4.2. Bombas principales de relave y agua
4.2.3. Sistema de bombeo: de of de espesador a planta NCD
4.2.3.1. Datos de Entrada del sistema 430-PU-010@011 A/B/C . 68
4.2.3. Sistema de bombeo: de of de espesador a planta NCD (430-PU-
A continuación, se muestra los resultados de la simulación de relaves con caudal nominal:
Figura 4.8 Resultados de cálculo de las bombas 430-PU-010/011 A/B/C – caudal nominal
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
La Pérdida en tubería, se calculará por la ecuación de Darcy-Weisbach ………hL = f*(L/D)*V2/2g = m
La Pérdida por accesorios se calculará respecto a sus coeficientes ………hL = S K *V2/2g = m
1.2.4. LINEA DE IMPULSION NORMA:
Cabeza de Bombeo (Hd): m
Material
Espesor de Liner in
Diámetro in
Longitud m
Diámetro Interno mm
Caudal m3/h
Factor de seguridad
Elevaciones: Extrmo inicial/extremo final, relativos msnm
Velocidad m/s
Rugocidad Absoluta ( e) m
Número Reynolds (R) Factor de fricción ( f )
Cabeza cinética (V2/2g) m
Pérdidas en línea hL = f*(L/D)*V2/2g m Pérdidas por accesorios hL =S K *V2/2g m Presion de llegada al inicio de la tubería m Porcentaje de caida de presión por pérdida en línea
ANGULO (º) K 0.049 1.470 0.675 0.750 0.000 0.000 K =
Pérdida Total en líneas de descarga hL = f*(L/D)*V2/2g = m Pérdida Total en accesorios de línea de descarga hL = S K *V2/2g = m
Qp m3/h 69 83 99.08
mínimos nominales máximos 15.220 Análisis de velocidades en descarga para diferentes ciscunstancias de flujo
OTROS hL(m) = 0.00
0.539 Parámetros unidades
VALVULA CHECK - DISCO 6 1
VALVULA MARIPOSA 6 1
3
CODO 90º RADIO LARGO (r/d 1.5) 6 4
REDUCCION 4 6 1
QTY QTY QTY
ACCESORIOS D1 (in) D2 (in) QTY QTY QTY
1.69% 3.47% 1.69%
21.695 4391.340 4377.471
0.360 0.000 0.180
0.675 13.86995 0.6747919 0.122 0.205722 0.1221507
0.021 0.023 0.021
1.736E+05 1.969E+05 1.736E+05 1.500E-04 2.000E-04 1.500E-04
1.476 1.898 1.476
4370.68 0 0
99.08 99.08 99.08
154.080 135.865 154.080
1.1 1.12 1.1
40 400 40
STD DR 11 STD
WT SDR WT
6 6 6
sin lainer sin lainer sin lainer CARBON
STEEL HDPE
CARBON STEEL
LINE 1 LINE 2 LINE 3 LINE 4 LINE 5 LINE 6
3.067E-02 7.995E-02 ANSI
5.82 TRAMOS
1.2.5. PARAMETROS PARA SELECCION DE BOMBA
Flujo Volumétrico Qf = m3/h
= m.c. agua
NPSH disponible NPSHd = m
Eficiencia considerada
1.2.6. CÁLCULO DE POTENCIAS ###
BHP BHP BHP
Donde: Potencia teórca = (m*Qp*TDHp)/367.2
Potencia bombeo = Potencia teórica / (Ep * Cs), siendo Cs el coeficiente de seguridad: Cs = 0.9
Potencia motor = Potencia de bombeo / Em, siendo Em la eficiencia motor - transmision, para este caso asumimos: Em = 0.95
Potencia mínima estándar (HP) 20
Potencia bombeo 14.3
Potencia motor 16.5
50.0%
Potencia teórica 6.4
99.08 TDH TDHf 23.80 6.27
A continuación, se muestra los datos de entrada de la simulación de relaves con caudal de diseño:
Figura 4.9 Datos de entrada de las bombas 430-PU-010@011 A/B/C – caudal de diseño
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
A continuación, se muestra los resultados de la simulación de relaves con caudal de diseño:
