lab met ext unidad-i 2013

SERVICIO EN PLANTAS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO, CONMINUCIÓN

LABORATORIO DE METALURGIA EXTRACTIVA

UNIDAD I


PLANTA DE CONMINUCIÓN DE MINERALES

Conminución es un término general utilizado para indicar la reducción de tamaño de un mineral y que puede ser aplicado sin importar el mecanismo de fractura involucrado.

Entre los equipos de reducción de tamaño se incluyen, entre otros, chancadoras (trituradoras), molinos rotatorios de varios tipos, molinos de impacto y molinos de rodillos.

Proceso a través del cual se produce una de reducción de tamaño de las partículas de mineral, mediante trituración y/o molienda, con el fin de:

• Liberar las especies diseminadas.

• Facilitar el manejo de los sólidos.

• Obtener un material de tamaño apropiado y controlado.


Los productos minerales en bruto son chancados, molidos y/o pulverizados por varias razones.

Los objetivos más importantes para reducir de tamaños un mineral son:

a. Liberación del mineral valioso de la ganga antes de las operaciones de concentración.

b. Incrementar la superficie específica de las partículas, por ejemplo para acelerar la velocidad de reacción en los procesos de lixiviación, flotación, etc.

c. Producir partículas de mineral o cualquier otro material de tamaño y forma definidos.

Partículas libres: Son aquellas que están constituidas por una sola fase mineralógica, ya sea mineral valioso o ganga.

Partículas mixtas: Son aquellas que están constituidas por dos o más fases mineralógicas.


ETAPA DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO TAMAÑO MAYOR TAMAÑO MENOR

Explosión destructiva Infinito 1 m

Chancado primario 1 m 100 mm

Chancado secundario 100 mm 10 mm

Molienda gruesa 10 mm 1 mm

Molienda fina 1 mm 100 µm

Remolienda 100 µm 10 µm

Molienda superfina 10 µm 1 µm

Etapas de conminución

Las etapas de conminución se realizan para facilitar el manejo del material proveniente de la mina y luego, en sucesivas etapas de chancado y molienda, para separar mineral de la ganga.

TABLA QUE REPRESENTA UNA CLASIFICACIÓN BÁSICA DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS


Planta de Conminución de Minerales

El chancado es la primera etapa de la reducción de tamaño. Generalmente es una operación en seco y usualmente se realiza en dos o tres etapas, existiendo en algunos casos hasta cuatro etapas.

El chancado se realiza mediante máquinas pesadas que se mueven con lentitud y ejercen presiones muy grandes a bajas velocidades.

En el chancado primario de minerales se utiliza principalmente chancadoras de mandíbula. En el secundario, chancadoras de impacto. Mientras que en el chancado terciario se utilizan casi universalmente chancadoras de cono.

Alternativamente, cuando existe chancado cuaternario, las chancadoras utilizadas son de cono.


Chancadoras Primarias

Las chancadoras primarias se caracterizan por una aplicación de fuerza con baja velocidad a partículas que se ubican entre dos superficies o mandíbulas casi verticales, que son convergentes hacia la parte inferior de la máquina y que se aproximan y alejan entre sí con un movimiento de pequeña amplitud que está limitado para evitar el contacto entre mandíbulas. La trituradora de mandíbula es el chancador primario común.

TRITURADORA DE MANDÍBULA


Chancadoras Secundarias y Terciarias

Las chancadoras secundarias son más livianas que las máquinas primarias, puesto que toman el producto chancado en la etapa primaria como alimentación. El tamaño máximo normalmente será menor de 6 ú 8 pulgadas de diámetro y, puesto que todos los constituyentes dañinos que vienen en el mineral desde la mina, tales como trozos metálicos, madera, arcilla y barro han sido ya extraídos, es mucho más fácil de manejar.

Las chancadoras secundarias también trabajan con alimentación seca y su propósito es reducir el mineral a un tamaño adecuado para molienda o chancado terciario si el material lo requiere.

Chancadoras de cono

Las chancadoras usadas en chancado secundario y terciario son esencialmente las mismas, excepto que para chancado terciario se usa una abertura de salida menor. La mayor parte de chancado secundario y terciario (chancado fino) de minerales se realiza con chancadoras de cono.


