INFORME FINAL PROYECTO FONDECYT REGULAR

INFORME FINAL
PROYECTO FONDECYT REGULAR
1040100
*mo
TERCERO (FINAL)
3 AÑOS
c1D
ouRIÓu
AO DE EJeCUCIÓN
JUAN YIANATOS BERNARDINO
32-2654235
AVENIDA ESPAÑA 1680, VAL.PARAISO
juan .yhanatos@usm .d
PEP1000 QUE INFORMA
15/0312004
15703/2007
HASTA
DSDf
(NAIQUE CON UNA X EL CA*IUE *0 QUE COIUWONDA)
1NCUIYE
Foimularlo de Informe Final
X
Publicaciones
X
Restxnen de Tesis Ttulo/Grado
X
NO INCLUYE
X
Información acerca de Inventos y patentes
Otros (especificar)
Informe Incentivo Coop. Internacional (Si corresponde)
Firmu Coinv..dgador..() LUIS BERGH OLIVARES
Firma Invs.1Jador(0) Ron.bIs
Ju7TOWS BERNAORDINO
FRANCISCO DIAZ VARGAS
Fecha:
1510312007
CONTENIDO DEL INFORME FINAL
I. CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS PLANTEADOS EN EL PROYECTO.
Marque con una X el casillero correspondiente.
Cumplimiento
Objetivos
Total
a) Desarrollar una nueva metodología
para medir la recuperación de espuma
en celdas de flotación
X
b) Caracterizar la hidrodinámica del
líquido y del sólido en celdas de
flotación de gran tamaño
X
c)
Determinar la recuperación
espuma en celdas de gran tamaño
de
d) Identificar la distribución real de
constantes cinéticas en la flotación
industrial
X
e) Desarrollar una metodología para
producir
un
trazador
de
gas
radioactivo
X
f) Modelar la operación de equipos de
flotación industrial usando constantes
cinéticas distribuidas
X
g) Caracterizar la hidrodinámica del
gas en celdas mecánicas de flotación
de gran tamaño
X
h) Desarrollar un modelo integral de
flotación considerando la interacción
entre pulpa y espuma
X
Parcial
No
Fundamentar
el cumplimiento
parcial o incumplimiento
Otro(s) aspecto(s) que Ud. considere importante(s) en la evaluación del cumplimiento de los
objetivos planteados en la propuesta original o en las modificaciones autorizadas por los
Consejos.
La estadía de investigación durante dos meses del profesor Michael Moys, de la Universidad de
Witwatersrand, Sudáfrica, gracias al apoyo del proyecto de Cooperación Internacional, fue un excelente
respaldo para la discusión y orientación general del proyecto de investigación. El trabajo del profesor Moys
con nuestro equipo de investigación permitió desarrollar un nuevo sistema para la determinación de carga de
burbujas, elemento clave para la medición de la recuperación de espuma en celdas Industriales. Por otra
parte, la discusión sobre el enfoque metodológico para la modelación de la flotación industrial permitió validar
nuestros planteamientos e ideas. Además, en forma complementaria se trabajó en la modelación transiente
del proceso de mezcla en celdas de flotación industrial.
Se desarrolló un modelo metalúrgico, con solución analítica, para la zona de colección de columnas de
flotación. En este modelo se considera una distribución rectangular para la constante cinética y un modelo de
mezcla del tipo LTST (estanques perfectamente agitados de distinto tamaño en serle).
Se desarrolló una nueva técnica que permite Identificar la constante cinética para la modelaclón de un banco
de flotación industrial a partir de un diseño experimental reducido, consistente en la solución de sólo dos
balances de masa (primera celda y banco global). Además, se desarrolló una metodología para separar el
factor de escalamiento (cinética-hidrodinámica) en equipos de flotación.
Se desarrolló una nueva técnica experimental para determinar la DTR y el tiempo medio de residencia del
liquido y sólido en la espuma de celdas de gran tamaño, 130 m 3 , mediante el uso de trazado radiactivo y el
procesamiento de los datos usando deconvolución discreta de señales de tiempo.
Se midió la carga de burbujas en celda de flotación industrial de 130 m 3 , mediante captura de burbujas en un
prototipo desarrollado en la UTFSM. Esta medición junto con la medición directa del flujo de gas y el balance
de masa permitió evaluar directamente la recuperación de espuma en celdas Industriales de gran tamaño.
Se desarrolló un modelo fenomenológico para describir la espuma, del tipo CFD, que permitió describir las
trayectorias de los flujos de líquido, aire y sólido, y también los perfiles espaciales de composición (en dos
dimensiones). El modelo se calibró para la condición de la espuma real en celda industrial de 130 m3.
Se determinó cuantitativamente la recuperación de líquido y de minera¡ sólido por arrastre en la espuma (en
clases de tamaño). Los resultados se comparan adecuadamente con la determinación del arrastre por balance
a partir de la medición directa de la carga de burbuja. Este resultado valida las suposiciones para el cálculo
de la recuperación de mineral flotable en la espuma.
Se desarrolló una metodología para la producción y almacenaje de gas radiactivo Br-82, que permite el
estudio del transporte y mezclado de gases en equipos de flotación industrial. El sistema se aplicó en El
Teniente para la caracterización de la DTR de la fase gas en celdas de 130 m 3 . El trazado del gas permitió
confirmar que no existe arrastre de gas a las colas en las celdas auto-aspirantes, y que la recirculación
interna del gas es casi nula. Finalmente se determinó una concentración media de gas en la zona superior de
la espuma de alrededor de 14%.
3
II. RESULTADOS OBTENIDOS
AÑO 1
Actividad 1. Planificación y coordinación general del trabajo, contratación de personal. Cumplida.
Actividad 2. Adquisición de bienes de capital. Cumplida.
a) Desarrollar una nueva metodología para medir la recuperación de espuma en celdas de flotación
Actividad 3. Desarrollo de sistema para medir recuperación de espuma con trazado radioactivo
Se diseñó y construyó un sistema para la inyección de trazador radioactivo al interior de una celda de
flotación industrial. Se realizaron dos campañas de muestreo en celdas de 130m 3 , en Julio y Noviembre
2004, en el concentrador El Teniente. Se observó el transporte de líquido, sólido no flotable y sólido
flotable, desde la pulpa al concentrado y al relave. Además, se evaluó el comportamiento del transporte de
la pulpa a la espuma, para sólido en dos clases de tamaño: fino (bajo 45 micrones) y grueso (sobre 150
micrones). Otro importante resultado de la aplicación de esta nueva técnica de inyección y observación de
la concentración local de trazador, al interior de la celda, fue la determinación de las características de
mezcla y el tiempo de mezcla en una celda industrial de gran tamaño. Al respecto, se observó que la
mezcla no es homogénea y que se producen canales preferenciales de circulación. El tiempo total de
mezcla fue de alrededor de 60 segundos. Los resultados de la campaña de muestreo realizada en El
Teniente se describen en el Informe Técnico de la CCHEN (Marzo 2005). El análisis de la información, y el
desarrollo de modelos se presentan en la Tesis de Magíster de José Larenas (Marzo 2006). Un resumen del
trabajo se presentó en la Conferencia Fluid Mixing VIII, Londres, Inglaterra (Abril 2006). Los resultados se
enviaron para publicación en la revista International Journal of Mineral Processing Junio 2006).
