda la pulpa.Este mecanismo que en s es una bomba de alta eficiencia, permite manejar grandes caudales con

consumos energticos relativamente bajos. La alta eficiencia del rotor permite una buena suspensin de

las partculas finas y gruesas. Por tener el rotor la zona de succin en la parte inferior de la celda, permite

coger y dispersar aquellas partculas que se hayan asentado. El flujo positivo de la pulpa y la profundidad

del rotor, dispersa las partculas finas de aire a travs de toda la celda y en las zonas ms bajas,

aumentando el contacto con las partculas de mineral y mejorando las posibilidades de flotacin.

El propsito del ESTATOR, es desviar el flujo de pulpa descargada tangencialmente por la rotacin del

rotor en corrientes de pulpa dirigidas radialmente, lo que mejora la recirculacin de la pulpa y ayuda a

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evitar los remolinos al interior de la celda. Estos remolinos, inhiben la formacin de una capa estable de

espuma en la superficie de la pulpa.

El flujo de pulpa es dirigido por el estator hacia los lados y restringe la turbulencia en la celda delas regiones bajas, donde la suspensin es importante y deja la parte superior de la celda sin

perturbaciones, mantiene las partculas en suspensin y favorece la dispersin del aire.

El Diseo del tanque de la Celda ayuda a que las partculas de slido ms gruesas fluyan hacia el

mecanismo para favorecer su suspensin. La pulpa se conduce por el fondo del tanque hacia el rotor,

desde donde se expele en forma radial por su parte superior. Esto se ve favorecido por la forma

redondeada del fondo de la celda, que tiene un perfil tipo U.

El tiempo de residencia es crtico para mejorar los rendimientos metalrgicos y este diseo ha reducido

el fenmeno de cargas cortocircuitadas, permitiendo de este modo, que los tiempos de residencia en la

Planta, sean muy cercanos a los tiempos de diseo.

2.-MQUINAS DE FLOTACIN WEMCO

Consiste de un rotor estrella (1) suspendida en la pulpa dentro de un tubo de recirculacin (3) al fondo

de la celda y un tubo cilndrico (2) en la parte superior de la celda. Alrededor del rotor est instalado el

dispersor (4) como un cuello con orificios a travs de los cuales pueden pasar las tres fases de material.

En operacin, al girar el impulsor genera un vrtice en la pulpa que se extiende desde la parte interiormedia del tubo cilndrico, a travs del rotor, hacia abajo hasta la parte superior del tubo de recirculacin.

Esto en el centro del vrtice genera un vaco, lo cual succiona aire por el orificio superior de entrada (6)

hacia el interior del rotor. Este aire al circular entre las hojas del rotor, se mezcla con la pulpa la cual es

simultneamente circulada por el rotor desde el fondo de la celda a travs del tubo de recirculacin

hacia el rotor. Una vez que esta mezcla pasa por el dispersor, no existe ms accin mecnica de

mezclado y el conjunto de partculas flotables y burbujas de aire se separa del resto de la pulpa flotando

hacia la parte superior de la celda. El faldn (5) modifica el flujo originando una zona tranquila favorable

a la formacin de un colchn de espuma estable. Mientras que todos los mecanismos indicados

anteriormente son interdependientes e influencian mutuamente los patrones hidrodinmicos de

flotacin de la celda, el rotor y el difusor son los dos elementos ms importantes. El dimetro del rotor

es la clave para extrapolar la mquina de flotacin, siendo el parmetro dominante en la determinacin

de: Transferencia de aire, y Capacidad de circulacin del mecanismo.

La capacidad para auto-inducir el aire y la recirculacin de lquido del rotor, se determina tambin por la

velocidad de operacin y su sumergencia en la pulpa. Esta sumergencia se define como la distancia

vertical entre la parte superior del rotor y la superficie de la pulpa cuando el rotor no est en operacin.

El funcionamiento hidrodinmico de un mecanismo de flotacin puede ser representado por un nmero

de intensidad de fuerza, por un nmero que indique el flujo de aire, por la velocidad del rotor y por la

sumergencia del mismo.

1. Cuando la sumergencia del rotor se mantiene constante un aumento en la velocidad del rotor produce

un aumento en la capacidad de transferencia de aire y fuerza. Tambin aumenta la velocidad del lquido.

2. Manteniendo constante la velocidad del rotor, un aumento en la sumergencia del rotor, provoca un

aumento en la fuerza requerida por el rotor y una disminucin en la capacidad de transferencia de aire.El aumento de fuerza del rotor es proporcional al aumento de la capacidad de recirculacin del lquido

debido a la mayor sumergencia del rotor manteniendo la velocidad constante.

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3.-MQUINA DE FLOTACIN SMARTCELL WEMCO

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Optimiza los objetivos mecnicos de los slidos en suspensin, la distribucin de aire y coleccin de

espuma se logre con un grado alto de fiabilidad y eficacia, el sistema tambin debe responder

dinmicamente a la velocidad del alimento cambiante y caractersticas.

Logra ambos objetivos combinando el mecanismo probado WEMCO 1+1, reconfigurado para mejorar la

eficacia de energa, con un sistema experto de control incluido. El rendimiento confiable se construye

sobre un mecanismo probado. La serie de SmartCell retiene el mecanismo robusto de WEMCO 1+1 de

aeracin que ha sido probado en miles de instalaciones en todo el mundo. Su cojinete de hierro colado

macizo mantiene la alineacin del rbol exacta bajo toda la carga y momentos, asegurando una vida de

servicio larga. El flujo de aire inducido proporciona aireacin eficiente, simplicidad mecnica y economa.

Como la WEMCO 1+1, la SmartCell puede repararse en lnea y puede reiniciarse fcilmente bajo carga

llena. La nueva configuracin de la celda se aprovecha eficiencia mecnica.

