Operacion de Los Hidrociclone

7/26/2019 Operacion de Los Hidrociclone

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UNIVERSIDADAD NACIONAL

DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA

METALURGICA Y DE MATERIALES

CURSO:PREPARACIN MECNICA DE

MINERALES

PROFESOR: Ing. CSAR BASURTO C.TEMA : HIDROCICLONES

HUANCAYO - 202


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HIDROCICLONES

El hidrocicln es un aparato esttico que utiliza fuerzascentrfugas para clasificar slidos contenidos en una pulpa.

Si los slidos que alimentan al clasificador estn

suspendidos en aire, este se denomina simplemente

cicln.Su uso es ampliamente difundido en las plantas

metalrgicas pudiendo realizar clasificaciones en rangos

tan gruesos como de 600 micrones tan finos como los de

!0 micrones, compitiendo con tamices centrfugas. "as

principales #enta$as que ofrecen son su fcil fa%ricacin,

su gran capacidad respecto al espacio que ocupa su

%a$o costo.

"os hidrociclones tienen una concepcin mu simple& tal

como se puede o%ser#ar en la figura '( !)


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Figura N 1. Seccin o partes de un cicln Se visualiza

las secciones de un hidrocicln.


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*igura '( +. artes de un hidrocicln


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*igura '( -. peracin de un /idrocicln


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NUEVOS TIPOS DE HIDROCICLONES

"os hidrociclones son, sin lugar a dudas, $unto con

las %om%as centrfugas, los equipos ms

difundidos en la industria del tratamiento de

minerales.

uizs, sin em%argo, no todos guardamos ennuestra mente 1ahora se dira 2..3.4, la misma

imagen fsica de este equipo. odra asegurarse

que la primera imagen sera un hidrocicln cnico.

5am%in estos sencillos aparatos han

e#olucionado ho da se construen en #ariadas

formas tama7os. 'i ellos pueden escapar a la

sociedad de consumo 1*ig. l4.


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*ig. ! ) C!"#$n%& %n '()!$& *(+%)!(#%&"$n&+),"+!'$&.


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"as diferentes necesidades han o%ligado a los

in#estigadores constructores a

desarrollar equipos que en ocasiones guardanpoco parecido con la imagen de un

hidrocicln con#encional.

or ello parece necesariointentar clasificarlos,

detallando sus diferencias

constructi#as campos de

aplicacin.

8e acuerdo a su geometra

podran clasificarse en dos

grandes grupos) 9nicos

9ilndricos.

8entro del primer grupo seincluiran los cnicos de

cono pronunciado los de

cono tendido. El segundo

grupo recogera los

cilndricos de fondo plano

descarga perifrico,

los cilndricos con

descarga central.


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9a%ra mencionar tam%in dos tipos de hidrociclones

relati#amente nue#os) El hidrocicln cri%a el 9icln

:ireado 1:ir;Sparged 9clone4. Estos equipos, an

reci%iendo el nom%re de hidrociclones, se ale$an, ensu aplicacin, de aquellos.

!. /


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. CONO PRONUNCIADOCONVENCIONALES

Este grupo recogera los hidrociclones con ngulo menor

de +0=, caracterizados por un cuerpo relati#amente largo

de%ido a su conicidad. Este tipo de dise7o se acompa7a

con partes cilndricas de gran longitud 1maor que una

#ez el dimetro4, to%eras de alimentacin re%ose depeque7as dimensiones, para aumentar el tiempo de

residencia.

Esto, de%ido a la gran altura li%re de #rtice, 1distancia

entre el %orde inferior de la to%era de re%ose el #rticede la parte cnica4, su influencia in#ersamente

proporcional al tama7o de corte, los hace los ms

adecuados para clasificaciones finas, como se requiere

en operaciones de clarificacin espesado.


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En general, solamente los hidrociclones de

peque7o medio dimetro, hasta +>0 mm, se construen con conicidad pronunciada.

Suelen operar a presiones medias, entre !>0

?00 @a, o%teniendo tama7os de corte entre +micras y-0 micras.

Es este tipo el ms difundido, especialmente en el

tratamiento de minerales industriales donde a

menudo se requieren clasificaciones ms finas1*ig. +4.