2.3.1. DATOS DE AGUA Propiedades Físicas
Temperatura de pulpa Tm = °C Densdad ρm = ton/m3
FFw = Viscocidad absoluta = N*s/m2
Presión de vapor Pv = m H2O
2.3.2. DATOS DEL SISTEMA
Presión descarga
Pd 3 psig
Pd 2.11 m H2O
2.3.3. LINEA DE SUCCION
MATERIAL DIAM. NOM. LONGITUD (m)
Espesor de Liner in Material de liner
Diametro Interno D = m
Rugosidad e = m
m.s.n.m Presión atmosférica= 6.00 mH2O m
m3/h Flujo volumétrico afectado = 206.45 m3/h Velocidad lineal (V) = 1.776 m/s Rugocidad Relativa (e/D) =
Número Reynolds (R) = (Flujo Turbulento) Factor de fricción ( f ) =
Cabeza cinética (V2/2g) = m
OTROS K = hL =
0.000
JUNTA DE EXPANSION 0.042 8 1
REDUCCION 0.000 8 6 1
TEE CAMBIADA 0.000 3
CODO 90º RADIO LARGO (r/d 3) 0.000 3
VALVULA MARIPOSA 0.630 8 1
ACCESORIOS K ANGULO (º) D1 (in) D2 (in) QTY
7.399E-04 2.749E+05 0.020 0.161 Cabeza de Succión (Hs): 0.50 Flujo Volumétrico nominal 206.45
sin lainer 0.203 1.50E-04 Nivel del fluido en cajón 4371.18
WT
CARBON STEEL 8 STD 2
0.122
10.0 1.000
1.000 0.0013
1. AMPLIACIÓN A 960 TPD 2.3. CALCULOS A FLUJO DE DISEÑO
4371.18
4376.5
4370.68 206.45
Figura 4.10 Resultados de cálculo de las bombas 430-PU-010/011 A/B/C – caudal de diseño
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
La Pérdida en tubería, se calculará por la ecuación de Darcy-Weisbach ………hL = f*(L/D)*V2/2g = m
La Pérdida por accesorios se calculará respecto a sus coeficientes ………hL = S K *V2/2g = m
2.3.4. LINEA DE IMPULSION NORMA:
Cabeza de Bombeo (Hd): m
Material
Espesor de Liner in
Diámetro in
Longitud m
Diámetro Interno mm
Caudal m3/h
Factor de seguridad
Elevaciones: Extrmo inicial/extremo final, relativos msnm
Velocidad m/s
Rugocidad Absoluta ( e) m
Número Reynolds (R) Factor de fricción ( f )
Cabeza cinética (V2/2g) m
Pérdidas en línea hL = f*(L/D)*V2/2g m Pérdidas por accesorios hL =S K *V2/2g m Presion de llegada al inicio de la tubería m Porcentaje de caida de presión por pérdida en línea
ANGULO (º) K
0.049 1.372 0.630 0.700 0.000 0.000 K =
Pérdida Total en líneas de descarga hL = f*(L/D)*V2/2g = m
Pérdida Total en accesorios de línea de descarga hL = S K *V2/2g = m mínimos nominales máximos 16.310 Análisis de velocidades en descarga para diferentes ciscunstancias de flujo
OTROS hL(m) = 0.00
0.729 Parámetros unidades
VALVULA CHECK - DISCO 8 1
VALVULA MARIPOSA 8 1
CODO 90º RADIO LARGO (r/d 1.5) 8 4
REDUCCION 6 8 1
QTY QTY QTY
ACCESORIOS D1 (in) D2 (in) QTY QTY QTY
3
1.72% 3.73% 1.72%
23.244 4392.751 4377.814
0.487 0.000 0.243
0.687 14.93617 0.6870857 0.177 0.31106 0.1769216
0.020 0.021 0.020
2.749E+05 3.152E+05 2.749E+05 1.500E-04 2.000E-04 1.500E-04
1.776 2.334 1.776
4370.68 0 0
206.45 206.45 206.45 202.740 176.860 202.740
1.1 1.12 1.1
40 400 40
STD DR 11 STD
WT SDR WT
8 8 8
sin lainer sin lainer sin lainer CARBON
STEEL HDPE
CARBON STEEL
LINE 1 LINE 2 LINE 3 LINE 4 LINE 5 LINE 6
3.123E-02 1.081E-01 ANSI
5.82 TRAMOS
2.3.5. PARAMETROS PARA SELECCION DE BOMBA
Flujo Volumétrico Qf = m3/h
= m.c. agua
NPSH disponible NPSHd = m
Eficiencia considerada
2.3.6. CÁLCULO DE POTENCIAS ###