Actividad 4. Desarrollo de aparato para medir carga de mineral en las burbujas en laboratorio
Se diseñó y construyó un sistema prototipo para la determinación de la carga mineral de las burbujas que
entran a la espuma. El sistema se basa en la captura de un flujo de burbujas, bajo la interfase
pulpa/espuma. En esta posición se capturan las burbujas durante un intervalo de tiempo y en la parte
superior del tubo se dispone de una sección de separación sólido/aire que permite recuperar el sólido
asociado a las burbujas. El aparato se construyó y se probó en el Laboratorio de la UTFSM, para el sistema
aire-agua. Luego se realizó una evaluación preliminar en una celda de flotación industrial de 130 m 3 , en El
Teniente. Luego, se realizaron modificaciones y se comparó con otro sistema alternativo de sensor, que se
desarrolló en el marco del Proyecto de Cooperación Internacional. Este desarrollo se describe en la Tesis de
Magister de José Larenas (Marzo 2006). Los resultados se enviaron para publicación en la revista
International Journal of Mineral Processing (junio 2006).
Actividad 5. Desarrollo de sensor automatizado para medir flujo local de gas
Se construyó un sensor para medir el flujo local de aire en celdas de gran tamaño. El sensor se evaluó a
escala de laboratorio, primero con medición manual del flujo de aire y con compensación de presión. Luego
se probó en planta, donde se comparó el flujo local de aire, medido en la sección transversal de la celda de
flotación de 130m 3 , con el flujo total de aire alimentado a la celda (velocidad superficial de 13-1.4 cm/s).
El flujo total de aire se determinó a partir de la medición del perfil de velocidades, usando un anemómetro
digital. Para obtener un registro automático del flujo de aire, se adquirió un medidor de aire con salida
análogo/digital, que permite la adquisición de los datos en forma continua. Se diseño y construyó un
sistema de adaptación para conectar el nuevo medidor de aire con el captor local de flujo. El sistema
desarrollado para la operación automática se evaluó y calibró en el Laboratorio de la UTFSM. El resultado
se describe en el Informe Técnico de Claudio Osorio (Julio 2006).
b) Caracterizar la hidrodinámica del líquido y del sólido en celdas de flotación de gran tamaño
Actividad 6. Caracterización del trazador sólido: mineral flotable y no-flotable por clases de tamaño.
Para las experiencias con trazado radioactivo se seleccionó mineral de relave no flotable de El Teniente.
Este mineral, con granulometría de 20-25% (+150 micrones), se caracterizó químicamente para
seleccionar el isótopo más adecuado para la activación. El mineral se clasificó en tres clases de tamaño,
fino (-45 micrones), intermedio(-150+45 micrones) y grueso (+150 micrones). Además, se seleccionó el
4
mineral flotable, que fue colectado desde el concentrado final de la planta. Este mineral se mantuvo en
forma de pulpa húmeda, para evitar la alteración de las propiedades superficiales. El mineral flotable se
caracterizó y acondicionó como trazador radioactivo. El detalle del trabajo experimental realizado en El
Teniente, se presentó en el Informe Técnico de la CCHEN (Agosto 2004).
Actividad 7. Desarrollo de pruebas con trazador líquido, sólido no-flotable y sólido flotable: determinación
de DTR, arrastre a la espuma y retorno de espuma
En las campañas experimentales en la planta concentradora de El Teniente se midió la DTR de líquido,
sólido no-flotable global y por clases de tamaño, y el sólido flotable. Se analizó una llnea de la flotación
rougher formada por 7 celdas de 130 m 3, y se instalaron 12 sensores para la adquisición en línea de datos.
Los sensores se ubicaron en la salida de relave de cada celda del banco y en la salida de concentrado de
las primeras 5 celdas. De esta forma se observó el comportamiento hidrodinámico de un banco de flotación
en forma completa, considerando el líquido, sólido flotable y no-flotable. Además, se realizaron mediciones
preliminares de perfiles de leyes y porcentaje de sólido en profundidad. También, se hicieron pruebas
preliminares de concentración de aire en la pulpa, mediante un aparato diseñado y calibrado en el
Laboratorio de la UTFSM. Simultáneamente se hicieron dos muestreos globales del circuito de flotación
rougher, para ajustar el balance de masa de la operación. El detalle del trabajo experimental realizado en
la concentradora El Teniente se describe en el Informe Técnico de la CCHEN (Agosto 2004) y en la Memoria
de Título de Karem Tello (Septiembre 2006). La modelación hidrodinámica de celdas de flotación y se envió
para publicación a la revista Minerals and Metallurgical Processing Journal (Febrero, 2007).
Actividad 8. Desarrollo de sistema para medir el aire disuelto en pulpas a presión variable
Se diseño y construyó un prototipo que permite simular las condiciones de aireación a presiones variables a
las que está sometida la pulpa en una celda de flotación industrial (disolución y precipitación de aire). El
aparato construido en acrílico transparente, permite regular la presión entre 1 y 2 atmósferas, observando
la generación de burbujas para diferentes condiciones de flujo y acondicionamiento de reactivos y pulpa. La
medición del aire disuelto se realiza mediante un sensor de concentración de aire disuelto que fue calibrado
e instalado en el prototipo, permitiendo el registro continuo de la cantidad de aire disuelto para condiciones
de presión variable. El equipo se Instaló y evaluó en el Laboratorio de la UTFSM. La descripción del sistema
y el detalle de la instalación se presentaron en el Informe Técnico de Claudia Araya (Noviembre, 2005).
Actividad 9. Análisis de resultados de pruebas experimentales y preparación de Informes.
En la Tesis de Magister de Felipe Henríquez se desarrolló la modelaclón de celdas de flotación de 160m 3 , de
la planta minera de Escondida. Se comprobó la ventaja de usar un modelo de constante cinética distribuida
para modelar el banco de flotación rougher. Además, se caracterizó la flotación batch del mismo mineral.
De esta forma, se generó la información necesaria para evaluar los parámetros de escalamiento basados
en el uso de grupos adimensionales. El nuevo método de escalamiento de celdas Industriales de gran
tamaño se presentó en el Workshop PROCEMIN, Santiago (Agosto 2004). Una versión revisada de la
metodología de escalamiento se presentó en la Conferencia Centenary of Flotation Symposium, Australia
(Junio 2005). El trabajo se publicó en la revista Minerals Englneering (Vol. 19 Pág. 531-538, 2006).
AÑO 2
c) Determinar la recuperación de espuma en celdas de gran tamaño
Actividad 1. Desarrollo de pruebas en terreno usando método de muestreo en profundidad
Se evaluó un nuevo sistema para determinar directamente la recuperación de espuma basado en la
inyección de trazador radiactivo en la alimentación de la celda y la observación del paso del trazador
usando sensores internos para muestreo en profundidad, a tres alturas diferentes, bajo la Interfase pulpaespuma. De esta forma se midió la concentración transiente de trazador en la entrada a la espuma.