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*ig. + )9iclones de cono pronunciado 1 !00 mm4

en circuito de la#ado en contra;corriente.


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!.+. 9' 5E'8


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*ig. - ) 9icln de cono tendido 1

B>0 mm4 en la#ado de arenas.


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9omo es lgico al disminuir el tiempo de residencia

de la pulpa en el interior del hidrocicln, por su

menor longitud, aumenta el tama7o de separacin.

Ello trae como consecuencia que estos

hidrociclones no alcancen una ele#ada recuperacinde slidos, 1referida a la descarga4, pero i presentan

una me$or selecti#idad.

"a presin de operacin suele ser menor a !>0 @a,

aunque nunca menor de +0 @a pues sino no seconsigue una columna central de #aco esta%le.

Ceneralmente se operan entre -0 @a !00 @a

pueden alcanzar cortes entre -0 micras !>0

micras.


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/a podido o%ser#arse en unidades de la%oratorio,

construidas en materiales transparentes, la formacin de una

DcamaD de slidos en la parte %a$a del cono quepermanece en mo#imiento a lo largo del ncleo central, lo

cual da lugar a un efecto de reclasificacin, eAplicando l por

qu de la me$or selecti#idad de estos hidrociclones de cono

ancho 1*ig. ?4.

na aplicacin mu conocida de este tipo de

hidrociclones es el la#ado de car%n con los

llamados Dciclones de aguaD, DFater;onl

cclonesD, los ciclones operando en mediodenso, %ien para tratamiento de minerales

pesados o en la#ado de car%n.


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*ig. ? ; Seccin de un hidrocicln de cono

ancho


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2. HIDROCICLONES CILINDRICOS

odran incluirse dentro de la clasificacin anterior, como

hidrociclones de cono tendido, pero de%ido a que

eAteriormente no se aprecia nada ms que su cuerpo

cilndrico por su ngulo de !G0=, es decir fondo

perpendicular a la pared lateral, tam%in porque su

campo de aplicacin difiere nota%lemente de aquellos,

merecen un tratamiento diferenciado.

'o suponen realmente una nue#a teora, pues a a

principios de siglo pueden encontrarse las primerasaplicaciones de este tipo de ciclones.


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2.. CON DESCARGA PERIFERICA

9onsisten, %sicamenteen un cicln con#encional

del cual se ha eliminado

su zona cnica,

remplazndola por unaparte cilndrica de similar

longitud. El fondo del

cicln es plano la

eAtraccin del producto

grueso se realiza

tangencialmente por la

zona %a$a de la pared

cilndrica.

9omo quiera que este

dise7o pro#oca una

descarga mu diluida,

de%ido al corto;circuito,1partculas finas en

suspensin en el lquido

acompa7ando a la

descarga4, la eficienciade separacin se

reduce.


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/ace unos -0 a7os que uno de los principales

fa%ricantes de hidrociclones,H2EIS,

comercializ un tipo de hidrociclones,conocidoscomo EE que, %asndose en este dise7o de

descarga tangencial, conect dos unidades.

na primera de gran dimetro pared cilndrica

una segunda con#encional, cnica, de menor

dimetro. Este dise7o no tu#o mucha

aceptacin al menos a escala industrial, quizs

de%ido a los ele#ados desgastes que podranesperarse en la zona de transicin de%ido a la

alta concentracin de slidos 1*ig. >4.


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*ig. >)9icln cilndrico H2EIS

tipo EE de dos etapas


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2ecientemente, hace unos - a7os, esta D#ie$a ideaD

reapareci en el mercado con la #ariante de

introducir una ineccin de agua, en la cmara de

coneAin entre los dos hidrociclones. 8e este modo

el agua acta diluendo la alimentacin al segundo

cicln, me$orando as la eficacia de separacin.En resumen, este nue#o dise7o, lle#ado a la

prctica por la firma ":2J %a$o el nom%re de 5Fin

KorteA 9clone presenta las #enta$as de una do%le

etapa de clasificacin, pero sin la necesidad de una%om%a intermedia 1*ig. 64.


