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ANÁLISIS AL MODELO PROBABILÍSTICO DE FLOTACIÓN CONSIDERANDO TÉRMINOS INERCIALES, VISCOSOS Y TURBULENTOS
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2015) BADINELLA MONTES, MARÍA JOSÉ; BADINELLA MONTES, MARÍA JOSÉ; JACQUES SOLIS, ALONSO; Universidad Técnica Federico Santa María UTFSM. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO
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ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS MINERALES (LÁSER) Y COMPOSICIÓN ELEMENTAL (XRF) PARA CARACTERIZAR MUESTRAS DE FLOTACIÓN INDUSTRIAL
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2016) CORTÉS GUZMÁN, LUCIANO PATRICIO ISAAC; YIANATOS BERNARDINO, JUAN; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO
Existen variables operacionales que pueden afectar la rentabilidad y el rendimiento metalúrgico de una planta de procesamiento de minerales, como son la distribución de tamaño de partículas y la ley del o los minerales en las distintas etapas del proceso. En el procesamiento de minerales, es importante contar con tecnologías que ayuden a generar información de referencia, que contribuyan a tomar decisiones de forma rápida y eficiente. En la presente memoria, se midió la ley de minerales mediante tecnología de procesamiento rápido con el equipo S1 TITAN, que trabaja con fluorescencia de rayos X (XRF). Para comprobar la validez y confiabilidad de las mediciones del S1 TITAN, se compararon mediciones efectuadas con este equipo con las obtenidas mediante análisis químico volumétrico (AQV) para el cobre y absorción atómica (AA) para cobre, fierro y molibdeno de mineral obtenido en Minera Los Pelambres. Los análisis químicos fueron efectuados por la empresa SGS, y en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM), a excepción del análisis de molibdeno, que solo fue realizado por SGS. Se obtuvieron modelos lineales que relacionan las mediciones realizadas por el S1 TITAN en configuración de fábrica con los AQV y AA. Los modelos fueron obtenidos a partir de muestras que presentan todo el rango de leyes del mineral analizado. Los coeficientes (intercepto y pendiente) de las regresiones lineales, al ser ingresados al S1 TITAN, logran que el equipo entregue resultados con un error menor al 10%, respecto a los AQV y la AA. Se obtuvieron modelos similares al considerar distinto números de muestras. Analizar una muestra mediante XRF para obtener la ley de elementos demora 1 minuto por medición, lo que significa un tiempo de 12,5 minutos al realizar 10 mediciones y calcular el promedio de las leyes medidas, tiempo significativamente menor al promedio de análisis de una muestra mediante análisis químico volumétrico (AQV) o absorción atómica (AA). Para los análisis a través de los métodos XRF, AQV y AA se deben secar las muestras, lo que demora 35 minutos. Elaborar un modelo de calibración con 52 muestras en el programa computacional Microsoft Excel demora 15 minutos. También, se analizaron muestras con presencia de agua (5, 10, 20, 30, 40, 50 y 70 % de agua), con el fin de estudiar el efecto de la humedad en las mediciones del S1 TITAN. Se reportaron desviaciones mayores al 10% respecto a AQV y AA para 5%, 10% de agua y muestras filtradas, que tienen más de 20% de agua. No fue posible obtener una distribución aproximada del tamaño de partículas de Minera Los Pelambres con el BT-9300H. No fue posible clasificarlo por tamizaje, ya que en las muestras UTFSM se encontraban con una distribución fina de partículas, inferiores al tamiz de menor apertura disponible, de 38 [μm]. Es posible comparar la distribución de tamaño de partículas entregadas por tamizaje y BT-9300H para minerales no pulverizados y de partículas menores a 340 [μm]. Se realizó el análisis por clase de tamaño en otro mineral de fierro y cobre, distinto al obtenido en Minera Los Pelambres. Este mineral se clasificó por medio de tamizaje. Para el fierro, no fue posible obtener un modelo adecuado que relacionara análisis XRF con AA. Según las mediciones realizadas a través del S1 TITAN, la ley de fierro aumenta al disminuir el tamaño de las partículas, pero no sucede lo mismo con los resultados de AA. Para el cobre, presente en bajas leyes (menores a 0,2%, según AA), se encontraron relaciones adecuadas entre leyes reportadas por XRF y AA. La validez de las mediciones del S1 TITAN debe ser comprobada continuamente a lo largo del tiempo, actualizando la base de datos de los análisis de referencia (AQV y/o AA). Si las mediciones no se ajustan a la referencia, se debe encontrar otro modelo que sea adecuado y recalibrar el equipo.
CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO DE FLOTACIÓN INDUSTRIAL A PARTIR DE RELACIONES TAMAÑO-LIBERACIÓN
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2016) VALLEJOS ARAVENA, PAULINA ELVIRA; YIANATOS BERNARDINO, JUAN; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO
The dissemination of valuable mineral in deposits is a very significant condition in mineral processing. This property determines the level of gringing needed to reach the level of liberation required in the next stage of separation. A higher dissemination indicates that the grain size of the mineral in deposit is smaller. Thus, it is necessary to obtain particules of finer size to increase mineral liberation, which implies an increase in the energy consumption in the comminution stage. However, to reach an appropiate yield in the separation stage, mineral particles should not be excessively fine, because this condition limits the flotation rate and the maximum recovery of these minerals. In the separation stage by flotation, the different streams of the process are commonly characterized according to their particle size, because this variable directly affects the mineral recovery. Nevertheless, minerals have also a distribution of liberation for every class of particle size, which determines a flotation rate, which is a function of these two variables. Nowadays, there are advanced tools for the mineralogical characterization of the streams associated with the flotation process. Examples of these are the technologies QEMSCAN (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy) and MLA (Mineral Liberation Analyzer), which allow to obtain mineralogical information by size and liberation classes. However, these instruments are complex and expensive, and therefore there is still only limited access to them. Taking all these into account, in this thesis a methodology to characterize the mineral feed to the flotation process was proposed, by liberation and particle size, from a reduced number of particle size and mineral liberation measurements. This methodology contemplates a modification of the classical Gaudin liberation model, incorporating a grain size distribution for the mineral in the ore deposit. Thus, from the mineral granulometric information, feed grade, grain size distribution and a simplified liberation model, the mineral in the flotation feed was characterized, according to the particle size and mineral liberation. This result cannot be obtained by applying the conventional Gaudin model, which considers the mineral grain size as a constant in the ore deposit. Results from a previous research were analyzed, where a Galena mineral was characterized in different streams of a pilot flotation process. The available information included the mass distribution of the floatable mineral, by size and liberation (from MLA analysis) in the feed. The data fit for that distribution was performed, based on the proposed methodology, estimating the grain size distribution of the mineral in the ore deposit. The best fit was obtained by using a Gamma distribution for the mineral grain size, showing good agreement with the data trend. Thick particles are concentrated mostly in the low liberation classes, while the finer mineral presented a greater mass in the higher liberation classes. At industrial scale, the mineral (copper sulfide) in the feed to a Rougher circuit was characterized, by liberation and particle size, applying the methodology proposed in this thesis and considering the QEMSCAN analysis for the mineral. Then, from the estimated floatable mineral distribution, by size and liberation classes, along with the overall recovery and top of froth (TOF) grade profiles measurement by size class, a characterization of the collection rate along the Rougher flotation bank was carried out. These profiles were fit by estimating a rate constant and a maximum recovery for every liberation and size class. The overall recovery was obtained as a function of the collection zone recovery and the froth zone recovery. These results showed a good fitting to describe the overall Cu recovery profile, while TOF grade profiles of Cu showed a good fit for the data trend. The results showed that the rate constant and the maximum recovery increase towards higher liberation classes and decrease when the particle size increases. From the rate constants and the maximum recoveries obtained, the recovery profiles were described along the Rougher flotation circuit as a function of particle size and mineral liberation. It was observed that the effect of a change in mineral liberation, on the recovery profile, was more significant in comparison to the effect of the particle size, for the particle sizes and liberation classes considered in this analysis. The development of this new methodology provides a tool to characterize industrial flotation circuits for diagnose effects and potentially for the flotation process control, from a reduced number of measurements of particle size and mineral liberation.