Además, se diseñó un sistema para medir la concentración transiente de trazador en el rebalse (descarga)
de la espuma. De la medición de ambas concentraciones (entrada y salida de la espuma), se determinó la
distribución de tiempo de residencia por deconvolución de señales discretas de tiempo. A partir de esta
información se identifica la condición de mezcla en la espuma y el tiempo medio de residencia del líquido y
sólido en la espuma. La metodología se probó en dos campañas experimentales en la planta concentradora
de El Teniente, en agosto 2005 y enero 2006. En la primera campaña se evaluó el transporte de líquido y
mineral de tamaño fino en la espuma. En la segunda campaña se evaluó el transporte de líquido y de
mineral sólido global y sólido en clases de tamaño Intermedio y grueso en la espuma. Los resultados
experimentales se presentan en el Informe Técnico de la CCHEN (Diciembre 2005), y el análisis y
modelaclón se describe en la Memoria de Titulo de Karem Tello (Septiembre 2006). La metodología
desarrollada se presentó en el Congreso )ATRAMI de Argentina (Octubre 2006).
Activic iald
Desarrollo de pruebas con sistema para medir recuperación de espuma con trazado
radioactivo
Se desarrolló un procedimiento para determinar cuantitativamente el transporte de liquido y mineral al
concentrado. Para este fin se utilizó como trazador radiactivo líquido, sólido global, y sólido en 3 clases de
tamaño. Se realizaron experiencias de inyección de mineral y corte periódico de muestras de concentrado y
relave, para determinar la respuesta de tiempo del sistema. Este procedimiento, junto con el muestreo y
balance global de materia alrededor de la celda, permitió la determinación cuantitativa de la fracción de
mineral reportada al concentrado, a través de la espuma. En la campaña de enero 2006, se realizó la
medición cuantitativa del transporte de líquido y sólido, al concentrado y relave de la celda. Los resultados
son consistentes con los obtenidos por balance a partir de la medición independiente de la recuperación de
espuma. El detalle de las mediciones se presenta en el Informe Técnico de la CCHEN (Enero 2007).
Actividad 3. Desarrollo de pruebas con sistema para medir capacidad de transporte en las burbujas en
planta
Se construyó un prototipo (modificado) para medir la carga de burbuja en celdas Industriales. El sistema se
evaluó hidráulicamente en el Laboratorio de la UTFSM. En agosto 2005 se realizó una prueba preliminar en
la concentradora El Teniente y en enero 2006 se midió la carga de burbuja en una celda de flotación de
130 m 3 . Este trabajo se realizó en la Memoria de Título de Luis Hidalgo (Octubre 2006). Los resultados se
presentaron en el Encuentro Internacional EXPOMET, Antofagasta (Julio 2006). Con la experiencia
acumulada se rediseñó y construyó un nuevo prototipo más robusto para la medición de carga de burbujas
en la industria. El nuevo diseño se presenta en el Informe Técnico de Jorge Concha (2006).
Açjyjd4. Análisis de resultados de pruebas experimentales y preparación de informes.
Para analizar el transporte en la espuma se desarrolló un procedimiento de deconvoluclón discreta de
señales de tiempo usando módulos de Matlab. Los resultados preliminares mostraron que el
comportamiento de la espuma es principalmente de tipo pistón, con un grado menor de mezcla. El análisis
se realizó en el marco de la Memoria de Título de Karem Tello (Septiembre 2006). Los resultados obtenidos
experimentalmente son coherentes con la observación del perfil de transporte de espuma, obtenido por
simulación CFD, en el marco de la Tesis de Magíster de Luis Torres (Enero 2006). Los resultados del
trabajo de simulación CFD se presentaron en el Congreso JATRAMI, Argentina (Octubre 2006).
Se perfeccionó el método para determinar la recuperación de espuma. El nuevo método consiste en medir
la carga de burbuja (ton sólido/m 3 de aire) y el flujo de aire. Esta información, junto con el flujo total de
concentrado (tph) determinado por ajuste de balance, permite calcular la recuperación de espuma.
Además, se comprobó que se puede determinar adecuadamente la recuperación de espuma, sin necesidad
de medir el flujo y la composición del arrastre y retorno de mineral a través de la interfase pulpa-espuma.
La metodología se describe en la Memoria de Título de Luis Hidalgo (Octubre 2006) y los resultados se
presentaron en el Workshop PROCEMIN, Santiago, Chile (Noviembre 2006).
d) Identificar la distribución real de constantes cinéticas en la flotación industrial
Actividad 5. Desarrollo de pruebas cinéticas en bancos de flotación industrial
En las campañas de agosto 2005, y enero de 2006 en El Teniente, se realizaron muestreos simultáneos de
la primera celda y el banco global de flotación rougher. Las mediciones se realizaron con el nuevo
procedimiento desarrollado para determinar la cinética de bancos industriales, descrita en la actividad 6.
Actividad 6. Análisis de resultados de pruebas experimentales cinéticas y ajuste de balances
A partir de la experiencia obtenida en la medición de cinética de flotación en Escondida, descrito en la
Tesis de Magíster de Felipe Henríquez, se desarrolló un procedimiento mejorado para el escalamiento de la
flotación batch a la operación continua industrial. La nueva metodología tiene la ventaja de desagregar el
efecto hidrodinámico del efecto cinético en el escalamiento. Este resultado fue publicado en la revista
Minerais Engineering (Vol. 19, Pág. 531-538, 2006).
rol
A partir de la experiencia previa de medición de cinética de bancos de flotación en Escondida, Salvador y
Andina, se desarrolló un nuevo procedimiento experimental para estimar los parámetros cinéticos en
bancos de flotación industrial. El método permite estimar la constante cinética y la recuperación infinita,
con un mínimo esfuerzo de muestreo y análisis. Este procedimiento se ha usado satisfactoriamente para
describir el comportamiento cinético de la flotación rougher en El Teniente. El nuevo método fue publicado
en la revista Minerals Engineering (Vol. 19 Pág. 1336-1340, 2006).
Actividad 7. Desarrollo de pruebas para medir concentración de aire disuelto en equipos industriales
Se realizaron pruebas para evaluar la velocidad de disolución del aire (oxígeno disuelto) en el equipo
prototipo construido en el Laboratorio de la UTFSM. Las pruebas preliminares muestran la factibilidad de
lograr un nivel significativo de disolución en tiempos cortos, comparables con el tiempo de residencia del
gas en las celdas de flotación convencionales. Además, se realizó un conjunto de pruebas para evaluar el
efecto del aumento de presión local en la velocidad de disolución y en la solubilidad final del aire (oxigeno
disuelto). Los resultados se presentan en el Informe Técnico de Claudia Araya (Noviembre, 2005).
e) Desarrollar una metodología para producir un trazador de gas
Actividad 8. Diseño y construcción de un sistema de manejo de gases inertes y radioactivos.
Se diseñó y construyó el sistema de manejo de gases a ser irradiados en el Reactor Nuclear. Esto Incluye el
sistema para cargar los gases en el cilindro de irradiación en el Reactor y su trasvasije, una vez
radiactivos, a los cilindros de aplicación en procesos. El sistema se validó en la CCHEN. El sistema se
describe en el Informe Técnico de la CCHEN (Marzo 2007).
Actividad 9. Diseño y fabricación de componentes para producir un trazador gaseoso inerte y radiactivo,
en los Reactores Nucleares de la CCHEN, mediante activación neutrónica.