BHP BHP BHP
Donde: Potencia teórca = (m*Qp*TDHp)/367.2
Potencia bombeo = Potencia teórica / (Ep * Cs), siendo Cs el coeficiente de seguridad: Cs = 0.9
Potencia motor = Potencia de bombeo / Em, siendo Em la eficiencia motor - transmision, para este caso asumimos: Em = 0.95
Potencia mínima estándar (HP) 40
Potencia bombeo 31.7
Potencia motor 36.7
50.0%
Potencia teórica 14.3
206.45 TDH TDHf 25.35
6.24
Tabla 4.6 Evaluación técnica y económica de las bombas 430-PU-009 A/B
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
960 2000 960 2000 960 2000 960 2000
1. ECONÓMICO
01 por bomba 01 Motor electrico
Asistencia tecnica durante arranque y post venta (certificados y
pruebas solo KSB) 1,000.0 1,000.0 1,300.0 1,300.0
Bombas hidraulicas requeridas 2.0 1.0 2.0 1.0 2.0 3.0 2.0 1.0
02 impulsores NA NA NA 2,015.0 NA NA NA 9,868.0
Costo repuesto (PARA 1 SOLA BOMBA x año) 1,221.0 0.0 1,267.1 0.0 2,394.0 2,394.0 2,472.2 2,472.2
COSTO TOTAL DE BOMBAS + MOTOR
EN ALMACEN VENDOR, LIMA - PERÚ 26,581.0 12,680.0 29,767.1 18,280.0 16,604.0 16,934.0 25,048.5 23,628.4
2. INF. TÉCNICA
MARCA MOTOR WEG WEG NIDEC NIDEC WEG WEG WEG WEG
Potencia motor (hp) 20 (4500 msnm) 20 (4500 msnm) 20 (4500 msnm) 20 (4500 msnm) 20 (4500msnm) 25 (4500msnm) 20.00 20.00
Grado de Eficiencia NEMA/IEC IEEE841 IEEE841 NEMA PREMIUM EFFICIENCY NEMA PREMIUM EFFICIENCY Alta eficiencia IE2 Alta eficiencia IE2 IEEE841 IEEE841
Grado de protección IP65 IP65 IP56 IP56 IP55 IP55 IP55 IP55
Aislamiento (A, B, F, H) F F F F NI NI F F
Encerramiento NI / Premium Efficiency NI / Premium Efficiency TEFC TEFC TEFC TEFC TEFC TEFC
Factor de Servicio 1.15 1.15 1.15 1.15 NI NI 1.25 1.25
RPM 1800 () 440v / 3 Fases / 60hz 1800 () 440v / 3 Fases / 60hz 1800 () 460v / 3 Fases / 60hz 1800 () 460v / 3 Fases / 60hz 3500 (02 POLOS) 440v / 3 Fases / 60hz 3500 (02 POLOS) 440v / 3 Fases / 60hz 1770 (04 POLOS) 460v / 3 Fases / 60hz 1770 (04 POLOS) 460v / 3 Fases / 60hz
MARCA BOMBA HIDROSTAL HIDROSTAL GOULDS PUMPS GOULDS PUMPS MANN MANN KSB KSB
Modelo de bomba 80-250-8-E500-OS-HBK-20-18-234 80-250-8-E500-OS-HBK-20-18-234 3196 Mti 3x4-10H 3196 Mti 3x4-10H ANSI 911M 3X3-8G ANSI 911M 3X3-8G KWPK 100-080-0250 KWPK 100-080-0250
Diametro de impulsor (mm) 234 234 191 248 139.7 160 200 252
Conexiones bridas 125mm x 80mm (DIS 2858) 125mm x 80mm (DIS 2858) ANSI 4x3 ANSI 4x3 4x3 4x3 Clase 150 (DIN) 100 x 80 Clase 150 (DIN) 100 x 80
Tipo de sello Prensaestopas Prensaestopas Prensaestopas (PACKING) Prensaestopas (PACKING) MECANICO MECANICO Presnsaestopas (GLAND PACKING / Marca
KSB modelo RT-P)
Presnsaestopas (GLAND PACKING / Marca KSB modelo RT-P)
Material Carcasa / Impulsor Acero inoxidable duplex AST A890 3A / Acero inoxidable duplex AST A890 3A
Acero inoxidable duplex AST A890 3A / Acero
inoxidable duplex AST A890 3A DUCTILE IRON /DUCTILE IRON DUCTILE IRON /DUCTILE IRON HIERRO DUCTIL / HIERRO DUCTIL HIERRO DUCTIL / HIERRO DUCTIL HIERRO FUNDIDO / ACERO INOXIDABLE NORIDUR
HIERRO FUNDIDO / ACERO INOXIDABLE NORIDUR
Max. Tamaño de solidos Impeller (%) 5 5 - - NI NI 5 5
