minericapituloiv

PROCESAMIENTO DE MINERALES MINERALURGIA I Ing. Nataniel Linares Gutirrez

1

CAPITULO IV

CONMINUCION DE MINERALES - TRITURACIN 4. OBJETIVO. Al concluir el estudio del presente captulo, el estudiante estar en condiciones de interpretar y manejar las teoras de la conminucin para el clculo de la energa consumida por la reduccin de tamao; comprender y estar en condiciones de operar, controlar y cuantificar las operaciones de Trituracin-Cribado, determinar cargas circulantes en circuitos de trituracin, evaluar la eficiencia de trituracin, la eficiencia de cribado, seleccionar equipos para cada una de las operaciones antes indicadas, as como realizar los balances de materia correspondientes. 4.1. INTRODUCCION. La reduccin de tamao tiene una importancia vital en Procesamiento de Minerales y por tanto, lo es tambin en la Mineralurgia por ser parte de l, debido a que una roca mineralizada (mena) para liberar el mineral valioso tiene que ser reducida de tamao, de modo que pueda ser separado por algn mtodo de concentracin. Pero para lograr esta reduccin de tamao se necesita entregar energa al proceso, por lo tanto esta energa especfica se convierte en un parmetro controlante de la reduccin de tamao y granulometra final del producto en cada etapa de Conminucin. As por ejemplo, Rose y Sullivan han demostrado que en las etapas de chancado y molienda convencional, la energa mecnica entregada a las partculas de un mineral supera entre 100 y 1000 veces el consumo terico de energa requerida para crear nuevas superficies, es decir, que la eficiencia de utilizacin durante la fragmentacin de la roca slo es de alrededor del 1% de la energa mecnica entregada al equipo. Por lo que muchos investigadores han concluido que gran parte de la energa mecnica suministrada a un proceso de conminucin se consume en vencer resistencias indeseables o nocivas de diversos tipos, tales como:

Deformaciones elsticas de las partculas antes de romperse. Deformaciones plsticas de las partculas, que originan posteriormente la ruptura de las

mismas. Friccin entre las partculas. Vencer la inercia de las partes mviles de la mquina. Deformaciones elsticas de la mquina. Produccin de ruido, calor y vibraciones de la instalacin. Roce entre partculas y elementos mviles de la mquina. Prdidas de eficiencia en la transmisin de la energa elctrica y mecnica.

Lo anterior nos indica la importancia de establecer correlaciones apropiadas entre la energa especfica (Kw-h/ton) consumida en un proceso de conminucin y la correspondiente reduccin de tamao alcanzada en dicho proceso, a objeto de determinar la eficiencia energtica de los respectivos equipos, facilitar su apropiada eleccin y proyectar su correcto dimensionamiento a escala industrial. 4.2. CONMINUCION DE MINERALES. Con el trmino Conminucin se designa a la reduccin de tamao de rocas grandes ( 1m) a fragmentos pequeos (de solo unos cuantos micrones) y segn Bond, la conminucin se define como el proceso en el cual la energa cintica-mecnica de una mquina es transferida a un mineral produciendo en l fricciones internas y calor que originan su ruptura. En la Fig. 4.1 se muestra esquemticamente el proceso de conminucin. Como podemos ver, una mquina de conminucin efecta la reduccin de tamaos a travs de compresin lenta, impactos de alta velocidad y a esfuerzos de corte o cizalla.

El rol de la conminucin y de las operaciones unitarias relacionadas a ella es de gran importancia, puesto que es posible liberar los minerales valiosos de los estriles y preparar las superficies y el


2

tamao de las partculas para los procesos posteriores de concentracin del mineral valioso o la disolucin del metal valioso(lixiviacin), y en trminos de costos de operacin estas operaciones unitarias representan la mayor fraccin de los costos totales (> 60 %) en el procesamiento de minerales, debido al alto consumo de energa.