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*ig. 6 ) 9icln cilndrico ":2J

tipo 5L


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2.2. CILINDRICOS CON DESCARGACENTRAL. FONDO PLANO

8ifiere este dise7o del anterior en que la

descarga se realiza de modo

con#encional, es decir, a tra#s de unorificio central 1*ig. B4.


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F!g. : C!"#/n "!#n1)!"$ A3 4200 **5 +!6$ 7$n1$ 6#(n$ CBC


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9on el fin de ampliar el campo de tra%a$o de loshidrociclones hacia tama7os de corte maores,por encima de las !>0 micras surgi,

%asndose en la cama de slidos que se creaen los ciclones de cono o%tuso, el desarrollo delos llamados ciclones de fondo plano, me$orllamados por su in#entor el rof. 8r. /elmut

5raFins@i de :m%erger HaolinFer@e Cm%h9iclones 9I9 19irculating Ied 9clone4 o19irculating Ied 9lassifier4, ciclones de lechocirculante o clasificadores del lecho circulante.


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Se eAplica%a anteriormente que el lechoDfluidoD creado en la zona inferior de los

ciclones de cono ancho, no es un lechoestacionario, sino que est dotado de un

mo#imiento de con#encin alrededor delncleo central, lo cual fa#orece la

reclasificacin de partculas, ligeras o depeque7o tama7o, mal clasificadas, que

en su mo#imiento constante son en algn

momento arrastradas por el tor%ellinointerior o principal, siendo finalmentee#acuadas con el re%ose superior.


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Este principio no puede ser apro#echado en uncicln cnico, porque un aumento de la altura

del lecho pro#ocara rpidamente la o%struccinde la %oquilla de descarga, de%ido a la friccinde las partculas con la pared cnica 1efectosilo4,

pero si puede ser desarrollado, ale$ando lapared del orificio de descarga, para lo cual seelimina la zona cnica, prolongando al mismotiempo la zona cilndrica DcerrandoD el cicln

con un fondo horizontal o casi, con un ngulocomprendido entre l60=;lG0=.


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El lecho fluido creado en el fondo del cicln acta

como un DcolchnD, amortiguando las #ariaciones

en la alimentacin, tanto en caudal como en

concentracin de slidos.

Este efecto es de sumo inters, especialmente en

circuitos cerrados de molienda donde eAisten

#ariaciones frecuentes de la concentracin deslidos en la alimentacin, de%ido a los cam%ios de

dureza del mineral otras #aria%les. na

disminucin de la concentracin de alimentacin esseguida de una disminucin de la concentracin en

la descarga, lo que pro#oca automticamente una

prdida de partculas finas con el producto grueso

1corto;circuito o %;pass4.


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9ontrariamente a lo que podra pensarse la tendencia

a la o%struccin de la descarga, por aumentos en el

tonela$e de slidos, es menor en ese tipo de ciclonesque en los con#encionales, resultando eAtra7o, llegar

a la o%struccin total, lo que es %astante usual en

circuitos de molienda, con las terri%les consecuencias

que esto trae para los circuitos de flotacin

posteriores que reci%en el producto del re%ose de los

ciclones."a responsa%ilidad de esta DresistenciaD al

%loqueo de%emos %uscarla en los flu$os

de con#eccin eAistentes en el lecho de slidos

que lo mantienen en rotacin 1*ig. G4.


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*ig. G) 9orrientes en el interior de un cicln

9I9


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Este fenmeno puede ser o%ser#adocuando agitamos con una cucharilla unataza de caf, conteniendo algunosslidos. "a #elocidad de rotacin, de%idoa la friccin, se reduce en el fondo de la

taza, mucho ms que en la superficiesuperior del lquido, 1al igual que sucedeen un cicln fondo plano4.


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En el caso del 9I9 la rotacin de la superficiesuperior del lecho es generada por la rotacin dela suspensin eAistente so%re l mismo. Se creanas maores fuerzas centrfugas en la zonasuperior del lecho que en la zona inferior en

contacto con el fondo esto origina una corriente

de con#encin, con sentido arri%a;a%a$o, a lolargo de la pared cilndrica, con sentido a%a$o;arri%a en la zona central. Esta ltima corrientepro#oca una disminucin de la carga en dicha

zona central, descargando el orificio de la%oquilla e#itando el %loqueo.


