TOPICOS DE TRANSPORTE DE PULPAS EN MINERODUCTOS POR EDGARDO SOTO....
MAESTRIA GEOMETALURGIA
Profesor Ing. Edgardo Soto H.
[email protected]
Sistema de tuberías son may mayormente ormente usados para transportar pulpas en los siguientes trayectos :
Dragado (~300m (~300m )
Plantas de Procesamiento (~300m ( ~300m))
Relaveras (~3 (~3 km) km)
Mineroductos (>10 (>10 Km) Km)
Sistema de tuberías son may mayormente ormente usados para transportar pulpas en los siguientes trayectos :
Dragado (~300m (~300m )
Plantas de Procesamiento (~300m ( ~300m))
Relaveras (~3 (~3 km) km)
Mineroductos (>10 (>10 Km) Km)
DISTANCIAS ISCAYCRUZ ISCA YCRUZ - LAGSA LAGSAURA URA TUBERIA : 24.5 KM CARRETERA : 62.5 KM DIFERENCIA : 38 KM FLETE TRANSPORTE ISCAYCRUZ ISCA YCRUZ - CALLA CALLAO O : 33.50 $/TM LAGSAURA - CALLAO : 21.90 21.90 $/TM
AHORRO: 11.60 $/TM CONC. ZN DESPACHADO NOVIEMBRE 2015: 171,697 TMS
AHORRO 2015: 2’164,875 USD
Proporcionar una visión general de algunas de las cuestiones a considerar. Mostrar los tipos de pulpas que pueden ser transportados por mineroductos. Ilustrar cómo el comportamiento del flujo de pulpa bifásico es diferente de los sistemas newtonianos convencionales. Discutir brevemente el impacto del desgaste de la tubería en los mineroductos. Enfatizar la importancia de entender la naturaleza del flujo de pulpa al diseñar mineroductos.
Los mineroductos son grandes consumidores de agua (~ 540 a 670 litros/ton sólidos) además del agua entre cada envío de mineral. La OMS define un consumo mínimo diario de 160 litros/habitante. Alto CAPEX inicial y bajo OPEX durante la vida del mineroducto. Se debe contar con una planta para el tratamiento de agua antes de su disposición final en la cola de mineroducto . ASME B31.11 Slurry Transportation Piping System es la norma internacional para procedimientos instructivos y de trabajo. La máxima pendiente de declive debe ser 15%.
Short Distance
Long Distance
- Generalmente < 10 Km
- De 10 Km hasta 550 Km
- Transporta relave minero (bajo valor)
- Concentrado de Mineral (alto valor)
- Dentro de la mina, sin contrato de servidumbre
- En su trayecto atraviesa diversos terrenos requiere contratos de servidumbre.
- Amplia variación de calidad de pulpa y de caudal.
- Propiedad de pulpa definida y limitada variación de caudal.
- Alto coste de mantenimiento/ton (energía y desgaste)
- Bajo costo de mantenimiento/ton (energía y desgaste)
- Incluye pulpas diluidas con partículas
- Pulpas con sólidos finos de baja a mediana
1.- Las propiedades de la pulpa condicionan el diseño de la bomba, de la tubería y la economía general del sistema. 2.- Debemos seleccionar el tamaño de partícula y la concentración de sólidos que: - Tengan baja velocidad de operación ( = + 0.3 0.5). - Minimice la tasa de desgaste del mineroducto. - Minimice la pérdida de presión en la tubería. - No sea demasiado fino para volverse viscoso. - De ser posible no bombear partículas > 150 um.
- La mayoría de los mineroductos son revestidos con Polietileno de Alta Densidad (HDPE). - Bridas y coplas especiales son diseñados para asegurar una unión hermética. - Se pueden usar para revestir hasta 1 Km entre juntas. - Resistentes a la corrosión y a la abrasión. - Los tramos cortos se pueden revestir con caucho, poliuretano, cerámico y basalto. - Normalmente se suministran spools de fábrica en tamaños estándar.
PROPIEDADES PULPA
CONSECUENCIAS
Producto grueso Producto fino
Alta velocidad Baja velocidad
Baja concentración de sólidos Alta concentración de sólidos
Alta velocidad Baja velocidad
Producto fino + Alta concentración sólidos Producto grueso + Baja concentración sólidos
Alta velocidad = alto desgaste Alta fricción = Alta potencia
DEBEMOS OPTIMIZAR ENTRE TAMAÑO DE PARTICULA Y CONCENTRACION DE SOLIDOS
0.1 m/s
1 m/s
1.- El tamaño importa: - Partículas grandes requieren mayor velocidad de transporte. - Partículas pequeñas (< 40 um) pueden modificar la viscosidad y ayudan a suspender las partículas más grandes. 2.- La velocidad del flujo genera turbulencia que mantiene las partículas suspendidas. 3.- La curva del sistema tiene un mínimo que limita los diferentes procesos de flujo / fricción.
Cada tipo de servicio tiene su propio "mejor punto de operación", donde el tamaño de las partículas y la tendencia a sedimentar tienen un fuerte impacto en el CAPEX (Inversión Inicial) y el OPEX (Costos de Operación).
Cuando se dispone de exceso de energía para el transporte (exceso de altura de carga), se debe disipar la carga excedente. El sistema más utilizado es el de anillos de disipación de energía. Estos anillos se introducen en el interior de la tubería provocando una caída de presión. Se fabrican de material cerámico altamente resistente a la abrasión.
Pueden disipar hasta 50 - 60 m de pulpa. Velocidades al interior del anillo de 30 - 35 m/s La pérdida de presión en el orificio, es:
=
2 14
• H = pérdida de presión (m) • Q = flujo volumétrico de pulpa (m3/s) • d1 = diámetro interior del orificio (m)
1.- Anillos fijos Son permanentes en la línea con pérdida de carga constante.
2.- Anillos variables La pérdida de carga se regula mediante una válvula de control.
Sistema disipador de Presión (Energía)
Mecanismo de caída de Presión
