IMPORTANCIA Y RELEVANCIA DE LA MINERIA EN CHILE

APUNTES CURSO DE MANEJO DE MATERIALES (JUNIO 2014) Parte 1

INTRODUCCION

MANEJO DE  MATERIALES  SOLIDOS  A  GRANEL

TRANSPORTE :        Flujo por gravedad

Transporte mecánico Transporte neumático Transporte hidráulico Transporte terrestre Transporte marítimo Transporte aéreo

Transporte en recipientes y “cápsulas”

ALMACENAMIENTO :        Silos

Tolvas Stockpiles (pilas)

Ore passes (piques)

Recipientes

OTROS :        Alimentadores y Descargadores

Válvulas de corte y Chutes etc.

MOTIVACION

• Mi material no fluye!
• Mi material fluye en forma descontrolada!
• Mis costos de operación y/o mantención son muy altos.
• Quiero saber más de estos materiales.
• La “teoría” no se enseña adecuadamente ….??

IMPORTANCIA Y RELEVANCIA DE LA MINERIA EN CHILE

ESTUDIO RAND

• Estudio independiente sobre la puesta en marcha de proyectos realizado el año 1988 durante 6 años
• 40 plantas de procesos de sólidos en USA y Canada
• 80% de los casos experimentó problemas de flujo
• Tiempo promedio de puesta en marcha fue de 18 meses, comparado con 3 meses para líquidos
• Capacidad típica de 40% a 50% del valor de diseño
• Problemas relacionados con la física y mecánica del proceso, más que con la química

[pic 1]

• CONSECUENCIAS DE LOS PROBLEMAS DE FLUJO

• Costos de producción
• Calidad del producto
• Tiempo de desarrollo del proceso
• Reducida capacidad de almacenamiento y/o de transporte
• Excesivo consumo de energía
• Posibles fallas estructurales
• Problemas de seguridad y/o de contaminación

• BENEFICIOS DE UN FLUJO CONFIABLE DE MATERIAL

• Mejora la eficiencia de un proceso productivo
• Reduce el trabajo de operadores
• Mejora la calidad y confiabilidad de un producto
• Reduce el tiempo de desarrollo de un producto nuevo
• Mejora la seguridad de los operadores
• Otros …

CARACTERISTICAS Y  PROPIEDADES  DE  FLUIDEZ

• QUE ES UN MATERIAL SOLIDO A GRANEL ?

• CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS MATERIALES SOLIDOS A GRANEL

• PROPIEDADES DE FLUIDEZ DE LOS MATERIALES SOLIDOS A GRANEL

QUE ES UN MATERIAL SOLIDO A GRANEL ?

[pic 2]

• NOMBRE , ORIGEN , HISTORIA

• CONJUNTO DE PARTICULAS DISCRETAS , DE DIFERENTE TAMAÑO Y FORMA PERO DE UNA MISMA NATURALEZA

• NO SON FLUIDOS !!!!!

• FORMAN ANGULO DE REPOSO

• SOPORTAN ESFUERZOS DE CORTE EN REPOSO

• COMO CARACTERIZAR UN MATERIAL SOLIDO A GRANEL ???

• DESDE ROCAS HASTA NANOPARTICULAS

• GRAN DIVERSIDAD DE MATERIALES

• NO HAY ESTANDARES INTERNACIONALES

• EJEMPLOS

PRINCIPALES CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS MATERIALES SOLIDOS A GRANEL

• TAMAÑO DE LAS PARTICULAS

• DISTRIBUCION GRANULOMETRICA

• DENSIDAD DE LAS PARTICULAS

• FORMA DE LAS PARTICULAS

• CONTENIDO DE HUMEDAD

Obs.:        1)        Desde el punto de vista del manejo, almacenamiento y transporte de estos materiales!!!

1. Muestras “representativas” ….

PROPIEDADES DEFLUIDEZ DE LOS MATERIALES SOLIDOS A GRANEL

• TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVA

• HIGROSCOPICIDAD

• REACTIVIDAD

• TOXICIDAD

• EXPLOSIBILIDAD

• COMBUSTIBILIDAD

• ABRASIVIDAD

• FRAGILIDAD

• ELASTICIDAD

• DUREZA Y RUGOSIDAD SUPERFICIAL

• TENDENCIA A SEGREGARSE

• TENDENCIA A AGLOMERARSE

• PROPIEDADES MAGNETICAS Y/O TERMICAS

• PROPIEDADES ELECTROSTATICAS

• OTRAS ….

OTRAS CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES SOLIDOS A GRANEL

• RESISTENCIA COHESIVA ( FRICCION INTERNA )

• FRICCION DE PARED

• COMPRESIBILIDAD ( DENSIDAD APARENTE )

• PERMEABILIDAD

• RETENCION DE AIRE Y FLUIDIZACION

• ANGULO DE CHUTE

• DESGASTE

• SEGREGACION

• {ANGULO DE REPOSO Y VACIADO}

RESISTENCIA COHESIVA

[pic 3]

Ensayo "ideal"

[pic 4]

FUNCION DE FLUJO

[pic 5]

ff        =

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Fc[pic 6]

FRICCIÓN DE PARED

...