operacion de conminucion molienda i 2012 89484
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Molienda de MineralesMolienda de MineralesMolienda de MineralesMolienda de Minerales
Reducción Fina:
Molienda de Minerales
Reducción Fina:
Molienda de Minerales
2
Liberar especies minerales comerciablesdesde una matriz formada por minerales de
Por qué la Molienda Fina?Por qué la Molienda Fina?
pinterés económico y ganga.
La liberación de especies sulfuradas de cobrese logra a tamaños de 200 µm.
E t t ñ it l i l
Luis Magne O.Luis Magne O.
Estos tamaños permiten que el mineral seadhiera a burbujas en el proceso de flotación.
Por qué la Molienda Fina?Por qué la Molienda Fina?
Luis Magne O.Luis Magne O.
3
Por qué la Molienda Fina?Por qué la Molienda Fina?• La distribución granulométrica de producto
define la “oportunidad” de recuperar especiesminerales de interés (grado de liberación).
• El resultado de la molienda fina define la“Recuperación” del proceso de concentración.
• Las partículas no liberadas no seránrecuperadas, lo que representa perdidas para laempresa
Luis Magne O.Luis Magne O.
empresa.
• La eficiencia del proceso de reducción detamaño, determina en gran medida la eficienciadel proceso de concentración.
Molinos RotatoriosMolinos Rotatorios
• La molienda se realiza habitualmente encilindros rotatorios que utilizan diferentesqmedios moledores, los que son levantadospor la rotación del cilindro, para fracturar laspartículas minerales por medio de lacombinación de diferentes mecanismos defractura, principalmente:– Compresión - impacto
Luis Magne O.Luis Magne O.
– Abrasión
4
Molinos RotatoriosMolinos Rotatorios
• El medio de molienda puede ser:
El propio mineral (molinos autógenos)
Medio no metálico, natural o fabricado (molinosde pebbles o guijarros)
• Medio metálico (molinos de barras o de bolas de
Luis Magne O.Luis Magne O.
(acero).
Molinos RotatoriosMolinos Rotatorios
• Molino rotatorio:
– Molinos de barras
– Molinos de bolas
– Molinos de guijarros
– Molinos autógenos
– Molinos semiautógenos
• Posee forma cilíndrica o cónico - cilíndrica,
Luis Magne O.Luis Magne O.
que rota en torno a su eje horizontal.
5
Molinos RotatoriosMolinos Rotatorios
• Las condiciones de operación que se varíanpara cada aplicación específica son:
– Velocidad de rotación
– Tipo de revestimiento
– Forma y tamaño de los medios de molienda
– Nivel de llenado de carga
• La clasificación de los molinos rotatorios sebasa en:
Luis Magne O.Luis Magne O.
basa en: El tipo de medios de molienda utilizados
La razón largo – diámetro
El método de descarga.
Molinos RotatoriosMolinos Rotatorios
• Molinos de barras:
– Medios de molienda: barras de acero
– Cilindro largo : diámetro = 1,5 : 1 ó mayor
• Molinos de bolas:
– Medios de molienda: bolas de acero o de hierro fundido
– Cilindro largo : diámetro = 1,5 : 1 ó mayor
• Molinos autógenos:
– Medios de molienda: partículas del mismo mineral
Cili d l g diá t 0 5 1 ó
Luis Magne O.Luis Magne O.
– Cilindro largo : diámetro = 0,5 : 1 ó menor
• Molinos semiautógenos:
– Medios de molienda: bolas y el mismo mineral
– Cilindro largo : diámetro = 0,5 : 1 ó menor
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Evolución de Circuitos de Molienda
Evolución de Circuitos de Molienda
Transportea Proceso
ChancadoPrimario
(Mandíbulas)
Circuitos de Reducción de Tamaños:
Década del 60
ChancadoSecundario
(Conoestándar)
ChancadoTerciario
(ConoC corta)
Tolva de Finos
Molinode Barras
Molinode Bolas
A Flotación
Luis Magne O.Luis Magne O.
C. corta) de Barras
• Circuito Convencional:• Tronadura “convencional”• Chancador primario de mandíbulas• Chancadores de cono Symons• Molinos de 12 pies, 950 kW• Potencia equivalente en etapas de molienda• Circuito secundario directo• Clasificación en espirales.
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Transportea Proceso
ChancadoPrimario
(Mandíbulas)
Circuitos de Reducción de Tamaños:
Década del 70
(Mandíbulas)
ChancadoSecundario
(Conoestándar)
ChancadoTerciario
(Cono
Tolva de Finos
Molinode Bolas
A Flotación
Luis Magne O.Luis Magne O.
(ConoC. corta)
• Circuito Unitario:• Tronadura “convencional”• Chancador primario de mandíbulas• Chancadores de cono Symons• Molinos de bolas de 16,5 pies, 3.000 kW• Circuito secundario inverso• Clasificación en hidrociclón pequeño.
Transportea Proceso
• Circuito de Molienda SAG:• Tronadura “convencional”• Chancador primario giratorio• Molinos SAG de 36 pies, 11.200 kW
Circuitos de Reducción de Tamaños:
Década del 80
ChancadoPrimario
(Giratorio)
A Flotación
StockPile
Molino SAG
Molinos SAG de 36 pies, 11.200 kW• Molinos de bolas de 18 pies, 4.800 kW• Potencia primaria mayor a secundaria• Circuito secundario inverso• Batería de hidrociclones de 20 plg.
