Diseño hidráulico de un sistema de transporte y clasificación de relaves para una planta concentradora de cobre con una capacidad de producción de 200 KTPD

Abstract

El presente trabajo detalla la utilización de métodos estandarizados y procedimientos para el diseño de un sistema de transporte y clasificación de relaves provenientes de una planta concentradora. Para ello se planteó un esquema de proceso con una capacidad de 200 mil toneladas por día el cual se describe a continuación: El sistema iniciará desde la descarga del primer cajón distribuidor (CJ-01) el cual recibirá los relaves provenientes de los espesadores y contará con dos líneas de descarga. La primera línea enviará por gravedad el 50% de los relaves directamente hacia un punto de descarga ubicado en el embalse de la presa de relaves. La segunda línea enviará por gravedad el resto de los relaves hacia el proceso de clasificación. El diseño de ambas líneas contempla la selección del diámetro y material de la tubería de transporte tomando en consideración las propiedades del relave y la pendiente de inclinación existente. El proceso de clasificación inicia con el cajón distribuidor CJ-02 el cual recibirá los relaves provenientes del primer cajón distribuidor (CJ-01) y un flujo de agua para dilución. El diseño del cajón contempla el dimensionamiento de sus cámaras y ventana de rebose tomando en consideración las condiciones de flujo y el tiempo de retención deseado para el mismo. Aguas abajo del CJ-02 se encontrará la primera etapa de ciclones la cual contará con dos nidos de ciclones que serán alimentados por gravedad través de tuberías. El diseño de esta etapa contempla la selección del modelo y cantidad de ciclones, el análisis granulométrico del underflow y overflow de los ciclones además de la selección de los diámetros y material de tubería en base a la presión de diseño de la misma. El underflow proveniente de la primera etapa de clasificación será enviado hacia el cajón CJ-03 el cual enviará los relaves clasificados a la segunda etapa de clasificación que constará de un nido de ciclones que será alimentado por gravedad a través de una tubería. El diseño de esta etapa se realizó siguiendo los mismos lineamientos de la primera etapa. El underflow proveniente de la segunda etapa de clasificación será enviado hacia el cajón distribuidor CJ-04 el cual alimentará a una bomba de arenas que enviará los relaves gruesos hacia su descarga final en el terraplén de la presa de relaves. El diseño de esta etapa contempla el dimensionamiento del cajón, la selección del diámetro y material de tuberías y la selección del modelo de bomba y cálculo de potencia del motor eléctrico. v La selección de equipos de clasificación y bombeo se realizó en base a los procedimientos recomendados por los fabricantes. Los cálculos hidráulicos para el transporte de relaves a través de tuberías se realizaron en base a los modelos y autores más utilizados en la industria. Los cálculos de esfuerzos y selección de materiales en las tuberías de acero se realizaron de acuerdo al código ASME B31.4.