COMPARACIÓN DE SISTEMAS SISO, MIMO 2X2 Y MIMO 4X4 EN LA BANDA DE LOS 2.4 (GHZ) PARA ESCENARIOS OUTDOOR-INDOOR EMPLEANDO ANTENAS DIRECTIVAS Y OMNIDIRECCIONALES EN EL RECEPTOR
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2006) VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO; FEICK LAUDIEN, RODOLFO; Universidad Técnica Federico Santa María. UTFSM. Casa Central
En la actualidad, la creciente demanda por altas tasas de transferencia es una realidad palpable en todas las áreas de las telecomunicaciones. Es en base a estas demandas de datos que existe un notorio interés por lograr satisfacer las necesidades de los
DISEÑO, INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y CONTROL DE CIRCUITO DE FLOTACIÓN SCAVENGER PILOTO
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2015) INOSTROZA ESPEJO, DIEGO ANDRÉS; INOSTROZA ESPEJO, DIEGO ANDRÉS; YIANATOS BERNARDINO, JUAN; Universidad Técnica Federico Santa María UTFSM. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO
El objetivo de este trabajo consistió en proponer un diseo, implementar y operar un circuito de flotación Scavenger piloto de dos celdas en serie para el Laboratorio de Control de Procesos DIQA con la finalidad de representar las características hidrodinámicas de la planta y estudiar el efecto de las variables del proceso. La estrategia de control fue implementada utilizando la plataforma computacional InTouch-PLC disponible en el laboratorio de control. La planta piloto opera con agua, espumante y aire. Para representar el comportamiento hidrodinámico se implementó un simulador metalúrgico que permite analizar variables operacionales, características de la alimentación y variables de diseo y se acopló un test estadístico de detección en línea de estado estacionario para la validación del sistema híbrido. La implementación de los controladores locales se realizó en la plataforma PLC, mientras que las decisiones de tipo supervisoras de la operación se implementaron en la plataforma InTouch Se seleccionó la instrumentación adecuada y se desarrolló un protocolo de contrastación y calibración de la instrumentación. Para la administración de la información del circuito de flotación Scavenger piloto se desarrolló un sistema de base de datos mediante el software Microsoft Access, el cual permitió almacenar y registrar la información
ESTIMACIÓN INDIRECTA DEL DIÁMETRO DE BURBUJA A PARTIR DE TÉCNICAS DE VISIÓN Y VARIABLES OPERACIONALES EN EQUIPOS DE FLOTACIÓN
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2014) MARTÍNEZ ROMERO, CÉSAR ORLANDO; ÁLVAREZ SILVA, MAYELI; Universidad Técnica Federico Santa María UTFSM. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO
La dispersión de gas es uno de los factores de mayor incidencia en el desempeo metalúrgico de las máquinas de flotación. Esta variable es caracterizada en términos de la concentración de gas, velocidad superficial de gas y distribución de tamao de burbuja (diámetro promedio Sauter). La estimación del diámetro de burbuja mediante procesamiento de imágenes involucra la adquisición de una fotografía representativa de las burbujas y su posterior análisis. En la actualidad, un procesamiento robusto comprende una fracción significativa de trabajo semiautomático, la cual permite mejorar la confiabilidad de los resultados. El presente estudio tiene como objetivo evaluar una rutina de análisis basada en un modelo empírico de diámetro de burbuja. El modelo considera mediciones de velocidad superficial de gas, holdup de gas y la fracción de área proyectada de burbujas en un sistema de visión. Estas mediciones se realizaron en una celda bidimensional de laboratorio, utilizando distintas concentraciones de espumante (metil isobutil carbinol, MIBC) y diferentes velocidades superficiales de gas. Con los datos de laboratorio, se obtuvo un modelo de predicción lineal de diámetro promedio Sauter (D32), considerando en forma independiente (sin efectos combinados) la velocidad superficial de gas y la fracción de área proyectada. Dicho modelo presentó un coeficiente de regresión lineal de un 92.8 %, con un error relativo menor al 16% para el 80% de los datos. Por otra parte, se usó un conjunto de datos industriales, de los cuales se obtuvo otro modelo de las mismas características con un coeficiente de correlación lineal de un 93.6 %, con un error relativo menor al 20% para el 80% de los datos. Se comparó el modelo propuesto con el modelo teórico conocido como drift flux y otro empírico que relaciona el D32 con la velocidad superficial del gas, donde modelo propuesto presentó un coeficiente de correlación lineal más alto. Con estos resultados se justifica la inclusión de la fracción de área proyectada al modelo, variable que relaciona de forma implícita la concentración de espumante. Además, representa una herramienta robusta al incorporar técnicas de visión, siendo de gran potencial para una aplicación de control automático del diámetro Sauter.