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"as dos corrientes de con#encin pro#ocan

finalmente un flu$o radial de la pulpa, transportando

los slidos en el fondo plano, desde la pared

cilndrica hasta el orificio de descarga, haciendoinnecesario la eAistencia de un fondo cnico para

audar a la eAtraccin.

:dicionalmente estos flu$os pro#ocan unenriquecimiento de la fraccin gruesa o pesada,

a que muchas de las partculas finas o ligeras

son arrastradas DgraciosamenteD por el tor%ellino

principal al re%ose. Este fenmeno puede ser

utilizado tam%in para enriquecimiento de

minerales 1clasificacin selecti#a4.


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*ig. M)Kariacin de la altura li%re de #rtice

en cicln 9I9

El ni#el o altura del

lecho slido

determina el

tama7o deseparacin, a que

lgicamente

pro#oca un cam%io

en la altura li%rede #rtice 1*ig. M4.


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"a superficie hipottica, dada por el dimetro de la to%era

de re%ose -D$- la altura li%re de #rtice -8!-, podra

asumirse como la superficie de clasificacin, estoeAplicara l por qu el tama7o de corte es in#ersamente

proporcional a esta altura li%re -8-, tal como refle$a laecuacin siguiente)


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*ig. !0)9iclones 9I9 con diferentes longitudes de

la parte cilndrica.

Kariando la longitud de

la parte cilndrica del

cicln, mediante la

adicin o

sustraccin de

cuerpos cilndricos o%ien #ariando la altura

del lecho fluido creado

mediante el empleo de

%oquillas de diferentesdimetros, es posi%le

modificar el tama7o de

corte del hidrocicln

1*ig. !04.

*i !! 5 7 d t i l 9I9 f t


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*ig. !! ) 5ama7os de corte en ciclones 9I9 frente

a con#encionales.

'umerosas prue%as dela%oratorio, as como#aliosa informacin

o%tenida del gran

nmero de ciclones9I9 ho en

funcionamiento,

permiten esta%lecer

una relacin entre el

tama7o de cortealcanzado con ciclones

cnicos 9I9 de igual

dimetro 1*ig. !!4.


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odra generalizarse diciendo que la relacin entre el

tama7o de corte 1d>0

4 o%tenido en un cicln 9I9 1del mismo

dimetro longitud4, el o%tenido en un cicln con#encional

de aproAimadamente +0=, es de +,>. Kariando el nmero de

cuerpos cilndricos en el 9I9 pueden alcanzarse relaciones

entre ! +,>.

"o hasta ahora aqu

eApuesto resulta de

enorme inters si

consideramos que

ello permite eApandir

el rango de operacin

de los hidrociclones,en cuanto al tama7o

de separacin, hasta

ms de >00 micras.

: modo de e$emplo un hidrociclnde +00 mm de dimetro puede

alcanzar cortes entre !> micras

+00 micras segn se utilice

configuracin cnica o 9I9, porsupuesto a diferentes presiones

con diferentes to%eras de

alimentacin re%ose.


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E9EMPLO DE SISTEMA EN LAO ABIERTO:

En principio sin concurrencia de sensores

Nota: 'o o%stante eAisten la#adoras que miden ni#el de carga suciedad)

eso sera %ucle cerrado

L('(1$

Ciro lentocon $a%n+0 min.

P)%#('(1$!+ min.

A"#()(1$Ciro lento

sin $a%n

+0 min.

C%n+)!7,g(1$Ciro !+00 rpm

> min.

C%n+)!7,g(1$Ciro !+00 rpm

!0 min.

T+$.(n+!()),g(&

Ciro mu lento

> min.

P(,&(> min.

!n!"!$

7!n


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E9EMPLO DE SISTEMA EN LAO

CERRADO:

S!&+%*( 1% P!#$+$ A,+$*;+!"$

(#+!+,1D!)%""!/n'%#$"!1(1%+".

