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OPERACIONES DE SEPARACION SOLIDO LIQUIDO

OPERACIONES DE SEPARACION SOLIDO LIQUIDO

PRESENTADO POR: MIRIAN TICLLAHUANACO MACHACADOCENTE:ING. LUIS SALAZAR

INTRODUCCINla separacin solido - liquidoSE USA EN:PLANTAS HIDROMETALURGICASPLANTAS CONCENTRADORAS DE MINERALla eliminacin o disminucin de contenido de agua en las pulpas (solido liquido) de los relaves y concentrados finales obtenidos de la flotacin las soluciones de lixiviacin deben pasar por una etapa de clarificacin (espesadores clarificadores) para luego ser enviados a procesos posteriores, aqu es necesario para la recuperacin de soluciones importantes con el menos contenido de solidos en suspensin para que no pueda afectar en el proceso.Las operaciones requeridas son:sedimentacinclarificacinfiltradoSecado. Equipos usados son:EspesadoresFiltros. Tanques circulares de gran dimetro y altura cortaequipos encargados de disminuir ms el % de agua

Los factores con mayor influencia en una separacin solido liquido son:Concentracin de solidos:En equipos de filtracin: a mayor concentracin es mejor y simple el proceso.En equipos de sedimentacin: a menor concentracin mayor eficacia y simplicidad Distribucin granulomtrica: mientras las partculas sean ms finas ser ms difcil el proceso.Relacin solido/lquido y grado de saturacin o concentracin de la solucin: es conveniente obtener concentraciones altas por sus ventajas econmicas.Claridad de la solucin enriquecida: en conveniente obtener una una solucin lo ms clara posible, lo cual influye en la calidad del slido y en la recuperacin total de solubles.

Capitulo I

SEDIMENTACION

SEDIMENTACION

Es la separacin de partculas solidas en suspensin de un lquido, que se realiza por asentamiento.Esta operacin se puede dividir en espesamiento y clarificacin EspesamientoPor sedimentacin.Objetivo incrementar la concentracin de solidosClarificacion: por sedimentacionObjetivo clarificar la solucion menor contenido de solido sedimentacin

Sedimentacin en funcin del tiemposedimentacionLa sedimentacin por gravedad es la tcnica de desaguado ms usada en el procesamiento de minerales , porque es un proceso de alta capacidad y relativamente econmico, esta se realiza en los sedimentadoresTIPOS DE SEDIMENTACIONDependiendo de como se realice la sedimentacinSegn el movimiento de las partculas que sedimentanSedimentacin por zonasSedimentacin LibreSedimentacin intermitenteSedimentacin continuaCLASIFICACIN DE LA SEDIMENTACINDescripcin de la pulpaDescripcin de la sedimentacinejemplosMtodo de pruebaDiluida (clarificacin)Las partculas se asientan independientemente al comienzo sin interface definida, la sedimentacin depende del tamao de partcula o floculo y de la concentracinAgua turbia, desechos comerciales.Tubo largoIntermedia ClarificacinZona superior de hundimiento independiente de las partculas. Zona inferior de hundimiento colectivoPulpas metalrgicas, qumicas, aguas negras crudas.Tubo largo curvas de flujo kynchConcentrada EspesamientoLa pulpa se asienta con interfase definido. idealmente el asentamiento est en funcin de la concentracin nicamente Pulpas qumicas y metalrgicas, lodos activadosCiarvas de flujo de Kynch.ComprensibleEspesamiento Se asienta inicialmente con una interfase definida, depende tambin del tiempoEspecialmente pulpas floculadasCurvas extendidas de flujo de KynchOriginando dos flujosRebose Overflow. El de descarga Underflow

ELIMINACIN DEL AGUAEsta recurre de varias etapasEspesado, elimina alrededor de 70 a 80 % de aguaFiltrado, que elimina entre 15 % a 25 % de agua residual.Secado, disminuye el contenido de humedad por debajo del 8% en peso.

ESPESAMIENTOSe basa en el proceso de sedimentacin. Es la separacin de partculas slidas en suspensin de un lquido, que se produce por el asentamiento a la gravedad.Su objetivo es incrementar la concentracin de slidos.Se usan floculantes como auxiliares para la sedimentacin para incrementar la velocidad de asentamiento.La floculacin o agrupamiento de las partculas aumenta la velocidad de asentamiento bien definido.

LA DECANTACIONEl espesamiento es una operacin unitaria, que tiene como fin separar una solucin acuosa claro que sobre nada y la parte bastante densa que se deposita , es sinnimo de sedimentacin pero la diferencia es que en la decantacin el sobrenadante ser de utilidad.es una operacin de separacin por sedimentacin para obtener una pulpa de mayor densidad (underflow) y el liquido clarificado (overflow).En la sedimentacin las partculas de 10 -4 cm sedimentan naturalmente, pero, las mas finas quedan suspendidas por lo que se necesitan de la floculacin La floculacin Primera etapa: de coagulacin donde el reactivo usado afecta disminuyendo o eliminando las cargas electroestticas de las partculas suspendidas, de modo que las fuerzas de separacin entre ellas disminuya y puedan juntarse formando floculo.Segunda etapa: de floculacin, donde estos floculos se unen para formar partculas de mayor peso especfico que el del medio liquido en el que esta (agua).Coagulacin La coagulacin es un proceso fisicoqumico tendiente a formar partculas mas grandes y de mayor peso por unidad de volumen (mayor densidad o peso especfico). La coagulacin consiste en la dosificacin de compuestos qumicos que provocan la formacin de polmeros que atrapan o encapsulan las partculas coloidales (partculas de muy pequeo tamao), que por si mismas nunca lograran separarse del lquido que las contiene.Se emplean coagulantes muy diversos entre ellos tenemos:Sulfato de AluminioSulfato FerrosoSulfato Frrico

