Modelo “Cebaco” aplicado al control de procesos en el circuito de Molienda-Clasificación en una planta concentradora de minerales mediante el software LabVIEW

Abstract

El control de procesos en una planta concentradora se presenta como un problema desde el mismo momento que el mineral bruto cae a las trompas del molino, el proceso es continuo y solo cesa esta continuidad cuando el producto finalmente emerge para descansar en las canchas de almacenamiento de los concentrados y las canchas de relave de las colas. El material en proceso no puede ser pesado sin interrumpir tal continuidad; consecuentemente, el control de la planta dependerá mucho del muestreo adecuado del material tratado que se encuentra en forma de pulpa. De estas muestras se obtendrá la información esencial y útil por medio del análisis, en cuanto al contenido del metal, distribución del tamaño de partículas y contenido de agua u otros ingredientes en la pulpa del mineral. Con tal información a mano, se cálcula la eficiencia y por ende la efectividad del trabajo que se efectúa mediante el uso de fórmulas y tabulaciones. Pero por lo tedioso que es el trabajo de obtener información de los datos, más que todo por la demora de las pruebas en laboratorio, y por lo tanto no se pueden tomar decisiones al instante para mejorar el proceso de producción. En el presente trabajo se propone una metodología de control de procesos llamado “Cebaco”que consiste básicamente de tres partes pricipales, primero, el diseño de el método de control del proceso que se propone, el control de las variables operativas en el circuito de molienda-clasificación en una planta concentradora que se fundamenta en un mallaje en húmedo en el mismo sitio de muestreo, para la cual solamente se necesitan 2 mallas, éstas pueden ser las No.60 y 200 que son los más recomendables y también contar con un densímetro (balanza MARCY) con su respectivo nomograma, un pesapulpa de 1 litro de capacidad, conociendo la gravedad específica del mineral, la densidad de la pulpa con estos datos se puede calcular al instante el porcentaje de sólidos en cada flujo del clasificador, y con lo cual se cálcula los porcentajes acumulados negativos y positivos de las mallas mencionadas, con dichos datos obtenidos utilizando los modelos matemáticos de Gaudín-Schuhmann[64] y de Rosín-Rammler[61], los más usados en procesamiento de minerales, con los cuales se obtienen los perfiles granulométricos casi al instante, el segundo aporte es la elaboración y propuesta del modelo matemático que se basa en función de las densidades de la pulpa tomadas estas en cada flujo del clasificador y de las densidades obtenidas al hacer el mallaje en húmedo respectivamenter en las mallas ya mencionadas y el tercero es la implementación de el software Goliat 0.2 en el lenguaje de programación LabVIEW con los modelos matemáticos que se propone donde se puede visualizar en el ordenador los resultados obtenidos al instante. Las pruebas de aplicación y comprobación se realizarón, en las plantas concentradoras de “Austria Duvaz” en Morococha, “Corona” de Chumpe en Yauricocha, Yauyos y “Huari” ubicada en La Oroya perteneciente a la UNCP. Cuyos resultados fueron muy halagadores, coincidiendo casi en forma total con la hipótesis planteada. Como demostración de que la metodología funciona óptimamente, tanto en el control de procesos como en la simulación , se puede verificar con los siguientes resultados obtenidos, el tamaño de corte (d50) calculado[51]; con los datos tomados del libro del Ms.Cs. Juan Rivera Zevallos[58] en las páginas 307-324, es de 77.31 micrones y la eficiencia de clasificación es de 42.32% y haciendo los cálculos con la métodologia propuesta el d50 es de 77.32 micrones y la eficiencia de clasificación da un valor de 42.71 %, se puede notar claramente que casi no hay diferencia, en el segundo caso en la comparación de los resultados de los datos obtenidos en la planta concentradora de “Chumpe” Yauricocha, al hacer el control de procesos y los cálculos respectivos por la metodología tradicional, como se realiza en la mayoría de las plantas, da un valor del d50 de 81.31 micrones y la eficiencia de clasificación da un valor de 57.93% y al hacer el control y sus respectivos cálculos con la métodología“Cebaco” da como resultado el d50 de 83.56 micrones y la eficiencia de clasificación de 53.18% se puede también notar sobre todo en esta última que la diferencia no es significativa, siendo el nivel de significancia de 0,08 y con una confidencia de 92%, en el tercer caso también al evaluar otra prueba de los datos tomados de la planta concentradora mencionada al hacer los cálculos con el método tradicional da una eficiencia de clasificación de 48.49% y con la métodología“Cebaco” la eficiencia de clasificación resulta de 48.02 % que en la práctica casi son similares, en el cuarto caso al hacer la evaluación de los resultados obtenidos en la planta concentradora “Austria Duvaz” ubicada en Morococha, el d50 calculado por la metodología tradicional da un valor de 88.3061 y el d50 calculado con la metodología “Cebaco” da un valor de 85.2559 existiendo una diferencia de tan solamente 3.45% y el valor de la eficiencia de clasificación por la metodología tradicional da un valor de 51.8102 y el calculado con la metodología “Cebaco” da un valor de 51.6255 existiendo una diferencia de 0.36% y la razón de carga circulante calculada por la metodología tradicional da un valor de 1.903 y la calculada con la metodología “Cebaco” da un valor de 1.887 cuya diferencia es de tan solamente 0.84% . Y la demostración más importante , donde se comprueba que el método“Cebaco” es una propuesta adecuada, se da con el incremento de las ganancias para la planta concentradora y ésto se obtuvo de las valorizaciones de los concentrados en ambos casos , uno con el balance metalúrgico obtenido con el método tradicional y el otro con el balance metalúrgico obtenido de los trabajos realizados con el método propuesto y ésto se fundamenta en el tiempo de control, ya que el tiempo con el método tradicional en el mejor de los casos es de 4 horas y con el método propuesto es de tan solamente 5 minutos esto implica que las correcciones se hacen casi al instante por lo tanto trae como consecuencia la mejora de las leyes y de las recuperaciones de los concentrados y por ende de la productividad, por los cálculos hecho se determino una ganancia de 11.53 dólares americanos más por tonelada de mineral tratado al realizar el control con el método propuesto.