MQUINA DECONMINUCIN

ENERGA

MINERAL GRUESO MINERAL FINO

Fig. 4.1. El proceso de conminucin En esta operacin de rotura del mineral, encontramos una relacin que muestra la limitacin energtica, la cual se puede expresar como:

Partcula grande + Energa Partculas ms pequeas + sonido + Calor Si esto fuera cierto, no debera ser correcto restar toda la energa del calor y el sonido producidos de la energa total de un proceso de fragmentacin con el objeto de obtener un valor neto de la energa. BeKe (1964) propuso la cifra de 0,6% como la cantidad de energa consumida utilizada en la reduccin terica dimensional. Austin (1964) dio un valor de menos del 3% como la proporcin de la energa total utilizada con este fin. En consecuencia, es generalmente aceptado que la energa real consumida en la operacin de fragmentacin es baja en comparacin con la energa total consumida. En consecuencia, la conminucin de minerales consta de las siguientes etapas, en concordancia con la proposicin de R.T.Hukki (1961):

Fig. 4.1.a. Forma general de la relacin Energa-Reduccin de tamao de partcula

La reduccin de tamao despus de la fragmentacin con explosivos, continua con la trituracin la cual se lleva a cabo por compresin de la mena contra superficies rgidas (chancadoras) o por

Explosin o voladura de a 1,0 m Trituracin o chancado

o Primario, de 1,0m a 100 mm. o Secundario, de 100 mm a 10 mm. o Terciario, de 10mm a 5 mm.

Molienda

Primaria, de 10 5 mm a 1 mm. Secundaria, 1 mm a 100 m Remolienda, de 100 m a 10 m


3

impacto contra superficies, con un recorrido de movimiento rgidamente forzado (chancadoras de impacto), figura 4.1.b.

Fig. 4.1.b. Esquematizacin de la reduccin de tamao de partcula mineral. En consecuencia, esto contrasta con la molienda, la cual se lleva a cabo por abrasin e impacto de la mena mediante el libre movimiento moledor tal como barras, bolas, pebbles y guijarros, constituyendo la etapa final de liberacin del mineral, tal como se muestra en la figura 4.1.c.

Fig. 4.1.c. Esquematizacin de la liberacin del mineral valioso Por otro lado, debemos entender por Liberacin a la separacin del mineral valioso de la ganga mediante la fragmentacin de la mena en una mquina de conminucin, pero como la liberacin no es del 100% se le expresa por el grado de liberacin que es el porcentaje de partculas individuales del mineral valioso en forma libre.

Generalmente en la naturaleza los minerales presentan distintos amarres entre los valiosos y los no valiosos y que a su vez pueden estn formando diversas fases slidas, tal como podemos ver en la figura 4.1.b., que al triturarse nos van a dar siempre partculas no liberadas, denominadas mixtas o intermedias.

La conminucin a travs de las operaciones de trituracin y molienda es empleada para fracturar o romper estos agregados de minerales para de una manera tcnicamente ptima se alcance su liberacin con la menor cantidad posible de mineral de ganga. La conminucin de minerales puede llevarse a cabo en medio hmedo o en seco, dependiendo la decisin de lo siguiente:


4

Fig. 4.1.b. Diferentes tipos de amarres de partculas vistas despus del fracturamiento.

Tipo del mineral a procesar o del producto a obtener. Caractersticas fsicas y qumicas del mineral. Requerimientos del proceso ulterior o subsiguiente. Efecto del mineral en el equipo de conminucin como:

o Abrasin o Corrosin o Compactacin o Forma, distribucin de tamaos y calidad del producto a obtenerse. o Factores econmicos. o Condiciones climticas. o Disponibilidad de agua.

Factores ambientales y de seguridad tales como: Ruidos. Polvos. Vibracin excesiva.

4.2.1. MECANISMO DE LA CONMINUCION DE MINERALES. Para establecer los mecanismos de la conminucin de minerales, se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:


5

1. Los minerales poseen estructuras cristalinas y sus energas de unin se deben a los diferentes tipos de enlace que participan en la configuracin de sus tomos. Estos enlaces interatmicos son efectivos solo a corta distancia y pueden ser rotos mediante la aplicacin de esfuerzos de tensin o compresin.