Luis Magne O.Luis Magne O.
Molinode BolasClasificador
8
Transportea Proceso
• Circuito de Molienda SAG:• Tronadura “convencional”• Chancador primario giratorio• Molinos SAG de 40 pies, 19.400 kW
Circuitos de Reducción de Tamaños:Circuitos de Reducción de Tamaños:Década del 90Década del 90
ChancadoPrimario
(Giratorio)
A Flotación
StockPile
• Molinos de bolas de 24 pies, 10.500 kW• Potencia primaria igual a secundaria• Chancador de pebbles (series modernas)• Circuito secundario inverso• Batería de hidrociclones de 26 plg.
Luis Magne O.Luis Magne O.
Molinode Bolas
Clasificador
Molino SAG
Transportea Proceso
ChancadoPrimario
• Circuito de Molienda SAG:• Tronadura selectiva• Chancador primario giratorio• Prechancado
M li SAG d 40 i 24 000 kW
Circuitos de Reducción de Tamaños:Circuitos de Reducción de Tamaños:Década del 2000Década del 2000
Primario(Giratorio)
A Flotación
StockPile
Prechancado(Cono
serie moderna)
• Molinos SAG de 40 pies, 24.000 kW• Molinos de bolas de 27 pies, 18.650 kW• Potencia primaria menor a secundaria• Chancador de pebbles (series modernas)• Circuito secundario inverso• Pebbles chancados a molino de bolas• Baterías de hidrociclones de 33 plg.
Luis Magne O.Luis Magne O.Molino
de Bolas
Clasificador
Molino SAG
9
Circuitos de Reducción de Tamaños:Década del 2010
• Circuito de Molienda HPGR-SAG:• Tronadura selectiva• Chancador primario giratorio• Prechancado con HPGR
M li SAG i
Transportea Proceso
ChancadoPrimario
• Molino SAG mayor potencia• Molinos de bolas mayor potencia• Potencia primaria menor a secundaria• Circuito secundario inverso• Pebbles al HPGR• Baterías de hidrociclones de 33 plg.
Primario(Giratorio)
A Flotación
StockPile
Prechancado(HPGR)
Luis Magne O.Luis Magne O.Molino
de Bolas
Clasificador
Molino SAG
Molinos de gran tamaño en ChileMolinos de gran tamaño en Chile
• Minera Anglo American Confluencia
1 Molino SAG: 40 x 23.5 pies; 21.400 kW
2 Molinos Bolas: 26 x 41 5 pies; 16 400 kW2 Molinos Bolas: 26 x 41,5 pies; 16.400 kW
• Minera Esperanza
1 Molino SAG: 40 x 26 pies; 23.500 kW
2 Molinos Bolas: 27 x 45 pies; 18.650 kW
Luis Magne O.Luis Magne O.
• Doña Inés de Collahuasi
1 Molino SAG: 40 x 24 pies; 20.900 kW
2 Molinos Bolas: 26 x 38 pies; 14.000 kW
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Definiciones BásicasDefiniciones BásicasDefiniciones BásicasDefiniciones Básicas
Velocidad de Operación de Velocidad de Operación de MolinosMolinos
Velocidad de Operación de Velocidad de Operación de MolinosMolinos
11
Velocidad CríticaVelocidad Crítica
• Es la velocidad de
Fuerza centrífuga, Fc
rotación a la cual la carga interna empieza a centrifugar en las paredes del molino y no son proyectadas
i t i
•Peso, P
Luis Magne O.Luis Magne O.
en su interior
• (en estricto rigor esto no es así).
Velocidad CríticaVelocidad Crítica
Fuerza centrífuga, Fc
mgFc
•Peso, P
Nw w
N
mgD
mw
ccc
c
c
22
22
Luis Magne O.Luis Magne O.
D
gNc
2
2
1
12
Velocidad CríticaVelocidad Crítica
Fuerza centrífuga, Fc
•Peso, P
m en Drpm D
pies en Drpm D
Nc
,2.42
,6.76
Luis Magne O.Luis Magne O.
D
Nivel de Llenado de CargaNivel de Llenado de CargaNivel de Llenado de CargaNivel de Llenado de Carga
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Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• Es la fracción de volumen efectivo total de lacámara de molienda ocupada por cargainterna
100moliendacámara de ectivo de Volumen ef
interna carga de aparente VolumenJ
Luis Magne O.Luis Magne O.
ap masa del lecho de partículas
volumen aparente del lecho de partículas
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• La porosidad de un lecho de partículas sedefine:
Volumen de intersticios en el lecho
Volumen aparente del lecho de partículasVolumen aparente del lecho de partículas
1 Volumen de partículas sólidas en el lecho
Volumen aparente del lecho de partículas
• La fracción de partículas sólidas en el lechose define:
Luis Magne O.Luis Magne O.
ap ( )1
• La densidad aparente es:
14
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• El volumen aparente del lecho se escribe:
Volumen aparente del lecho de medios de molienda = masa de medios de molienda en el lecho
densidad aparente del lecho de medios de molienda
• Reemplazando en la definición de nivel dellenado de carga:
Volumen aparente del lecho de medios de molienda = masa de medios de molienda en el lecho
b ( )1
Luis Magne O.Luis Magne O.