Se diseño y construyó un contenedor para los gases radiactivos que se producirán en el Reactor Nuclear
RECH-1 de la CCHEN, y que se usarán como trazadores para caracterizar el comportamiento del gas en
celdas de flotación industriales. El diseño permite el uso seguro y repetitivo del dispositivo. El contenedor se
probó y validó en el Reactor Nuclear de la CCHEN. Informe Técnico de la CCHEN (Marzo 2007).
AÑO 3
f) Modelar la operación de equipos de flotación industrial usando constantes cinéticas distribuidas
Actividad 1. Desarrollo y evaluación de modelos de cinética distribuida (rectangular, gamma, doble
normal).
Se desarrolló una metodología nueva para describir el comportamiento de un banco de flotación industrial,
considerando cinética distribuida por especies (de tipo rectangular). De esta forma, se Incorporó el factor
de variación en la calidad del mineral a lo largo del banco de flotación. Además, se desarrollaron modelos
hidrodinámicos para describir el comportamiento de las celdas que muestran cortocircuito. Los desarrollos
se presentan en la Memoria de Título de Karem Tello (Septiembre 2006). Los resultados se enviaron para
publicación a la revista Minerals and Metallurgical Processlng Journal (Febrero, 2007).
Actividad 2. Ajuste y contrastaclón de modelos con datos experimentales. Análisis de resultados.
Los modelos de cinética distribuida se ajustaron con los datos operacionales obtenidos en las campañas de
medición y muestreo realizadas en El Teniente. Los resultados permitieron verificar el efecto simultáneo del
aumento del tiempo de residencia y la disminución de calidad del mineral a lo largo de un banco de
flotación. Además, se evaluaron modelos con cortocircuito de mineral y el efecto sobre la recuperación
global. Los resultados se describen en la Memoria de Título de Karem Tello (Septiembre 2006).
g) Caracterizar la hidrodinámica del gas en celdas mecánicas de flotación de gran tamaño
Actividad. Diseño y fabricación de sistemas de inyección de trazador gaseoso en equipos de
flotación.
Se diseñó un sistema de inyección y detección de gas trazador radiactivo para su aplicación en celdas de
130 m 3 de El Teniente. El sistema se basa en el desplazamiento casi Instantáneo del gas trazador, desde
un cilindro de acero, mediante nitrógeno a presión como medio de transporte. El trazador se inyecta en el
ducto de admisión de aire a la celda. Para la detección del gas radiactivo se implementó un sistema de
observación interior en la celda, con 3 sensores axiales ubicados bajo la interfase. Además, se Instalaron
sensores exteriores, en la superficie del manto de la celda, sobre la superficie de la espuma (salida gas),
en el flujo de salida de concentrado (aireado), y en la descarga de colas. Informe Técnico de la CCHEN
(Enero 2007).
Actividad 4. Desarrollo de pruebas con trazador gas: determinación DTR y arrastre a colas
Se realizó una campaña de evaluación de trazado gas (y líquido) en una columna de flotación piloto del
Laboratorio de la UTFSM. En estas pruebas se evaluó el sistema desarrollado para la inyección del gas y se
calibró la dosificación del trazador usando gases Kriptón y Freón. El trabajo con el trazador gas radiactivo
en la planta industrial se realizó en una celda de flotación de 130 m 3 de El Teniente en noviembre 2006.
Para este objeto se utilizó el dispositivo de inyección de gas trazador y se instalaron 9 sensores para la
detección del gas. Los detalles se presentan en el Informe Técnico de la CCHEN (Enero 2007).
Actividad 5. Análisis de resultados de pruebas experimentales
Los resultados de las pruebas experimentales confirman que la distribución del gas al Interior de la celda,
auto-aspirante, no es homogénea. Se aprecia que la penetración del gas alcanza aproximadamente un
50% del volumen superior de la celda. Con el tiempo medio de residencia del gas y el nivel de penetración,
se estimó una concentración media de 13-15% de gas en la parte superior de la celda. Estos valores son
consistentes con la medición directa de concentración de gas realizada previamente en esa zona. La
experiencia en mediciones directas de velocidad superficial y concentración de gas, en celdas de diferente
tamaño, permitió identificar teórica y experimentalmente las condiciones de contorno()º-d B ) para el
proceso de flotación independiente del tipo de equipo. Este resultado se envió para publicación y se
encuentra en prensa en la Revista Mlnerals Englneering (2007).
h) Desarrollar un modelo integral de flotación considerando la interacción entre pulpa y espuma
Actividad 6. Desarrollo y evaluación de modelos incorporando el efecto de la pulpa y espuma
A partir de la medición experimental de la carga de burbujas, junto con la medición del flujo local de aire y el
balance global de la celda, se desarrolló un método para calcular el flujo de transporte de mineral colectado a
través de la Interfase pulpa/espuma. Luego se evaluaron diferentes modelos para calcular la recuperación de
espuma en celdas Industriales y se realizó una sensibilización del efecto del mineral valioso que entra a la
espuma por arrastre hidráulico. Al respecto, se encontró que el arrastre no afecta significativamente la
recuperación del mineral valioso que Ingresa colectado a la espuma (carga de burbuja). De esta forma, se
derivó un modelo simple y práctico para calcular la recuperación de la espuma. Esta Información es
fundamental para ajustar y calibrar los modelos de dos fases, desagregando el impacto de cada zona en el
resultado global de la flotación. El análisis de sensibilidad y el modelo de cálculo de la recuperación de
espuma se presentan en la Memoria de Título de Luis Hidalgo (Octubre 2006).
Además de la caracterización hidrodinámica de celdas de flotación industrial, en el transcurso del proyecto se
estudió el desarrollo de un modelo integral para la flotación, en el que se separa la zona de colección y de
espuma. Se derivó una solución analítica para resolver el problema de combinar un modelo cinético de
constantes distribuidas con una función de distribución de tiempo de residencia. El nuevo modelo cumple con
el principio de parsimonia, al usar un número mínimo de parámetros, pero es más flexible y eficiente que los
modelos actualmente en uso, por ejemplo para describir la operación de columnas de flotación Industrial.
Este importante resultado fue publicado en la revista Minerals Englneering (Vol. 18 Pág. 1373-1377, 2005).
Actividad 7. Contrastación de modelos con datos de operación industrial en celdas y columnas
Se desarrolló un modelo Integral de dos fases, pulpa-espuma, considerando constantes cinéticas distribuidas,
y un modelo LSTS para describir la hidrodinámica de la pulpa. A partir de los datos experimentales, para la
espuma se planteó un modelo flujo pistón con cinética distribuida. Este tipo de modelo se usó para
caracterizar una celda individual de 130 m 3 de El Teniente. Se determinó una recuperación para la zona de
pulpa de 60-70% y una recuperación de espuma de 55-65%. Además, se desarrolló una aplicación del
modelo de dos fases, ajustando los datos experimentales de un banco rougher de flotación de El Teniente.
Los resultados del ajuste se presentan en la Memoria de Título de Karem Tello (Septiembre 2006).