2. Desintegrar una partcula necesita menos energa que la predicha tericamente, debido a que todos los minerales presentan fallas o grietas, que pueden ser macroscpicas o microscpicas.

3. Las fallas son sitios en que se concentran los esfuerzos aplicados, que al ser aumentados causan su propagacin y con ello la desintegracin de la partcula.

4. Cuando la fractura ocurre, la energa almacenada se puede transformar en energa libre superficial, que es la energa potencial de los tomos en estas superficies creadas. Estas superficies frescas son entonces ms reactivas y aptas para la accin de los reactivos de flotacin o lixiviacin.

De ah que, los mecanismos que estn presentes en un evento de conminucin son:

Fractura. Astillamiento. Abrasin

La fractura, es la fragmentacin de un trozo de mena en varias partes debido a un proceso de deformacin no homognea. Los mtodos de aplicar fractura en una mena son:

1. Compresin. 2. Impacto. 3. Cizalla o corte.

COMPRESION. La aplicacin de esfuerzos de compresin es lenta. Normalmente se produce en mquinas de chancado en las que hay una superficie fija y otra mvil. Da origen a partculas finas y gruesas; donde la cantidad de material fino se puede disminuir reduciendo el rea de contacto utilizando superficies corrugadas.

Fig. 4.2. Esquema de la accin de esfuerzos de compresin. IMPACTO. Es la aplicacin de esfuerzos compresivos a alta velocidad, de modo que la partcula

absorbe ms energa que la necesaria para romperse. El producto, normalmente es muy similar en tamao.

Fig. 4.3. Esquema de la accin de esfuerzos de impacto.


6

CIZALLA. El corte o cizalla ocurre como un esfuerzo secundario al aplicar esfuerzos de compresin y de impacto. Produce gran cantidad de finos y generalmente, no es deseable.

F

F

Fig. 4.4. Esquema de la accin de esfuerzos por cizalla. Astillamiento, se produce por la aplicacin de esfuerzos fuera del centro de la partcula. Abrasin, se produce abrasin cuando el esfuerzo de cizalla se encuentra concentrado en la

superficie de la partcula. En las partculas pequeas las grietas tienden a desaparecer, quedando solamente las fallas del material, lo que las hace ms duras a estas partculas.

En consecuencia, la dureza del mineral queda definida por:

La distribucin de esfuerzos. La distribucin de fallas y grietas, y El tamao de la partcula.

4.2.2. EXPRESION DEL CONSUMO DE ENERGIA-TAMAO DE PARTICULA. De lo anterior, resulta importante establecer relaciones confiables entre la energa especfica (Kw-h/ton) consumida en un proceso de conminucin y la correspondiente reduccin de tamao alcanzada en dicho proceso, a objeto de determinar la eficiencia energtica de los respectivos equipos, facilitar la eleccin apropiada y proyectar el correcto dimensionamiento a escala industrial. De ah que, la teora de la conminucin o pulverizacin se ocupa fundamentalmente de la relacin entre la energa consumida y el tamao de alimentacin dado. Se han expuesto varias teoras, pero en realidad, ninguna es enteramente satisfactoria. Entre ellas tenemos las siguientes:

Teora de Rittinger. Teora de Kick. Teora de Bond.

Estas tres teoras o postulados tienen su base en la proposicin emprica que est dada por:

dE Cdxx n

= (4.1)

Donde:

dE = Cambio infinitesimal de energa aplicada a la conminucin. C = Constante. dx = Cambio infinitesimal de tamao de partcula. n = Constante.


7

A. POSTULADO DE RITTINGER. Von Rittinger en 1867 postul a la primera ley de la conminucin de minerales, la cual establece lo siguiente:

La energa especfica consumida en la reduccin de tamao de una mena es directamente proporcional a la nueva superficie especfica creada.

Esta teora considera solamente cuerpos slidos homogneos isotrpicos y sin fallas. Matemticamente se puede escribir.