Jb
1001
masa de medios de molienda en el lecho
Volumen del molinob ( )
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• Nivel de llenado volumétrico de medios demolienda:
bb
mJ 100
Jb 100
1 masa de medios de molienda en el lecho
Volumen del molinob ( )
Luis Magne O.Luis Magne O.
mbb V
J)1(
100
15
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• La fracción de volumen efectivo total de lacámara de molienda ocupada por mineral
V l d l l h d í l d i lfc 100
Volumen aparente del lecho de partículas de mineral
Volumen del molino
fc 100
1
masa de mineral en el lecho
Volumen del molinom ( )
Luis Magne O.Luis Magne O.
mm
mc V
mf
)1(100
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• La fracción de intersticios del lecho de bolasocupados por mineral
V l t d l l h d tí l d i lU
Volumen aparente del lecho de partículas de mineral
Volumen de intersticios en el lecho de medios de molienda
Volumen aparente del lecho de partículas de mineralVolumen del molino
fc
100
Volumen de intersticios en el lecho de medios de molienda Volumen aparente del lecho de medios de molienda
Luis Magne O.Luis Magne O.
16
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• La fracción de intersticios del lecho de bolasocupados por mineral
f Volumen del molinoc
Volumen aparente del lecho de medios de moliendaVolumen del molino
100
Jb
U
f100
Volumen aparente del lecho de medios de molienda
c
Luis Magne O.Luis Magne O.
J
fU
b
c
Nivel de Llenado VolumétricoNivel de Llenado Volumétrico
• La masa de medios de molienda al interior deun molino es:
)1( V Jm bmbb
• La masa de mineral al interior de un molinoes:
Luis Magne O.Luis Magne O.
b
mbm
m Um
17
12
Nivel de Llenado Volumétrico y Consumo de Potencia
Nivel de Llenado Volumétrico y Consumo de Potencia
7
8
9
10
11
Pote
ncia
, MW
Luis Magne O.Luis Magne O.
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,505
6
Nivel de llenado total, %
• En molinos convencionales, el consumo depotencia:
Nivel de Llenado Volumétrico y Consumo de Potencia
Nivel de Llenado Volumétrico y Consumo de Potencia
potencia:
– Es definido básicamente por el nivel de llenado debolas.
• Variaciones en la potencia son causadas por:
– Características del mineral
Luis Magne O.Luis Magne O.
– Características del mineral
– Viscosidad de la pulpa.
18
Molinos de BarrasMolinos de BarrasMolinos de BarrasMolinos de Barras
Molinos de BarrasMolinos de Barras
Luis Magne O.Luis Magne O.
19
Molinos de BarrasMolinos de Barras
• Se utilizan para preparar la alimentación a losmolinos de bolas ( de tamaño pequeño):– El producto debía estar en el rango de 1 a 2 mm
(alimentación ideal para estos molinos de bolas).
• La alimentación óptima a los barras es aquellaen que el tamaño máximo no cause “separación”de las barras en la carga, que causa desgasteexcesivo y características cónicas de las barrasen los extremos. Esto produce:
– fractura de barras
Luis Magne O.Luis Magne O.
– pérdida de la capacidad de molienda en la zona dealimentación
– bloqueo de la boca (trunnion) de alimentación,restringiendo el flujo de alimentación al molino.
AccionamientosAccionamientos
• Son accionados por un conjunto piñón -corona: un motor sincrónico de baja velocidad (150 a 250
rpm) conectado al eje piñón del molino a través derpm) conectado al eje piñón del molino a través deun embrague neumático
un motor sincrónico o un motor de inducciónconectado a un reductor de velocidad y este al ejepiñón.
Luis Magne O.Luis Magne O.
20
Barras de MoliendaBarras de Molienda
• Las barras deben tener una longitud de 1,4 a1,6 veces el diámetro interno del molino
• Con longitud menores a 1,25D, el riesgo deentrabamiento adquiere un carácter muyimportante.
• 6 8 m (20 pies) de largo es el tamaño límite de
Luis Magne O.Luis Magne O.
• 6,8 m (20 pies) de largo es el tamaño límite delas barras de medios de molienda
Barras de MoliendaBarras de Molienda
• Longitudes mayores a 6,8 m:• no permiten un movimiento adecuado del molino en
el eje horizontal
l b f d d l d• las barras se fracturan destruyendo la zona dedescarga del equipo
• El largo de las barras es función de la calidad yde los límites de producción impuestos por losfabricantes.
Luis Magne O.Luis Magne O.
• De esta forma los molinos de barras de mayortamaño son de 15 x 21½ pies, usando barras de20 pies, con motores de 2.200 a 2.300 HP.
21
Barras de MoliendaBarras de Molienda
Diámetro efectivo delmolino
Longitud de las barrasL=1.25D L=1.4D
• Relación largo de la barra con el diámetro delmolino
Metros Pies Metros Pies Metros Pies3.81 12.5 4.76 15.6 5.33 17.53.96 13 4.95 16.2 5.54 18.24.11 13.5 5.14 16.9 5.75 18.94.27 14 5.34 17.5 5.98 19.64.42 14.5 5.53 18.1 6.19 20.34.57 15 5.71 18.8 6.40 21.04.72 15.5 5.90 19.4 6.61 21.74.88 16 6.10 20.0 6.83 22.4
Luis Magne O.Luis Magne O.
