Evaluación del proceso de clasificación de sólidos en un hidrociclón industrial

Abstract

El hidrociclón es uno de los equipos de clasificación más utilizados en la industria y en particular en el procesamiento de minerales. Posiblemente su principal característica es la de ser un equipo de separación de tamaños hidrodinámicos, lo cual le otorga una alta capacidad de producción, y diferentes niveles de eficiencia según sea su configuración geométrica, operacional y del tipo de material a clasificar. Sin embargo, y a pesar de tener múltiples aplicaciones, son pocos los estudios finalizados con éxito en cuanto a la modelación y simulación de sus principios hidrodinámicos, dado a que el comportamiento del flujo en su interior es bastante complejo. La mayoría de los modelos existentes son de carácter empírico, y usualmente no son aplicables a todos los casos de minerales. En el presente trabajo se presenta la validación entre datos experimentales y datos simulados para un hidrociclón de 40 mm, a concentraciones bajas. La experimentación se realizó en el centro industrial de la Unión donde se calculó el caudal, la densidad y la distribución del tamaño de partículas (DTP) y la simulación utiliza el Software comercial ANSYS FLUENT®, que utiliza el método de volúmenes finitos. Para el desarrollo del modelo se utiliza el modelo de esfuerzos de Reynolds (RSM) como modelo para evaluar la turbulencia, además del modelo estocástico de Lagrange o modelo de fase discreta (DPM) como modelo para la interacción de las partículas con la fase continúa, la simulación resulto ser un método eficaz para analizar la distribución de flujo, de presión y velocidades al interior de un hidrociclón. Los resultados obtenidos están muy cerca a los datos experimentales por lo que la aproximación realizada tiene alta correlación con el proceso real lo que le otorga un alto grado de validez en la práctica.