ER = CR (2 - 1) (4.2) Donde:

ER = Energa suministrada por unidad de volumen. CR = Constante. 2 = Superficie especfica final. 1 = Superficie especfica inicial. 2 - 1 = Nueva superficie especfica producida.

En este caso, como las partculas son de forma irregular, por lo tanto, el rea superficial est dada por:

S = s d2 y el volumen est dado por:

V = v d3 Por lo tanto:

= = = =

SM

SV

dd

xds

s

s v

s

s v

2

3 3

1 (4.3)

Donde:

s = Factor de forma superficial. v = Factor de forma volumtrico.

Reemplazando (4.3) en (4.2) se obtiene:

Ed d

CRs

s v f iR=

1 1 (4.4)

E Kd dR R f i

=

1 1 (4.5)

Donde:

di = Tamao promedio de la alimentacin. df = Tamao promedio del producto. KR = [s /v s ] CR

El mismo valor se obtiene al reemplazar n = 2 en la ecuacin (4.1).

B. POSTULADO DE KICK. En 1874 Kirpichev y en 1885 Kick propusieron independientemente una segunda teora, conocida como el postulado de Kick, la cual establece que:


8

La energa requerida para producir cambios anlogos en el tamao de cuerpos geomtricamente similares es proporcional al volumen de estos cuerpos

Esto significa que iguales cantidades de energa producirn iguales cambios geomtricos en el tamao de un slido. Matemticamente est dado por:

E KVVK K

=

log

1

2

(4.6)

Donde:

EK = Consumo de energa especfica entregada. Kk = Constante V1 = Volumen inicial de la partcula. V2 = Volumen final de la partcula.

Si reemplazamos n = 1 en la ecuacin (4.1) se obtiene:

E KddK K

=

ln

1

2

(4.7)

Que es una forma de expresar la segunda ley de la conminucin. Comentario. Varios investigadores han demostrado que estas dos leyes se aplican en casos especficos de conminucin. As, la teora de Kick se cumple para molienda de partculas menores que 1 micrn; del mismo modo, la teora de Rittinger aparentemente es vlida para partculas gruesas (chancado). C. POSTULADO DE BOND. En 1950, Fred.C. Bond plante la llamada tercera teora de la conminucin, la cual se enuncia as:

La energa consumida para reducir el tamao 80 % de un mineral o mena, es inversamente proporcional a la raz cuadrada del tamao 80%; siendo este ltimo igual a la abertura de malla en micrones, que deja pasar el 80% en peso de las partculas.

Es decir:

E Kd dB B p f

=

1 1 (4.8)

Bond consider que no existen rocas ideales ni iguales en forma, y que la energa consumida era proporcional a la longitud de las nuevas grietas creadas; de ah que, bas su teora en tres principios, los que a su vez emergieron de mecanismos observados durante la reduccin de tamao de las partculas de mena. Estos principios se enuncian a continuacin: Primer principio Puesto que se debe entregar energa para reducir de tamao, todas las

partculas de un tamao finito tendrn un nivel de energa al cual se deber aadir la energa de los productos. Slo una partcula de tamao infinito tendr un nivel de energa cero. Esquemticamente su representaciones muestra en la figura 4.5:

Donde:

W = Energa expresada en Kw-h/ton entregada a la mquina que reduce el material de un tamao de alimento a un tamao de producto.

Wt = Nivel de energa de un tamao determinado, o energa entregada en Kw-h/ton para obtener un tamao de producto desde un tamao tericamente infinito. Wi = Trabajo expresado en Kw-h/ton realizado para reducir un material de un tamao

infinito a un tamao de 100 micrones. El ndice de trabajo establece la resistencia de


9

un material a la ruptura.