4.88 16 6.10 20.0 6.83 22.45.03 16.5 6.29 20.6 7.04 23.1
• El largo del molino debe ser 4 a 6 pulgadasmayor que la barra
Barras de MoliendaBarras de Molienda
• Desgaste de las barras:
Extremo alimentación: perfil de cono alargado yaplastado
E t d f d Extremo descarga: forma de cono
A los 2/3 de la longitud: sección elíptica
• Acumulación de pequeños trozos de barras:
Disminuye la densidad aparente del lecho de barras
Di i ió l d t i
Luis Magne O.Luis Magne O.
Disminución en el consumo de potencia
Limita el crecimiento de estos molinos por ladificultad de evacuar los trozos.
22
Nivel de Llenado de BarrasNivel de Llenado de Barras
• El nivel de llenado de barras es de 35 a 40%del volumen del molino, aunque se ha llegadohasta un valor de 45% en algunashasta un valor de 45% en algunasaplicaciones industriales.
• Los límites del nivel de llenado volumétricode carga son:
– cuidar que la abertura de alimentación permita quela alimentación entre al molino sin obstáculos, y
Luis Magne O.Luis Magne O.
– cuidar que la carga de barras no obstruya laabertura de descarga.
Molinos de BarrasMolinos de Barras
metros pies metros pies metros pies rpm %Cs 35% 40% 45%0,91 3,0 1,22 4,0 1,07 3,5 36,1 74,5 7 8 81 22 4 0 1 83 6 0 1 68 5 5 30 6 74 7 23 25 26
Potencia según carga de barras (HP)Diámetro de molino Largo de molino Largo de barra Velocidad del molino
1,22 4,0 1,83 6,0 1,68 5,5 30,6 74,7 23 25 261,52 5,0 2,44 8,0 2,29 7,5 25,7 71,2 57 61 641,83 6,0 3,05 10,0 2,90 9,5 23,1 70,7 114 122 1282,13 7,0 3,35 11,0 3,20 10,5 21,0 69,9 181 194 2042,44 8,0 3,66 12,0 3,51 11,5 19,4 69,3 275 295 3102,59 8,5 3,66 12,0 3,51 11,5 18,7 69,0 318 341 3592,74 9,0 3,66 12,0 3,51 11,5 17,9 67,5 344 369 3882,89 9,5 3,96 13,0 3,81 12,5 17,4 67,6 416 446 4703,05 10,0 4,27 14,0 4,11 13,5 16,8 67,0 507 544 5723,20 10,5 4,57 15,0 4,42 14,5 16,2 66,9 609 653 6873,35 11,0 4,88 16,0 4,72 15,5 15,9 66,8 735 788 8293,51 11,5 4,88 16,0 4,72 15,5 15,5 66,6 819 878 9243,66 12,0 4,88 16,0 4,72 15,5 15,1 66,4 906 972 10233,81 12,5 5,49 18,0 5,34 17,5 14,7 66,0 1093 1173 12343,96 13,0 5,79 19,0 5,64 18,5 14,3 65,6 1264 1356 14264,12 13,5 5,79 19,0 5,64 18,5 14,0 65,5 1385 1486 15624,27 14,0 6,10 20,0 5,94 19,5 13,6 64,9 1580 1695 1783
Luis Magne O.Luis Magne O.
, , , , , , , ,4,42 14,5 6,10 20,0 5,94 19,5 13,3 64,6 1715 1840 19354,57 15,0 6,10 20,0 5,94 19,5 13,0 64,3 1853 1988 2091
23
Recarga de BarrasRecarga de Barras
• La recarga de barras se realiza a través de laboca de descarga del molino, con el equipodetenido.
• Esto significa que por el hecho de detener elequipo se producen importantes pérdidas deproducción.
• En general se opta por hacer recargas cada
Luis Magne O.Luis Magne O.
• En general, se opta por hacer recargas cadatres o cuatro días para reducir pérdidas.
Velocidad de OperaciónVelocidad de Operación
• La velocidad de operación de estos molinosse encuentra en el rango de:– 72% de la velocidad crítica para molinos pequeños,
a 65% de la velocidad crítica para molinos demayor tamaño
• Esta variación está orientada a disminuir latasa de desgaste de los medios de molienda y
d i l í i l ibilid d d
Luis Magne O.Luis Magne O.
reducir al mínimo las posibilidades deentrabamiento de barras.
24
Aplicaciones de Molienda de Barras en Chile
Aplicaciones de Molienda de Barras en Chile
• La planta más importante (por tamaño) es laPlanta A-0 de División Chuquicamata.
Luis Magne O.Luis Magne O.
Molinos de BolasMolinos de BolasMolinos de BolasMolinos de Bolas
25
Molinos de BolasMolinos de Bolas
• No tienen las mismas restricciones de diseñoque los molinos de barras, debido a que notienen los problemas asociados a laslongitudes de los medios de moliendalongitudes de los medios de molienda.
• Pueden tener una mayor variación en larazón entre el largo y el diámetro (L/D) desde1:1 hasta valores superiores a 2:1.
• No existe una regla fija para elegir la razónL/D. Varía en general con:
Luis Magne O.Luis Magne O.
– el circuito usado
– el tipo de mineral
– el tamaño de alimentación y
– los requerimientos de molienda, en general.
