U.A.de CEscuela superior de ingeniería Lic. Adolfo López Mateos

Ingeniero en Recursos Minerales y Energéticos.

Flotación

Reporte de visita a planta lavadora de carbón.

Alumno: Emmanuel Pérez Díaz

Profesor: Dr. Diego Martínez carrillo

Nueva Rosita 01-Oct.-2012

MANEJO DE CARBON.

La alimentación de la planta por lo general es carbón proveniente de distintas minas, tales como mina V, mina VI, mina VII y de algunos tajos como San Carlos y El Coyote.

El traslado del mineral es vía terrestre en los llamados tracto camiones o vía férrea. Al llegar a la planta dichos camiones y vagones son pesados y al salir se hace de igual manera para calcular el tonelaje del carbón y no sobrepasar los límites de tonelajes que se pueden transportar. Por lo general un tracto camión carga de 35 a 40 toneladas.

Estos descargan en el patio de almacenamiento donde la carga es apilada conforme a su procedencia por los tractores y las palas. Esto se hace con el fin de que el carbón de los distintos proveedores no se llegue a mezclar.

El carbón que llega a la planta, ya sea de minas o de tajos es descargado por los camiones en el patio de recepción de la planta, pero sin mezclarlos.

Después el carbón que proviene de las minas es transportado hasta una parrilla la cual es subterránea también, este es llamado cono de recepción, de este cono el carbón se alimenta a la planta mediante la banda transportadora 30.

Mientras el carbón que proviene de los tajos, es transportado por los camiones a otra parrilla, de esta parrilla el carbón pasa a una banda que lleva la carga directamente hasta una quebradora, ya que el carbón del tajo no recibe una trituración primaria en el lugar de extracción. Luego de terminar este proceso en la quebradora la carga pasa a otra banda, la cual lleva el carbón a la banda 30 para alimentar de este modo a la Planta Lavadora.

En esta área de manejo de carbón, laboran las personas que manejan los camiones, operadores de cuartos de controles en los cuales se regula la velocidad de las bandas, obreros que se encargan de recibir el carbón de minas y tajos, encargados de parrillas y un jefe de manejo de carbón.

CIRCUITO DE GRUESOS.

El llamado circuito de gruesos, es el primero en el proceso de lavado del carbón en la planta, como su nombre lo dice es por lo tanto el circuito que deja el carbón a un tamaño de grano más grueso que los otros 3 circuitos.

El circuito de gruesos deja el carbón a un tamaño de grano de +1/4. El carbón se recibe en el circuito de gruesos en la criba 200 llamada también “criba banana”, en esta criba, el carbón que logra escaparse hacia abajo es carbón de -1/4, y se va a otros circuitos.

El carbón de +1/4, es decir el carbón que logra pasar por arriba de la criba banana va directo a la Caja Daniel`s, en esta caja el carbón se hace flotar por medio denso, cabe destacar que en la planta lavadora para darle más densidad al agua se le agrega magnetita. De este modo el carbón que logra flotar va cayendo a la criba de enjuague 202, esta criba tiene la función de separar la magnetita, esta agua con magnetita va a los recuperadores de magnetita 204 y es nuevamente usada en la planta. Mientras tanto el carbón que cayó a la criba de enjuague 202 es transportado por la banda 203 al Drew boy.

En el drew boy también se maneja un nuevo medio denso, y es por ello que dependiendo de las densidades del carbón una parte del mismo que llega al Drew boy logrará flotar mientras que otra cantidad se hundirá.

El carbón que logra que logra flotar lo va sacando un molino con sus aletas, este carbón cae a la criba de enjuague 14 y mediante una banda es transportado hacia afuera, siendo este carbón lavado de +1/4.

Minetras tanto el carbón que se hunde en el drew boy es tomado por los brazos o aletas y lo va sacando a una criba de enjuague 16 para luego ser transportado por la banda 205 hasta la tolva de mixtos.

Ahora bien, vuelvo a la caja Daniels para explicar que pasa con la carga qu e no logro flotar, desde luego no logro flotar debido a su densidad, es por eso que esto es roca o bien mejor conocida como piedra o desperdicio.

Mediante una cadena toda esta piedra es sacada aun transportador y luego a una tolva de desperdicios.

Es asi el proceso de lavado en el circuito de gruesos, que es tal vez el mas sencillo de todos.