Tipo de Montaje/Tipo de transmisión Acople Directo (Marca Guardian Industries) Acople Directo (Marca Guardian Industries) Horizontal / Directa acople flexible Horizontal / Directa acople flexible Horizontal / Acople directo Horizontal / Acople directo Horizontal / Acople directo Horizontal / Acople directo
RPM Bomba 1745 1745 1750 1750 3500 3500 1751 1751
4. PARÁMETROS HIDRÁULICOS
NPSHd (m) 6 6 6.35 6.24 6.35 6.24 6.35 6.24
NPSHr (m) 3 3 2.52 1.7 6 4.9 1.98 1.98
Eficiencia % 75 75 69 76 38 55 68.1 68.1
Eficiencia max. % 81 81 77 77 71 71 74.4 74.4
NOTAS:
|
1. Las bombas Hidrostal pueden operar para las dos fases, para la fase 960 se considera dos bombas (01 operativa y 01 stand by), para la fase 2000 se considera 03 bombas (02 operativas en paralelo y 01 stand by), debe adicionarse 01 bomba mismas caracteristicas a las anteriores.
2. Las bombas gulds de Intech y KSB son las mas viables técnicamente, ya que pueden operar para las dos fases, para la fase 960 se considera 02 bombas (01 operativa y 01 stand by), para la fase 2000 se consideran 03 bombas (02 operativas y 01 stand by), se adicionará 02 impulsores de mayor tamaño y 01 bomba similar a las ya consideradas con la excepción del impulsor que sera de mayor tamaño similara a los nuevos impulsores de recambio.
3. Las bombas BANFF solo pueden operar para la fase 960, para la fase 2000 es necesario cambiar.
4. Las bombas MANN propuestas por Grtech para la fase 2000 (02 operativas en paralelo y 01 stand by) son flexibles, tambien pueden operar para la fase 960 (01 operativa y 01 stand by).
5. La marca gulds de intech, hidrostal y KSB cumplen los requerimientos técnicos.
INTECH S.A. - ITT (2) GRTECH (4) KSB (2)
14,250.0 14,250.0
12,680.0
HIDROSTAL (1)
9,988.2 9,988.2
12,680.0
6,605.0 6,770.0
BOMBA: 430-PU-009 A/B BOMBA - AGUA DE PROCESO OVERFLOW ESPESADOR
TIEMPO / MARCAS BOMBAS
4.3. Sistema de aire comprimido
El aire comprimido necesario para el accionamiento de todas las válvulas automáticas, aire de servicio y aire para la planta floculante:
Tabla 4.7 Parámetros del compresor del sistema de aire
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
4.3.1. Cálculo del sistema comprimido
Los cálculos para el aire comprimido, se inicia con el análisis y la determinación de los puntos de consumo: Válvulas de control, servicio, equipos diversos que requieren, a continuación, se muestra la tabla
Unidad Valor
TAG 430-CP-001
CFM 212
SCFM 115@4800 msnm
Bar 10.8
PSI 110
°C 5°-15°
h 24
HP 50
V, Hz, f 460 / 60 / 3
1.15 IP55 Grado de Protección
Item
Tensión, Frecuencia y Fases Factor de servicio
Presión de trabajo de instrumentación Temperatura del aire a la descarga Frecuencia de trabajo
Potencia total
Capacidad Requerida Capacidad de Máxima Presión abs. de entrada
Tabla 4.8 Puntos de consumo de aire comprimido
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
Los datos de entrada se determinaron según los criterios de diseño mecánica y las condiciones generales de sitio:
Ítem
