Browsing by Author "Vinnett Peralta, Luis Eduardo (Profesor Guía)"
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Thesis Análisis de las respuestas y parámetros cinéticos en las clases gruesas de la flotación batch de súlfuros de cobre(2023) Vinnett Peralta, Luis Eduardo (Profesor Guía); Yianatos Bernardino, Juan (Profesor Correferente); Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Química y AmbientalEn este trabajo de título, se analizaron respuestas cinéticas en las clases gruesas de la flotación batch de sulfuros de cobre. Se investigaron dos condiciones de flotación: una con un tamaño de partícula de p80 = 212 μm y otra con p80 = 300 μm. A partir de las curvas tiempo-recuperación, se estudiaron las respuestas cinéticas de las clases de tamaño+150/-212 μm, +212/-300 μm, +300/-355 μm y +355/-425 μm. Las pruebas se realizaron en triplicados. Se identificaron patrones y diferencias en las respuestas cinéticas, observando que sólo la clase +150/-212 μm alcanzó una recuperación estacionaria. En esta clase, se obtuvo una respuesta más rápida, lo que se manifestó mediante una pendiente más pronunciada en los primeros minutos de la flotación. Asimismo, la clase +150/-212 μm presentó una recuperación a 32 min significativamente mayor para ambas condiciones de p80. Se analizaron las consistencias o inconsistencias de las respuestas cinéticas con representaciones de primer orden o con decaimientos exponenciales comprimidos. Los modelos utilizados fueron Tasa Única, Rectangular, Gamma y Rosin-Rammler. La calidad de ajuste se evaluó utilizando la RMSE (Raíz del error cuadrático medio). Los resultados indicaron que el modelo Gamma presentó un mejor ajuste en la mayor parte de los casos. La representación cinética del modelo Rosin-Rammler correspondió a una exponencial estirada (𝑎𝑅𝑅 < 1) en vez de una exponencial comprimida (𝑎𝑅𝑅 > 1, caso sigmoidal). Este resultado indica que los datos son representables mediante una cinética de primer orden. Finalmente, se realizó un escalamiento simplificado por tiempo, considerando un factor de escala de 2.5 batch/planta. Los tiempos evaluados fueron de 8 y 12 minutos a escala batch, equivalente a 20 y 30 minutos en planta respectivamente. El modelo Gamma demostró tener los errores de predicción más bajos, lo que confirmó la capacidad de este modelo para propósitos de escalamiento por clase de tamaño. Finalmente, se concluyó que el modelo Gamma es más robusto y confiable en el escalamiento de los resultados batch a planta al trabajar con distintas fracciones de tamaño de partícula.Thesis Caracterización de columnas de flotación en planta concentradora de minera Los Pelambres(2023-08) Vinnett Peralta, Luis Eduardo (Profesor Guía); Henríquez Henríquez, Felipe (Ingeniero Correferente); Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Química y AmbientalMinera los pelambres procesa una mena proveniente de una mina a rajo abierto, a partir de la cual se concentran minerales sulfurados mediante flotación. Minera Los Pelambres obtiene como productos concentrados de cobre y molibdeno. La separación bulk de los minerales de cobre y molibdeno finaliza con la concentración en columnas de flotación. La flotación columnar presenta ventajas significativas en etapas de enriquecimiento; sin embargo, estas ventajas se reducen ante ineficiencias en la dispersión de gas. Este trabajo presenta una caracterización hidrodinámica y metalúrgica de la flotación columnar de Minera Los Pelambres. Se comparó la respuesta de la Columna FT-110 al operarla con los inyectores originalmente instalados (FLSmidth, caso base) con la respuesta obtenida al operarla con un sistema de inyección alternativo propuesto por SGS. Adicionalmente, se estudió el comportamiento de una Columna adicional (FT-109 ó FT-108, operadas con inyectores FLSmidth) como patrón de referencia. Para estudiar el rendimiento obtenido con cada inyector, se definieron 3 niveles de flujo de aire: flujo bajo de 250 m3/h, flujo medio de 300 m3/h, y flujo alto de 350 m3/h. Además, se mantuvieron constantes los niveles de espuma (en 550 mm) y de flujo de agua de lavado (en 10 m3/h) en la Columna FT-110. Se llevaron a cabo campañas mediciones de tamaño de burbuja junto con muestreos metalúrgicos en las Columnas FT-110 y FT-109 (ó FT-108 según disponibilidad). A las muestras obtenidas se les realizó análisis granulométrico, análisis químicos por clase de tamaño y globales, y análisis mineralógicos a muestras seleccionadas. De los resultados de dispersión del