8
III. PRODUCTOS GENERADOS POR EL PROYECTO
En esta sección debe incluir todo documento o material cuyo contenido corresponda substancialmente a los
objetivos del proyecto que se informa y en los que se indique el N° del proyecto FONDECYT. Aténgase a los
formatos que se incluyen para cada tipo de producto generado. Adjunte copia de los documentos no
enviados previamente a FONDECYT. Utilice las hojas adicionales que sean necesarias.
Si Ud. tiene un proyecto de Incentivo a la Cooperación Internacional, destaque con (*) lasi
publicaciones generadas como producto del mismo a continuación de las que corresponden al
Regular
1. Artículos en revistas científicas nacionales o extranjeras con Comité Editorial.
Marque con una X" lo que corresponda. Para trabajos En Prensa! Aceptados! Enviados
adjunte copia de carta de aceptación o de envío.
Autor(a)(es/as)
J. Ylanatos, R. Bucarey, 3. Larenas, F. Henríquez, L. Torres
Titulo (Idioma Original)
Collectlon zone kinetic model for Industrial flotation columns
Nombre Completo de la
Revista.
Mlnerals Engineering
Ref. bibliográfica
Año: 2005 Vol. 18
Estado de la publicación a
la fecha.*
x Publicada
/En Prensa
Pág. 1373-1377
O Aceptada
Otras fuentes de
financiamiento, si las hy
El Enviada
O En preparación
-
Autor(a)(es/as)
3. Ylanatos, F. Henríquez, A. Oroz
Título (Idioma Original)
Characterization of large size flotation cells
Nombre Completo de la
Revista.
Minerals Engineering
Ref. bibliográfica
Año:2006 Vol. 19 Pág. 531-538
Estado de la publicación a
la fecha.*
X
Publicada
¡En Prensa
O
Aceptada
O
Enviada
O
En preparación
Otras fuentes de
financiamiento, si las hay
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos, F. Henríquez
Título (Idioma Original)
Short-cut method for flotation rates modelling of industrial flotation banks
Nibre Completo de la
Revista.
Minerais Engineering
Ref. bibliográfica
Año:2006 Vol. 19 Pág. 1336-1340
Estado de la publicación a
la fecha.*
Otras fuentes de
financiamiento, si las hay
X
Publicada
¡En Prensa
EJ Aceptada
O Enviada
O
En preparación
-
1
Autor(a)(es/as)
J. Yianatos, F. Henríquez
Título (Idioma Original)
Boundary conditions for gas rate and bubble size at the pulp-froth interface in
flotation equipment
Nombre Completo de la
Revista.
Minerais Engineering
Ref. bibliográfica
Año:2007 Vol.
Estado de la publicación a
la fecha.*
X Publicada
-
Pág. (En prensa)
O Aceptada
Enviada
O En preparación
/En Prensa
Otras fuentes de
financiamiento, si las hay
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos, ).M. Larenas, M. Moys, Fi. Diaz
Título (Idioma Original)
Short time mixing response in a big flotation ccli
Nombre Completo de la
Revista.
International Journal of Mineral Processing
Ref. bibliográfica
Año:2006 Vol.
Estado de la publicación a
la fecha.*
Publicada
/En Prensa
Pág.
O Aceptada
X Enviada
O En preparación
Otras fuentes de
financ i am i ento, si las hay
Autor(a)(es/as)
M. Moys, 3. Ylanatos, J.M. Larenas
Título (Idioma Original)
Measurement of particle loading on bubbles In the flotation process
Nombre Completo de ta
Revista.
International Journal of Mineral Processing
Ref. bibliográfica
AfSo:2006 Vol.
Estado de la publicación a
la fecha.*
fl Publicada
Pág.
O Aceptada
/En Prensa
X Enviada
O En preparación
Otras fuentes de
financiamiento, si las hay
Autor(a)(es/as)
3. Ylanatos, L. Bergh, K. Tello, F. Díaz, A. Villanueva
Título (Idioma Original)
Residence time distribution in single big Industrial flotation celis
Nómbe Completo de la
Revista.
Minerals and Metallurgical Processing Journal
Ref. bibliográfica
Año:2007 Vol.
Estado de la publicación a
la fecha.*
fl/EnPublicada
Prensa
-
Pág.
O Aceptada
Otras fuentes de
financiamiento, si las hay
10
X Enviada
O En preparación
2. Otras publicaciones/ productos.
Autor(a)(es/as)
Título (Idioma Original)
Tipo de publicación o
producto
Marque con una "X" lo que
corresponda
Nombre de la Editorial!
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
F. Díaz V.
-
Determinación de la distribución de tiempos de residencia en circuitos de
flotación de celdas de gran tamaño en operación, de la división El Teniente
de CODELCO-Chile, para proyecto FONDECYT 1040100, año 2004,
campaña julio 2004.
EJ Monografía
E] Seminario /Taller ¡Curso
EJ Libro
X Informe Técnico
LI Capítulo de Libro
LI Software
EL Mapa
EJ Patente
EJ Exposición de Arte
Comisión Chilena de Energía Nuclear
Ciudad: Santiago
País: Chile
Fecha: Agosto 2004
Autor(a)(es/as)
Título (Idioma Original)
Tipo de publicación o
producto
Marque con una 'X" lo que
corresponda
Nombre de (a Editorial/
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
F. Díaz V.
Determinación de la distribución de tiempos de residencia en circuitos de
flotación de celdas de gran tamaño en operación, de la división El Teniente
de CODELCO-Chile, para proyecto FONDECYT 1040100, año 2004,
campaña noviembre 2004.
E] Seminario ¡Taller /Curso
EJ Monografía
[jj] Libro
X Informe Técnico
E Capítulo de Libro
[] Software
EL Mapa
EJ Patente
EJ Exposición de Arte
Comisión Chilena de Energía Nuclear
País: Chile
Ciudad: Santiago
Fecha: Marzo 2005
Autor(a)(es/as)
Título (Idioma Original)
Tipo de publicación o
producto
Marque con una "X" lo que
corresponda -
Nombre de la Editorial!
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
F. Díaz V.
Determinación de la distribución de tiempos de residencia en circuitos de
flotación de celdas de gran tamaño en operación, de la división El Teniente
de CODELCO-Chile, para proyecto FONDECYT 1040100, año 2004,
campaña agosto 2005.
EJ Monografía
EJ Seminario /Taller /Curso
X Informe Técnico
EJ Libro
EJ Capítulo de Libro
EJ Software
EJ Mapa
EJ Patente
EJ Exposición de Arte
Comisión Chilena de Energía Nuclear
País: Chile
Ciudad: Santiago
Fecha: Diciembre 2005
11
Autor(a)(es/as)
Titulo (Idioma Original)
Tipo de publicación o
producto
Marque con una "X" lo que
corresponda
Nombre de la Editorial/
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
F. Díaz V.
- Determinación de la distribución de tiempos de residencia en circuitos de
flotación de celdas de gran tamaño en operación, de la división El Teniente
de CODELCO-Chile, para proyecto FONDECYT 1040100, año 2004.
Campañas Enero y Noviembre 2006. Informe técnico.
EJ Seminario /Taller /Curso
EJ Monografía
X Informe Técnico
EJ Libro
EJ Capítulo de Libro
EJ Software
EJ Mapa
EJ Patente
QExposición de Arte
Comisión Chilena de Energía Nuclear
País: Chile
Ciudad: Santiago
Fecha: Enero 2007.