Principio de la Clasificación de Minerales

El principio empleado en la clasificación para producir la separación, depende de la magnitud de los tamaños de la partículas que componen el sistema. Cuando se trata de tamaño grueso, la separación se produce por el impedimento físico de una superficie provista de aberturas, las que retienen sobre ella aquellas partículas con tamaños mayores que su abertura, en este caso la operación se denomina harneado. Cuando los tamaños de la distribución son relativamente pequeños, la separación se realiza haciendo uso de principios hidrodinámicos (Sedimentación), y la operación recibe el nombre de Clasificación.

SEPARADORES

Harneros: Apropiados para separar partículas de tamaño grueso (Chancado).

Clasificadores: Apropiados para separar partículas de tamaño fino (Molienda).

Hidrociclones, Espirales, Mesas, Conos Reichert .


PROCESOS DE CONCENTRACIÓN.

CONCENTRACIÓN POR GRAVEDAD

LÁMINA FLUENTE

Introducción.

Tanto los canales de concentración mineros (sluices) como los equipos que emplean una simple lámina fluyente (flowing film) son los equipos de concentración más antiguos que se conocen, pero aún hoy se siguen empleando en una amplia variedad de situaciones debido a su elevada eficiencia y sus bajos costes de operación.

Estos equipos se emplean en la concentración de minerales de elevada densidad relativa (titanio, oro, tungsteno, etc.).

Consideraciones Teóricas de la Lámina Fluyente

El comportamiento de las partículas sólidas en una suspensión va a depender en gran medida de la densidad de la pulpa y del tamaño de dichas partículas. En una verdadera suspensión, como aquellas donde se manejan partículas pequeñas, el comportamiento de las partículas dentro de una lámina fluyente va a venir dado por dos efectos: • El desplazamiento lateral de las partículas dentro del fluido, que está

determinado por el tiempo que emplean las partículas en atravesar la lámina fluida y alcanzar la superficie del fondo.


• La resistencia que ofrecen cada una de las partículas depositadas en el fondo a desplazarse más allá del lugar de sedimentación.

En el momento en que las partículas penetran en la lámina fluyente, su comportamiento inicial estará relacionado con el tamaño y densidad relativa de la partícula y la viscosidad de la lámina. El resultado global de todo ello será que las partículas más pequeñas se desplazarán más lejos que las partículas más grandes. El comportamiento de las partículas sobre el fondo va a depender también de si sólo existe sobre él una sola capa de partículas, que es el caso más habitual, o si se ha formado una capa de partículas sedimentadas entre las cuales percolarán las partículas de mayor densidad.

INFLUENCIA DE LA LÁMINA FLUYENTE SOBRE EL DESPLAZAMIENTO DE LAS PARTÍCULAS


Una lámina de agua que fluye sobre una superficie plana, se puede descomponer en laminillas de diferente velocidad de flujo; la laminilla próxima a la superficie del fondo tendrá velocidad cero e irá aumentando la velocidad de las mismas conforme nos alejamos de dicha superficie. Por dicha razón una partícula que se encuentra en suspensión se ve afectada por diferentes velocidades de flujo con lo que tenderá a volcar, sin embargo las partículas depositadas en el fondo estarán sometidas a un movimiento de rodadura o deslizamiento, o incluso en algunos casos un movimiento de saltación por parte del flujo.

ACCIONES SOBRE UNA PARTÍCULA SUMERGIDA EN RÉGIMEN LAMINAR


Durante la acción de rodadura o deslizamiento, a través de un flujo sin remolinos, las partículas mayores sufrirán esas acciones en una mayor proporción que las pequeñas y por consiguiente se desplazarán a más velocidad. Como es lógico, entre partículas de igual diámetro pero diferente densidad relativa, avanzarán más rápidamente las partículas más ligeras.

DISTRIBUCIÓN DE PARTÍCULAS DE DIFERENTES TAMAÑOS Y DENSIDADES BAJO LA INFLUENCIA DE UNA LÁMINA FLUYENTE.


Cuando suceda que la partícula es tan grande que sobresale de la lámina fluyente, entonces la acción del flujo será inferior que sobre aquellas partículas totalmente sumergidas y por lo tanto dicha partícula será llevada a una menor distancia.