gas, se obtuvieron distribucones de tamaño de burbujas similares al operar la Columna FT-110 con inyectores SGS y FLSmidth, para las mismas condiciones de flujo de aire. Por lo tanto, potenciales diferencias en la eficiencia de la Columna FT-110 no fueron atribuibles a cambios en la dispersión del gas causados por el tipo de inyector. Se observó una tendencia a aumentar el diámetro de burbujas al aumentar la velocidad superficial de gas, lo cual es consistente con lo reportado en la literatura de flotación. En cuanto a los resultados metalúrgicos, la Columna FT-110 presentó mayores recuperaciones, independiente del sistema de inyección. Esto se atribuyó a factores operacionales propios de las Columnas; por ejemplo, a diferencias en los tiempos de residencia. Se observó un aumento en la recuperación de Cu y Mo al aumentar el flujo de aire, independiente del tipo de inyector. Sin embargo, la magnitud del aumento de recuperación dependió también de la mineralogía de alimentación. De un análisis global de los resultados, las recuperaciones de Cu se vieron levemente favorecidas al emplear inyectores SGS, en aproximadamente un 2.7%. En cambio, las recuperaciones de Mo se ven marginalmente favorecidas al utilizar inyectores FLSmidth, en un 0.3%. Dada la configuración del circuito de limpieza de Minera Los Pelambres, la potencial mejora al operar con inyectores SGS se considera marginal. Finalmente, se concluyó que no existen diferencias críticas que beneficien la operación de la Columna FT-110 al utilizar un inyector por sobre el otro.Thesis Comparación entre métodos de interpolación y modelos matemáticos clásicos para la caracterización de distribuciones de tamaño de partícula en procesamiento de minerales(2023-07) Benítez Palomino, Matías Fernando; Benítez Palomino, Matías Fernando; Vinnett Peralta, Luis Eduardo (Profesor Guía); Cornejo García, Iván Andrés (Profesor Correferente); Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Química y AmbientalEn procesamiento de minerales, el tamaño de partícula está asociado directamente al grado de liberación, por lo que resulta una variable crítica en los procesos de concentración. La caracterización de las distribuciones de tamaño de partícula (DTP) se realiza comúnmente en base a diferentes modelos para identificar los percentiles de interés, para propósitos de control de procesos. En el presente trabajo, se comparan los modelos matemáticos de Rosin Rammler, Gaudin-Schuhmann y Beerkan Estimation of Soil Transfer (BEST) con los métodos de interpolación lineal, spline cúbico, Piecewise Cubic Hermite Interpolating Polynomial (PCHIP), Stineman y Steffen en base a su capacidad predictiva. Esta capacidad se evalúa usando una modificación del parámetro de la Suma de los Cuadrados del Error Residual de Predicción (PRESS, por sus siglas en inglés), en torno a los percentiles 20, 50 y 80 de las DTPs. Se eligen estos percentiles debido a que son los índices más comúnmente utilizados para caracterizar los tamaños finos, medios y gruesos. Se analizan datos de una planta concentradora para menas de cobre, los cuales consistieron de 32 muestras provenientes de corrientes de: alimentación y producto de chancador de pebbles, alimentación a molino SAG, undersize de trommel, circuito de molienda (alimentación a hidrociclón, underflow, overflow y descarga de molino de bolas), y alimentación, concentrado y relave de la concentradora. Mediante la implementación en MATLAB se obtienen los valores de PRESS modificado relativo, los cuales son representados mediante funciones de distribución acumulativas para todas las metodologías y percentiles estudiados. Con eso, se concluye que los métodos de interpolación presentan una capacidad predictiva significativamente mayor a los modelos. Se observa que la raíz cuadrada de la mediana del PRESS modificado relativo para los 3 percentiles, es de alrededor de 11% para los 3 mejores métodos de interpolación (PCHIP, Stineman y Steffen), mientras que para los modelos, el menor valor es de 44% usando el modelo BEST. Debido a que PCHIP, Stineman y Steffen presentan resultados indiferentes entre sí, se recomienda el uso de PCHIP, ya que es un método ampliamente documentado, lo que facilita su implementación. Además, su interpolación es monótona entre cada par de puntos, por lo que no existirán desviaciones asociadas a overshoot o undershoot, entregando resultados más exactos para el control de los procesos de concentración.
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