Toda mquina SmartCell caracteriza el diseo de una nueva configuracin de la celda para perfeccionar

la eficiencia de energa, de aireacin y mezclando. Las caractersticas claves incluyen un tanque

cilndrico, un tubo de calado cnico y un arremolinador de espuma. El tanque cilndrico mejora la

eficiencia de mezclado y la distribucin de aire porque todos los puntos en la periferia del tanque son

equidistantes de la descarga del rotor. El mezclamiento uniforme se refleja en la superficie mediante un

nivel de espuma estable que hace la mquina SmartCell una opcin obvia para la etapa de limpieza

(Cleanner) tanto como la aplicacin a la etapa de desbaste (Rougher). El tubo de calado cnico mejora el

bombeo, la circulacin y la suspensin de los slidos. Se reduce el cortocircuito aumentando las

oportunidades de contacto burbuja-partcula con un impacto positivo en el rendimiento metalrgico.

El arremolinador de espuma acelera el transporte de los slidos por la superficie de la celda, reduciendo

el tiempo de residencia en la fase espuma y el ingreso de aire requerido para mantener la espuma.

Acortando los intervalos de recuperacin traducido directamente en la economa de energa de

aireacin.

Los parmetros de operacin sujeto a control incluyen:

La proporcin de aireacin.La velocidad del Mecanismo.El nivel de la pulpa.La profundidad de espuma.La dosificacin del reactivo.Cantidad de agua de lavado del alimento.

El fondo plano: Ms aprovecha el proceso. Basado

solamente en los cambios de diseo mecnico la

Mquina de flotacin WEMCO el SmartCell ofrece

reducciones en cambio consumo de energa de 3040 %

comparado con mquinas de flotacin WEMCO 1+1

convencional. La incorporacin de sistemas de control

expertos promete ganancias an mayores en eficiencia

de operacin y rendimiento metalrgico.

Volumen de Mquinas de flotacin SmartCell

Aplicacin m3 ft3

Escala piloto 0,05

0,15

1,8

5,3

Fabricacin de

mquinas de

flotacin

SmartCell

5

10

20

30

40

60

70

100

130

160

200

250

180

350

710

1060

1410

2120

1470

3530

4590

5650

7060

8830

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4.-MQUINAS DE FLOTACIN OUTOKUMPUEl diseo de la Celda OUTOTEC denominada OK Tank Cell, de 100 m3, permite el uso de ms variables enla solucin del problema de flotacin existente. Esta celda ha sido diseada de manera que las variables

que pueden usarse para optimizar y controlar el proceso de flotacin son:

Mecnicas:

Dimetro y diseo del rotor. Diseo del estator. Espacios libres inferiores y radiales. Distancia de transporte de la espuma.

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Operativas:

Cantidad o tasa de adicin de aire. Espesor del colchn de espuma. Velocidad del impulsor. Superficie de espuma

Bajo estas consideraciones dise el mecanismo llamado Free Flow cuya principal caracterstica es el

dimensionamiento de los componentes del flujo. Para que se suspenda las partculas gruesas, el volumen

de flujo de mezcla principal denominado F2 deber ser grande.

El concepto de TankCell rene un rango de conocimiento de flotacin diferente a algo desarrollado

antes. Los elementos mayores de importancia incluyen:

Excelente capacidad de mezclando y dispersin del aire.

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La seleccin del mecanismo se basa en el tamao de partcula. El patente arremolinamiento de la espuma y control del rea superficial. El acercamiento del reactor unitario a la curva cintica. El control inteligente integrado.

5.-CELDAS DE FLOTACIN SVEDALA RCS (REACTOR CELL SYSTEMS)El desarrollo de SALA, tambin hace importante contribucin en el desarrollo de mquinas de flotacinen Europa, especialmente en Escandinava, En 1940 el profesor Kihlstedt desarroll una celda de

flotacin BFP (Boliden Flotacin Propeler), esta mquina fue circular en el fondo y de seccin rectangular

en la parte superior, eficiente en flotacin de finos y medios, tuvo un xito comercial y su aplicacin se

extendi en varios pases, hasta la fusin que hubo con Denver Equipment. El ms importante cambio

desde 1970 debido a expansin de operaciones mineras de gran tamao y de bajas leyes, fue el

desarrollo de mquinas de flotacin de gran tamao que aseguraban operaciones mineras realmente

rentables, estas operaciones hicieron presin en el mercado por equipos en general, realmente gigantes.

Fue en estas circunstancias que se desarrollan las Celdas de Flotacin Svedala RCS (Reactor Cell Systems),

con la experiencia de muchos aos de Denver y Sala, se empieza la introduccin de esta nueva

tecnologa en celdas circulares de flotacin, con el sistema mecnico de agitacin DV, que permiti

disponer de equipos de flotacin en el rango de tamaos siguiente:

Un mecanismo de flotacin es casi imposible de disear sobre la base de principios tericos, por las

diferentes funciones y factores que intervienen y que deben ser tomados en cuenta, por lo tanto el

nuevo diseo debe ser probado en forma exhaustiva, y durante el desarrollo del nuevo concepto Svedala

DV (Deep Vane) los criterios tomados en cuenta fueron los siguientes:

Creacin de patrones de flujo en la celda para permitir una buena suspensin de slidos en todosu volumen.

Un eficiente contacto de partculas de mineral con las burbujas de aire. Eficiente dispersin y distribucin de aire en todo el volumen de la celda. Minimizar la alta velocidad en la zona de dispersin para evitar desgastes excesivos. Minimizar el consumo de energa. Excelente bombeo radial con un fuerte retorno en el impulsor, generando un doble patrn de

flujo, como se muestra en la figura siguiente.DISEO DEL MECANISMO