Molinos de BolasMolinos de Bolas
• Inicialmente se trabajaba con molinos depebbles de mineral duro como medio demolienda.
• A inicios de 1900, se encontró que usandobolas de acero fundido en lugar de lospebbles, los molinos tomaban más potencia ydaban mayores capacidades de producción.
Luis Magne O.Luis Magne O.
• El molino de bolas contiene una cantidad demineral que se está fracturando y la finezadel producto depende de cuanto tiempo elmaterial permanece retenido en él.
26
Molinos de Bolas Descarga por Parrillas
Molinos de Bolas Descarga por Parrillas
Luis Magne O.Luis Magne O.
Molino de Bolas Descarga por Rebalse
Molino de Bolas Descarga por Rebalse
Luis Magne O.Luis Magne O.
27
Molinos de BolasMolinos de Bolas
• Las aplicaciones de molienda de bolasdescargan por parrillas o por rebalse.
Parrillas alto nivel Parrillas bajo nivel
Luis Magne O.Luis Magne O.Rebalse
Movimiento de la Carga InternaMovimiento de la Carga Interna
Hombro de
Catarata
Pie de Carga
Cascada
Carga
Luis Magne O.Luis Magne O.
28
Bolas de MoliendaBolas de Molienda
• El medio de molienda metálico más utilizadoes la esférica, pero pueden ser:– cilíndricas
– cónicas
– irregulares.
• Las bolas de molienda pueden fabricarse:– forjadas
– de hierro fundido
– de acero fundido.
• Deben tener una dureza razonablemente
Luis Magne O.Luis Magne O.
• Deben tener una dureza razonablementeuniforme a lo largo de su diámetro:– Buen desgaste: cuando salen del molino deber
tener alrededor de 16 mm, y deben presentar unaforma poligonal con, 8 a 12 caras, que deben serligeramente cóncavas.
Bolas de MoliendaBolas de Molienda
• La dureza de las bolas, varía desde bolasblandas de dureza Brinnell entre 350 a 450,hasta bolas duras, con durezas de alrededorde 700 Brinnell.
• Mayores durezas disminuyen la tasa dedesgaste abrasivo, pero le entregan a la bolamayor fragilidad, dejándola expuesta a
Luis Magne O.Luis Magne O.
mayores probabilidades de fractura.
29
Nivel de Llenado de BolasNivel de Llenado de Bolas
• Los molinos de bolas tienen una carga debolas que ocupa desde un 30 a un 45% delvolumen útil del molino.
0 10 20 30 40 500
200
400
600
800
1000
1200
Pot
enci
a, k
W
0 10 20 30 40 500
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Pot
enci
a, k
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
0 10 20 30 40 50
Fracción de llenado volumétrico, o/1
0 10 20 30 40 50
Fracción de llenado volumétrico, o/1
Molino de bolas de 12 x 18 pies
75% de velocidad crítica
Molino de bolas de 25 x 38 pies
75% de velocidad crítica
Velocidad de OperaciónVelocidad de Operación
• Se encuentra en el rango de 80% de lavelocidad crítica para molinos pequeños, a75% de la velocidad crítica para molinos demayor tamaño.
100
200
300
400
500
600
Pot
enci
a, k
W
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Pot
enci
a, k
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
Molino de bolas de 12 x 18 pies
33% de nivel de llenado
Molino de bolas de 25 x 38 pies
33% de nivel de llenado
0 20 40 60 80 1000
Fracción de la velocidad crítica, o/1
0 20 40 60 80 1000
Fracción de la velocidad crítica, o/1
30
Características de Molinos de BolasCaracterísticas de Molinos de Bolas
metros pies metros pies mm plg rpm %Cs 35% 40% 45% 35% 40% 45%0,91 3,0 0,91 3,0 50 2,0 38,7 79,9 7 7 7 8 8 91,22 4,0 1,22 4,0 50 2,0 32,4 79,1 19 20 21 22 24 251,52 5,0 1,52 5,0 50 2,0 28,2 78,1 42 45 47 49 52 541,83 6,0 1,83 6,0 50 2,0 25,5 78,0 80 85 89 93 99 103
Diámetro de molino Largo de molino Tamaño de bolas Velocidad del molino Descarga por Rebalse Descarga por ParrillaPotencia según nivel de llenado y por tipo de molino (HP)
2,13 7,0 2,13 7,0 50 2,0 23,2 77,2 137 145 151 158 168 1752,44 8,0 2,44 8,0 50 2,0 21,3 76,1 215 228 237 249 265 2752,59 8,5 2,44 8,0 50 2,0 20,4 75,3 250 226 277 290 308 3212,74 9,0 2,74 9,0 50 2,0 19,7 75,0 322 342 356 373 397 4132,89 9,5 2,74 9,0 50 2,0 19,15 75,0 367 390 406 425 453 4713,05 10,0 3,05 10,0 50 2,0 18,65 75,0 462 491 512 535 570 5933,20 10,5 3,05 10,0 50 2,0 18,15 75,0 519 552 575 602 640 6673,35 11,0 3,35 11,0 50 2,0 17,3 72,8 610 649 676 708 753 7843,51 11,5 3,35 11,0 50 2,0 16,75 72,2 674 718 747 782 832 8673,66 12,0 3,66 12,0 50 2,0 16,3 71,8 812 864 900 942 1003 10443,81 12,5 3,66 12,0 50 2,0 15,95 71,8 896 954 993 1040 1106 11523,96 13,0 3,96 13,0 50 2,0 15,6 71,7 1063 1130 1177 1233 1311 13654,12 13,5 3,96 13,0 64 2,5 15,3 71,7 1189 1266 1321 1379 1469 15324,27 14,0 4,27 14,0 64 2,5 14,8 70,7 1375 1464 1527 1595 1699 17714,42 14,5 4,27 14,0 64 2,5 14,6 70,8 1492 1588 1656 1730 1842 19214,57 15,0 4,57 15,0 64 2,5 14,1 69,8 1707 1817 1893 1980 2107 21964,72 15,5 4,57 15,0 64 2,5 13,9 69,8 1838 1956 2037 2132 2264 23634,89 16,0 4,88 16,0 64 2,5 13,5 68,9 2084 2217 2309 2417 2571 26785,03 16,5 5,18 16,0 64 2,5 13,2 68,7 2229 2370 2468 2585 2750 28635,18 17,0 5,18 17,0 75 3,0 13,0 68,7 2595 2764 2883 3010 3206 33445,33 17,5 5,18 17,0 75 3,0 12,7 68,1 2750 2929 3053 3190 3397 3542
Luis Magne O.Luis Magne O.