A continuación describimos el funcionamiento, las aplicaciones más usuales, cómo llevan a cabo la separación de las partículas, etc. de algunos de los equipos más representativos en el proceso de minerales con lámina fluyente.

Mesa de Sacudidas (Shaking Tables)

Consiste básicamente en un tablero plano con una movimiento alternativo de atrás hacia delante y viceversa con el fin de separar las partículas finas pesadas de las partículas gruesas ligeras.

Las primeras mesas que surgieron eran movidas mecánicamente a través de un eje excéntrico que le imprimía a la mesa 75 sacudidas por minuto; estas mesas estaban suspendidas y se empleaban en la limpieza de carbón bituminoso (Bumping Tables), una mesa representativa fue la Mesa Campbell, pero quedaron en desuso a favor de las actuales mesas de movimiento diferencial.


La primera mesa de movimiento diferencial fue desarrollada entre 1896 y 1898 por Arthur Wilfley. Esta mesa fue diseñada para la concentración de mineral pero cuando fue equipada con un tablero para la limpieza de carbones se la conocía como mesa Massco.

Mesas Deister 99 suspendidas por cables (Cortesía de LMC).


A partir de la aparición de la mesa Wilfley, han aparecido en el mercado otros modelos como son las mesas: Garfield, Butchart, Deister-Overstrom, SuperDuty, Campbell, Buss, Plat-O y Overstrom Universal.

La mesa múltiple suspendida de cables ha eliminado las características indeseables de la mesa única soportada en el suelo, puesto que con el aumento de múltiples tableros verticalmente, la capacidad por unidad de superficie aumenta considerablemente y por otro lado con los cables se elimina la necesidad de construir cimentaciones robustas para soportar las vibraciones de las mesas.

MESA CONCENTRADORA SUPERDUTY DE DEISTER CONCENTRATOR (CORTESÍA DE LMC).


Estas mesas tiene unos listones que actúan como resaltes de la superficie denominados “riffles”. Estos riffles comienzan con una altura de aproximadamente 9.53 mm y van descendiendo hasta una altura aproximada de 1.6 mm en la zona de concentrado final.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN RIFFLE .


A la mesa se la somete a un movimiento de retorno muy rápido, es decir el movimiento hacia el concentrado final es bastante lento para transportar a la pulpa con él, y el retorno es muy rápido de forma que la mesa es movida en relación a la pulpa que hay encima de ella. De esta forma se consigue llevar la pulpa hacia el final de la mesa. Al tiempo que la pulpa avanza hacia la zona de los concentrados finales, los riffles van disminuyendo en altura con lo que el flujo de agua transversal van eliminando las partículas ligeras de la parte superior de la estratificación mientras las pesadas, situadas en el fondo, se van desplazando hacia el concentrado final.

Principio del Proceso de Separación con Mesas

La explicación más aceptada de forma general de la acción de una mesa de concentración es que cuando el mineral se ha distribuido sobre la mesa, en forma de abanico, gracias al movimiento diferencial (avance lento-retorno rápido) y al flujo de agua transversal, las partículas consiguen estratificarse en capas detrás de los resaltes de la mesa o riffles. La lámina de agua irá separando sucesivamente las partículas más ligeras de las capas superiores estratificadas.


DISTRIBUCIÓN DE LAS PARTÍCULAS SOBRE UNA MESA CONCENTRADORA


ESTA AGUA ESTÁ FORMADA POR UN LADO, EL AGUA CONTENIDA EN LA PULPA DE ALIMENTACIÓN Y POR OTRO LADO, POR EL AGUA QUE SE APORTA INDEPENDIENTEMENTE (DRESSING WATER).

LA ALIMENTACIÓN DE PULPA Y DE AGUA SE LLEVA A CABO A LO LARGO DE LA PARTE SUPERIOR DE LA MESA. LA CAPA DE PARTÍCULAS QUE LLEGA A LA ZONA DE ACABADOS, PROBABLEMENTE NO SERÁ MÁS GRUESA DE UNA O DOS PARTÍCULAS DE MINERAL.