Wt(100) = Wi

Wt(P)

Wt(F) W

Tamao infinito Tamao F Tamao P Tamao de 100 m

Fig. 4.5. Esquema para el primer principio de Bond. Dado que una partcula de tamao finito ha debido obtenerse por fractura de una partcula de tamao mayor, todas ellas han debido consumir una cierta cantidad de energa para llegar al tamao actual. Se puede considerar, entonces, que todo sistema de partculas tiene un cierto registro o nivel energtico correspondiente a toda la energa consumida para llevar las partculas a su tamao actual. Solamente una partcula de tamao infinito tendr un nivel energtico de cero. Esto es:

Nivel de energade los

Productos

Nivel de energadel

Alimento= +

Energa entregadapara la

Conminucin

Wt(P) = Wt(F) - W

W = Wt(P) - W(F) (4.9)

Segundo principio. El consumo de energa para la reduccin de tamao depende de la longitud

de las nuevas grietas. Como la longitud de la grieta es proporcional a la raz cuadrada de la nueva superficie producida, la energa especfica requerida es inversamente proporcional a la raz cuadrada del dimetro de partcula del producto menos la del alimento, tendremos:

WKdt P p

( ) = (4.10)

WKdt F f

( ) = (4.11)

al reemplazar (4.10) y (4.11) en (4.9) se obtiene:

WKd

Kdp f

= (4.12)


10

Tercer principio. La falla ms dbil de la mena determina el esfuerzo de ruptura pero no su Wi, el cual es determinado por la distribucin de fallas en todo el rango de tamao involucrado y corresponde al promedio de ellas. Segn Bond, el Wi - ndice de trabajo - es una constante propia del mineral que es igual a los Kw-h/ton de mena alimentada, que se requiere para romper dicha mena desde un tamao infinito a un tamao promedio que en un 80% sean inferiores de 100 micrones. Esto es:

W WK

t iB

( )100

1100

110

= =

=

KB = 10 Wi (4.13)


WWd

Wd

Wd d

i

p

i

fi

p f

= =

10 1010

1 1

W WP Fi

=

10

1 1

80 80

(4.14)

Donde:

W = Son los Kw-h/ton utilizados en la conminucin. Wi = ndice de trabajo de Bond en Kw-h/ton. dP = P80 = Tamao del producto en m que pasa el 80%. dF = F80 = Tamao del alimento en m que pasa el 80%.

O

=

8080

10101,1FP

WW i ; Kw-h/t

Como podemos ver, la Tercera Ley de la Conminucin desarrollada por Bond, tiene un carcter netamente emprico y su objetivo fue llegar a establecer una metodologa confiable para dimensionar equipos y circuitos de conminucin. Razn de reduccin Definiendo ahora la razn de reduccin del 80%, Rr = R80, como la razn entre las aberturas de los tamices por las cuales pasan el 80% del mineral alimentado y producto de la conminucin, respectivamente se tendr:

80

8080 P

FRRr == (4.15)

F80 = Rr P80 (4.16)


W WP

xR

Rir

r

=

100 1

80

(4.17)

Aqu, el trmino Wi (ndice de trabajo) depende tanto del material (resistencia a la fractura) como del equipo de conminucin utilizado, debiendo ser determinado experimentalmente para cada aplicacin requerida.


11

4.3. CHANCADO O TRITURACION. El chancado o trituracin es una operacin metalrgica unitaria principal que constituye la primera etapa de preparacin mecnica en el proceso de conminucin, cuya funcin es la reduccin de grandes trozos de roca como de 1,5 m a fragmentos pequeos del orden de 6,35 mm a 9,5 mm y empezar con la liberacin de los minerales valiosos de la ganga, utilizando fuerzas de compresin. Es una operacin en seco. Esta operacin se lleva a cabo en mquinas robustas y pesadas denominadas chancadoras o trituradoras que se mueven lentamente en una trayectoria fija y que ejercen grandes presiones a bajas velocidades. La energa que se gasta en la trituracin es convertida en gran parte en sonido y calor, por lo que se acepta generalmente que la eficiencia de chancado es muy baja.

