Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
2,681
TOLVAS
Asignatura: MINERALURGIA
Docente: MSC. JORGE VILLEGAS PORTILLA
Alumnos: LUIS EDUARDO HERRERA CAMARGO
MIGUEL GONZÁLES ZACARIAS
JOHN GUZMÁN SONCCO
RODOLFO CABALLA CARRIÓN
MIGUEL QUISPE SAAVEDRA
Presentación
Es necesario tener un criterio sobre el almacenamiento de minerales, es por ello que se debe identificar cuando y como aplicar las formas geométricas de una tolva, tanto en materiales de gruesos como en finos.
Objetivos
•Conocer en que consiste las tolvas de almacenamiento de mineral.
•Conocer los diferentes tipos de tolvas en minería.
•Determinar las Dimensiones y el Volumen Total, así como el Volumen Útil e Inútil de una tolva para poder calcular la Capacidad de la misma.
•Determinar la Densidad Aparente del mineral, para calcular la capacidad ya sea de la tolva de gruesos como de finos en el procesamiento de una planta concentradora, conociendo las dimensiones geométri-cas de la figura de la tolva.
Introducción
Introducción
ALMACENAMIENTO DE MINERALES
Para material grueso y gran tonelaje.
• Stock pile o pila de almacenamiento.
Para material grueso y pequeño tonelaje.
• Tolva de gruesos.
Para gran y pequeño tonelaje y material fino.
• Tolvas de finos.
• Silos para concentrados.
TOLVAS DE ALMACENAMIENTO DE MINERALES
Una tolva es un equipo de almacenamiento de mineral ya sea grueso o fino, la cual se compone de dos partes:
• Una sección convergente situada en su parte inferior a la que se conoce como boquilla, la cual puede ser de forma cónica o en forma de cuña, y
• Una sección vertical superior que es la tolva propiamente dicha, la cual proporciona la mayor parte del volumen de almacenamiento de mineral.
VENTAJAS DEL USO DE TOLVAS
•Una de las ventajas de las tolvas es que ayuda a proporcionar un flujo uniforme de mineral a los molinos,
•Aporta un medio de mezclado para proporcionar una ley de alimentación uniforme a la planta, de manera que el molino puede trabajar en forma continua.
PROBLEMAS DE OPERACIÓN EN TOLVAS
Estos equipos tan simples como parecen, ofrecen problema tales como:
• Encampanamiento o arqueo.
• Formación de tubo o tubeado.
• Segregación de partículas.
TIPOS DE TOLVAS EN MINA
TOLVAS EN MINA
BOLSILLOS DE MINERAL SILOS O TOLVAS
•Son depósitos que sirven para almacenar el mineral y así alimentar a los camiones o skips en forma regular
•Excavación de gran volumen que cumple la función de almacenar mineral, para regularizar el flujo de producción de y también que la mina cuente con un stock de material para enviar a procesos.
•Tolvas interior mina de Acopio mineral para resguardar producción
•La selección de las tolvas se realiza según sea la capacidad de producción
BUZONES O CHUTES DE TRASPASO (TOLVA COMO ELEMENTO DEL BUZÓN)
BUZONES O CHUTES DE TRASPASO (TOLVA CO...
•El control del flujo del material a través de una chimenea se efectúa mediante una válvula de descarga, llamada buzón.
•Un buzón debe cumplir dos condiciones:
–Permitir el paso del flujo sin obstáculos
–Cumplir con las condiciones de diseño
•Los diseños deben tener una estrecha relación con las dimensiones de los traspasos, tamaños granulométricos y equipos de carguío y transporte.
•Los buzones corresponden a sistemas de carguío estacionarios que se ubican en el extremo inferior de las chimeneas.
TIPOS DE TOLVAS EN PLANTA
TOLVAS EN PLANTA
TOLVAS DE GRUESOS
- Es el depósito de material bruto que es extraído en la mina que servirá de alimentación para las trituradoras.
- Las tolvas de gruesos tienen forma de paralelepído con un plano inclinado en el fondo para facilitar la descarga, estas tolvas generalmente tienen parillas para evitar el paso del material grande para evitar la obstrucción del triturado hasta en la tolva.
TOLVA DE FINOS
- Las tolvas de finos son aquellos depósitos que sirven para alma-cenar el material fino que ha sido ya procesado a través del chancado y así abastecer a los demás procesos como el de molienda (molinos).
- Las tolvas de finos generalmente son cilíndricas o rectangulares con el fondo cónico.
- Son de mucha importancia ya que aseguran una alimentación constante a los molinos.
ESQUEMA DE LA UTILIZACION DE TOLVAS EN UN SISTEMA DE
CARREAJE EN PLANTA
ESQUEMA DE LA UTILIZACION DE TOLVAS EN UN SISTEMA ...
DISEÑO DE TOLVAS (GRUESOS Y FINOS)
DISEÑO DE TOLVAS
VARIABLES A CONSIDERAR EN EL DISEÑO DE UNA TOLVA
Cuando hablamos de diseño de tolvas es necesario conocer cuál es su estructura y como está conformada; entre ellos están los elementos que son:
Capacidad de almacenamiento de Tm según abastecimiento.
