proyecto ing-mec_sistema captacion de polvo

2013

Elaborado por:

Javier Arturo Canales Aguirre

DISEÑO DE UN SISTEMA DE CAPTACIÓN DE POLVOS EN

ÁREA DE CHANCADO DE UNA PLANTA CONCENTRADORA DE

2200 tpd

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Dedicatoria:

“Nadie valdrá por sus pensamientos secretos, ni por lo que quiso decir y hacer, si haberlo dicho y hecho. El

hombre vale por su acción, por la causa a la que sirve y por la huella que deja en su tiempo”.



CONTENIDO

Pag.

CONTENIDO………………………………………………………………………. i

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………….. ii

OBJETIVOS………………………………………………………………………… iii

RECURSOS………………………………………………………………………. ... iv

RESUMEN………………………………………………………………………….. v

1. CAPÍTULO 1

1.1 ANTECEDENTES

1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

2. CAPÍTULO 2

2.1 DESCRIPCIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA

2.1.1 Estadísticas operativas

2.1.2 Reservas de minerales

2.2 SITUACIÓN ACTUAL

2.2.1 La compañía

2.2.2 El capital humano

2.2.3 Políticas

2.3 ORGANIZACIÓN

2.3.1 Organigrama

2.4 DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

2.4.1 La planta concentradora

2.4.2 Diagrama de flujo del proceso de chancado

2.4.3 Distribución de equipos de la zona de chancado primario y secundario

2.4.4 Ubicación de los puntos generadores de polvo

3. CAPÍTULO 3

3.1 XXXXXX XX XXXXXX XXXXXXXXXX

3.1.1 XXXX

3.1.2 XXXX



INTRODUCCIÓN

Normalmente en los procesos industriales, en los que se manipulan o transforman

materias primas, se producen emanaciones de gases, partículas o polvo, que pueden ser

perjudiciales para la salud o para la seguridad de las personas. Una manera de mitigar esta forma

de contaminación es usando los “Sistema de Captación de Polvos”. Estos sistemas de captación,

tienen por objetivo capturar dichas partículas en su origen y a su vez asegurar unos niveles de

emisión dentro de los parámetros exigibles en cada situación.

En nuestro país, principalmente en la minería actual, las operaciones de reducción de

tamaño de los minerales para su futura separación, son principalmente, el Triturado, el Chancado

y la Clasificación. Estos procesos son operados en seco, y son los que más generan polvo en una

Planta Concentradora. Sin embargo es necesario reconocer que existen otras operaciones

auxiliares, tales como el transporte de mineral, almacenamiento en tolvas y sistemas de

alimentación, que también son fuentes generadoras de polvo.

En el Perú, los Estándares de Calidad Ambiental en el Aire, han sido fijados por el Estado

Peruano mediante el Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire

(ECA). Estos estándares han sido fijados utilizando como base los lineamientos establecidos por

la Organización Mundial de la Salud (OMS) para proteger la salud de los trabajadores y de la

población. Es por ello que, las actividades de las empresas mineras que operan en el Perú están

adecuando sus sistemas actuales y futuros a una mejora en la calidad de aire, para evitar

sanciones económicas, pérdidas de horas hombre debido a enfermedades respiratorias y otras

consecuencias perjudiciales para la empresa.



OBJETIVOS

Objetivo General:

El presente trabajo tiene como objetivo principal llevar a cabo el diseño de un

Sistema de Captación de Polvo para la Planta Concentradora Amistad d 2200

t.p.d. (toneladas por día)

Objetivos Específicos:

Evitar y controlar las emisiones de polvo producto del proceso metalúrgico.

Seleccionar y sistema de captación idóneos para la planta en mención.

Determinar los componentes del sistema de captación de polvos.

Desarrollar un cronograma de actividades para el diseño, fabricación y montaje del

sistema de captación de polvos.

Establecer un plan de mantenimiento preventivo para tal sistema.

Adquirir la experiencia de desarrollar ingeniería con problemas reales y concretos,

acordes a nuestra realidad y demandada.



RECURSOS

Para el desarrollo del presente trabajo he considerado el manejo de mis propios recursos

técnicos y de terceros; que me permitirán desarrollar satisfactoriamente el proyecto. Considero

indispensable el uso de software para el Modelamiento por Elementos Finitos (FEM), así como

también software para al cálculo y selección de elementos de máquinas para la verificación de

mis cálculos manuales.

