Cinetica

Una de las últimas secciones de una planta concentradora trata un flujo compuesto únicamente por calcopirita y cuarzo (CuFeS2 y SiO2, respectivamente). Como es sabido, la granulometría necesaria en las siguientes etapas debe cumplir ciertos requerimientos, por lo que se debe separar el material grueso del fino.

El material fresco ingresa a un mezclador, en donde se une con el material fino recirculado que no pudo ser sacado del circuito. El flujo mezclado ingresa tangencialmente a los hidrociclones, que separan el material según el peso de las partículas. La calcopirita fina, que cumple con los requerimientos de tamaño, sale del hidrociclón por el overflow y abandona el circuito. El material grueso, en cambio, sale por la parte baja del equipo a través del underflow. Lamentablemente, parte de las partículas finas son arrastradas por la corriente de agua, por lo que la separación no es completamente eficiente. La eficiencia para la calcopirita fina es del 80%, mientras que parte del cuarzo (15%) es arrastrado también al overflow.

Para poder recuperar el material que fue arrastrado, el underflow se pasa por un harnero, en donde se produce la separación completa del material fino del grueso. El primero es recirculado al mezclador, mientras que el segundo se saca del sistema.

Sin resolver, y sabiendo que para una base de cálculo de , la masa de calcopirita fina recirculada es de , proponga una estrategia de resolución que le permita conocer la totalidad de los flujos y fracciones de los componentes. Dado que la calcopirita es el material de interés, se recomienda que los componentes de los flujos sean: calcopirita fina, calcopirita gruesa y cuarzo (total).[pic 1][pic 2]

La composición de la alimentación fresca se muestra en la tabla.

[pic 3]

Análisis de grados de libertad (1)

[pic 4]

(Mezclador)

[pic 5]

(Hidrociclón)

[pic 6]

(Harnero)

[pic 7]

(Global)

[pic 8]

Se comienza por el mezclador, utilizando la base de cálculo mencionada en el enunciado. Para esta pauta, se utilizará:

[pic 9]

Los balances de masa para el mezclador son:

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

De la relación 3 podemos obtener el valor de . Reemplazando valores, el sistema de ecuaciones queda:[pic 13]

...