Autor(a)(es/as)
F. Díaz V.
Título (Idioma Original)
Determinación de los requerimientos y las operaciones necesarias para
producción y preparación de gas radiactivo para se utilizado en proyecto
FONDECYT 1040100, año 2004
Tipo de publicación o
producto
EJ Monografía
EJ Libro
EJ Capítulo de
Marque con una "X" lo que
corresponda
EJ
EJ
Nombre de la Editorial!
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
Seminario ¡Taller /Curso
X Informe Técnico
EJ Software
EJ Patente
EJ
Libro
Mapa
Exposición de Arte
Comisión Chilena de Energía Nuclear
País: Chile
--
Ciudad: Santiago
Fecha: Marzo 2007.
Autor(a)(es/as)
Claudia Araya B.
Título (Idioma Original)
FONDECYT 1040100: "SISTEMA PARA MEDIR AIRE DISUELTO EN PULPAS
AIREADAS A PRESION VARIABLE"
Tipo de publicación o
producto
Monografía
Libro
Capítulo de Libro
Mas-que con una "X" lo que
Mapa
corresponda
Exposición de Arte
Editor(es) (Libros o Capítulos J. Ylanatos (Jefe Proyecto)
El
EJ
EJ
EJ
EJ
{EJ Seminario ¡Taller ¡Curso
X Informe Técnico
Software
Patente
EJ
EJ
de Libros)
Nombre de la Editorial/
Organización
Universidad Técnica Federico Santa María
Lugar y Fecha de Publicación
País: Chile
Ciudad: Valparaíso
Fecha: 8 Noviembre 2005
12
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos
Titulo (Idioma Original)
PART 3. FLOTATION COLUMN CONTROL
Tipo de publicación o
producto
E Monografía
E Libro
E Seminario /Taller ¡Curso
EJ Informe Técnico
E] Software
x Capítulo de Libro
Mapa
EJ Patente
1
EJ Exposición de Arte
Editor(es) (Libros o Capítulos
M. Fuerstenau, G. Jameson, A. Lynch, R-H. Yoon
Marque con una X" lo que
corresponda
E
de Libros)
Nombre de la Editorial/
Organización
AUSSIM - SME
Lugar y Fecha de Publicación
País: USA
Ciudad:
Fecha: 2006
Autor(a)(es/as)
Jorge Concha H.
Título (Idioma Original)
Rediseño y Caracterización Hidrodinámica de Sensor de Carga de Burbujas
en Flotación
Tipo de publicación o
producto
E Monografía
E Libro
E Capítulo de Libro
E Mapa
Marque con una X" lo que
corresponda
Nombre de la Editorial!
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
Seminario ¡Taller ¡Curso
X Informe Técnico
E Software
EJ Patente
EJ
Exposición de Arte
Universidad Técnica Federico Santa María
EJ
País: Chile
Ciudad: Valparaíso
Fecha: Julio 2006
Autor(a)(es/as)
Título (Idioma Original)
Tipo de publicación o
producto
Marque con una X" lo que
corresponda
Nombre de la Editorial!
Organización
Lugar y Fecha de Publicación
Claudio Osorio M.
Sistema Continuo de Medición de Aire en Celdas de Flotación
E]
Monografía
Seminario ¡Taller /Curso
X Informe Técnico
EJ Software
E Patente
EJ
E Libro
E Capítulo de Libro
E Mapa
Exposición de Arte
Universidad Técnica Federico Santa María
EJ
País: Chile
Ciudad: Valparaíso
Fecha: 2006
13
3. Presentaciones a Congresos Nacionales e Internacionales. Adjunte copia del resumen o
texto de la ponencia y de la tapa de/libro de Resúmenes, si no la ha enviado previamente.
Autor(a)(es/as)
3. Vianatos, F. Henríquez, A. Oroz
Título (Idioma
Original)
Characterization of a large size flotation ceil bank
Nombre del Congreso
International Mineral Processing Workshop, PROCEMIN 2004
País:
Lugar y Fecha
Chile
Ciudad: Santiago
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos, F. Henríquez, A. Oroz
Titulo (Idioma
Original)
Characterization of large size flotation cells
Nombre del Congreso
Centenary of Flotation Symposium 2005
País:
Lugar y Fecha
AUSTRALIA
Fecha:
2004
Ciudad: Brisbane
19-20
Agosto,
Fecha: 5-9 Junio, 2005
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos
Titulo (Idioma
Original)
Mixing and transport characteristics of flotation machines
Nombre del Congreso Centenary of Flotation Symposium 2005
Lugar y Fecha
Autor(a)(es/as)
País: AUSTRALIA
1
Título (Idioma
Original)
Ciudad: Brisbane
1 Fecha: 5-9 Junio, 2005
3. Ylanatos, 1 Larenas, M. Moys, F. Díaz
Short time mixing response in a big flotation celi
Nombre del Congreso FlukiMixing VIII Internacional Conference
Lugar y Fecha
1
País: INGLATERRA
1
Ciudad: Londres
1
Fecha: 10-12 Abril, 2006
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos, L. Bergh, F. Díaz, O. Sobarzo
Título (Idioma
Original)
Medición de parámetros operacionales en celdas de flotación de gran tamaño
Nombre del Congreso - EXPOMET, ler Encuentro Internacional de Procesamiento de Minerales
Lugar y Fecha
País: Chile
Ciudad: Antofagasta
14
Fecha: 26-28 Julio, 2006
Autor(a)(es/as)
J. Yianatos, L. Bergh, K. Tello, F. Díaz
Titulo (Idioma
Original)
Medición de DTR de minera¡ en la espuma de celdas de flotación industrial
Nombre del Congreso
VII Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales.
Lugar y Fecha
País: Argentina
Ciudad: San Juan
Fecha: Octubre, 2006
Autor(a)(es/as)
3. Yianatos, L. Torres
Título (Idioma
Original)
Modelación CFD de la espuma de celdas de flotación industrial --
Nombre del Congreso
VII Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales.
Lugar y Fecha
País: Argentina
Ciudad: San Juan
Fecha: Octubre, 2006
Autor(a)(es/as)
3. Ylanatos, K. Tello, F. Díaz
Título (Idioma
Original)
Caracterización de la espuma en celdas de flotación Industrial
Nombre del Congreso
Lugar y Fecha
IV
International Mineral Processing Workshop, PROCEMIN 2006
País: Chile
Ciudad: Santiago
15
Fecha: 22-24 Noviembre,
2006
4. Tesis y /o Memorias en ejecución y ¡o terminadas en el marco del proyecto. Adjunte
copia del resumen no informado anteriormente y certificación de aprobación, si corresponde.
Título de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Alumno(a) (os/as)
y Tutor(a)
Título/ Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Caracterización de la flotación columnar en planta Laguna Seca de Minera
Escondida Ltda.
