Burbujas flotacion










IQ3202 Fenómenos de transporte
Informe 1: ‘Burbujas de flotación tipo Rougher’













Fecha de Entrega: 08/09/2013.
INTRODUCCIÓN

Este informe se realiza a raíz de la petición de la empresa AngloAmerican solicitando una asesoría en el análisis y seguimiento de la trayectoria de las burbujas que ingresan en celdas deflotación tipo Rougher, hasta su recolección en el concentrado de cobre. Esto se hace con el fin de obtener un conocimiento acabado de este subproceso, y así contribuir con el deseo de la empresa de ser una compañía minera líder en el mundo, promoviendo sus altos estándares de excelencia operacional, de seguridad y sustentabilidad.
De esta forma se hace fundamental realizar un análisis acabado de esteprocedimiento.
Las celdas de flotación tipo Rougher corresponden a las celdas de flotación primaria, las cuales funcionan por rebalse de las burbujas con mineral, que son el producto deseado[1].
En estas celdas se hace una mezcla del material (minerales, gangas, etc), previamente chancado con agua, que es puesta en una tinaja, poseedora de ciertos poros por los cuales circulará aire. Gracias a elcolector se cambia la fobicidad al agua del mineral deseado. Este último es un sulfuro hidrofílico, pero al agregar el colector, éste se vuelve hidrofóbico. Así, al ir pasando burbujas por ésta mezcla, la parte hidrofóbica del colector, unida al mineral, tenderá a unirse con las burbujas, ya que dentro de ellas no hay agua, de esta forma el mineral subirá a la superficie unido al colector queestá atrapado en las burbujas y será separado de la pulpa por rebalse.[2]


DESARROLLO

Para modelar el movimiento de la burbuja se hará un análisis de los fenómenos de transporte por los que se rige. Inicialmente se observará el actuar común de una burbuja, la forma en que se mueve en un fluido, separando por etapas los fenómenos apreciados que influyen en su trayectoria, finalizando con lacreación de supuestos del actuar de la burbuja en cada fase, para poder modelar una ecuación pertinente a sus cambios, es por esto que se simplificar el modelo y se asumirán ciertas características, entre ellas se encontrarán: velocidad de ascenso constante, velocidad constante del flujo de pulpa en el eje horizontal, se trabajará solo en dos dimensiones (eje x, z), una densidad constante para laburbuja, al igual que la viscosidad, se asumirá que la burbuja posee un tamaño invariable y ésta se considerará puntual, todo trabajado en coordenadas cartesianas.
Los fenómenos de transporte que rigen el movimiento de las burbujas son principalmente transferencia de masa, observada desde el momento en que ingresan las burbujas de aire y se llevan el mineral de una fase inferior a una fasesuperior en la tinaja hasta la recolección de espuma; y transferencia de momentum, apreciada en el instante en que los minerales en suspensión en el fluido adquieren velocidad al unirse a las burbujas de aire. En este informe sólo se abordará la transferencia de momentum, a modo de simplificar la complejidad del problema a tratar.
En el análisis de la transferencia de masa y a partir de la ley de laconservación de la masa se llega a la ecuación de continuidad, la cual será utilizada para modelar el problema.
Además se trabajará con la ecuación de Navier-Stokes(2), que modela el movimiento de fluidos.
Se tomarán ciertos supuestos para simplificar las ecuaciones, entre ellas:

Feña y los supuestos :D !!!!!

De esta forma se llega a la ecuación:

Ecuación final del feña :D !!

Donde seaprecia que la velocidad en el eje horizontal depende directamente de la altura recorrida por la partícula, así se tomará un intervalo intermedio de altura, correspondiente a la segunda fase que es la semi-turbulenta y equivalente a 3 metros. (como eran 10 metros en total lo dividi en 3 pq son 3 fases xD).

Para resolver la EDO propuesta se utilizó la herramienta computacional MATLAB,...