Balance de Materia Nodos Matbal

BALANCE DE MATERIA CON EL SOFTAWARE MATBAL Mass balance with Matbal software Edgardo Soto Hermenegild Hermenegild o  1 RESUMEN: Matbal, también conocido como un programa de balance de masa, es muy útil para resolver problemas de balance de masa en la optimización y diseño de un circuito de flotación. Este paper nos muestra cómo construir ecuaciones nodales y usar el programa Matbal para resolver un balance de masa en un circuito de flotación de zinc a partir de ensayes químicos de las corrientes. Palabras Palabras c laves: Matbal, Balance de masa, ecuaciones nodales, Diseño de plantas, Conciliar datos de planta.  AB STRACT Matbal, also known as software of mass balance, is well suited to solving material balance problems encountered in plant design and optimization. This paper demonstrates how to construct nodal equations and use Matbal to solve an example mass balance in a zinc flotation circuit. Key Word Word :  Matbal, Mass Balance, Nodal equations, Plant Design, Operating Plant Reconciliation.

INTRODUCCION Los cálculos de balances de masa describen un problema de ingeniería donde los flujos de masa y la composición de estos flujos son parcialmente conocidos. El propósito de este texto es encontrar los los flujos másicos en base a la data conocida de un muestreo en el circuito de flotación de zinc una planta concentradora polimetálica. Se conocen dos tipos de balances: cálculos de diseño y conciliación de de datos de una planta en operación. operación. En los cálculos de balance de material para el de diseño de plantas plantas se tienen pocos pocos valores conocidos frente a muchos muchos valores desconocidos. desconocidos. El propósito en este caso es calcular los flujos y composiciones de las corrientes desconocidas. Los cálculos de conciliación de datos de una planta en operación, por contraste, tienen una gran cantidad de información los cuales pueden ser contradictorios. Las fuentes de datos como el analizador en línea, y los flujómetros producen una gran cantidad de datos, los cuales son sujetos a errores aleatorios, de calibración y de muestreo. muestreo. El propósito de la reconciliación de la data de planta es remover los errores aleatorios y producir una simple, razonable y lógica data de la planta en operación.

METODOLOGIA Primero debe hacerse un diagrama nodal del proceso a evaluar, indicándose los números de los nodos, las corrientes de ingreso y salida con sus numeraciones. Se debe tener en consideración que los alimentos al proceso provienen del “nodo cero” al nodo de alimentación, del mismo modo los productos que salen del proceso salen del nodo correspondiente con destino al “nodo cero” 1. A continuación los pasos para efectuar el balance de materia con el programa MATBAL 2,3. 1.- Posicionarse en F4, luego presionar enter.

Fig. 1. Tabla de menú principal. 2.- Ingresar el nombre del archivo matriz y presionar enter.

Fig. 2. Ingreso de nombre de archivo.

3.- Luego para modificar data pulsar la letra Y.

4.- Escoger la opción 1 y presionar enter.

5.- Escoger la opción 0 y presionar enter.

6.- Ingresar el nombre del balance de materia y presionar enter.

7.- Ingresar los destinos de las corrientes de acuerdo al diagrama de nodos realizado para el circuito de flotación de zinc. Ejemplo: la alimentación viene de 0 y va al nodo 1. Los productos vienen del nodo correspondiente y salen a 0. En este caso tenemos 19 corrientes con 10 nodos.

8.- Presionar la tecla AvPág y aparecerá la siguiente ventana, luego pulsar el Nº 1, seguido de la letra enter:

9.- Ingresar los nombres de los ensayes que se disponen:

10.- Luego con la tecla AvPág aparece la siguiente ventana e ingresar la data de ensayes de las 10 corrientes:

11.- Luego con la tela AvPág aparece la siguiente ventana y escribir el N° 2 y presionar enter.

12.- Ingresar los nombres de todas las corrientes de acuerdo al diagrama nodal del circuito:

13.- Presionar la tecla AvPág y verificar las ecuaciones nodales:

14.- Seguir presionando la tecla AvPág hasta que aparezca la siguiente

ventana y escribir el N° 3:

15.- Presionar enter y definir la corriente de alimentación con su tonelaje, en el ejemplo estamos definiendo a la alimentación con 170 tmh:

16.- Seguir presionando la tecla AvPág hasta que aparezca la siguiente ventana y escribir el Nº 4 y presionar enter:

17.- Fijar las corrientes que no desee que varíen así como los ensayes que deben permanecer inalterables para dichas corrientes:

18.- Seguir presionando la tecla AvPág hasta regresar a la siguiente ventana:

19.- Presionar la tecla Esc para regresar al menú principal y presionar la tecla Y para guardar la data:

20.- Ingresar el nombre del archivo luma.dat y presionar enter:

21.- Luego sale el mensaje de que el archivo ha sido guardado y presionar cualquier tecla para continuar:

22.- Luego posicionarse en F6 y presionar enter:

23.- Y escribir las opciones de resultados que te ofrecen, en este caso se escoge lo siguiente:

24.- Se presiona la tecla AvPág y aparecen los resultados en la pantalla:

DISCUSION DE RESULTADOS En el paso 24 aparecen los resultados de la aplicación del balance con el programa BATMAL y la experiencia y el sentido común nos indicarán la consistencia de los resultados al analizar los balances de materia ajustados con respecto a la alimentación. Del mismo modo se debe analizar con detenimiento los ensayes químicos observados con los ensayes químicos ajustados. De existir mucha variación, debemos proceder a realizar otro muestreo para obtener resultados más cercanos a la realidad. En el caso de este ejemplo se puede observar que no es lógico que el concentrado scavenger II sea de mayor tonelaje que el concentrado de la celda scavenger I y si observamos los resultados de los concentrados rougher observamos que los ensayes observados y calculados difieren demasiado por lo que se recomienda realizar otro muestreo considerando todas las fuentes de error. CONCLUSIONES El programa MATBAL es una herramienta poderosa para realizar balances de materia en circuitos de flotación, pero se debe tener bastante cuidado en su aplicación ya que muestreos mal realizados nos llevaran a errores que se deben detectar mediante un análisis de los resultados aplicando el criterio y bastante sentido común.  AGRA DECIMIENTOS Mis sinceros agradecimientos al Ing. Pedro Mamani por sus enseñanzas en el raciocinio de los datos de las investigaciones metalúrgicas, al In. Daniel Lovera por la enseñanza de la elaboración de artículos científicos y a la Unidad de

Post Grado de Metalurgia Extractiva de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. BIBLIOGRAFIA 1.- Alex Doll, P. Eng, Alex G Doll Consulting Ltd. http: // www.agdconsulting.ca, 2005. 2.- D. Laguitton, 1984 Matbal IV , CANMET, The Canada Center for Mineral and Energy Technology. 3.- J. Leung, 1988 Matbal V , CANMET, The Canada Center for Mineral and Energy Technology.