5,33 17,5 5,18 17,0 75 3,0 12,7 68,1 2750 2929 3053 3190 3397 35425,49 18,0 5,49 18,0 75 3,0 12,4 67,5 3077 3276 3414 3569 3800 3961
Recarga de BolasRecarga de Bolas
• Debido al desgaste que sufren los medios demolienda, se debe reponer una masa de bolascada cierto tiempo (recarga).
• Las tasas de desgaste varían de 280 a 1000• Las tasas de desgaste varían de 280 a 1000g/t, dependiendo principalmente de laabrasividad del mineral.
• La recarga debe introducirse al molinoestando en marcha.
• La forma ideal de hacer la recarga es la
Luis Magne O.Luis Magne O.
gcontinua durante la operación. Lo más usadoes la recarga diaria de bolas, acumulándosedurante 24 horas el desgaste de medios demolienda y reponiéndolas en una acción.
31
Consumo de Potencia de Molinos
Consumo de Potencia de Molinos
Consumo de Potencia en MolinosConsumo de Potencia en Molinos
8000
8500
475
500
3 19 11 39 19 59 4 19 12 39 20 59 5 19 13 39 21 59 6 19 14 395000
5500
6000
6500
7000
7500
Pote
ncia
, kW
300
325
350
375
400
425
450
Pot
enci
a, k
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
3:19 11:39 19:59 4:19 12:39 20:59 5:19 13:39 21:59 6:19 14:39
Tiempo02-01 03-01 04-01 05-01 06-01 07-01 08-01 09-01 10-01 11-01
300
Fecha
Molino de 21 pies de diámetro
(4 días de operación)
Molino de 9,5 pies de diámetro
(11 días de operación)
32
Consumo de Potencia en MolinosConsumo de Potencia en Molinos
12500
13000
13500
9500
10000
10500
11000
11500
12000
Pot
enci
a, k
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
Molino semiautógeno de 36 de diámetro, 12 horas de operación
2:47:20 5:34:00 8:20:40 11:24:20 14:11:00 16:57:40 19:44:20 22:31:009000
9500
Tiempo
Consumo de Potencia en MolinosConsumo de Potencia en Molinos
Luis Magne O.Luis Magne O.
33
Consumo de Potencia en MolinosConsumo de Potencia en Molinos
Luis Magne O.Luis Magne O.
Consumo de Potencia en MolinosConsumo de Potencia en Molinos
3.21092
1.0)937,01(33,7 LDJAJP bc c
Potencia y variables de operación:
• J: Nivel de llenado de carga
• c: Fracción de la velocidad crítica
• ρb: Densidad de medios de molienda
Luis Magne O.Luis Magne O.
• D: Diámetro del molino
• L: Largo del molino
34
Dimensionamiento de MolinosDimensionamiento de Molinos
Dimensionamiento de Molinos de Barras
Dimensionamiento de Molinos de Barras
• Se realiza en base al Work Index del mineral.
Ensayo estándar en molino de 12 plg, en seco. Wi válidopara:
Luis Magne O.Luis Magne O.
• Molino de 8 pies
• Molino descarga por rebalse
• Molienda en húmedo
• Circuito abierto
• Parámetro debe ser “escalado” para otras condiciones
35
Dimensionamiento de Molinos de Barras
Dimensionamiento de Molinos de Barras
• Se realiza en base al Work Index del mineral:
11
8080
1110
FPWE iD
h
tQ
t
kWhEkWPot
Luis Magne O.Luis Magne O.
),,,( bcbJPotfD
Dimensionamiento de Molinos de Bolas
Dimensionamiento de Molinos de Bolas
• Se realiza en base al Work Index del mineral.
Ensayo estándar en molino de 12 plg, en seco. Wi válidopara:
Luis Magne O.Luis Magne O.
para:• Molino de 8 pies
• Molino descarga por rebalse
• Molienda en húmedo
• Circuito cerrado
• Parámetro debe ser “escalado” para otras condiciones
36
Dimensionamiento de Molinos de Bolas
Dimensionamiento de Molinos de Bolas
• Se realiza en base al Work Index del mineral:
11
8080
1110
FPWE iD
h
tQ
t
kWhEkWPot
Luis Magne O.Luis Magne O.