4.3.1. ETAPAS DEL CHANCADO. En funcin del tamao de trozos de mineral tratado, las etapas del chancado pueden ser:

Chancado primario. Chancado secundario. Chancado terciario. Chancado cuaternario

Sin embargo, estas etapas deben ser determinadas por un nmero entero, el radio o razn de reduccin Rr = F80 / P80 el cual puede variar en diferentes circunstancias de operacin, pero normalmente es aproximadamente de 2 a 3 para chancadoras de mandbula y de 3 a 4 para chancadoras giratorias y de cono. Un programa de reduccin de tamao en chancado es el que se muestra en la tabla 4.1.

Tabla. 4.1. Programa de trituracin o chancado.

ETAPA TIPO DE

CHANCADORA F P Rr

Primaria De Mandbula Giratoria

1,5 m 60 pulgadas

152 a 101 mm 6 pulg. a 4 pulg.

6 a 8

Secundaria Cono estndar Hidropnica

304,8 mm 12 pulgadas

101 a 19 mm 4 pulg. A pulg.

6 a 8

Terciaria Cnica de cabeza corta De rodillos

152 mm 6 pulg.

25,4 a 3,2 mm 1 pulg. a 1/8 pulg.

4 a 6

Cuaternaria Cnica Cabeza corta Gyradisc De rodillo

76,2 mm 3 pulg.

12,7 mm a m20 pulg. a m20

Estos datos son slo referenciales, puesto que para una Planta Concentradora en particular se determina en funcin de las caractersticas de dureza, humedad del mineral tratado y capacidad de tratamiento, principalmente.... CHANCADO PRIMARIO. En esta operacin se fragmenta el mineral de mina en la gran minera a cielo de 1,5 m a 228,6 mm y en minera subterrnea de 254 mm a 304,8 mm a tamaos menores de 10 a 15 mm, esto es con radio de reduccin en minera a cielo abierto de 6 a 8 y en minera subterrnea de 2 a 2,5. Esta operacin se efecta en chancadoras de mandbula generalmente en la pequea minera y mediana minera, y trituradoras giratorias en la gran minera. Generalmente operan en circuito abierto. TRITURADORAS DE MANDIBULA O QUIJADA. Este tipo de mquinas producen la fragmentacin del mineral por compresin y los elementos molturadores no se juntan y que estn constituidos por dos mandbulas con muelas una fija y la otra


12

mvil, situadas en forma divergente formando un ngulo de aproximadamente 26; tal como se muestra en el esquema de la figura 4.6.

La mandbula mvil se aleja a una velocidad que depende del tamao de la mquina, acercndose a la mandbula fija, fracturando el mineral contenido entre ellas, luego la mandbula mvil se aleja de la fija, permitiendo el avance del material triturado hacia la zona inferior que es ms estrecha, repitiendo este hecho o ciclo hasta que el mineral abandona la mquina por la abertura de descarga.

Las chancadoras de mandbula se clasifican por el mtodo de apoyar la quijada mvil. Esto es:

Chancadora Blake, en la que la quijada mvil est apoyada en la parte superior y de ese modo tiene un rea recibidora fija y una abertura de descarga variable.

Chancadora Dodge, en la que la quijada mvil est apoyada en la base, dndole una rea de alimentacin variable, pero el rea de entrega fija. Se utiliza slo en laboratorios.

Chancadora universal, en la que la quijada mvil est apoyada en una posicin intermedia y as tiene un rea recibidora y de entrega variable.

Chancadora Blake de doble articulacin (Toggle), donde el movimiento oscilatorio de la quijada mvil es efectuado por el movimiento vertical del pitman hacia arriba y hacia abajo ocasionado por la excntrica.

La trituradora Blake fue patentada por W. E. Blake en 1858 y en la mayor parte de la chancadoras de quijada utilizadas hoy en da se encuentran con solamente algunas variaciones de detalles de la forma bsica.