C$n+)$# A'!/n

GPS

C$n&!gn(&


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DOS GRANDES TIPOS DE SISTEMASAUTOMTICOS DE CONTROL:

S!&+%*(& A,+$*;+!"$& 1%C$n+)$# S%",%n"!(#

S!&+%*(& A,+$*;+!"$& 1%

R%g,#("!/n


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SISTEMAS AUTOMTICOS DE CONTROLSECUENCIAL

EVENTO DISCRETO: currencia de una caracterstica en la e#olucin de una

se7al 1flanco de su%ida, paso por un cierto ni#el, pulso,llegada de un dato, N4. Suele representarse por un #alor

%ooleano O0,!PSISTEMAS DE EVENTOS DISCRETOS: Sistemas dinmicos que cam%ian de estado ante la

ocurrencia de e#entos discretos. Ceneralmente el estadoslo puede adquirir un con$unto discreto de #alores puede

ser representado de forma sim%lica en #ez de numrica.SISTEMAS AUTOMTICOS DE CONTROL SECUENCIAL:

Son los sistemas automticos en los que el proceso acontrolar es un sistema de e#entos discretos


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SISTEMA DE CONTROL SECUENCIAL

A,+$*(+!&*$ funcin lgica) si NS=1 entonces

VE=0

si NI=0 entoncesVE=1

C(6+(1$)%& Sensores de ni#el

'S, '< A"+,(1$)%& Kl#ula todo;nada

KE

Un!1(1

1%"$n+)$#

VE

NS

NI


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SISTEMA AUTOMTICO DE CONTROLSECUENCIAL


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SISTEMAS AUTOMTICOS DEREGULACIN

SISTEMAS AUTOMTICOS DE REGULACIN Son los sistemas automticos en los que el proceso a

controlar es continuo.

/a%itualmente se persigue que un con$unto de una o

#arias #aria%les continuas del proceso alcancen #aloresespecificados por otras tantas referencias o consignas.

E>%*6#$&: 9ontrol de cam%io de rum%o en un %uque

Sistema %iolgico de regulacin de la presin arterial Sistema de control de la posicin de un %razo ro%ot

Sistema de control de posicin del ca%ezal de un discoptico


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SISTEMA DE REGULACIN


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CONTROL DEL CAMBIO DE RUMBODE UN BU?UE

TECNOLOG@AS PARA LA AUTOMATIACIN


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TECNOLOG@AS PARA LA AUTOMATIACINTECNOLOG@A CABLEADA: Un!$n%& 7&!"(& %n+)% #$& %#%*%n+$& ,%

"$n&+!+,%n #( Un!1(1 1% C$n+)$# ,% 6,%1%n &%) 1!&6$&!+!'$&

:M%";n!"$& N%,*;+!"$& H!1);,#!"$& E#"+)!"$& E#%"+)/n!"$& %+".INCONVENIENTES:

cupa mucho espacio oca fleAi%ilidad

3antenimiento costoso 'o adaptados a

funciones de controlcomple$as

VENTA9AS: Simplicidad :decuadas para

pro%lemas sencillos

FAMILIAS TECNOLGICAS: 3ecnicos 'eumticos

/idrulicos Elctricos Electrnicos, etc.

E9EMPLOS:

9ontrol de ni#el de lquidopor flotador Sistema de go%ierno

hidrulico del timn 9uadros de mando por

contactores

TECNOLOG@A PROGRAMADA


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TECNOLOG@A PROGRAMADAtilizacin de dispositi#os capaces de e$ecutar algoritmos,

dotados de entradas salidas analgicas Qo digitales

INCONVENIENTES: 9omplicados caros

para aplicaciones simples

VENTA9AS: *leAi%ilidad cupan poco espacio

9oste compensa para

aplicaciones decomplicacin mediaQalta

3antenimiento sencillo

FAMILIASTECNOLGICAS:

3icroprocesadores

1ordenadores de proceso4

3icrocontroladores

:utmatas

rograma%les 1"9s4

9s industriales

E9EMPLOS: :utomatizacin industrial

con "9s

@


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ES?UEMA T@PICO DE UNAAUTOMATIACIN INDUSTRIAL


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Documents

Operacion de Los Hidrociclone