LA ESTRATIFICACIÓN CASI PERFECTA DE LAS PARTÍCULAS QUE SE OBTIENE CON LA MESA [SE DA CUANDO TENEMOS UNA ALIMENTACIÓN CLASIFICADA EN UN RANGO PRÓXIMO, POR EJEMPLO: ENTRE 9.5 (mm) Y 0.355 (mm); Y HAY POCA CANTIDAD DE MEDIOS, ES DECIR PARTÍCULAS CON DENSIDADES PRÓXIMAS], ES IMPROBABLE QUE SE LLEVE A CABO ÚNICAMENTE CON LAS ACCIONES DEL MOVIMIENTO DE LA MESA Y DE LA LÁMINA DE AGUA POR LO QUE DEBEN INTERVENIR OTRAS ACCIONES.

SEGÚN BIRD Y DAVIS, POSTULAN QUE SÓLO UNA PARTE DEL FLUJO DE AGUA VA A CIRCULAR POR LA PARTE SUPERIOR DE LA CAPA DE MINERAL, EL RESTO CIRCULARÁ A TRAVÉS DE LOS INTERSTICIOS CREADOS POR LAS PARTÍCULAS.


DICHOS INTERSTICIOS SON MAYORES EN LA PARTE ALTA DE LA CAPA DE MINERAL QUE EN LA ZONA INFERIOR DE LA MISMA; POR LO QUE LAS CORRIENTES SERÁN MÁS RÁPIDAS ARRIBA QUE ABAJO, LLEVANDO A CABO UNA ACCIÓN DE CLASIFICACIÓN DE PARTÍCULAS POR TAMAÑOS SEGÚN LA DISTINTAS CAPAS. ESTAS CORRIENTES TRANSPORTARÁN A MAYOR VELOCIDAD, ENTRE RIFFLE Y RIFFLE, LAS PARTÍCULAS FINAS LIGERAS QUE AQUELLAS PESADAS DEL MISMO DIÁMETRO.


ESTRATIFICACIÓN Y SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA:

AUNQUE LA ESTRATIFICACIÓN, DEBIDA A LA ACCIÓN CASI HORIZONTAL DE LA MESA Y AL FLUJO DE AGUA EN UN PLANO PARALELO A LA MISMA, NO ES SUFICIENTE PARA EXPLICAR COMPLETAMENTE LA SEPARACIÓN TAN PRECISA QUE SE ALCANZA CON UNA MESA; ES SIN EMBARGO EL PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA MESA, AL IGUAL QUE LA SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA ES EL PRINCIPIO FUNDAMENTAL DEL JIG. AUNQUE ESTOS PRINCIPIOS SON DE CARACTERÍSTICAS DIAMETRALMENTE OPUESTAS, UNA MESA PROBABLEMENTE EMPLEA EL PRINCIPIO DE SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA EN UNA PEQUEÑA EXTENSIÓN. LOS EFECTOS DE CADA UNO DE ESTOS FENÓMENOS SOBRE LAS DISTINTAS PARTÍCULAS QUE SE ENCUENTRAN SOBRE LA MESA SON:

ESTRATIFICACIÓN: DEPOSITA LAS PARTÍCULAS GRUESAS ARRIBA Y LAS PARTÍCULAS PEQUEÑAS ABAJO CON IGUAL DENSIDAD. FÁCIL ESTRATIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS PEQUEÑAS PESADAS; DIFÍCIL POR SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA.

SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA: DEPOSITA LAS PARTÍCULAS GRUESAS ABAJO Y LAS PARTÍCULAS PEQUEÑAS ARRIBA CON IGUAL DENSIDAD. FÁCIL SEPARACIÓN DE LAS PARTÍCULAS GRANDES PESADAS POR SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA, DIFÍCIL POR ESTRATIFICACIÓN.


ESTRATIFICACIÓN Y SEDIMENTACIÓN OBSTACULIZADA ENTRE RIFFLES

La sedimentación obstaculizada podría añadir la función fundamental de llevar las partículas finas y ligeras a la parte superior de la capa mineral.

Las partículas grandes y ligeras son llevadas a la zona superior por la estratificación.


SISTEMAS DE ACCIONAMIENTO:

LOS PRINCIPALES MECANISMOS DE ACCIONAMIENTO DE LAS MESAS SON:

SISTEMA WILFLEY: EN EL QUE EL MOVIMIENTO ES TRANSMITIDO A TRAVÉS DE UN SISTEMA PITMAN DE BIELA-EXCÉNTRICA A UNAS PLACAS DE ARTICULACIÓN.