1 Bombas 430-PU-010A/011A Valvula 430-HV-025 (430-HV-024 stan by) 2 Bombas 430-PU-010A/011A Valvula 430-HV-032 (430-HV-057 stan by) 3 Bombas 430-PU-010A/011A Valvula 430-HV-033 (430-HV-058 stan by) 4 Bombas 430-PU-010A/011A Valvula 430-HV-039 (430-HV-064 stan by) 5 Bombas 430-PU-010B/011B Valvula 430-HV-040 (430-HV-065 stan by) 6 Bombas 430-PU-010B/011B Valvula 430-HV-046 (430-HV-071 stan by) 7 Bombas 430-PU-010C011C Valvula 430-HV-047 (430-HV-072 stan by) 8 Bombas 430-PU-010C011C Valvula 430-HV-053 (430-HV-078 stan by) 9 Bombas 430-PU-010C011C Valvula 430-HV-054 (430-HV-079 stan by) 10 Bombas 430-PU-010C011C Valvula 430-HV-055 (430-HV-056 stan by) 11 Bombas 430-PU-013A/B Valvula Control / Agua fresca / Preparacion 12 Bombas 430-PU-016A/B Valvula Control / Agua postdilucion 13 Bombas 430-PU-016A/B Valvula Control / Agua flushing tubria 6" lodos 14 Espesador Linea de servicio para limpieza y mantenimeinto 15 Tuberías / cono espesador Linea de servicio para limpieza
16 Planta floculante Linea de servicio para limpieza y mantenimeinto
5 5
110 110 110
110 Equipos implicados
100 Caudal a condición estandar Qs
(scfm)
Presión de diseño
(psi)
Descripción Cant.
110 110 100
Presión Mín. trabajo
(psig) 110
110 100
100 100
100 5
12
1 10
100
100
* La demandas de aire comprimido indicadas en la tabla 1 son datos requeridos para apertura y cierre de vlavulas según vendor.
* Se considera la linea principal.
110
5 100
1
100
100 7
7
110 7
110 1
1
100 2
2 1 1 1 1 1
1 5
5
110 7
5
100
110 1
100 110
1 25 100 110
1 25 100 110
1 25
Figura 4.11 Datos entrada de cálculo de sistema de aire comprimido
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
3.1.0 Condiciones del lugar (General Site Conditions - documento N° C-DC-10-002 Rev.0):
3.1.1 Elevación sobre el nivel del mar: m
3.1.2 Temperatura ambiente anual promedio, máximo: ºC = 293 K
3.1.3 Temperatura ambiente anual promedio, mínimo: ºC = 268 K
3.1.4 Temperatura variación diaria: ºC = 283 K
3.1.5 Temperatura de diseño máximo: ºC = 295 K
3.1.6 Temperatura de diseño mínimo: ºC = 273 K (pocas ocasiones)
3.1.7 Humedad relativa, máxima:
3.1.8 Humedad relativa, mínima:
3.1.9 Humedad relativa, promedio (RHW):
3.1.10 Presión atmosférica (PW): kPa @ 4500 msnm
3.2.0 Condiciones Estándar (Según CAGI - Compressor Air and Gas Institute):
3.2.1 Presión a condiciones Estándar (Ps): = psi = KPa
3.2.2 Temperatura a condiciones Estándar (Ts): = °F = 293 K = 20 ºC
3.2.3 Humedad Relativa (HRs) =
3.2.4 Densidad del aire : = kg/m3
3.2.5 Presión de Vapor (PVS): = kPa @ 20 ºC
3.3.0 Para la capacidad del compresor:
3.3.1 Presión manométrica en descarga = 861.56 kPa = psig = 8.62 bar
3.3.2 Presión absoluta en descarga = 919.32 kPa
3.3.3 Temperatura absoluta de trabajo (TW) = 20 ºC = K
3.3.4 Presión de Vapor (PVW): = kPa @ 20 ºC
3.3.5 Factor de Uso (Fu) =
3.3.6 Factor de Simultaneidad (Fs) =
3.3.7 Factor de fugas (Ff) = 5%
3.3.8 Factor de Reserva (Fr) = 25.0% (Como contingencia)
3.3.9 Consumo de aire comprimido por ubicación:
Factor que depende de los equipos que consuman aire al mismo tiempo (indicado).
