tamizado industrial

5/20/2018 Tamizado Industrial

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Tamizado industrial(Cap. 8 B.A. Wills Mineral Processing

Beneficio de Minerales

Instructora: Mayeli Alvarez Silva
http://www.iqa.utfsm.cl/


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Introduccin al tamizado industrial

Extensivo para separar partculas desde 30 cm hasta ca. 40 m.

Tamizado en seco: arriba 0.5 cm (por debajo se usa tamizado enhmedo).

Tamizado vs. clsificacin.Mientras ms fino el material, mayorrea de tamizado.Por tanto, -250 m se usan clasificadores(separadores que usan principios hidrodinmicos).
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Propsitos

1. Separar partculas por tamao (proveer el tamao adecuado

para el siguiente proceso).

2. Remover la fraccin de tamao ms gruesa (para derivarla achancado o removerla de la lnea de proceso).

3. Preparar un nmero de productos con rangos especficos detamao.

4. Remocin de material fino (deslamar).

5. Remocin de basura, generalmente fibras vegetales.


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Eficiencia del tamizaje

La eficiencia del tamizado es determinada por el grado de

perfeccin de la separacin del material en las fracciones detamao por encima o por debajo de la apertura de la malla.

= +

F t/h

C t/h

U t/h

Balance de masa en una malla


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Eficiencia del tamizajeEl balance del material sobre-tamao:

= +

Y el balance del material bajo-tamao: 1 = 1 + 1

Por tanto:

=

Y:

=

La recuperacin de material sobre-tamao en el overflowes:

=

Y la correspondiente recuperacin de bajo-tamao en el underflowes:

1

1 =

1

1

Estas dos expresiones miden la efectividad del tamiz deseparar el material grueso del fino.


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Eficiencia del tamizaje

La eficiencia puede definirse como:

= 1

Esta frmula implica que la recuperacin del material grueso en eloverflow es del 100%.

Nota: Esta eficiencia es vlida para evaluar tamizado a diferentescondiciones para la misma alimentacin.

No puede usarse como medida de la eficiencia absoluta, ya que no seconsidera la dificultad de la separacin (e.g., una alimentacin

compuesta de material con un rango de tamao cercano a la aperturadel tamiz es ms difcil de tamizar que una compuesta de materialmuy fino y muy grueso).


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Curva de particin o eficienciaGrfico de coeficiente de particin (i.e., porcentaje de la alimentacinreportando al producto de sobre-tamao) vs. la media geomtrica de

tamao en una escala logartmica.

El tamao de

separacin opuntode cortese obtieneal 50 % deprobabilidad

La eficiencia de laseparacin seobtiene lapendiente de lacurva

Real

Ideal

Tamao

Asobretamao,%

Punto decorte Aperturade tamiz


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Factores que afectan la eficiencia del

tamizado

La eficiencia puede ser combinada con capacidad mediante eluso de una baja alimentacin y alto tiempo de tamizado paralograr una separacin casi completa.

A una dada capacidad, la eficiencia depende de la naturaleza dela operacin.

La probabilidad de una partcula esfrica de dimetro dde pasarpor una apertura cuadrada de ladox,bordeada por un alambrede dimetro wen un evento simple est dado por la ecuacin deGaudin:

=

+


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tamizado

O si la fraccin de un rea abierta f0 se define como + :

= 0 1

La probabilidad de pasar por n presentaciones est dada por:

= 1

Por tanto, la eficiencia del tamizaje est afectada por factores queinfluencian la probabilidad de la partcula de pasar y de factoresque influencian el nmero de oportunidades dadas a la partculapara atravesar la malla del tamiz.


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tamizado1. Tamao de partcula. Probabilidad de pasar (Taggart, 1945).

Dimetro departcula/tamao de apertura

Oportunidad de pasar por1000

Nmero de aperturasrequeridas

0.001 998 1

0.01 980 2

0.1 810 2

0.2 614 2

0.3 490 2

0.4 360 3

0.5 250 4

0.6 140 7

0.7 82 12

0.8 40 25

0.9 9.8 100

0.95 2.0 500

0.99 0.1 104

0.999 0.001 106


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tamizado

2. Flujo de la alimentacin. El principio de anlisis granulomtricoes usar una alimentacin baja y altos tiempos de tamizaje paralograr una separacin casi perfecta. En tamizado industrial, losfactores econmicos dictan lo opuesto.

A estos altos flujos, se formar una cama gruesa de material y losfinos tendrn que atravesar hasta el fondo antes de que tenganoportunidad de pasar a travs del tamiz.

Altas capacidades y altas eficiencias son requerimientosgeneralmente opuestos en las separaciones, que deben tranzarsepara resultados ptimos.


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tamizado

3.ngulo del tamizado. La ecuacin de Gaudin asume que laspartculas se aproximan a la malla en forma perpendicular. Si seaproximan en cierto ngulo, la apertura efectiva ser menor.