Felipe Henríquez Henríquez /1. Ylanatos
Magíster en Ingeniería Química, Area de Procesamiento de Minerales
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Procesos Químicos, Blotecnológicos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Ciudad: Valparaíso
Estado de Tesis
En Ejecución:
Terminada: X
Fecha de Término: 20 Diciembre 2004
Fecha de Inicio: 2 Junio 2003
Título de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Alumno(a)(os/as)
y Tutor(a)
Titulo! Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Modelación fenomenológica de espumas de flotación
Luis Torres Oyarzú / J. Yianatos
Magíster en Ingeniería Química, Area de Procesamiento de Minerales
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Procesos Químicos, Biotecnoióglcos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución:
Ciudad: Valparaíso
Terminada: X
Fecha de Inicio: Septiembre 2004
Título de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Alumno(a) (os/as)
y Tutor(a)
Título/ Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Fecha de Término: 16 Enero 2006
Caracterización de celdas de flotación de gran tamaño José Miguel Larenas Mahn
/]. Yianatos, L. Bergh
Magíster en Ingeniería Química, Area de Procesamiento de Minerales
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Procesos Químicos, Blotecnológlcos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución:
Ciudad: Valparaíso
Fecha de Inicio: Abril 2004
16
Terminada: X
Fecha de Término: Marzo 2006
- -
Título de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Alumno(a) (os/as)
y Tutor(a)
Título/ Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Caracterización hidrodinámica y metalúrgica de un banco de flotación industrial
Karem Eva Tello Araya / 3. Ylanatos
Ingeniero_Civil _Metalúrgico
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Ciencia de Materiales y Departamento de Procesos Químicos,
Biotecnológicos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución:
Ciudad: Valparaíso
Terminada: X
Fecha de Inicio: Agosto 2005
Título de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Alumno(a) (os/as)
y Tutor(a)
Título! Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Fecha de Término: Septiembre 2006
Determinación de recuperación de espuma en celdas de flotación
Luis Hidalgo Farah / 3. Vianatos, L. Bergh
Ingeniero Civil Químico
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Procesos Químicos, Biotecnológlcos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución:
Ciudad: Valparaíso
Fecha de Inicio: Julio 2005
Título de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Alumno(a)(os/as)
y Tutor(a)
Título/ Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Terminada: X
Fecha de Término: Octubre 2006
Modelo cinético de espuma enceldas de flotación industriales Felipe Andrés Contreras Bravo / 3. Yianatos
-
Magister en Ingeniería Química, Area de Procesamiento de Minerales
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Procesos Químicos, Blotecnológlcos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución: X
Ciudad: Valparaíso
Fecha de Inicio: Noviembre 2006
wi
Terminada:
Fecha de Término:
Titulo de la Tesis
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Al u m no(a )( os/as)
y Tutor(a)
Título! Grado
Institución, Facultad,
Departamento
Modelo cinético operacional para banco de flotación industrial
Claudio Hernán Osorio Mendez /3. Ylanatos
Ingeniero_Civil_Químico
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Procesos Químicos, Biotecnológicos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución: X
Ciudad: Valparaíso
Fecha de Inicio: Diciembre 2006
título de la Tesis
Terminada:
Fecha de Término:
- Balance de materiales y caracterización cinética de la flotación en planta SAG
El Teniente.
Nombre y Apellidos
del(de la)/de los(las)
Jorge Andrés Concha Heller / 3. Yianatos
Alumno(a) (os/as)
y Tutor(a)
Título! Grado
•_____________________ Ingeniero Civil Químico
•
Institución, Facultad,
•
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento
Departamento de Procesos Químicos, Biotecnológicos y Ambientales
Lugar
País: Chile
Estado de Tesis
En Ejecución: X
Ciudad: Valparaíso
Fecha de Inicio: Diciembre 2006
18
Terminada:
Fecha de Término:
IV. DESTAQUE OTROS LOGROS DEL PROYECTO TALES COMO
•
Estadías de investigación.
• Formación de recursos humanos exceptuando tesistas ya informados.
• Actividades de difusión y/o extensión en la temática del proyecto.
• Cualquier otro logro no contemplado en los ítem anteriores y que Ud. quiera destacar.
Durante los meses de marzo a mayo de 2004, se recibió la visita del alumno Ton¡ Kasklala, Tesista de
doctorado de la Universidad Técnica de Helsinki, FINLANDIA. El alumno realizó una estadía de
investigación en nuestros laboratorios, desarrollando parte de su trabajo experimental y participando
en numerosas discusiones técnicas.
El alumno Tesista José Miguel Larenas realizó 3 estadías cortas de Investigación (en Abril, Julio y
Noviembre 2004) en la Comisión Chilena de Energía Nuclear, en Santiago, Chile. En esta actividad se le
capacitó en las formas de preparación y aplicación de trazadores radioactivos, y en métodos de
corrección y análisis de señales.
En el mes de Abril de 2004 el profesor Vianatos participó como corrector externo de tesis de Magíster
en Metalurgia Extractiva del Sr. Víctor Ciribeni, en el tema "Estudio de la zona de Inyección de aire de
la columna de flotación", de la Facultad de Ingeniería, de la Universidad de San Juan, ARGENTINA.
El profesor J. Vianatos participó como profesor invitado en la Tesis de Magíster en Ciencias de la
Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva, del Sr. Willy Kracht, en el tema "Efecto de la dispersión de
gas en la cinética de flotación batch para celdas agitadas mecánicamente", de la Universidad de Chile,
Noviembre de 2004.
En marzo 2005 se recibió la visita de Ton¡ Kaskiala, Tesista de la Universidad Técnica de Helsinki,
FINLANDIA. Estadía de 3 semanas. Tema: Estudios de dispersión y solubilidad de aire en sistemas con
agitación, medición de coeficientes de transferencia de masa.
En Marzo 2005 se recibió la visitan del Dr. Gael Khimeche, Investigador de la EADS Space
Transportation, Hünefeldstr, Bremen, ALEMANIA, con quien se conversó sobre los temas de interés
común de investigación.
El profesor J. Yianatos participó como oponente invitado en examen Doctoral del Sr. Ton¡ Kaskiala, en
el tema "Studies on gas-Liquid Mass Transfer in Atmospherlc Leaching of Sulphidic Zinc Concentrates.",
en la Universidad Técnica de Helsinki, FINLANDIA, Mayo 2005.
El profesor Yianatos presentó una charla plenaria, invitado como "Keynote Speaker", sobre el tema
"Mixing and transport characteristics of flotation machines", en el Centenary of Flotation Symposium,
realizado en Brisbane, AUSTRALIA, Junio de 2005
En Septiembre 2005 la alumna memorista Karem Tello realizó una estadía corta de investigación en la
Comisión Chilena de Energía Nuclear, en Santiago, Chile. En esta actividad se le capacitó en las formas
de preparación y aplicación de trazadores radiactivos, y en los métodos de corrección y análisis de las
señales.
En Noviembre 2005 el profesor J. Yianatos participó invitado como corrector externo en Tesis Doctoral
del Sr. Rodrigo Grau, sobre el tema "Investigation of the Effect of Physlcal and Chemical Variables on
Bubble Generation and Coalescence In Laboratory Scale Flotation Cells", de la Universidad Técnica de
Helsinki, FINLANDIA.
En Marzo 2006 se recibió la visita del Dr. Rodrigo Grau, Investigador del área de flotación de
Outokumpu, Finlandia, quien conoció nuestros laboratorios y se reunió con los investigadores. En esta
ocasión, se discutieron aspectos de Instrumentación, medición y modelación de celdas de flotación
Industrial, y se analizó la posibilidad de desarrollar proyectos conjuntos.