68
293.15 4500
19.5 -4.9 10
57.76 22
0 79%
57%
68%
0%
14.5
1.2256 2.34
2.34
Factor que depende del tiempo en que el equipo esta consumiendo aire (indicado).
101.325
125
Los resultados de los cálculos son los siguientes:
Figura 4.12 Resultados de cálculo del sistema de aire comprimido
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
Capacidad del Compresor de aire
El detalle de los cálculos se muestra en el Anexo 2, ítem 2.
Capacidad del tanque pulmón
Dimensiones de tuberías
STD STD STD STD STD STD STD STD STD STD STD STD XS
* Tramo de acometida a valvula 0-1
Caudal máximo de trabajo a condiciones estandar Q = 105.90 scfm (49.98 l/s).
Caudal a cond.
Sitio Diámetro tubería
El detalle de los cálculos de tanque pulmón se muestra en el Anexo 2, ítem 3.
Los diámetros de las tuberías calculados son como se indica en la siguiente tabla, se presentan sectorizados por tramos tal como se muestra en el Anexo 1.
3.0
Caudal máximo de trabajo a condiciones de sitio @ 4500 msnm (FAD) Q = 191.03 cfm (90.16 l/s).
La capacidad del tanque acumulador de aire comprimido es Vacum = 781 litros ( 0.781 m3)
Tipo de tubería
3.0
124.29 3.0
(pulg)
3.0 18.91
Presón máxima de trabajo P = 125 psig.
Tabla 2. Diámetros de tuberías Tramo
1-2 2-3
15.00 20.00 QWC (cfm)
191.03
145.94 3.0
5.00 2.50 115.27 3.0 2.50
145.94
14.44 14.44
5-6 102.64 3.0 10.16
3-4 4-5
12.30 11.41
6-7 93.62 3.0
9-10 2.50
9.27
2.50 2.50 7-8
8-9
10-11 11-12 (*) '12-HV055
59.35 41.31 41.31 18.04 81.00 71.98
3.0 3.0
4.09 4.09
2.50 2.50 Velocidad del
aire m/s
Longitud de tuberia
m
2.50 2.50 5.00 3.0
1.0
8.02 7.12 5.87
18.36 3.0
Figura 4.13 Punto de consumo de aire comprimido
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
HV025 HV032 HV033 HV039 HV040 HV046 HV047 HV053 HV054 HV055
HV025 HV057 HV058 HV064 HV065 HV071 HV072 HV078 HV079 HV056
Acumulador de aire Planta Viene desde
Compresor
Linea de
servicio Linea de Planta floculante 0
1 2
4 5
3 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
23
4.4. Planta floculante
El aire comprimido necesario para el accionamiento de todas las válvulas automáticas, aire de servicio y aire para la planta floculante:
Tabla 4.9 Parámetros de la planta de floculantes
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
Figura 4.14 Ventana de datos del relave del software
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
Descripción Und. Valores
Componente Nominales
Tipo de Servicio Continuo
Tipo de Floculante Floculante RP-610
Tonelaje de solidos secos a tratar tn/dia 921 - 1059
Tipo de agua Agua fresca
Caudal de agua para preparacion de floculante m3/h 3.23-3.71 Caudal de agua para post dilucion del floculante m3/h 28.7-33
Consumo de floculante g/tn 85
Consumo de reactivo horario kg/h 3.26-3.71
Concetracion del reactivo a preparar % 0.1
Concentracion del reactivo a dosificar % 0.01
Caudal de dosificacion a espesador l/h 31930.35-36400.60
Funcionamiento H/d 24
dias/sem 7
semanas 52
4.5. Espesador de relave
El espesador de relaves es un equipo con una complejidad mecánica, que normalmente los proveedores de estos son los que diseñan y controlan los parámetros en función de las variable de entrada que requiera el proceso.
Tabla 4.10 Parámetros del espesador
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
UNID.