SISTEMA PLAT-O: EL MOVIMIENTO SE REALIZA POR UN RODILLO EXCÉNTRICO SOBRE UNA QUICIONERA MÓVIL ALREDEDOR DE UN EJE, LA CUAL COMUNICARÁ SU MOVIMIENTO A UNA PIEZA VERTICAL QUE ESTARÁ UNIDA AL BASTIDOR DE LA MESA.

SISTEMA 88 DE DEISTER CONCENTRATOR: EL MOVIMIENTO ES TRANSMITIDO A LA MESA A TRAVÉS DE UNA SERIE DE CONTRAPESOS EXCÉNTRICOS QUE ROTAN A DIFERENTE VELOCIDAD Y UNIDOS POR ENGRANAJES. ESTE SISTEMA EQUIPA A MESAS QUE ESTÁN SUSPENDIDAS DEL TECHO.


MESAS CONCENCO 88 PARA LAVADO DE CARBÓN (CORTESÍA DE LMC)


TIPOS DE MESAS:

Hay diferentes tipos de mesas, las cuales se van a diferenciar en la forma de la misma, el tipo de estriado, dirección del estriado, etc. Algunas de las más conocidas son la mesa Wilfley, la mesa Butchard, la mesa Deister-Overstrom, la mesa Plat-O, mesa SuperDuty, mesa Concenco 88, mesa Deister 999, etc.

La mesas más antiguas estaban revestidas con linóleo y los listones o riffles eran de madera, más recientemente los riffles son de caucho y están pegados al revestimiento de la mesa, el cual también es de caucho. Actualmente se tiende a mesas construidas en una sola pieza (incluidos los riffles) de poliuretano, evitándose los problemas de pérdida o combado de los listones así como su mayor impermeabilidad y resistencia a la abrasión.

FACTORES DE OPERACIÓN:

o Movimiento vibrante horizontal:

Carrera lenta hacia adelante y carrera rápida hacia atrás,

250-300 golpes por minuto,

longitud del recorrido de 10 – 25 mm.

o Flujo de agua:

75 % agua de la alimentación, 25 % agua de lavado (dressing water).


o Pendiente de la mesa:

La mesa está inclinada ligeramente hacia la zona de rechazo (concentrado de mineral).

la mesa está ligeramente elevada a lo largo de la línea de movimiento desde el extremo de la alimentación hasta el extremo del concentrado.

o Riffles:

Su altura y espaciado son variables importantes.

Obstaculizan el avance de las partículas pesadas.

Las mesas para el concentrado de mesas se emplean en el tratamiento de minerales de estaño, hierro, tungsteno, tantalio, mica, bario, titanio, zirconio, oro, plata, uranio, etc. Sin embargo su mayor empleo se encuentra en el lavado de carbones.

Espirales Humphreys (Spirals)

Los concentradores de espiral emplean la lámina fluyente como medio de separación gravimétrica de partículas de diferente densidad.

No deben confundirse con los clasificadores de espiral (Spiral classifier) que normalmente separan partículas de diferente tamaño.


Un concentrador de espiral, también conocido como espiral Humphreys, consiste básicamente en una o más artesas (troughs) de sección semicircular que describen una trayectoria helicoidal vertical alrededor de una columna central que sirve de soporte. Para aumentar la capacidad por unidad de superficie de planta, las espirales pueden estar compuestas por uno, dos o tres canales helicoidales alrededor de una columna común. Las espirales Humphreys pueden estar construidas en configuraciones de tres, cinco, siete o más vueltas.

Las espirales comenzaron a emplearse en 1943 en la industria mineral para el tratamiento de arenas ricas en cromo y posteriormente se ha empleado para la concentración de oro, plata, estaño, ilmenita, rutilo, circón, monacita, hierro, barita, fluorespato y fosfato. También ha tenido una importante introducción en el lavado de carbones (eliminación de cenizas y pirita) desde su primera aplicación en 1947 en la Hudson Coal Company.


