Simulación dinámica de una columna de flotación
Contenido principal del artículo
En este trabajo se describe el comportamiento dinámico en una columna de flotación a partir del desarrollo de un modelo matemático de parámetros distribuidos para la zona de colección y la zona de espumante. Para la solución del modelo se usó el método de los elementos finitos. El modelo propuesto incluye subprocesos tales como la colección y el desprendimiento partícula-burbuja, la coalescencia de burbujas en la región de espumante, entre otros. Para la simulación se subdivide cada zona de la columna de flotación en elementos de volumen, asumiendo cada elemento como un tanque de mezcla perfecta. Los resultados muestran que el modelo describe adecuadamente tanto el comportamiento de la zona de colección como la de espumante las cuales se encuentran relacionadas entre sí. Durante la validación del modelo se obtuvieron resultados satisfactorios al comparar los datos experimentales con los obtenidos a través de la simulación con bajos porcentajes de error (error promedio menor al 5%).
Piñeres, J., Barraza, J. Effect of pH, air velocity and frother concentration on combustible recovery, ash and sulphur rejection using column flotation. Fuel Processing Technology, 2012, (97), 30-37. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2012.01.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2012.01.004
Piñeres , J., Barraza , J., Bellich, S. Effect of diesel oil and mixture of alcohol-glycol ether on Colombian ultrafine coal leaning using a test-rig loop flotation column. Ingeniería e investigación 2022, (42), (e88273).https://doi.org/10.15446/ing.investig.v42n1.88273 DOI: https://doi.org/10.15446/ing.investig.v42n1.88273
Carvalho, T., Durão, F., Fernandes, C. Dynamic characterization of column flotation process: Laboratory case study. Minerals Engineering, 1999, (12), 1339-1346. https://doi.org/10.1016/S0892-6875(99)00121-1 DOI: https://doi.org/10.1016/S0892-6875(99)00121-1
Cruz, E. A comprehensive dynamic model of the column flotation unit operation. Ph.D. Thesis, 1997, Department of mining and minerals engineering, Virginia Polytechnique Institute and State University, Blacksburg, Virginia. A Comprehensive Dynamic Model of the Column Flotation Unit Operation (vt.edu)
Bouchard, J., Desbiens, A., Del Villar, R., Nunez., E. Column flotation simulation and control: An overview. Minerals Engineering, 2009, (22), 519-529.https://doi.org/10.1016/j.mineng.2009.02.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2009.02.004
Bouchard, J., Desbiens, A., del Villar, R. Column flotation simulation: A dynamic framework. Minerals Engineering, 2014, (55) 30–41. http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2013.07.021 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2013.07.021
Yahui, T., Maryam, A., Xiaoli, L., Fei, L., Stevan, D. Three-Phases Dynamic Modelling of Column Flotation Process. IFAC (International Federation of Automatic Control) PapersOnLine; 2018, (51), 99-104. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.09.399 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.09.399
Yianatos, J., Vallejos, P., Graub, R., Yañez, A. (2020). New approach for flotation process modelling and simulation, 2020, (156), 106482. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106482 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106482
Himmelblau, D., Bischoff, B. Process analysis and simulation. Chapter 4. 1968, John Wiley & Sons, New York.
Walas S, Modeling with differential equations in Chemical Engineering. 1991, Butterworth-Heinemann, Printed in the United State of America.
Dobby G., Finch J. Particle collection in columns, gas rate and bubble size effects. Canadian Metallurgical Quarterly, 1986, (25), 9-13. https://doi.org/10.1179/cmq.1986.25.1.9 DOI: https://doi.org/10.1179/000844386795430559
Dobby, G., Finch, J. Flotation column scale-up and modelling. CIM Bulletin, 1986, (79), 89-96. https://store.cim.org/en/flotation-column-scale-up-and-modelling
Finch, J. & Dobby, G. Column Flotation. 1990, Pergamon Press.
Patwardhan, A., Honaker, R. Development of a carrying-capacity model for column froth flotation. International Journal of Mineral Processing, 2000, (57), 275-293. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00081-2 DOI: https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00081-2
Calvo, M., Grecco, A. Predicción del comportamiento dinámico de una columna de flotación a través de un modelo matemático, 2015, [Undergraduate thesis, Universidad del Atlántico, Barranquilla, Colombia]. http://biblioteca.uniatlantico.edu.co
Yianatos, J., Finch, J., Dobby, G., Manqui X. Bubble size estimation in bubble swarm. Journal of Colloid and Interface Science, 1988, (126), 37 – 44. https://doi.org/10.1016/0021-9797(88)90096-3 DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9797(88)90096-3
Thomas, D. Transport characteristics of suspension: VIII. A note on the viscosity of Newtonian suspensions of uniform spherical particles. Journal of colloid and interface science, 1965, (20) 267 277. https://doi.org/10.1016/0095-8522(65)90016-4 DOI: https://doi.org/10.1016/0095-8522(65)90016-4
- Jorge Luis Piñeres, Wilfran Pertuz, Jeniffer Castro, Efecto del ph y el tiempo de agitación en la recuperación de material combustible y el rechazo de cenizas en una muestra de carbón utilizando coagulación hidrofóbica selectiva , Ingeniería y Competitividad: Vol. 20 Núm. 2 (2018): Ingeniería y Competitividad
Aceptado 2023-08-17
Publicado 2024-02-08
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los siguientes términos:
- Los autores conservan los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho de ser la primera publicación del trabajo al igual que licenciado bajo una Creative Commons Attribution License que permite a otros compartir el trabajo con un reconocimiento de la autoría del trabajo y la publicación inicial en esta revista. A partir del volumen 22 número 1 (2020), la revista adopta la licencia CC BY-NC-SA 4.0.
- Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
- Se permite y se anima a los autores a difundir sus trabajos electrónicamente (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su propio sitio web) antes y durante el proceso de envío, ya que puede dar lugar a intercambios productivos, así como a una citación más temprana y mayor de los trabajos publicados.