ESTUDIO DE DIFERENTES CONFIGURACIONES DE TRASPASO ENTRE CELDAS DE FLOTACIÓN PILOTO PARA MEJORAR LOS TIEMPOS DE RESPUESTAS EN LA REGULACIÓN DE ALTURA DE ESPUMA
(2016) LÓPEZ RAMÍREZ, VIVIANA PAMELA DEL CARMEN; LÓPEZ RAMÍREZ, VIVIANA PAMELA DEL CARMEN; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA QUíMICA Y AMBIENTAL; YIANATOS BERNARDINO, JUAN
En este trabajo se evaluaron diferentes configuraciones de traspaso entre celdas de flotación, para así alcanzar tiempo medios de residencia en un circuito Rougher piloto equivalentes a la operación industrial. Con esto, se disminuyeron los tiempos de respuesta de los lazos de control y se evitó la saturación de los actuadores. Para esto, se rediseñó el circuito Rougher piloto ubicado en el Laboratorio de Control de Procesos del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Técnica Federico Santa María. Se modificaron los diámetros de descarga y las diferencias de alturas entre celdas, logrando reducir el tiempo medio de residencia medio original de 20 a 4,25 minutos por celda.El sistema de control se implementó en la plataforma PLC Fanuc 90-30, mientras que las decisiones de tipo supervisoras se implementaron en la plataforma InTouch HMI 10.1 de Wonderware.Se evaluaron las respuestas del lazo de control de altura de espuma mediante índices de desempeño antes y después de los cambios realizados al sistema. Obteniéndose un sistema con tiempos de estabilización bajos, overshoots y errores máximos aceptables para la variable.Además, se implementó un sistema de medición de velocidad de descarga de espuma. Para esta medición se instaló una cámara de red fija, Axis P-1354, sobre el rebalse de la primera celda del circuito Rougher. La cámara se conectó a un computador mediante una IP asignada, donde el conjunto de imágenes es enviado por la cámara a un computador central para ser procesado en Matlab, obteniéndose como resultado la velocidad de descarga de espuma. El valor máximo de la velocidad de descarga alcanzado en este sistema fue cercano a los 10 [cm/s].Se obtuvo una correlación cuadrática entre el flujo rebalsado y la velocidad de descarga. Además, se estudió el comportamiento de la espuma sobre el labio del rebalse en condiciones críticas de operación, es decir a altos flujos de aire y baja altura de espuma. En ambos casos se observó que la varianza de los datos de la altura de espuma sobre el labio de rebalse aumenta, la cual se relaciona con el efecto de la variación de la interfase agua-espuma y la tasa de colapso de la espuma.
ESTUDIO DEL IMPACTO DEL CALCIO EN LA PLANTA DE MOLIBDENO DE LA DIVISIÓN CHUQUICAMATA DE CODELCO CHILE
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2015) MUÑÓZ VALDIVIA, JAVIER IGNACIO; YIANATOS BERNARDINO, JUAN; Universidad Técnica Federico Santa María UTFSM. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; VINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO; HONORES MEZA, SANTIAGO
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