Fundamentos del proceso

La clasificación se define como una técnica para evaluar el rendimiento de un proceso. Llamaremos separación de tamaños a aquella operación en la que se produce la separación de un sistema particulado, de una cierta distribución granulométrica, en dos fracciones, una con una distribución en que prevalecen los tamaños mayores y otra en la que prevalecen los tamaños menores.

Existe una gran variedad de propósitos que justifican una separación por tamaños, los principales, en la industria minera son: *

Prevenir la entrada de finos a las etapas de reducción de tamaño, se evita la producción de lamas y se aumenta la capacidad y eficiencia del proceso. *Prevenir que los gruesos pasen a la siguiente etapa, en circuito
Cerrado en operaciones de reducción de tamaño. *Preparar un material de rango
De tamaños más estrecho para aumentar la eficiencia de otras operaciones en el procesamiento de minerales: flotación, concentración gravitacional, etc.

Operación
De harneado:

La operación de separar partículas, en forma mecánica, y en base a su tamaño se denomina harneado. *Es una operación de amplio uso industrial, presentando una gran variedad de equipos. Se realiza normalmente sobre materiales gruesos, perdiendo eficiencia rápidamente con la disminución del tamaño de la partícula. *En forma simple un harnero es una superficie con una multiplicidad de aberturas de una cierta dimensión. De tal forma que, al pasar un sistema particulado sobre ella retendrá las partículas con tamaños
Mayores que la abertura, dejando pasar las de tamaño menor. Estas superficies están constituidas por barras paralelas, placas perforadas o mallas de alambre.
*El material retenido se denomina «sobre-tamaño» ó “gruesos”
(oversize) y el material que pasa se denomina «bajo-tamaño» ó “finos” (undersize). En el caso que existan dos superficies separadoras, el tamaño de
La partícula que pasa la primera superficie y queda retenida en la segunda se
Denomina «intermedio» (middling).

Operación de clasificación:

El
Campo de la clasificación comprende aquellas operaciones de separación por
Tamaños que utilizan como principio de separación la velocidad de
Sedimentación. Entendíéndose por velocidad de sedimentación, la velocidad
Relativa entre un fluido y un sólido que se produce por la acción de un campo de fuerzas externo como el gravitatorio o uno centrífugo. Como principal fundamento de lo anterior, en la clasificación en húmedo, las partículas gruesas se trasladarán más rápidamente que las partículas finas en igual densidad, como también las de mayor densidad se mueven más rápidamente que las partículas de baja densidad en igual tamaño.

Clasificadores centrífugos:

Dentro del grupo de equipos centrífugos se encuentra el hidrociclón, que utiliza un campo centrífugo generado por la rotación del fluido, para acelerar la velocidad de sedimentación de las partículas. El hidrociclón es un estanque cilindro – cónico, con una alimentación tangencial
En la parte superior. Posee dos salidas, una situada en el centro y en lo alto
De la parte cilíndrica denominada vortex, y una en el extremo inferior del cono denominada ápex. La entrada tangencial produce un movimiento de vórtice en tres dimensiones. Las trayectorias son hacia abajo para las partículas gruesas que se ubican cerca de las paredes, y hacia arriba para las
Partículas finas que se ubican cerca del eje. Es decir existen dos vórtices
Concéntricos actuando simultáneamente y con direcciones opuestas. De acuerdo a
Esto, existe una superficie donde la velocidad vertical se hace cero y cambia de dirección.

Uso de
Clasificadores

El uso de clasificadores en circuitos de molienda
Presenta varias ventajas, entre ellas se tienen: *Se evita la sobremolienda del
Mineral. *Entregan grados de libertad adicionales para el control de la operación
De reducción de tamaño.

Eficiencia
De la operación de harneo:

Para una
Capacidad dada, la eficiencia de la operación de harneo depende de la
Probabilidad que tiene la partícula de pasar a través del harnero una vez que ha alcanzado su superficie. Existen varios factores que afectan la probabilidad de paso de la partícula a través de la malla:

El ángulo de aproximación de
La partícula a la superficie

Mientras más perpendicular sea esta aproximación, mayor será la probabilidad de paso.

Orientación de la
Partícula:

para partículas de forma irregular siempre existirá una
Orientación en que ésta presentará una sección transversal mínima, lo que
Aumenta la probabilidad de paso.

La fracción de área libre de la superficie:

esta fracción de área decrece al disminuir el tamaño de la abertura.

Material
De tamaño crítico:

es otro factor muy importante, pues la eficiencia se reduce drásticamente cuando existe una alta fracción de partículas con tamaños cercanos a la abertura, ya que esta situación favorece el bloqueo de la malla reducíéndose significativamente el área libre.

Humedad y presencia de
Arcillas:

ambas producen aglomeración de partículas y bloqueo de las aberturas. El harneado debe realizarse preferentemente con materiales secos o con pulpas, pero nunca con materiales con alta humedad. El harneado de pulpas es más eficiente que en seco, pues el agua lava las partículas gruesas y limpia la superficie del harnero.Cuando el producto deseado del harnero es el bajo tamaño, el objetivo es recuperar en esta corriente la mayor cantidad posible de material fino que originalmente está presente en la alimentación.

Eficiencia de la operación de clasificadores

La calidad de la separación en un hidrociclón se representa a través de la curva de eficiencia de clasificación. Esta curva muestra la fracción de material de tamañoque viene en la alimentación que se va a la descarga.

Variables operacionales del proceso de harneo

Granulometría del mineral alimentado
Al harnero. Flujo de pulpa alimentado al harnero. Concentración de sólidos en pulpa de alimentación. Diseño y slot de mallas. Flujo de agua de lavado. Tonelaje
Sobretamaño y bajotamaño procesado.

Variables operacionales del proceso de clasificación con hidrociclones:

Granulometría de mineral alimentado a la batería de hidrociclones. Flujo de pulpa alimentada a los
Hidrociclones. Flujo de pulpa del overflow de los hidrociclones. Granulometría del overflow de los hidrociclones. Densidad de pulpa alimentada a los hidrociclones