),,,( bcbJPotfD
Molinos SemiautógenosMolinos Semiautógenos
37
Molino SemiautógenoMolino Semiautógeno
Estator
Rotor
CajónAlimentación
Descanso
Parrilla Interna
Descanso Descarga
Alimentación
Tapa Descarga
Luis Magne O.Luis Magne O.
Protección Motor
Revestimientos de Molinos SemiautógenosRevestimientos de Molinos Semiautógenos
Luis Magne O.Luis Magne O.
38
Revestimiento de Molinos SAG: FuncionesRevestimiento de Molinos SAG: Funciones
•Proteger el shell del molino contra el desgaste
•Transferir energía a la carga interna
•Controlar la distribución de intercambios de energía (eventos de molienda y/o desgaste)
•Retener los medios de molienda
Cl ifi l d (d fi í i d l bbl )
Luis Magne O.Luis Magne O.
•Clasificar el producto (define características de los pebbles)
•Controlar el nivel de llenado de carga total
•Determina la disponibilidad del molino
El Nivel de Llenado de BolasEl Nivel de Llenado de Bolas
• Década de 1980: 6 a 8%
• Desde 1995: 10 a 12%
• Actualmente: El máximo posible (hasta 20%)p ( )
• Aumentan las solicitaciones sobre el molino, los descansos, elsistema de lubricación, los revestimientos del cilindro yprincipalmente en la tapa de descarga
• Aumenta el consumo de potencia
Luis Magne O.Luis Magne O.
• Debe diseñarse un adecuado perfil de revestimientos del cilindro
• La velocidad de operación estará estrechamente relacionado con elnivel de llenado de bolas, el nivel de llenado de carga total y elperfil de los levantadores
39
El Tamaño de Bolas de RecargaEl Tamaño de Bolas de Recarga
• Actualmente hay capacidad de fabricación de bolas de hasta 6 plg
• El tamaño de bola de recarga evolucionó de:o Inicialmente de 4 a 5 plgo A comienzos del 2000 se uso bolas de 6 plgo Actualmente se usa mayormente bolas de 5 y
5¼ plg
• Al aumentar el tamaño de bola: disminuye el número de medios de molienda y el
número de contactos bola – mineral aumenta la energía de contactos bola – mineral
y bola - revestimiento
Luis Magne O.Luis Magne O.
Diámetro Volumen Peso Númeroplg cc kg bolas, 1 t
3.0 231.7 1.8 5533.5 367.9 2.9 3484.0 549.1 4.3 2334.5 781.9 6.1 1645.0 1,072.5 8.4 1205.5 1,427.5 11.1 906.0 1,853.3 14.5 69
Circuitos de Molienda Semiautógena
Circuitos de Molienda Semiautógena
40
Circuitos de Molienda SemiautógenaCircuitos de Molienda Semiautógena
Batería Hidrociclones
Producto
Batería Hidrociclones
Producto
Agua
PebblesAlimentación
Fresca
Agua
PebblesAlimentación
Fresca
Luis Magne O.Luis Magne O.
Circuito SAG
AguaAgua
Chancador de Pebbles
Batería Hidrociclones
Circuitos de Molienda SemiautógenaCircuitos de Molienda Semiautógena
Agua
Molino SAG
Harnero
Pebbles
Luis Magne O.Luis Magne O.
Agua
Circuito SAC
41
Agua
PebblesAlimentaciónFresca
Producto
Agua
PebblesAlimentaciónFresca
Producto
Circuitos de Molienda SemiautógenaCircuitos de Molienda Semiautógena
Batería Hidrociclones
AguaAgua
Molino de bolas
Molino SAGHarnero
Luis Magne O.Luis Magne O.
Circuito DSAG
Trituradorde Pebbles
Agua
Alimentación
Producto
Trituradorde Pebbles
Agua
Alimentación
Producto
Circuitos de Molienda SemiautógenaCircuitos de Molienda Semiautógena
Batería
Chancador dePebbles
Agua
AlimentaciónFresca
Pebbles
Agua
AlimentaciónFresca
Pebbles
Hidrociclones
Luis Magne O.Luis Magne O.
Circuito SABC-A• Aumenta capacidad de
tratamiento en ±15%
Molino de bolas
42
Chancadorde Pebbles
Agua
AlimentaciónFresca
Producto
Pebbles
Chancadorde Pebbles
Agua
AlimentaciónFresca
Producto
Pebbles
Circuitos de Molienda SemiautógenaCircuitos de Molienda Semiautógena
Batería Hidrociclones
AguaAgua
Molino de bolas
Luis Magne O.Luis Magne O.
Circuito SABC-B• Aumenta capacidad de tratamiento
en ±10%• Permite “administrar” la energía
disponible
Evolución de Circuitos de Molienda Semiautógena
Evolución de Circuitos de Molienda Semiautógena
43
• La generación de pebbles ha modificado fuertemente los conceptos de la molienda Semiautógena:
Evolución de los Circuitos de Molienda Semiautógena
Evolución de los Circuitos de Molienda Semiautógena
o Se utiliza el triturador de pebbles para reducir su efecto
o El triturador de pebbles permite aumentar la abertura de las parrillas de descarga (generando más pebbles y de mayor tamaño)
o Por tanto, se define modificar la granulometría de alimentación al molino semiautógeno:
Luis Magne O.Luis Magne O.
alimentación al molino semiautógeno:
Eliminando los tamaños intermedios
Eliminando los tamaños gruesos.