La pendiente de la superficie del tamiz afectar el ngulo al que laspartculas se aproximarn a las aperturas. Algunos tamices usaneste efecto para producir separaciones ms finas que las de laapertura del tamiz. Cuando la eficiencia de tamizado esimportante, se seleccionan tamices horizontales.

El ngulo afecta tambin la velocidad a la que las partculas sontransportadas a lo largo del tamiz y, por tanto, el nmero deoportunidades de pasar la superficie.


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tamizado

4. Forma. Muchos materiales a tamizar no son esfricos. Mientraslas esferas pasan con igual probabilidad en cualquier orientacin,las partculas irregulares deben orientarse en cierta forma parapoder pasar.

Las partculas extremadamente irregulares tienen una muy bajaeficiencia de tamizado. La mica y el talco, por ejemplo, teniendouna estructura en forma de platos tienden a permanecer sobre lasaperturas del tamiz.


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tamizado

5.rea abierta. La oportunidad de pasar a travs de una aperturaes proporcional al porcentaje de rea abierta en el material detamizado, que se define como el radio del rea neta de la aperturaa el rea de la superficie del tamiz. A menor rea ocupada por elmaterial del tamiz, es mayor la oportunidad del material de

alcanzar la apertura.

A fin de aumentar el rea de apertura de la malla, se deben usaralambres cada vez ms finosy frgiles. Esta fragilidad, que

redunda en baja capacidad, es la razn principal de que a bajostamaos, los tamices sean remplazados por clasificadores.


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tamizado6. Vibracin. Los tamices vibran para elevar las partculas y que

puedan encontrarse de nuevo al tamiz. La vibracin correctainduce a estratificacin, que permite a los finos a formar parte dela capa inferior.

Debe ser lo suficiente enrgica para evitar bloqueo, pero no tan

intensa que cause que las partculas reboten.Vibracin enrgica puede ser combinada con alto flujo dealimentacin (e.g., una cama gruesa de material previene rebote).

Estratificacinde material en

un tamiz

Mezcla de finosy gruesos

El material seestratifica

El material sesepara

La regin estratificada tieneuna velocidad alta de tamizado


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tamizado

La vibracin puede caracterizarse por la frecuencia y por laamplitud. La intensidad es definida por la fuerza g de vibracin, :

=

2

9.81

Los tamices vibratorios usualmente operan con entre 3 y 7 vecesla aceleracin de la fuerza gravitacional.


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tamizado7. Humedad. sta tiene un efecto notable en la eficiencia del

tamizado.

Alimentaciones muy hmedas se tamizan muy ineficientemente,pues tienden a aglomerarse y bloquear el tamiz.

Como regla emprica, tamizado en mallas de ca. 5 mm debenrealizarse con material perfectamente seco, o en hmedo.

Tamizado en hmedo permite procesar perfectamente material de250 m (o incluso menor). Los finos adheridos a partculas grandesse lavan y el tamiz se desbloquea con la pulpa y el agua que seroca.


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Modelos matemticos de tamizado

Los modelos de tamizado pretenden predecir la distribucin de

tamao y flujo de los productos. Se dividen en:

1. Fenomenolgicos (incorporan la teora del proceso detamizado).

2. Empricos.

3. Numricos (basados en soluciones de mecanismos

Newtonianos).

Los modelos fenomenolgicos se dividen en los probabilsticos ylos cinticos. Ambos tipos se han usado extensivamente paramodelar datos de tamizado industrial.


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Los modelos empricos o modelos de capacidad se usan para predecir elrea requerida para tamizado y se usan frecuentemente por losmanufactureros. Muchos de ellos predicen la cantidad de material bajo-tamao que pasa la malla.

=

3

C = Capacidad de la malla base de bajotamao por unidad de rea ent/h; F1 Fn = factores de correccin.


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Factores de correccin comunes incluyen cantidad de material sobre-tamao, medio-tamao (material de menos tamao que la mitad dela apertura) y cerca-tamao (entre 75 -125 % de la apertura); ladensidad del material; si la malla es en el tope o fondo de unensamble de mallas; el rea abierta del tamiz; si se trata de aperturas

cuadradas o ranuras; si se trata de tamizado en hmedo; la eficienciadeseada; etc.

Clculos de las capacidades con este mtodo deben tratarse con

cautela, ya que los factores se obtuvieron con tipos especficos demallas.


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Los modelos numricos (simulaciones) son cada vez ms populares para

determinar el comportamiento de las partculas en diferentes procesos,incluido el tamizaje.

Se espera que tcnicas como el mtodo del elemento discreto tengancada vez mas amplia aplicacin en el modelado de tamizado industrial yasistan en el diseo y optimizacin de nuevas mquinas de tamizado.

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