--- ---
Valor Operativo Valor de Diseño pies
---
m3/h 88.44 100.83
t/h 99.86 113.84
Kg/m3
t/h 17.76 20.24
---
%
m3/h 82.1 93.6
---
m3/h 24.09 27.47
t/h 35.51 40.48
Kg/m3
t/h 17.75 20.24
---
%
m3/h 17.75 20.24
---
m3/h 64.35 73.36
Kg/m3
ppm mPa.s
---
% ---
m3/h 1.0616 1.3
Kg/h 1.0644 1.3
Kg/m3
Kg/h 0.9 1.03
m3/h 1.0601 1.3
Flujo volumétrico (agua) Flujo Volumétrico (Solución) Flujo Másico (Solución)
Densidad (Solución) 1003
Flujo Másico (Sólidos) Dilución de pulpa en Feed Well Floculante
Descripción Solución de reactivo con agua
Claridad TBA
Viscosidad Dinámica
Método de extracción Rebose Libre
Datos del Overflow Descarga a / N° Línea Flujo volumétrico (agua)
Densidad (agua) 1000
% Sólidos 50%
Flujo volumétrico (agua) Flujo volumétrico (pulpa) Flujo másico (pulpa)
Densidad (pulpa) 1473.68
Flujo másico (sólidos)
Gravedad especifica (sólidos) 2.86
pH 9.5-11
Datos del Underflow Flujo másico (sólidos)
Gravedad especifica (sólidos) 2.8
% Sólidos 17.78%
Flujo volumétrico (agua) Datos de Alimentación
Alimentado desde / N° Línea Relave de Flotación de Zn
Flujo volumétrico (pulpa) Flujo másico (pulpa)
Densidad (pulpa) 1129.05
Diámetro (Ø) 50'
Nombre del equipo ESPESADOR
Nº Equipo (TAG) 400-TH-001
VALOR
Figura 4.15 Vista perfil del espesador de relaves
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
Figura 4.16 Vista planta del espesador de relaves
Fuente: Área de Ingeniería de Compañía Minera Kolpa S.A.
CONCLUSIONES
1. Para el sistema de alimentación de relave (desde el O/F del hidrociclón hacia el espesador relave) se ha logrado el dimensionamiento de las bombas 420-PU-012 A/B, las cuales tienen una capacidad de trasferir 21 TMPH de solidos secos a través de un caudal de relaves de 124.3 m3/h y ADT 30.79 mcp con una concentración másica Cw de 16%. La bomba consume una potencia eléctrica de 40 HP a 460 V en red trifásica.
2. En el dimensionamiento de las bombas de alimentación de agua de proceso se ha determinado que el suministro se puede realizar por dos medios, por medio de bombas hidráulicas 430-PU-015 A/B y también gravitatoriamente desde el cajón 300-BX-001; este último cuando no se cuente con energía eléctrica. Las bombas 430-PU-015 A/B impulsan un caudal de 18.55 m3/h y ADT 31.41 mca, consumiendo una potencia eléctrica de 7.5 HP.
3. El suministro de agua fresca y de sello están encargadas las bombas 430- PU-013 A/B y 430-PU-014 A/B respectivamente. Las bombas 430-PU-013 A/B a un caudal de 2.06 m3/h, ADT 57.99 mca y 2 HP; suministra agua fresca para la planta de floculante y las bombas de sello 430-PU-014 A/B
son del tipo cavidad progresiva con un caudal de 1.8 m3/h y presión de descarga entre 4 a 8 bar y 2 HP.
4. El espesador 430-TH-001 cumple con los requerimientos de acondicionamiento del relave de O/F del hidrociclón; recibe relave al 16%
(relave convencional) y logra espesar hasta el 42% (relave espesado), recupera 79.9 m3/h de agua que es impulsada por las bombas 430-PU-009 A/B de 40 HP. El espesador tiene las siguientes características: 26 m de diámetro, mecanismo de accionamiento de 20 HP, tipo high rate, desarrolla un torque máximo de 800 000 Nm (100% de torque), tiene un sistema de elevación hasta 300 mm; como instrumentación cuenta con panel de control PLC e interfaz HMI, alarmas de alto torque, bajo nivel de aceite, BED MASS, sensor de medición de posición de altura de rastras, medición del nivel sensor tipo radar.
5. Para el sistema de disposición de relaves espesados se dimensiono las bombas 430-PU-010/011 A/B/C, las cuales impulsar 21 TPH; para lo cual maneja un caudal de 36.68 m3/h al 42% de Cw. Las bombas desarrollan un ADT de 118 mcp. La configuración es un tren de 03 bombas centrifugas operando y un tren de 03 bombas de stand by. El relave que impulsan es depositado en el nuevo Dique de la presa D.