Densidad aparente del mineral en Tm/m3
Localización y topografía del terreno.
Propósito de la tolva y el efecto que tendrían sus dimensiones básicas.
Material de construcción de la tolva.
Angulo de reposo del mineral a almacenar.
Angulo de la tolva = ángulo de reposo del mineral + 15 grados.
Volumen inútil de 15 a 30 % del volumen total
Porcentaje de humedad del mineral.
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
IMPORTANTE: El volumen total comprende el volumen ocupado por el mineral y los espacios vacíos existentes entre las partículas, esto es dependiendo del tamaño del mineral
- La capacidad de almacenamiento es el volumen que puede almacenar las tolvas para los procesos respectivos
- Es de suma importancia conocer el volumen útil y real de la tolva con respecto al volumen del mineral.
VOLUMEN ÚTIL Y REAL DE LA TOLVA
- El volumen útil es el mínimo necesario y
- El volumen real es el que se considera en exceso teniendo en cuenta las posibles variaciones de entrada o pequeños movimientos del material al instante de la carga y la descarga.
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
DENSIDAD APARENTE DEL MINERAL
Es la relación del peso del mineral de varios tamaños con proporción a un volumen que ocupa.
En el diseño de tolvas, canchas stock y carros mineros se utiliza mucho la densidad aparente del mineral “ρa”
ρa= Peso de Muestra/Volumen del recipiente
ρa=G.E.x (100%-% Espacios Vacios)
La gravedad especifica o Peso específico es igual a:
DENSIDAD APARENTE DEL MINERAL
INCLINACIÓN DE LAS TOLVAS
INCLINACIÓN DE LAS TOLVAS
El ángulo de inclinación de la tolva va a depender de los siguientes elementos:
• Granulometría del material
• Porcentaje de fino
• Porcentaje de humedad
La inclinación de la caída de tolva que permita que el mineral fluya es aproximadamente 15° más que el ángulo de reposo
β = α + 15°
ÁNGULO DE REPOSO DEL MATERIAL
El ángulo de reposo se estima formando un montón con la muestra representativa, dejando caer la misma desde una altura determinada sin ejercer presión sobre la carga, el ángulo que forma sobre el piso el talud representara el ángulo de reposo.
A pesar de que el ángulo de reposo es indicativo de la capacidad de fluir del material, no debe usarse directamente en el diseño de tolvas
FACTOR DE ESPACIOS VACIOS (FEV)
- Son los espacios que existen en el mineral que van a variar con respecto al mismo.
- Cuando se habla de las tolvas de gruesos se toma en consideración el 40% de espacios vacíos y
- para el material de finos es el 20%. En la cual la determinamos en la siguiente ecuación
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE TOLVAS
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE TOLVAS DE GRUESOS
DIMENSIONES DE LA TOLVA
Vtotal = Vútil + Vinútil
Vu=Vtolva*% Utilidad
Vtolva=Vparalelepipedo+Vtronco Pirámide
Vtolva=a*b*c+(1/3) (h(A1+A2+√(A1*A2)))
Donde A1 y A2 son las áreas mayor y menor de las bases del tronco de la pirámide
CAPACIDAD DE LA TOLVA
T = V * ρc
ρc = (1-Fev) ρm
T = capacidad, TM.
V = volumen de la tolva, m3
ρc = densidad corregida , TM/m3
ρm = densidad del mineral TM/m3
Fev = factor de espacios vacíos
Para tolva de gruesos se considera 40% de espacios vacíos (Fev = 0.4)
Para tolva de finos se considera 20% de espacios vacíos (Fev = 0.2)
DENSIDAD APARENTE O DENSIDAD CORREGIDA
ρa = (Peso Muestra)/(Volumen del Recipiente)
ρa = G.E.*(100%-% Espacios Vacios)
G.E.= ρmineral/ρagua
Ejemplo.-
Llenar 300ml de agua en una probeta de 1000ml y luego agregar el mineral previamente pesado (100gr).
- La variación del volumen, es el volumen que ocupa el mineral. (?V =320-300)
CAPACIDAD DE LA TOLVA
- MÉTODO DE LA PROBETA
La densidad específica o peso específico se expresará como:
ρespecífica= (Peso del Mineral)/((Vfinal-Vinicial)) Vmin=(Vtotal-Vagua)
ρmin= (Peso Mineral)/(Volumen del Mineral)
- CÁLCULO DE LA CAPACIDAD (TMH)
Cap tolva=Vtolva * D.A.