Evolución de los Circuitos de Molienda Semiautógena
Evolución de los Circuitos de Molienda Semiautógena
AlimentaciónFresca
AlimentaciónFresca
Chancadorde Pebbles
Pre Chancado
Pre Harnero
Agua
Producto
Agua
Producto
Batería Hidrociclones
de Pebbles
Molino SAG
Harnero
Luis Magne O.Luis Magne O.
Circuito con prechancado• Aumenta capacidad de tratamiento en ±13%
Molino de Bolas
44
• La generación de pebbles modifica aún más los conceptos de molienda semiautógena y convencional:
Evolución de los Circuitos de Molienda Semiautógena
Evolución de los Circuitos de Molienda Semiautógena
o Después de modificar la granulometría de alimentación al molino semiautógeno:
Eliminando los tamaños intermedios
Eliminando los tamaños gruesos.
o Finalmente ha implementado alternativas de modificar en
Luis Magne O.Luis Magne O.
el origen la granulometría y “dureza” del mineral (tronaduras de mayor energía)
Evolución Actual de los Circuitos de Molienda Semiautógena
Evolución Actual de los Circuitos de Molienda Semiautógena
Chancador primario:• Menor CSS posible
AlimentaciónFresca
Producto
AlimentaciónFresca
Producto
Tronadura:• Malla de tronadura• Factor de carga• Tipo de detonador
Luis Magne O.Luis Magne O.
Aplicación Concepto Mina - Planta• Aumenta capacidad de tratamiento en ±8%
AguaAgua
45
El Consumo de PotenciaEl Consumo de Potencia
Consumo de PotenciaConsumo de Potencia
11
12
13
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m.
6
7
8
9
10
11
Jb=12
Pot
enci
a, M
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
Consumo de potencia - nivel de llenadovolumétrico de carga
10 15 20 25 30 35 405
Nivel de Llenado Total, Jc, %
46
Consumo de PotenciaConsumo de Potencia
11
12
13
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m.
6
7
8
9
10
11
Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14
Pot
enci
a, M
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
Consumo de potencia - nivel de llenadovolumétrico de carga - Nivel de llenado de bolas
10 15 20 25 30 35 405
Jb=15
Nivel de Llenado Total, Jc, %
Consumo de PotenciaConsumo de Potencia
13
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9 r.p.m.13
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m.
6
7
8
9
10
11
12
Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15
Pot
enci
a, M
W
6
7
8
9
10
11
12
Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15
Pot
enci
a, M
W
Luis Magne O.Luis Magne O.
Consumo de potencia - nivel de llenadovolumétrico de carga - Nivel de llenado de bolas - Velocidad del molino
10 15 20 25 30 35 405
Nivel de Llenado Total, Jc, %
10 15 20 25 30 35 405
Nivel de Llenado Total, Jc, %
47
Clasificación de Tamaños
en Hidrociclones
Clasificación de Tamaños
en Hidrociclones
HidrociclónHidrociclón
Luis Magne O.Luis Magne O.
48
HidrociclónHidrociclón
Rebalse
Tubería de rebalse
Cámara dealimentación
Alimentación
Buscador devórtice
Revestimientode goma
Alimentación
Sección cónicasuperior
Revestimientode goma
Sección cónicainferior
Luis Magne O.Luis Magne O.
inferior
Revestimientode goma
Revestimientode goma
Apex
Anillo de ajuste
Descarga
HidrociclónHidrociclón
Descarga de finos y agua
2. Rotación de la pulpagenera altas fuerzascentrífugas en el ciclón
3. Los sólidos en suspensión sonconducidos hacia la pared y haciaabajo en una espiral acelerada
4. El líquido se mueve haciael centro y hacia arriba enun movimiento de vórtice
1. Entrada tangencial depulpa a alta presión
Luis Magne O.Luis Magne O.
abajo en una espiral acelerada
Descarga de sólidos gruesos
49
Eficiencia de ClasificaciónEficiencia de Clasificación
• Cortocircuito de Finos
– Partículas finas que aparecen en la descarga
• Cortocircuito de Gruesos
– Partículas gruesas que aparecen en el rebalse
Luis Magne O.Luis Magne O.
Batería de HidrociclonesBatería de Hidrociclones
Luis Magne O.Luis Magne O.
50
Batería de HidrociclonesBatería de Hidrociclones
Luis Magne O.Luis Magne O.
Batería de HidrociclonesBatería de Hidrociclones
Luis Magne O.Luis Magne O.
51
Batería de HidrociclonesBatería de Hidrociclones
Luis Magne O.Luis Magne O.
Operación de un HidrociclónOperación de un Hidrociclón
Luis Magne O.Luis Magne O.
52
Operación de un HidrociclónOperación de un Hidrociclón
100
10
Granulometrías: Alimentación DescargaRebalseA
cum
ulad
o pa
sant
e, %
Luis Magne O.Luis Magne O.
10 100 1000 10000 1000001
eba seA
Tamaño de partícula, µm
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