6. La planta floculante 430-PL-001 de capacidad de tratamiento 921 – 1059 TMPD seleccionada, tiene la función del suministro de floculante al espesador, para acelerar la sedimentación de los sólidos. Para tal función la planta tiene las siguientes características: descarga manual de sacos de floculante, una operación continua (no batch), el tipo de floculante es el RP- 610, requiere de 3.71 m3/h de agua de preparación, y de 33 m3/h de agua
de post dilución. El equipo es suministrado como un paquete vendor, por lo cual solo se suministra los requerimientos como son agua de fresca y de proceso (postdilucion), además de los reactivos de 89.26 kg/día.
7. El sistema de aire comprimido para el proyecto se dimensiono para proporcionar una capacidad de 191.03 CFM a 110 psi a una altura de 4500 msnm. Adquiriéndose un equipo atlas copco GA30+ FS Pack y un tanque acumulador de altura Hxø 2.38x0.80 m.
8. Los sistemas complementarios como duchas y lavadores de ojos, sistemas de monorrieles, bombas drenajes; cumplen proporcionar el soporte para operación y mantenimiento a los sistemas principales.
RECOMENDACIONES
1. Para lograr el objetivo de disponer 21 TMPH, se recomienda una constante supervisión y correcta operación de las bombas 420-PU-012 A/B; las cuales poseen una tubería de descarga dedicada para cada bomba hidráulica, representando esta bomba un punto crítico y de gran importancia en el envió de relaves convencionales hacia el espesador.
2. Se debe evitar postergar planes de mantenimiento para los equipos críticos y no críticos del sistema de disposición de relaves; en lo cual se incluye a los sistemas de suministro de agua de proceso 430-PU-015 A/B, agua fresca 430-PU-013 A/B y de sello 430-PU-014 A/B que son parte fundamental para la correcta operación de los equipos principales del proyecto.
3. Se recomienda seguir las instrucciones del manual de mantenimiento y operaciones del espesador 430-TH-001, manteniendo y cumpliendo los requerimiento de la instrumentación de seguridad del equipo, como son los sensores de sobre torque de las rastrar, aceite, sensores de temperatura y
vibración. Además de tener un monitoreo de todos los parámetros del equipo por medio de la interfaz HMI.
4. Se recomienda una capacitación continua para los operadores de los equipos del sistema de disposición de relaves, las bombas 430-PU-010/011 A/B/C del U/F del espesador están sometidas a un alto grado de exigencia, por lo cual se recomienda cumplir con los protocolos de arranque, apagado según indica el manual de operaciones del sistema.
5. Se recomienda mantener la tasa nominal de producción de floculantes en la planta 430-PL-001 para tratar entre 921 – 1059 TMPD y usar los reactivos para la cual fue diseñada, evitando así un rápido deterioro del equipo.
6. Los sistemas de aire comprimido suelen acumular en su interior, producto propio de la condensación del aire transportado, por lo cual se recomienda una constate purga de los ductos, tanque y mantenimiento de los filtros y secados del sistema.
7. Cumplir con los procedimientos de seguridad, calidad y medioambiente antes y durante la operación del sistema de disposición de relaves, garantizará una disminución de los riesgos laborales. Para los cual todos sistemas de seguridad como son las duchas de lavados y lavadores de ojos deben mantenerse operativos y en óptimas condiciones.
BIBLIOGRAFÍA
1. K.C Willson, G.R. Addie, A. Sellgren and R. Clift, (2006) Slurry Transport Using Centrifugal Pumps. United States of America.
2. Baha Abulnaga, (2002) Slurry Systems Handbook. United States of America
3. Juan Rayo Capacitacion S.A., Diplomado en Fluidinámica Aplicado a la Minería, (2013), Chile
4. Clarksin, (2018) Manual Válvulas KGD para lodos
5. Outotec, (2017) Descripción del Equipo Espesador, G3447-T10-C003-B 6. Dynaflux, (2017) Layout del esquipo – Planta de floculante Kolpa, 01- R1 7. Xavier Mutizabal, (2010) Diseño de sistema de piping – Trabajo de grado 8. Dr. Michael Pidwirny & Scott Jones University of British Columbia Okanagan, (2018): Erosion and Deposition, Recuperado de http://www.physicalgeography.net/fundamentals/10w.html
9. SMI PUMPS, (2019) MA-Heavy Duty Slurry Pump Brochure