Circuito de finos

El carbón que llega al circuito de finos es el que proviene del carbón de -1/4 que logro atravesar la criba banana, este carbón paso a una criba deslamadora, entonces ahí se vuelve a separar el carbón. El que pasa por debajo de la criba deslamadora, es decir, el carbón de -1.5 mm se va aotros circuitos que explicare mas adelante. El carbón que pasa por arriba de la criba deslamadora, es decir, el carbón de -1/4 pero +1.5 mm va al tanque acondicionador 52, luego es transportado a una serie de 4 ciclones, en estos ciclones el carbón es inyectado de forma tangencial, de esta manera se hace girar el carbón en el interior del ciclon, entonces el carbón mas fino girará siempre rozando la pared del ciclon, mientras que el carbón mas grueso se mantendrá girando mas al centro del ciclon.

El carbón que sale por el under de los ciclones es el carbón mas grueso, este pasa a la criba de enjuague 56-E.

De la criba de enjuague 56-E el carbón pasa a un tanque acondicionador, luego a un nuevo ciclon 300, en este ciclon el over es el desperdicio y pasa a una criba de enjuague de desperdicio 304, luego a un recuperador de magnetita y el agua vuelve a entrar al circuito.

Mientras que el over del ciclon 300 va a una criba de enjuague 305 de carbón mixto, el carbón se va a la tolva de mixtos y el agua se vuelve a recuperar.

Volviendo a la serie de 4 ciclones, el carbón que sale por el over cae a las cribas de enjuague 56-A, 56-B, 56-C y 56-D, el agua se recupera en los recuperadores de magnetita 62 A y 62 B y el carbón pasa a las secadoras centrifugas 147, este ya es carbón lavado de -1/4 y +1.5 mm, por lo tanto va directo a una tolva.

Circuito de espirales

El carbón que pasa por debajo de la criba deslamadora, que además proviene de la banana, pasa a un tanque acondicionador 41, luego a un banco de 5 ciclones que son el 301, el 302, el 303, el 304 y el 305.

El carbón del over de estos ciclones se va al circuito de flotación; mientras que el carbón del under de estos ciclones va directamente a los espirales.

En los espirales el carbón se separa por la velocidad a la que se transporta el carbón en este sistema, es decir, se separa en 3 fracciones dentro del espiral.

Estas 3 fracciones se separan al final del espiral con unas cuchillas, las cuales hacen que el carbón vaya a diferentes destinos.

Concentrado espiral

Este se separa por la orilla exterior del espiral por ser el mas fino y liviano, desciende por el espiral y por un ducto cae al tanque 301,es bombeado al ciclon 306, aquí se trata de recuperar material más fino.

Del ciclon 306 el carbón pasa a las secadoras centrifugas 300 y es ya carbón lavado de -1/4 y +1.5 mm que es transportado por una banda a la tolva y esta listo para ser embarcado.

Mixto espiral

Este tipo de carbón se separa por el centro del espiral. Este carbón cae directamente a una criba de tela curva con aberturas de .25mm, esta sirve para separar el agua. Después es llevado a otra tela curva, directamente pasa al transportador que lo lleva y lo descarga a la tolva de mixtos.

Desperdicio espiral

El desperdicio espiral fluye por la orilla interna del espiral, este es transportado hasta el tanque decantador.

Circuito de flotación

El último de los circuitos, es el circuito de flotación, dicho circuito es el que deja el carbón a un tamaño de grano más fino y con menos porcentaje de cenizas.

El tamaño de grano al que sale el carbón en este circuito es de -150 mallas, prácticamente polvo de carbón.

El carbón que llega al circuito de flotación es el que proviene del over del banco de ciclones 301-305, este carbón cae a un tanque, el cual bombea el carbón a las celdas 500 y a la columna de flotación que explicare a continuación.

Pero antes mencionaré que para llevarse a cabo el proceso de flotación en las celdas y en la columna es indispensable el uso de reactivos como el diesel, el alcohol metil carbinol, agua y aire.

El alcohol es el espumante en el circuito, hace burbujas; el diesel hace que las partículas finas de carbón se agrupen en la burbuja y el aire hace que esta burbuja suba y flote en la superficie.

Para que todo esto sea posible el proceso debe contener las cantidades adecuadas de cada reactivo.

Celdas 500

El carbón cae a unas celdas rectangulares estas celdas contienen agua y cuentan con unos agitadores en el centro para agitar el agua y remover todas las partículas de carbón, a esta se le agrega metil para asentar el desperdicio y también se le agrega diesel para formar una burbuja que atrapa el carbón más fino.

Estas celdas cuentan con unos des espumadores estos arrastran la burbuja a una canaleta y baja mediante gravedad a un tanque y se lleva a una caja, dicha caja sirve para almacenar la burbuja. El carbón se bombea a los filtros donde el carbón se adhiere a estos. Los filtros son discos que están formados por sectores a los cuales se les inyecta aire a presión para poder inflar un sector y desprender el carbón estos discos.