En Abril 2006 se recibió la visita de un grupo de investigadores (Dr. E. Manlapig, Dr. D. Whitman, Dr.
J.C. Salas), del Julius Kruttschnitt Mineral Research Center y Amira International Ltd. De AUSTRALIA,
La reunión tuvo por objeto visitar nuestros laboratorios y discutir las oportunidades de colaboración
19
futura en investigación.
El profesor Bergh participó como miembro del International Program Committee del IFAC Workshop on
New technologies for Automatlon of Metallurgical Industry, en Cracovia, POLONIA, Septiembre 2006.
En Octubre 2006 se recibió la visita del profesor Phillippe Tanguy, de la Ecole Polytechnique de la
Universidad de Montreal, Canada. El profesor Tanguy presentó un seminario sobre el mezclado de
sistemas multifase complejos, y se reunió con alumnos de postgrado y miembros de nuestro equipo de
investigación, para discutir temas de interés común en al área de mezcla de sistemas heterogéneos.
En Octubre 2006 se recibió la visita del Profesor Lionel Choplin, del Instituto Francés del Petróleo,
Nancy, FRANCIA, El profesor Choplin ofreció un seminario sobre el desarrollo de procesos con énfasis
en modelación de procesos en estado no-estacionario. Además, visitó nuestros laboratorios y se reunió
con miembros de nuestro grupo de Investigación y alumnos de postgrado para discutir y analizar los
temas de investigación de interés común.
El profesor Ylanatos participó en el Comité Revisor de Trabajos presentados al VIII Jornadas Argentinas
de tratamiento de Minerales, Octubre 2006, San Juan, ARGENTINA.
En Diciembre 2006 se recibió la visita del profesor Claudio Acuña, de la Universidad Católica del Norte.
El profesor Acuña conoció los nuevos laboratorios e hizo una exposición de su experiencia en la
caracterización de propiedades de burbujas, por análisis de imágenes, obtenida en su reciente estadía
en la Universidad McGill de Canada. Además, se discutieron las posibilidades de colaboración en temas
de investigación de interés común, especialmente en materia de caracterización y control de procesos.
El profesor Bergh fue invitado como miembro del International Program Committee dél IFAC
Symposium on New technologles for Automation of Metallurgical Industry, a realizarse en Quebec,
CANADA el año 2007.
El profesor Yianatos fue invitado como revisor de trabajos para la revista International Journal of
Mineral Processing, HOLANDA, 2006.
El profesor Yianatos fue invitado como revisor de trabajos para la revista Chemical Engineering
Research and Design, Journal of the European Federation of Chemical Engineering.
El profesor Ylanatos fue invitado a presentar un "review paper", sobre transporte de fluidos en equipos
de flotación, en la revista Minerals and Metallurgical Processing, USA.
20
V.RESUMEN
Describa en forma precisa y breve el tópico general del proyecto, sus metas y objetivos y los resultados
alcanzados. Utilice un lenguaje apropiado para la comprensión del público no especialista en el tema.
Esta información podrá ser difundida. (No debe exceder este espacio en fuente Verdana 9)
El objetivo principal de este trabajo fue la caracterización hidrodinámica y metalúrgica de celdas de
flotación de gran tamaño. Como equipo industrial se trabajó principalmente con celdas de flotación
rougher de 130 m 3 , de la planta concentradora de la División El Teniente, Codelco-Chile.
Se midió la DTR de líquido y sólido en tres clases de tamaño (-45, +45+150; -150 micrones) en celdas
de flotación auto-aspirantes de 130 m 3 . Los tiempos medios de residencia observados en cada celda
fueron de 4.5 a 6 minutos, para diferentes tonelajes de operación de la planta. Las mediciones de la DTR
se realizaron mediante la técnica de trazado radiactivo y permitieron confirmar que la operación de estos
equipos es diferente de la condición de mezcla perfecta. Al respecto, la DTR de cada celda individual se
caracterizó adecuadamente mediante un modelo LSTS (large and small tank-in-series). Además, se
comparó el comportamiento hidrodinámico individual de todas las celdas del banco, encontrándose una
alta consistencia en la operación, con excepciones donde se observó presencia de corto-circuito. En
forma complementaria, se desarrolló la modelaclón transierite del proceso de mezcla en celdas de
flotación industrial. Al respecto, se encontró que el tiempo de mezcla en una celda de 130 m 3 es de
aproximadamente 60-80 s, comparable con el tiempo de una circulación de pulpa por el rotor. También,
se determinó que la pulpa circula alrededor de 5 veces por el rotor antes de abandonar la celda.
Se desarrolló una nueva técnica experimental para determinar la DTR y el tiempo medio de residencia del
líquido y sólido a través de la espuma de celdas de gran tamaño, mediante el uso de trazado radiactivo y
el procesamiento de los datos usando deconvolución discreta de señales de tiempo.
Se desarrolló un nuevo modelo metalúrgico, con solución analítica, para la zona de colección de columnas
de flotación. En este modelo se considera una distribución rectangular para la constante cinética y un
modelo de mezcla del tipo LTST (estanques perfectamente agitados de distinto tamaño en serie).
Se desarrolló una nueva técnica que permite Identificar la constante cinética para la modelación de un
banco de flotación industrial a partir de un diseño experimental reducido, consistente en la solución de
sólo dos balances de masa (primera celda y banco global). Además, se desarrolló una metodología que
permite separar el factor de escalamiento de equipos de flotación, considerando la componente cinética
Independiente de la hidrodinámica.
Se desarrolló un nuevo sistema para la determinación de carga de burbujas, elemento clave para la
medición de la recuperación de espuma en celdas Industriales. Al respecto, se midió la carga de burbujas
en celda de flotación industrial de 130 m 3 , mediante captura de burbujas en un nuevo prototipo
desarrollado en la UTFSM. Esta medición junto con la medición directa del flujo de gas y el balance de
masa permitió evaluar directamente la recuperación de espuma en celdas industriales de gran tamaño.
Se desarrolló un modelo fenomenológico para describir la espuma, del tipo CFD, que permitió describir
las trayectorias de los flujos de líquido, aire y sólido, y también los perfiles espaciales de composición (en
dos dimensiones). El modelo se calibró para la condición de la espuma real en celda industrial de 130 m3.
Se determinó cuantitativamente la recuperación de líquido y de mineral sólido por arrastre en la espuma
(en clases de tamaño). Los resultados se compararon adecuadamente con la determinación del arrastre
por balance de materiales, a partir de la medición directa de la carga de burbuja. Este resultado permitió
validar las suposiciones planteadas para el cálculo de la recuperación de mineral flotable en la espuma.
Se desarrolló una metodología para la producción y almacenaje de gas radiactivo Br-82, que permite el
estudio del transporte y mezclado de gases en equipos de flotación industrial. El sistema se aplicó en El
Teniente para la caracterización de la fase gas en celdas de 130 m 3 . El trazado del gas permitió confirmar
que no existe arrastre de gas a las colas en las celdas autoaspirantes de gran tamaño, y que la
recirculación Interna del gas es mínima. La concentración media de gas observada en la zona superior de
la celda fue de alrededor de 14%. -