Para tener una primera estimación del grado de éxito que se puede obtener con la espiral, se puede recurrir a la siguiente expresión:

Donde ∆ρ = Diferencia de densidad, ρ = densidad relativa de la partícula. Según el valor de ∆ρ tendremos la siguiente tabla:

Tabla 1: Tipo de separación según el valor de ∆ρ

∆ρ = ρ partícula pesada / ρ partícula ligera

Valor de ∆ρ Separación 2.0 Excelente1.5 Buena 1.1 Pobre


BANCADA DE ESPIRALES HUMPHREYS LC3000 (CORTESÍA DE CARPCO)


No existe un tamaño de partículas que representa una frontera entre la aplicación de estos dos principios, si no que más bien esta queda definida principalmente por la eficiencia de los equipos, la magnitud y la naturaleza de la operación.

Existe una gran variedad de propósitos que justifican una separación por tamaños en la industria minera, los principales son:

1. Prevenir la entrada de finos a las etapas de reducción de tamaño, así se evita la formación de lamas y se aumenta la capacidad y eficiencia del proceso.

2. Prevenir que los gruesos pasen a la siguiente etapa, en circuito cerrado en operaciones de reducción de tamaño.

3. Preparar un material de rango de tamaño más estrecho para aumentar la eficiencia de otras operaciones en el procesamiento de minerales: flotación, concentración, gravitacional, etc.


Clasificación en Harneros:

Es una operación de amplio uso industrial, presentando una gran variedad de equipos. Se realiza normalmente sobre materiales gruesos, perdiendo eficiencia rápidamente con la disminución del tamaño de la partícula.

En forma simple, un harnero es una superficie con una multiplicidad de aberturas de una cierta dimensión, de tal forma que al pasar un sistema particulado sobre ella, retendrá encima las partículas con tamaños mayores que la abertura, dejando pasar las de tamaño menor. Esta superficie está constituida por barras paralelas, placas perforadas o mallas de alambre.


Las superficies con aberturas pequeñas son por naturaleza más caras y de menor resistencia física, presentando además, en la operación una alta tendencia a bloquearse con partículas retenidas. Esto hace que la operación de harneo se vea en la práctica restringida a materiales con tamaños mayores de 250 micrones.

La placa perforada es también, otro tipo de superficie de separación utilizada en la industria, estas placas pueden ser, de acero con aberturas circulares o cuadradas y cada vez con mayor frecuencia de goma de poliuretano debido a su resistencia al desgaste por abrasión e impacto, menor ruido y menor peso.

Objetivos del harneado:

Los principales objetivos del harneado son:

1. Impedir que el material que no haya sido suficientemente chancado pase a otra de reducción de tamaño.

2. Prepara el material con un rango estrecho de tamaño para alimentar ciertos procesos de concentración.

3. Trasladar desde la alimentación hasta un chancador aquel material que ya cumple con las especificaciones del producto.

4. Separar el material en una serie de productos finales de tamaño específico.


TAMIZAJE

El tamizado es un método físico empleado para separar mezclas de sólidos cuyas partículas tienen distintos tamaños. Se utiliza un tamiz, aparato que consta de tres partes. El Cedazo, el Recipiente y la Tapa.

Los tamices se clasifican por el número de mallas que lleve el cedazo por centímetro cuadrado, consiste en hacer pasar un mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz, las partículas de menor tamaño pasan por los orificios de tamiz, atravesándolo y las partículas de mayor tamaño quedan retenidas por él mismo.

Por lo tanto, los resultados están sujetos a errores y depende de:

1. La cantidad de partículas alimentadas.

2. La frecuencia de la vibración.

3. El tiempo de tamizado.


TAMICES

El método consiste en hacer pasar en hacer pasar una muestra de peso conocida a través de una serie de tamices de diferentes aperturas colocadas uno sobre otro, siendo el primero el de orificios mayores. Después de un determinado tiempo de agitación que permite que las partículas caigan a través de los tamices de diferentes aperturas, se pasa el contenido de cada nivel, y como se sabe con exactitud la apertura de cada malla, se puede establecer la frecuencia de la partícula que ocurren en cada intervalo de tamaño, y con esto se obtienen la distribución de tamaño de partícula. Las principales desventajas de este método son:

a. Es complicado medir polvo seco por debajo de la malla Nº 400 (38 micras), y con el tamiz en húmedo los resultados para estos valores dan muy poca reproductibilidad y son complicados de realizar.

b. Existen grandes tiempos de medidas o pequeños tiempos de respuestas que caen a través del tamiz.

c. No se produce una correcta distribución de peso, esto puede dar resultados extraños en partículas con forma de bastón.