A continuación listaré algunos de los recursos con los que podría contar:

Personas, empresas e instituciones:

- Consulta bibliográfica especializada en el Ministerio del Medio Ambiente.

- Consulta bibliográfica en la Universidad Nacional de Ingeniería – UNI

- Apoyo técnico y bibliográfico del Ing. Fernando Zárate, jefe de ingeniería de la

empresa ARPL Tecnología Industrial S.A.

- Apoyo técnico del Ing. José Raraz A. Superintendente de Proyectos de la Cia. Minera

Argentum S.A.

- Apoyo técnico de la empresa TAMA Ingenieros S.A.C.

Software de Ingeniería:

- ANSYS (Software para el análisis por Elementos Finitos)

- SolidWorks (Software para modelamiento mecánico)

- AutoCAD (Software CAD para la elaboración de planos)

- MITCALC (Conjunto de hojas de cálculo para calculo mecánico y estructural)



RESUMEN

El presente trabajo de proyecto de diseño mecánico presenta y expone el Proyecto

“Diseño de un Sistema de Captación de Polvos en Área de Chancado de una Planta

Concentradora de 2200 t.p.d.”. La planta concentradora en referencia pertenece a una mina

polimetálica de mediana producción y el polvo contaminante a recuperar es el que se producen

debido al proceso metalúrgico de reducción de tamaño de las menas de mineral.

El presente trabajo muestra las directrices y el procedimiento para el desarrollo de un

sistema de captación de polvos en el área de chancado primario y chancado secundario. Este

trabajo maneja información elemental y datos reales de una planta concentradora tomados para

tal fin, y toma en consideración todos los parámetros establecidos por normativa vigente para el

manejo de este tipo de residuos mineros.



CAPÍTULO 1



1.1 ANTECEDENTES

La Planta Concentradora Amistad, de la Compañía Minera Argenum S.A. se

encuentra ubicada en el Distrito de Morococha, de la Provincia de Yauli en el

Departamento de Junín, a una altura de 4700 msnm y a 140 km al Este de la ciudad de

Lima, y a 8 km del Abra de Anticona (pase montañoso de Ticlio).

Ruta de Acceso al distrito de Morococha

Ubicación de la Planta Concentradora



Después de la adquisición de la Empresa Minera Natividad S.A. por parte de la Compañía

Minera Argentum S.A. perteneciente a la Empresa Pan American Silver Perú S.A.C.,

subsidiaria de Pan American Silver Corp. La Planta Concentradora Amistad, ha venido

adecuando sus operaciones para una mayor producción de acuerdo a las normativas

vigentes de manejo de residuos mineros y metalúrgicos.

La Planta Concentradora Amistad, en su constante preocupación en mejorar sus procesos

de producción y controlar la contaminación de agentes nocivos hacia el medio ambiente,

desea reducir y evitar el escape y dispersión de polvos de mineral en las áreas de

transferencia de material y equipos de Chancado. Por ello se requiere instalar un sistema de

colector de polvos para su posterior envío al proceso en las fajas transportadoras evitando

así las sanciones y multas por estar incumpliendo las normas medio-ambientales.

De acuerdo a las observaciones, respecto al problema de la generación de polvo que se

presenta en la Planta Concentradora Amistad, debido al proceso de reducción de tamaño

del mineral en el área de Chancado Primario y Chancado Secundario, es necesario ejecutar

el proyecto “Sistema de Captación de Polvos en el Área de Chancado de la Planta

Concentradora Amistad”.

Este proyecto tiene el objetivo de reducir y mitigar la emisión de polvos producidas por las

operaciones propias del chancado, cumpliendo así con las normativas reguladoras del

medio ambiente y trabajo evitando estas emanaciones ya que implican multas y sanciones.

Para mitigar la generación de polvo se propone la instalación de un sistema de colector de

polvos Tipo Mangas (Bag House), además se aprovechara los puntos hermetizados de

transferencia existentes. Se ha optado por seleccionar el filtro de mangas entre las

alternativas de mitigar la polución con sistemas de aspersión, niebla de agua y Scrubber

por la mejor eficiencia del equipo.

Planta Concentradora Amistad



1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

El presente proyecto se justifica por las siguientes razones:

1. Mitigar y controlar la contaminación del ambiente en las áreas de trabajo y de las

zonas adyacentes a la planta.

2. Cumplir con la Política Ambiental de Pan American Silver S.A.C.

3. Evitar sanciones económicas por partes de las entidades reguladoras.

4. Recuperación de partículas de mineral para ingresarlas al proceso en las fajas

transportadoras.