Fig. 4.6. Esquema de Chancadora de Quijada. Fig 4.7. Chancadora de laboratorio e industrial

Fig. 4.8. Chancadora de quijada de simple toggle Fig. 4.9. Chancadora de doble toggle

En estas trituradoras, para vencer los problemas de atoramiento cerca de la descarga, algunas veces se usan muelas curvadas, donde el extremo ms bajo de la quijada mvil es cncavo mientras que la mitad inferior opuesta de la quijada fija es convexa, esto permite una gradual reduccin de tamao a medida que el material se acerca a la salida, minimizando as las oportunidades de atoramiento.


13

Una chancadora de quijada es un equipo pesado para cargas extremas de trabajo y por lo tanto su construccin es slida. Por lo general se estructura principal est hecha de planchas soldadas de acero templado. Las quijadas se construyen de acero fundido y tienen muelas responsables de acero al manganeso. Esta muelas por lo general son acanaladas o corrugadas, sobre todo cuando se emplea para minerales duros y abrasivos.

La velocidad de las chancadoras de quijadas vara inversamente con el tamao y generalmente queda entre 100 y 350 R.P.M. El principal criterio para determinar la velocidad ptima es que a las partculas se les debe dar suficiente tiempo para moverse hacia abajo en la cmara de la trituradora hasta una nueva posicin.

La amplitud mxima de giro de la quijada (Throw) se determina por el mineral que se est chancando y por lo general se ajusta cambiando la excntrica, el cual vara de 1 a 7 cm dependiendo del tamao de la mquina y es ms alto para material plstico y duro; ms bajo para mena dura y quebradiza. Mientras ms grande sea el throw o carrera habr menos peligro de atoramiento, puesto que el mineral se retira ms rpidamente y produce ms finos e imparten mayores esfuerzos a la mquina. Luego la mxima capacidad de tratamiento de una chancadora de quijada est en funcin de la velocidad crtica Nc, la cual tericamente se puede obtener mediante la siguiente frmula:

[ ][ ]21

21

147

xR

RNcr

r = (4.18)

Donde:

Rr = Es la relacin de reduccin de la chancadora (Gape/Set). x = Es el throw o carrera de la chancadora, en m.

Segn los fabricantes recomiendan una velocidad de operacin Nop que es menor que Nc y est dada por:

Nop = 280 exp(-0,212 G3) (4.19)

Donde: Nop = Es la velocidad de operacin. G = Abertura de la descarga, m.

Las chancadoras de mandbula o quijada se especifican por las dimensiones de su boca de alimentacin (abertura x ancho). As una chancadora de mandbula de 24 x 36 ser aquella cuya boca de alimentacin tendr las siguientes dimensiones:

Abertura (gape) = 24 pulgadas = 610 mm.

Ancho (width) = 36 pulgadas = 914 mm.

En los catlogos se especifica como:

A = Tamao mximo del alimento/0,85

La razn de reduccin de tamao de partcula e una operacin de trituraciones es el cuociente entre una dimensin escogida de las partculas de la alimentacin a la correspondiente de las partculas del producto chancado. En chancado se definen las siguientes razones de reduccin: a). Razn de reduccin lmite (RL). Dado por la expresin:

aL S

xAR 85,0=

Donde RL = Razn de reduccin lmite = Razn entre el tamao ms grande de la alimentacin y el tamao ms grande del producto triturado. Est dado por:


14

SaARL

85,0=

b). Razn de reduccin aparente (Ra). Dada por la expresin.

SaARa =

Donde: Ra = Es el cuociente entre el tamao de admisin A (gape) y la posicin abierta del set o

descarga , Sa.

Con respecto a la abertura y oscilacin de la descarga de una chancadora - segn Taggart - la abertura (set) debe estar en el orden de 1/6 a 1/8 de la abertura de admisin y es una variable que determina la capacidad de las chancadoras, juntamente con la amplitud de oscilacin (throw) que puede variar desde 3/8 de pulgada en las trituradoras pequeas a 1 pulgada a las de mayor tamao. Pero el ms usado es el dado por la ecuacin 4.15.