-- The process control in a concentrating plant appears like a problem of imponderable from the moment that the gross mineral falls to the tubes of the mill, the process is continuous and this continuity only stops when the product finally emerges to rest in the fields of storage of the concentrates and the fields of re-wash of the tails. The material in process cannot be weighed without interrupting such continuity; consequently, the control of the plant will depend much on the suitable sampling of the treated material that is like pulp. From these samples the essential and useful information of the analysis will be obtained, as far as the content of the metal, distribution as large as particles and water Content or other ingredients of the mineral pulp. With such information by hand, we can calculate the efficiency and the effectiveness of the work that takes place by means of the use of formulas and tabulations. But by the tedious that is the work to obtain information of the fact, more than everything by delay of the tests in laboratory, so, decisions cannot be taken right away to improve the production process. in the present work a methodology of process control, sets out called “cebaco” that consists basically of three parts main, first, the control method that set out, these are the operative variables in the circuit of milling-classification in a concentrating plant that is based on a humid malla in the same site of sampling, for which 2 are only needed, these can be No.60 and 200 that are the most recommendable and also to have a Densimeter (balance MARCY) with their respective monogram, we can weight pulp of 1litro of Capacity, knowing the mineral specific gravity, the pulp density with these data the solids percentage can be calculated in an instant in each flow of the filing cabinet, and with this data it calculates the negative accumulated percentage and positive of you enmesh mentioned, with these data collected using the mathematical models Gaudin-Schuhmann[64] and Rosin-Rammler [61], but used in mineral processing, with which the grain sized profiles are obtained almost right away and in an instant, the second contribution is the proposal of the mathematical model that is based on the density of the pulp taken these on each flow from the filing cabinet and of the density obtained when doing the humid mallaje respectively in you enmesh already mentioned; and the third party is I elaboration of software Goliat 0,2 in the programming language LabVIEW with the mathematical models that sets out where the obtained results is possible to be visualized in a computer. The tests of application and verification were realized, in Plants Concentrating of “Austria Duvaz” in Morococha, “Crown” of Chumpe in Yauricocha, Yauyos and “Huari” located in UNCP. Whish results were very flattering, agreeing almost in total with the proposition hypothesis. Like demonstration of which the methodology works optimally, as much in the process control like in the simulation, we can verify with the following obtained results, the size of cuts (d50) calculated [51]; with the data taken from the book of Juan Rivera Zevallos[58] in pages 307-324, is 77,31 microns and the classification efficiency is of 42,32 and making the calculations with the methodology, it gives that d50 is 77,32 microns and the classification efficiency gives a value of 42,71, is possible to be clearly noticed that almost there is no difference, In the second case in the comparison of the results of the data collected in the concentrating plant of “Chumpe” Yauricocha, when doing the process control and the respective calculations by the traditional methodology, as it is realized in the majority of the plants, it gives a value of d50 of 81,31 microns and the classification efficiency gives a value of 57,93% and when doing the control and its respective calculations with the methodology “Cebaco” give as result d50 of 83,56 microns and the efficiency of classification of 53,18% can also be noticed mainly in this completes that the difference is not significant, being the level of significance of 0.08 and with a approximation of 92%, in the third case also when evaluating another test of the data taken from the concentrating plant mentioned when doing the calculations with the traditional method, it gives an efficiency of classification of 48,49% and with the methodology “Cebaco” the classification efficiency is about 48,02%, also almost are similar, in the fourth case when doing the evaluation of the results obtained in the concentrating plant “Austria located Duvaz” in Morococha, the d50 calculated by the traditional methodology gives a value of 88,3061 and d50 calculated with the methodology “Cebaco” gives a value of 85,2559 existing a difference of so only 3,45 and the value of the efficiency of classification by the traditional methodology gives a value of 51,8102 and the calculated with the methodology “Cebaco” gives a value of 51,6255 existing an insignificant difference of 0,36 and the reason of circulating load calculated by the traditional methodology gives a value of 1.903 and the calculated one with the methodology “Cebaco” gives a value of 1,887 whose difference is of so only 0.84. So, the demonstration more important, where it is verified that the method “Cebaco” is an suitable proposal, occurs with the increase of the utility for the concentrating plant and this was obtained from valuations of the concentrates in both cases, first with the obtained metallurgical balance with the traditional method and the other with the metallurgical balance obtained of the works carried out with the proposed method, this is based on a better time of control, as for the time with the traditional method in the best cases is of 4 hours and with the proposed method is of so only 5 minutes, this implies that the corrections are made right away and in an instant, so it brings consequently theimprovement of the recoveries laws of the concentrates and therefore increase of the productivity. By the calculations done I determine a utility of 11. 53 dollars American more by ton of mineral treated, when realizing the control with the proposed method.