Política Ambiental – Pan American Silver S.A.C. Unidad Morococha



CAPÍTULO 2



2.1 DESCRIPCIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA

La producción de las empresas del grupo Pan American Silver S.A.C. – PASSAC Cia.

Minera Quiruvilca y Cia. Minera Argentum S.A., es la actividad minera a través de las

operaciones de extracción, exploración, tratamiento y venta de minerales. Es un grupo

minero productor de concentrados de Plomo (Pb), Cobre (Cu) y Zinc (Zn) con altos

contenidos de Plata (Ag).

La operación minera de la Cia. Minera Argentum S.A. en Morococha se basa en la

extracción, trituración, molienda y flotación selectiva convencional para la producción de

concentrados de Cobre, Plomo y Zinc, que luego son transportados a fundiciones de

terceros para su refinación.

En Morococha las operaciones subterráneas consisten principalmente en actividades de

corte y relleno típicas, contracción y métodos de cámaras y pilares mecanizados, utilizando

material de desecho o relaves como relleno, según sea necesario. Se realizan perforaciones

en el frente de la mina utilizando barrenadores jumbo o barrenos neumáticos. Los hoyos

son rellenados de explosivos y se producen dos voladuras diarias. Se utilizan sistemas de

cargadores o canjilones para los cortes y el relleno de graderías y se usan vagonetas de

cucharas en las graderías de las cámaras y pilares y en algunas de las graderías de corte y

relleno más anchas para transportar las rocas quebradas a las chimeneas que terminan en

niveles que propician el acarreo por trenes. Las locomotoras y sus vagones llevan el

mineral de las chimeneas que conectan las graderías a tres chimeneas de elevadores para

ser izados a las tolvas en la superficie. El mineral es luego transportado por camiones de

acarreo de carretera desde las tolvas de las chimeneas hasta las pilas de mineral grueso

para ser molido posteriormente.

Pan American continúa desarrollando y explorando la mina Morococha de acuerdo a su

plan a largo plazo. Durante el 2008 se terminó la construcción de la rampa Sierra Nevada

al área Manto Italia y al mismo tiempo, se inició la construcción de un nuevo túnel de

acarreo por vía férrea en el nivel 400 para desarrollar el área de Codiciada/Alapampa al

norte y para contar con acceso a las vetas de alta mena de plata de la zona Yacumina. Ese

desarrollo también permitirá la exploración de un área grande al oeste de la propiedad de

Toromocho. Durante el 2010, continuó el desarrollo de la galería de acarreo al nivel 400 y

se conectó, mediante una rampa, con Sierra Nevada- Manto Italia.



2.1.1 Estadísticas operativas

2012 2011 2010 2009

Toneladas molidas [Moz] 507,543 483,104 619,819 638,805

Plata [Moz] 1.8 1.7 2.6 2.7

Toneladas de zinc (Zn) 12,400 10,676 15,228 16,942

Toneladas de plomo (Pb) 3,455 3,050 4,927 5,520

Toneladas de cobre (Cu) 1,252 1,522 1,532 2,030

Onzas de oro (Au) 1,280 1,691 2,329 1,291

Costo en efectivo por onza $26.50 $16.11 $4.43 $5.86

Para efectos de estimar los costos en efectivo durante el año 2012, la Compañía asumió los

siguientes niveles de precios para su sub-producto.

Producción:

Zn $ 1,900/tonelada,

Pb $2,000/tonelada,

Cu $7,300/tonelada,

Au $1,600/oz.

2.1.2 Reservas de minerales

Categoría de las reservas Toneladas (Mt) Plata g/t % de zinc % de plomo % de cobre

Probadas 6.1 188 2.97 1.51 0.35

Probables 4.2 177 2.95 1.51 0.31

Total 10.3 183 2.96 1.51 0.33

Los precios usados para calcular las reservas minerales para el año 2012 fueron:

Ag $25.00 por onza,

Au $1,350 por onza,

Pb $1,850 por tonelada,

Zn $1,750 por tonelada,

Cu $8,500 por tonelada.



2.2 SITUACIÓN ACTUAL

2.2.1 La Compañía

Pan American Silver Corp. es una empresa minera canadiense con sede en Vancouver.

La Compañía fue fundada en 1994 con la intención de brindar a los inversionistas un

excelente vehículo para acceder al mercado del mineral de plata. Hoy, luego de 18 años de

producción y crecimiento financiero, Pan American Silver Corp. es la segunda compañía

minera argentífera primaria en el mundo, con siete minas de plata en operación en Perú,

México, Argentina y Bolivia.

