Modelación y simuilación de procesos

Revista del Instituto de Investigación FIGMMG Vol. 8, N.° 15, 19-24 (2005) Universidad Nacional Mayor de San Marcos ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrónico)

MODELIZACIÓN Y SIMULACIÓN DE PROCESOS METALÚRGICOS: FLOTACIÓN, FILTRACIÓN, LIXIVIACIÓN Y ESPESAMIENTO
MODELLING AND SIMULATION OF METALLURGICAL PROCESSES: FLOTATION, FILTRATION, LEACHING AND THICKENING DanielLovera*,AmeliaCoronado*, Vladimir Arias*, Janet Quiñones*, Luis Puente*, Jhonny Herrera* CarlosMalpartida*, Jorge Diego*, Orlando Ipanaque*,PedroLópez*

RESUMEN En estos últimos años se vienen intensificando el uso de modelos fenomenológicos en la interpretación y diseño de software de los procesos metalúrgicos. En la presente investigación se muestra una serie de pruebas experimentales de mineralespolimetálicos, los cuales han sido sometidos a los procesos de Flotación, Filtración, Lixiviación y Sedimentación. Se muestra la modelización matemática de dichos procesos, el procesamiento y simulación de la data experimental mediante los modelos respectivos. Se trata de contrastar con datos de plantas metalúrgicas para sus validaciones respectivas. Todos estos resultados servirán para un mejor planeamiento ycontrol de las variables industriales en planta concentradora. Palabras clave: Procesos metalúrgicos, modelos matemáticos, metalúrgica, simulación de procesos.

ABSTRACT Over the last years, using phenomena models in interpreting and designing of software in metallurgical processes has been increasing. In this present research, a series of experimental test with polymetallic minerals is shown,which have been submitted to Flotation, Filtration, Leaching and Sedimentation processes. Mathematic modelling of such processes is shown, as well as the processing and simulation of the experimental data through the respective models. It is intended to contrast them with data from metallurgical plants for their respective validations. All these results will be used for a better planning andcontrol of industrial variables in a concentrating plant. Keywords: Metallurgical processes, Mathematical models, Metallurgical, Processes simulation.

1. INTRODUCCIÓN Entre las múltiples facetas que los fenómenos de transporte en sistemas particulados ofrecen, está el punto de vista científico, así como también una gama de aplicaciones tecnológicas.

Se plantean modelos matemáticos como unaextensión de la mecánica del medio continuo para contemplar las mezclas; las leyes básicas de la conservación, que forman el núcleo de la teoría de transporte de mezclas, fueron establecidas por Truesdell (1957) y generalizadas más tarde por

*

Grupo de investigaciones metalúrgicas del Instituto de Investigación, Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica, IIGEO-UniversidadNacional Mayor de San Marcos. E-mail: iiigeo@unmsm.edu.pe

MODERNIZACIÓN Y SIMULACIÓN DE PROCESOS METALÚRGICOS: FLOTACIÓN , FILTRACIÓN, LIXIVIACIÓN Y ESPESAMIENTO

Kelly (1964).Partiendo de estas ecuaciones y del crecimiento de la entropía en forma de desigualdades de Clausius-Duhem, diversos autores desarrollaron la denominada Teoría de mezclas, capaz de describir diferentes fenómenos como ladifusión molecular, las reacciones químicas, el escurrimiento de fluidos en medios porosos (Crochet y Naghdi, 1966; Muller, 1971;y Silva Telles e Fernándes, 1973). [1,2] En el procesamiento de minerales, los equipos de separación sólido/ líquido son los más usados en el tratamiento de colas de procesos de flotación o hidrometalúrgicos y de concentrados minerales para su posterior filtración. Losfundamentos y aplicaciones para dar solución al problema de sedimentación, han sido extensamente desarrollados y estudiados en un comienzo por Mishler (1912) y Coe Clevenger (1916) en la operación continua de un espesador. Kynch (1952) presentó la primera teoría de sedimentación, dando una nueva base para nuevos métodos de diseño, el de Talmage, Fitch y otros. La mayor parte de los trabajos de...