COAGULACIONOtros agentes que tambin se emplean para coagular y que se les llama auxiliares de la coagulacin son: la cal o hidrxido de calcio y el carbonato de sodio. Estos compuestos favorecen la coagulacin al ajustar el valor del pH a un valor ptimo para la formacin del polmero que atrapa las partculas o para incrementar la alcalinidad del agua y favorecer la aparicin del coagulo.Se puede decir que la carga elctrica sobre la superficie de la partculas son negativas en suspensiones acuosas de pH superior a 4 y sern positivas en soluciones fuertemente acidas.Con la adicin de estas sales floculantes [Al13O3(OH)24]7+ como esta, cuyas cargas positivas neutralizan las cargas negativas de las partculas , permitiendo que se una y formen aglomerados llamados floculos.

COAGULACION

FLOCULACION Se basa en la formacin de agregados a travs de los floculantes que actan como puentes entre las partculas, dando lugar a agrupaciones de partculas que sedimentaran mas rpido.

FLOCULACION Como sabemos la sedimentacin ser afectada por el dimetro de la partculas a espesar, a la viscosidad del fluido y a la diferencia del peso especfico de la parte slida y de la parte liquida de la pulpa.Los factores que afectan en el espesamiento son el tiempo de sedimentacin, tipo de solido en suspensin.Tipos de floculantesFloculantes minerales: slice activada, bentonita, hidrxido frrico, etcFloculantes naturales: derivados amilceos, polisacridos, etcFloculantes sintetitos: no ionicos, catinicos, anionicos.Floculantes catinicos: reacciona con una suspensin electro negativaFloculantes anicnicos: reacciona con una suspensin electro positiva.

FACTORES QUE INFLUYEN EN TODOS LOS PASOS DE SEPARACIN LIQUIDO SOLIDOTamao de partcula y granulometra.Concentracin de slidos.Forma de partcula, densidad relativa y caractersticas superficialesViscosidad y densidad relativa del liquido.

VELOCIDAD DE SEDIMENTACINPropiedades del solido:Propiedades de la fase liquidaPropiedades de la mezclaDensidad.Forma.Rugosidad superficial.Condicin elctrica de su superficie.Distribucin granulomtrica.DensidadViscosidad.Naturaleza molecular.Substancias disueltas.Concentracin de slidos.Viscosidad de la mezcla.Principios de auto dilucin.

La auto dilucin usa el agua de rebose para diluir la alimentacin fresca de la pulpa no espesada a niveles donde la floculacin pueda empezarCapitulo IIESPESAMIENTO

ESPESAMIENTO

El espesamiento es un tratamiento de pulpas con un proceso denominado sedimentacin.Como la pulpa asentada tiene una mayor concentracin de solidos que la pulpa inicial que ingreso al contenedor, se dice que se ha espesado.El proceso de espesamiento termina eliminando la pulpa de mayor densidad que se ha recolectado en la parte inferior del contenedor (underflow).

Diferencias entre espesadores y clarificadoresclarificadoresespesadoresMeta principalProducen rebalse con muy poco contenido en solidosProducen pulpa espesada con densidad uniforme relativamente altaAlimentacinAgua sucia o pulpa muy diluida (< 5% de solidos)Pulpas de densidad baja a media (10 a 25 % de solidos)RebalseMuy bajo contenido de solidos < 50 ppmSe toleran algunos slidos, la cantidad depende del destino del rebalsePulpa espesadaPulpa densidad media , (25 a 40 % de solidos))Pulpa de alta densidad (50 a 70 % de solidos)ESPESADORESEl flujo que entra a un espesador se denomina alimentacin o influente, en tanto el rebose se denomina efluente, sobrenadante u overflow. El hundido se llama lodo o underflow. La terminologa depende de la industria donde este instalado.

Espesadores

Son tanques de poca profundidad, donde se separa el lquido claro por su parte superior y la suspensin espesa queda en el fondo.La pulpa se alimenta en el centro por un pozo de alimentacin colocado hasta 1 m debajo de la superficie para causar la menor perturbacin posible.El lquido clarificado se derrama por la parte superior a un canal perifrico.Los slidos se asientan sobre el fondo del tanque y se descargan como pulpas espesas a travs de una salida central.El interior del tanque tiene 1 o ms brazos giratorios radiales.En cada brazo est suspendida una serie de aspas acondicionadas para arrastrar los slidos asentados hacia el cono de descarga y mantener la fluidez del material decantado en el fondo.En unidades grandes el mecanismo se soporta por un