MOLIENDA

La molienda es la operación final de reducción de tamaño o la liberación de las partículas valiosas del mineral, para proceder a su concentración. En ésta etapa es necesario reducir su tamaño de 1”, 3/4”, 1/2”, 3/8”, 1/4”, hasta un producto de 40 a 80 % -200 mallas.

La molienda se produce normalmente en tambores rotativos, los mismos que pueden utilizar los siguientes medios de molienda: El propio mineral (molienda autógena) y medios metálicos (barra o bolas de acero).

Los medios de molienda o elementos triturantes deben golpearse entre sí, en esto se diferencian éstas máquinas de las de chancado, en las cuales las superficies triturantes por el mecanismo que las mueve nunca llegan a tocarse.

El producto del chancado del mineral, se almacena en la tolva de finos de donde cae por un shute a la faja transportadora que alimenta al molino de barras o bolas.

Entre el shute y la faja hay una compuerta para medir la cantidad de mineral que se va tratar en la planta.


Los procesos de molienda se clasifican en:

1. Molienda convencional:

a. Molienda de barras.b. Molienda de bolas.

2. Molienda no convencional :

a. Molienda Semi-autógena.b. Molienda autógena.

Los molinos se diferencian por sus condiciones físicas dentro del proceso de molienda, estas son:

a) Altura.

b) Dimensiones.

c) Capacidad.

d) Recubrimientos interiores .

e) Consumo de energía .

f) Agentes trituradores (barras, bolas, propio mineral).

g) Granulometría de productos.


MOLINO DE BOLAS


Molinos de Barras:

Los molinos de barras, como ya hemos visto anteriormente, son grandes tubos cilíndricos, dispuestos horizontalmente. Están construidos en base a planchas de acero, protegidas contra el desgaste y la corrosión por revestimientos metálicos intercambiables.

MOLINO DE BARRAS TÍPICO (CORTESÍA DE FULLER-TRAYLOR)


REDUCCIÓN DE TAMAÑO.

La cámara cilíndrica gira alrededor de su eje horizontal apoyada en los extremos sobre unos cojinetes cilíndricos que descansan sobre unos soportes.

Parámetros que caracterizan a un Molino de Barras:

A continuación vamos a describir una serie de parámetros técnicos que caracterizan a un molino de barras y hay que tener en cuenta para un funcionamiento adecuado:

o Velocidad Crítica:

Es aquella velocidad de giro mínima alcanzada por el molino, de forma que la fuerza centrífuga creada es suficiente para conseguir que las partículas queden adheridas a los revestimientos del molino.

Es lógico que si queremos moler el mineral; la velocidad a la que gire el molino deberá estar por debajo de dicha velocidad crítica, normalmente viene definida a través de un porcentaje de su velocidad crítica.

Los molinos de barras suelen trabajar con velocidades comprendidas entre 62 - 68% de la velocidad crítica.


o Volumen de la Carga:

Nos indica el volumen que ocupa la carga de barras en el interior del molino, considerando también los huecos vacíos existentes entre las barras y viene expresado en tanto por ciento(%) respecto al volumen total interior.

El volumen de llenado con el molino en reposo (en vacío) es menor que cuando el molino esta girando (en carga) con la misma carga de barras.

La relación que nos da el volumen de la carga en vacío es la siguiente:

(4.2) Mc DH CV· 126113.(%)

Siendo:

Hc = Distancia interior máxima entre la parte superior del revestimiento y la parte superior de la carga en reposo.

DM = Diámetro interior del molino.

Los molinos de barras trabajan con un grado de llenado comprendido entre en 35-40 %.


Comportamiento de la carga de barras en un molino en carga

o Tamaño de Alimentación:

El tamaño óptimo de alimentación según Allis Chalmers lo podemos obtener mediante la siguiente expresión:

D80 = Abertura de la malla por la que pasa el 80 % de la alimentación (micras).

wi = Índice de Bond.


o Cuerpos Moledores:

Estos equipos van a necesitar el empleo de elementos que favorezcan el trabajo de molienda. Estos elementos o cuerpos moledores suelen ser:

o Barras:

Están fabricadas de acero con alto contenido en carbono. Poseen un alto límite elástico para evitar que se tuerzan las barras evitando que se rompan o se traben con otras barras.