- CÁLCULO CAPACIDAD SECO (TMS)
Cap Seco=Cap tolva * (100-%Humedad)
- CÁLCULO DE LA CAPACIDAD SIN ESPACIOS VACIOS
Cap tolva=Cap Seco * (100-%Espacios Vacios)
Ejercicios
Calcular la capacidad de la tolva de gruesos de la figura, el peso específico del mineral es de 2.6 gr/cc con un porcentaje de hu-medad de 5%
Ejercicios
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE TOLVAS DE FINOS
DIMENSIONES DE LA TOLVA
FÓRMULAS A PARTIR DEL ANGULO DE INCLINACION DE LA TOLVA
Vi = Volumen inútil
Vt = Volumen total
D = diámetro tolva
H = altura tolva
Vi/Vt = 1/3 tgβ(D/H)
Vi = (πD^2 h)/4- 1/3 (πD^2 h)/4=1/6 πD^2 h
h = tgβ(D/2)
Vi = 1/12 πD^3 tgβ
Vt = (πD^2 x H)/4
tgβ = 2h/D
DIMENSIONES DE LA TOLVA
- FACTOR DE ESPACIOS VACIOS (FEV)
FEV= 1/3 tanβ D/H
CUANDO SE TRATA DE FORMA CILINDRICA Y BASE UN CONO
- CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA BASE CÓNICA
h1 = (R - r) tg α(Ang de Reposo)
- CÁLCULO DEL LADO INCLINADO DE LA BASE
c= ((R-r)/cosAng de Reposo α )
- CÁLCULO DEL VOLUMEN TOTAL
V total = Π x R2 x h + 1/3 Π x h1 (R2 + r2 + R.r )
DIMENSIONES DE LA TOLVA
CAPACIDAD DE LA TOLVA
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD (TMH)
Cap T.F.=Vt*D.A.
CÁLCULO CAPACIDAD SECO (TMS)
Cap Seco=Cap finos*(100-%Humedad)
Ejercicio 1
Un mineral con 6% de humedad y de peso específico igual a 2.85 TM/m3 es depositado en una tolva que tiene la forma y las di-mensiones especificadas en la figura. Calcular la capacidad de la tolva de Finos en toneladas métricas húmedas.
Ejercicio 1
Ejercicio 2
Se requiere una tolva de finos de las siguientes características:
- Forma: cilíndrica con base en forma de cono truncado
- Capacidad 500 TM
- Densidad del mineral: 2.4 TM/m3
- Altura del cilindro 4.0 m
Calculo de la altura de la base cónica
- Diámetro superior de la base: 7.0 m.
- Diámetro inferior de la base: 0.5 m
- Ángulo de rodamiento del mineral (ángulo de reposo): 49° 30'
Se aplica la siguiente formula
h1 = (R - r) tg 49°30' h1 = 3.80 m.
Calculo del lado inclinado de la base
c=((3.50-0.25)/cos49°30´ )
c = 5.0 m
Calculo del volumen total
V total = Π x R2 x h + 1/3 Π x h1 (R2 + r2 + R.r )
V total=3.1416 x 3.5^2 x 4+1/3 (3.1416 x 3.80) (3.50^2+ 0.25^2+ 3.5 x 0.25)
V total = 153.94 m3 + 52.48 m3
V total = 206.42 m3
Como es una tolva de finos consideramos 20% de espacio vacíos.
Ic = (1 - FEV) ρmineral ----------------Densidad Corregida o Aparente
Ic = (1 – 0.20) 2.4
Ic = 1.92 TM/m3.
V Total = 206.42 m3 x 1.92 TM/m3
V total = 396.33 TM
Ejercicio 3
Diseñar una tolva para almacenar 2000 ton de un material de calcopirita cuyo ángulo de reposo es 30°, el espacio inútil debe ser el 15% del volumen total. Se pregunta diseñar las dimensiones básicas de la tolva suponiendo que sea cilíndrica. Densidad del material 2,5 ton/m3.
β = α +15°
β = 30° +15° = 45°
V_material=2000 ton/(2.5 ton/m^3 )=800m^3
Vi/Vt =0.15
Vmaterial=0.85Vt
Vt = Vmaterial/0.85
Vt = (800m^3)/0.85 =941m^3
De la relación:
Vi/Vt = 1/3 tgβ(D/H)
0.15 = 1/3 tag 45°(D/H)-------------1
Vt = (πD^2 x H)/4--------------------------2
De 1 en 2:
0.45H=D...........................1
Vt= (πD^2 x H)/4
Vt x 4= πD^2 H
941 x 4= πD^2 H
D^2 H=1198.......................2
1198=(0.45 H)^2 xH
1198=0.2025H^3
H = 18.10 m
D = 8.14 m
Conclusiones
Conclusion
• Las tolvas son dispositivos de almacenamiento masivo ya sea para material minero como para otras industrias.
• Se compone de dos partes: Una sección convergente situada en su parte inferior a la que se conoce como boquilla, la cual puede ser de forma cónica o en forma de cuña, y una sección vertical superior que es la tolva propiamente dicha, la cual proporciona la mayor parte del volumen de al-macenamiento de mineral.
• El ángulo mínimo de inclinación de una tolva depende de: Granulometría del mineral, Porcentaje de finos, Porcentaje de humedad
• Para el diseño se tiene que tener en cuenta la capacidad de almacenamien-to, densidad del mineral, ubicación, ángulo de reposo del mineral a almacenar, ángulo de la tolva, porcentaje de humedad del mineral, etc.