Balance de Materia 2

BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA 

BALANCE DE MASA Y DIAGRAMAS DE FLUJO 

PROFESOR: XIMENA VELOSO V. UNIVERSIDAD ARTURO PRAT IQUIQUE-CHILE 1

2.1 DEFINICION DE PULPAS MINERALES  2.1 

UNA PULPA O SLURRY ES UNA MEZCLA SOLIDO - LIQUIDO EN LA CUAL LA FASE SOLIDA ESTA CONSTITUIDA POR PARTICULAS FINAS DISGREGADAS QUE CONTIENEN EL MINERAL DE INTERES Y LA FASE LIQUIDA ES AGUA O UNA SOLUCION ACUOSA. PULPA = SOLIDO + LIQUIDO PULPA = MINERAL + AGUA BALANCE DE MASA MP

=

MS

+

ML

BALANCE DE VOLUMEN (EN MINERAL INSOLUBLE) INSOLUBLE )  V P

=

V S

+

V L 2

2.1 DEFINICION DE PULPAS MINERALES  2.1  EJEMPLO 800 TPH H2O

ESTANQUE ACONDICIONADOR

3.000 TPH PULPA

2.200 TPH SOLIDO

BALANCE DE MASA

f P = f L + fS

800 TON H2O + 2.200 TON SOLIDO = = 3.000 3.000 TON PULPA HR HR  HR HR HR    SI EL SOLIDO NO SE DISUELVE EN EL LIQUIDO TAMBIEN SE CUMPLE EL BALANCE EN VOLUMEN EN LA PULPA 3

2.2 BALANCES DE MASA Y VOLUMEN EN PULPAS 2.2  MINERALES 

PARA OPERACIONES BATCH/POR LOTES O A NIVEL DE LABORATORIO (DISCONTINUAS) SE CUMPLE QUE: BALANCE MASA

M P= M L+ M S

BALANCE VOLUMEN P

L

S

DONDE M = MASA (kg, ton, g, lb, oz T, etc.)  V = VOLUMEN (m3 , pie3 , gal, lt, lt , cm3 , etc.)

4

2.2 BALANCES DE MASA Y VOLUMEN EN PULPAS MINERALES  PARA OPERACIONES CONTINUAS (PLANTA O INDUSTRIA O FAENA) SE CUMPLE QUE BALANCE MASA

f P = f L + fS

BALANCE VOLUMEN

q P= q L+ q S DONDE f = FLUJO MASICO (kg/hr (kg/ hr,  , ton/ ton/dia dia,  , g/ g/seg seg,  , lb/min, etc.) q = CAUDAL O FLUJO VOLUMETRICO (m3/hr hr,  , pie3/seg seg,  , gpm gpm,  , lt lt/ /dia dia,  , etc.) 5

2.3 PARAMETROS CARACTERISTICOS DE UNA PULPA MINERAL  DENSIDAD :

ES LA RELACION DE MASA A VOLUMEN DE UNA SUSTANCIA. EXISTE UNA DENSIDAD DEL SOLIDO, UNA DENSIDAD DEL LIQUIDO Y UNA DENSIDAD DE LA PULPA.

MS d S= VS ML d L= VL

MP d P= VP

=

fS qS

=

fL qL

=

fP qP 6

2.3 PARAMETROS CARACTERISTICOS DE UNA PULPA MINERAL  PORCENTAJE DE SOLIDOS O FRACCION DE SOLIDOS EN PESO: 

ES EL PESO DE SOLIDOS POR UNIDAD DE PESO TOTAL DE PULPA.

%S =

MS × 100 MP

fS = fP EN UNA PULPA SE CUMPLE QUE:

%S %L

+

=

%L

=

100%

% HUMEDAD

TAMBIEN SE USA EN VEZ DE %S EL SIMBOLO C P

7

2.3 PARAMETROS CARACTERISTICOS DE UNA PULPA MINERAL  FRACCION VOLUMETRICA DE SOLIDOS:

ES EL VOLUMEN DE SOLIDOS POR UNIDAD DE VOLUMEN TOTAL DE PULPA.

VS φ  = VP φ  =

S

qP

ES LA RAZON EN MASA ENTRE LIQUIDO Y SOLIDO EN LA PULPA.

DILUCION:

ML D= MS

fL D= fS 8

2.3 PARAMETROS CARACTERISTICOS DE UNA PULPA MINERAL  DENSIDAD RELATIVA O GRAVEDAD ESPECIFICA :

ES LA RELACION DE LA DENSIDAD DE UNA SUSTANCIA A LA DENSIDAD DE UNA SUSTANCIA DE REFERENCIA. ES UN NUMERO SIN UNIDADES. NORMALMENTE LA REFERENCIA ES EL AGUA CUYA DENSIDAD ES: 1 gr/cm3 = 1.000 kg/m3 = 62,4 lb/pie3 = 1 ton/m3 = 1 kg/lt kg/lt

ρ=

SUST 

d

REF

EXISTIRA TANTO UNA ρS UNA ρ L  Y UNA ρ P LA RELACION ENTRE LAS DENSIDADES DE LA PULPA, DEL SOLIDO Y DEL LIQUIDO YA SEA PARA DENSIDADES COMO DENSIDADES RELATIVAS ES:

ρS >

ρP

> ρL

dS >

dP

> dL

9

2.4 RELACIONES ENTRE LOS PARAMETROS CARACTERISTICOS DE PULPAS 

10