Los molinos de barras se emplean para moliendas más gruesas.

o Longitud de las barras:

La longitud del molino medida interiormente entre revestimiento debe ser mayor que la longitud de las barras en un valor comprendido entre 10 y 15 cm.


Clasificación en función de la descarga y Aplicaciones: La clasificación de los molinos de barras, según el tipo de alimentación y descarga es la siguiente:

o El Molino descarga por rebose.

o Trabajo en circuito cerrado para producir tamaños comprendidos entre 0.3-0.8 (mm).

MOLINO DE DESCARGA POR REBOSE ALIMENTADO CON TUBO


Molino de descarga periférica extrema

Se emplea en circuito abierto para producir tamaños máximos de 1-3 mm y en circuito cerrado para obtener tamaños máximos de 0.4-1 mm.

La descarga se realiza gracias a la abertura de rejillas perimetrales.

MOLINO DE BARRAS CON DESCARGA PERIFÉRICA


CIRCUITOS TÍPICO DE MOLINOS DE BARRAS (CORTESÍA DE NORDBERG).


Molinos de bolas

Los molinos de bolas van a presentar algunas características comunes con los molinos de barras; sin embargo las diferencias serán mayores que las semejanzas. Se van a emplear para obtener una granulometría de mineral comprendida entre 0-30 µm y 0-200 µm.

Los molinos de bolas también serán tambores cilíndricos o cilindro-cónicos con paredes interiores revestidas por los blindajes o revestimientos. Los cuerpos moledores serán de forma esférica (bolas) o de formas cilíndricas, cónicas o irregulares.

MOLINO DE BOLAS (CORTESÍA DE FULLER-TRAYLOR)


Parámetros que caracterizan a un molino de bolas:

Los principales parámetros que van a caracterizar a un molino de bolas serán los siguientes:

Velocidad Crítica:

Es aquella velocidad de giro mínima alcanzada por el molino, de forma que la fuerza centrífuga creada es suficiente para conseguir que las bolas queden adheridas a los revestimientos del molino. La expresión que nos proporciona el valor de la velocidad crítica, para un molino de bolas dado, es la siguiente:

Donde:

V = Velocidad crítica, r.p.m.

DM = Diámetro del molino, m. (medido entre los revestimientos internos).

Los molinos de bolas suelen trabajar con velocidades comprendidas entre un 72-77 % de la velocidad crítica, dependiendo del diámetro del molino.


Volumen de la Carga:

Nos indica el volumen que ocupa la carga de bolas en el interior del molino, considerando también los huecos vacíos existentes entre las bolas y viene expresado en tanto por ciento (%) respecto al volumen total interior.

El volumen de carga con el molino en reposo (en vacío) es menor que cuando el molino esta girando (en carga) con la misma carga de bolas.

La relación que nos da el volumen de la carga en vacío es la siguiente:

Los molinos de bolas trabajan con un grado de llenado comprendido entre un 40-45 % (descarga por rebose) y puede llegar en algunos casos hasta el 50 % (descarga por rejilla).

Siendo:

1. Hc = Distancia interior máxima entre la parte superior del revestimiento y la parte superior de la carga en reposo.

2. DM = Diámetro interior del molino.


Tamaño de Alimentación:

El tamaño óptimo de alimentación según Allis Chalmers, lo podemos obtener mediante la siguiente expresión:

D80 = Abertura de la malla por la que pasa el 80% de la alimentación, en micras (µm).

wi = Índice de Bond; (kWh/ton).


CIRCUITOS TÍPICOS PARA MOLINOS DE BOLAS (CORTESÍA DE NORDBERG)


Dimensionado de un Molino de Bolas

Para dimensionar un molino hay que estudiar los parámetros siguientes:

1. Diámetro y Longitud del molino.

2. Granulometría del producto obtenido.

3. Potencia absorbida y Tamaño de las bolas

Diámetro y Longitud

El diámetro y la longitud de un molino están relacionados de la forma que hemos comentado anteriormente:

Las relaciones varían desde ligeramente inferiores a 1:1 (L/D):

Hasta bastantes mayores de 1:1 (L/D):


lab met ext unidad-i 2013

Documents