Rediseño de punto de transferencia en sistema de correas transportadoras de mineral de cobre, mediante método de elementos discretos (DEM)

Abstract

El presente trabajo consiste en el rediseño de un punto de transferencia que presenta problemas de atollo. Dicho elemento forma parte de un sistema de correas transportadoras en una operación minera de cobre, específicamente, la línea que conduce el mineral chancado a la pila de lixiviación, en que el material manejado es altamente cohesivo. Se utilizó el Método de Elementos Discretos (DEM por sus siglas en inglés) como herramienta de diagnóstico de problemas en el punto de transferencia de estudio, y en la validación de su rediseño. Todo esto mediante simulaciones en el software libre LIGGGHTS. Desarrollar una simulación DEM es un proceso complejo, ya que para reproducir el comportamiento del material de estudio, se dispone de modelos considerablemente simplificados, lo que se debe principalmente a limitaciones computacionales, en que modelos más sofisticados no podrían ser calculados o incrementarían en exceso los costos de la simulación. Para manejar esto, se lleva a cabo una metodología de estudio del material y de la aplicación con la que se está trabajando, lo que finalmente entrega como resultado información para escoger parámetros de entrada en el software (propiedades del material, modelo de contacto, forma de partículas, etc.) que reproduzcan de manera adecuada el comportamiento real del material. Dicha metodología, consiste en una serie de ensayos de laboratorio, simulaciones computacionales y análisis de los sistemas involucrados con el material. Particularmente, para el caso de estudio de este trabajo, se aplicó la metodología de estudio del material (a mineral de cobre chancado) y de la aplicación en cuestión (punto de transferencia con problemas de atollo), con lo que se logró determinar y validar los parámetros que reproducen el comportamiento del material en LIGGGHTS. Posteriormente se procedió a diagnosticar los problemas del punto de transferencia, en que la información obtenida fue utilizada para llevar a cabo el rediseño, considerando además, los criterios de diseño en puntos de transferencia hallados en bibliografía. Por último se evaluó el rediseño mediante simulaciones llevadas a cabo en LIGGGHTS, en las que se reprodujo condiciones nominales y críticas, para la operación y propiedades del material. Se obtuvo que el caso nominal presentó un funcionamiento adecuado en todos los parámetros evaluados, entre los más importantes se tienen los ángulos y velocidades de impacto del material con el chute y con la correa, espacio suficiente para el flujo de material en sección transversal del chute, y carga centrada del material en correa de recepción. Para el caso crítico, este no presentó atollo, ni dificultades para continuar en funcionamiento.