Cuando el carbón se adhiere a los filtros estos están girando y a cierto punto el carbón ya va seco conforme sigue girando llega a otro punto donde se agrega aire a presión el sector se infla y cae por un ducto al transportador 21a este lo desaloja en el transportador, el cual lo lleva y descarga en el patio.

Columna

El carbón que cae a la columna, que es un tanque en forme de cilindro a esta se le inyecte aire a presión con la finalidad de lograr remolinos dentro del cilindro, y con la ayuda del metil para asentar lo más pesado y con el diesel se logra juntar el carbón que flota en lo más alto de la columna. Por medio de una canaleta, el carbón que flota es llevado a la misma caja donde se deposita el carbón de las celdas 500 y esta lo deposita a los filtros. Las colas de la columna se bombean a las celdas 300 para recuperar aun más carbón.

Los filtros hacen la función ya mencionada antes, después el carbón cae a un transportador, este lo descarga al patio.

El agua que en teoría ya no tiene más carbón va directo al decantador.

En este decantador se desea recuperar el agua a este se le agrega un químico llamado nalco, este asienta el desperdicio. Con una bomba de diafragma 10 se succiona y se manda a una cuba de diafragma y con otra bomba se transporta a los lameros.

Celdas 300

En estas celdas caen las colas de las celdas 500 y de la columna de flotación, estas celdas ayudan a recuperar aun más carbón y funcionan de la misma manera que las celdas 500

PRODOCTO FINAL

FINO LAVADO: El carbón del transportador, se descarga en el patio este carbón se considera fino lavado. El carbón se acumula y con las palas se carga en los camiones Torton para llevarlo al patio de almacenamiento. Por lo general este carbón trae un 13.50 a 14.50 % de ceniza.

DESPERDICIO: Este se almacena en le tolva 18. Mediante una compuerta mecánica se descarga el desperdicio en los camiones Torton para trasladarlo a los lameros.

DESPERDICIO DE MIXTO FINO: Este se almacena en la Tolva de mixtos, se carga en los camones Torton y es llevado a los lameros.

MIXTO FINO: Este se almacena en la Tolva de finos, se descarga en los camiones Torton para llevar al patio de almacenarlo. Lo utilizan principalmente para hacer mezclas, para dar la calidad que pide el cliente.

MIXTO GRUESO: Este se descarga en el patio por el transportador, este carbón se carga en los tractos camiones para llevarlo directo al cliente. Se vende principalmente a CFE.

GLOSARIO

Carbón Lavado.- carbón preparado mediante procesos físicos y mecánicos en un producto más limpio y uniforme.

Densidad.- Es el peso de un litro de pulpa.

Pulpa.- Es una mezcla de partículas de carbón y otros materiales, en suspensión, que lleva tamaños isomallas (Tamaño muy similar en mallas).

Colas.- Partículas no flotadas compuestas generalmente por material inerte.

Cuba.- Recipiente en forma de un cilindro horizontal cortado longitudinalmente, que se utiliza para retener la pulpa de concentrado y permitir la acción de los discos filtrantes.

Filtros de Discos de Vacío.- Este equipo consiste en cierto número de discos filtrantes montados en forma espaciada en una flecha hueca horizontal. Los discos giran a través de la pulpa de concentrado y por medio de la succión del vacío hace que el carbón se adhiera en la malla. A medida que el disco gira la succión extrae agua del carbón hasta que este es separado por medio de un raspador o una combinación de soplado y raspado..

Medio Denso.- Es un líquido ó suspensión con una densidad conocida que sirve como medio de separación entre las partículas de diferente densidad relativa, las de menor densidad al medio flotan y las partículas de mayor densidad o peso se hunden. La suspensión de medio denso consiste generalmente de agua y magnetita.

Densidad relativa.- La densidad relativa de una sustancia es el número de veces que un volumen determinado de esa sustancia es más pesada o más ligera que el agua.

Drew-Boy.- Equipo de lavado que consta de una cuba fija que contiene el medio denso; un molinete o paletas que desalojan el material que flota y un redondel giratorio que extrae el material hundido.

Ciclón.- Es un equipo que utiliza la energía de un fluido a presión para crear un movimiento rotacional; este movimiento causa diferentes fuerzas en los distintos materiales en suspensión, permitiendo su separación. La rotación se obtiene por la inyección tangencial del fluido en el recipiente.

Magnetita.- Oxido de Fierro magnético (Fe3O4) con una densidad relativa de 4.5 que se disuelve en agua para formar una suspensión de alta densidad.

Balanza para pulpas.- Equipo que se utiliza para medir la densidad relativa de una pulpa y consiste de una carátula graduada en Kg. /Lto. y un vaso con capacidad para un litro.