En el Perú Pan American Silver Corp. A través de Pan American Silver Perú S.A.C. opera

dos compañías mineras:

1. Pan American Silver S.A. Mina Quiruvilca, con dos unidades mineras:

- Huarón, en Cerro de Pasco.

- Quiruvilca, en la Libertad.

2. Cía Minera Argentum S.A., con su unidad minera:

- Morococha, en Junín

La Cía. Minera Argentum S.A. pertenece al grupo de minas de Pan American Silver Perú

S.A.C. subsidiaria de Pan American Silver Corp. Con el 92.014% de sus acciones. El saldo

lo mantienen Alejandro Gubbins y la Cía. Minera Casapalca S.A.



2.2.2 El capital humano

2.2.3 Políticas



2.3 ORGANIZACIÓN

2.3.1 Organigrama general

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2.4 DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

2.4.1 Diagrama de flujo de proceso de chancado



2.4.2 Distribución de la zona de chancado primario y secundario



2.4.3 Ubicación de los puntos generadores de polvo



2.4.4 Descripción de los equipos del proyecto

1. Tolva de Gruesos

La tolva de gruesos, es un equipo que permite el almacenamiento de las menas de

mineral de un determinado tamaño. Estas tolvas almacenan el mineral para su

posterior reducción de tamaño por medio de un proceso de trituración. El tamaño

del grano en las tolvas de gruesos oscila entre 250mm y 300mm de diámetro.

La tolva es llenada mediante el acarreo con camiones desde los tajos en interior

mina hasta la tolva ubicada en la planta concentradora.

2. Alimentador de agujas

El alimentador de agujas es un equipo mecánico que permite regular el flujo de

material desde la tolva de gruesos hacia las fajas alimentadoras

3. Fajas alimentadoras

Las fajas alimentadoras, son equipos de transporte de material, que permiten la

alimentación del mineral desde la tolva de gruesos hasta la faja transportadora

que alimenta al grizzly vibratorio y a la trituradora e quijadas

4. Grizzly vibratorio

El grizzly vibratorio es un equipo que permite la separación mecánica del tamaño

de las rocas de mineral almacenadas en la tolva de gruesos y transportadas por la

faja transportadora antes de su trituración. Este equipo permite separar el material

fino (rocas < 100mm) de los gruesos, para depositarlo en la faja transportadora

para su chancado secundario. Las rocas de mineral (material grueso) de mayor

dimensión que no pasan a través del grizzly son direccionados a la trituradora de

quijadas, para su reducción de tamaño.

5. Trituradora de quijadas

Las trituradoras o chancadoras de quijadas, son equipos que realizan el proceso

de reducción de tamaño del material obtenido de la tolva de gruesos. Este primer

proceso de chancado se le conoce como Chancado Primario. Estas chancadoras

reducen el mineral a un tamaño que oscila entre 100mm y 150mm de diámetro. Y

los prepara para su siguiente reducción por medio de chancadoras cónicas en un

Chancado Secundario.



6. Zaranda Vibratoria

La zaranda vibratoria es un equipo que al igual que el grizzli vibratorio, permite

la separación mecánica de los tamaños de las rocas de mineral. Este equipo

permite separar el material fino (rocas < 20mm) de los gruesos para depositarlos

en la faja transportadora que alimentará la tolva de finos. Las rocas de mineral

(material grueso) de mayor dimensión que no pasan a través del grizzli son

direccionados a la chancadora cónica, para su reducción de tamaño, en un

proceso llamado Chancado Secundario.

7. Chancadora Cónica

La chancadora cónica es un equipo que permite la segunda reducción de tamaño

de las rocas de mineral a tamaños menores a 20mm. Estas chancadoras permiten

reducir el tamaño de las rocas para su almacenamiento en las tolvas de fino y su

futura molienda.

8. Fajas transportadoras

Las fajas transportadoras son equipos que permiten el manejo y transporte de

material de un equipo a otro, para su proceso de separación y chancado. Son

equipos de transporte continuo y manejan grandes cantidades de flujo de

material.

9. Chutes

Los chutes son accesorios estáticos que permiten el traspase de material entre un

equipo a otro para evitar su posible desborde. Cumplen la función de guiar al

material a la boca de entrada de otro equipo.



proyecto ing-mec_sistema captacion de polvo

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