La capacidad de las chancadoras de mandbulas en operacin se refiere al tonelaje horario que procesan, el cual es afectado por los siguientes factores: Tamao de alimentacin. Tamao del producto. Forma de la alimentacin. Humedad. Dureza. La capacidad de una chancadora puede determinarse utilizando una frmula emprica dada por Taggart:

Ta = 0,6 w So (4.20) Dnde:

Ta = Toneladas cortas por hora w = Longitud de la abertura de alimentacin (gape), en pulgadas. So = Posicin abierta de la abertura de descarga (set) en pulgadas.

Como podemos ver, la capacidad de una chancadora en ton/h es directamente proporcional al rea de la abertura de descarga. Pero como esta carga est afectada por los factores antes mencionados, estar dada por:

TR = kc km kf Ta (4.21) Donde:

TR = Es el tonelaje de producto en ton/h. Ta = Es tonelaje de mineral chancado en ton/h para condiciones cuando kc = km = kf = 1. kc = Factor de dureza. km = Factor de humedad el cual vara de 0,1 para finos a normalmente 0,75. kf = Factor de arreglo de la alimentacin, tendr un valor de 0,75 a 0,85.

Una trituradora de mandbula por lo general presenta tres caractersticas importantes y son:

1. Como la mandbula est apoyada desde arriba, se mueve una distancia mnima en el punto de entrada y una distancia mxima en la entrega; esta distancia mxima se denomina carrera o trow.

2. El desplazamiento horizontal de la mandbula mvil es mayor en la parte ms baja del ciclo de la biela motriz y disminuye gradualmente a travs de la mitad ascendente del ciclo, a medida que el ngulo entre la biela motriz y la placa de la bisagra trasera llega a ser menos agudo.

3. La fuerza de trituracin es mnima en el comienzo del ciclo, cuando el ngulo entre las articulaciones es ms agudo y es ms enrgica en la parte superior cuando toda la potencia se entrega en un recorrido reducido de la mandbula.


15

PARTES DE UNA CHACADORA DE MANDIBULA. Las partes principales de una chancadora de mandbula son las siguientes:

El bastidor o carcasa. La mandbula fija. La mandbula mvil. El toggle o placa de articulacin. El eje o barra reguladora. Placa protectora, entre otras que se muestran en la figura 4.10

Fig. 4.10. Partes de una chancadora de mandbula.

TRITURADORAS O CHANCADORAS GIRATORIAS O SUPERIORES. Las chancadoras giratorias se usan principalmente en las Plantas de superficie, como tambin en el interior de las minas, especialmente las de cielo o tajo abierto. La trituradora giratoria consiste principalmente de un gran eje o rbol con un elemento de chancado cnico de acero al manganeso denominado Mantle o cabeza triturante, asentado en un casquillo excntrico. El eje est suspendido de una araa o crucero y a medida que gira, normalmente entre 85 a 150 rev/min, se mueve siguiendo una trayectoria cnica dentro de la cmara de chancado fija o carcaza, debido a la accin giratoria del excntrico. Estas mquinas son aparatos que reducen de tamao durante el 100% del tiempo de operacin, pero solo en una fraccin del volumen de su cmara triturante.


16

Una chancadora puede decirse que es una chancadora de una mandbula que gira alrededor de un eje vertical dando lugar a un cono que rota y oscila excntricamente alrededor de un eje axial. Este movimiento de oscilacin, es el que determina la compresin de las rocas entre el cono y el cncave, determinando la reduccin de tamao del material el que caer hacia la descarga en el lapso comprendido entre dos etapas de compresin.

Las chancadoras giratorias se especifican de diferentes maneras, siendo las ms comunes las que usan el dimetro del cono D o la dimensin de la boca (gape) por el dimetro del cono AxD, tal como se muestra en la figura.4.11. Como podemos ver, una chancadora giratoria consta de una armadura o carcaza exterior hecha de hierro colado o plancha de acero soldada. El eje est suspendido de la araa que lleva la chumacera unida a la carcaza y cncave que es de acero al manganeso. En chancadoras pequeas el cncave est sostenido con un material blando, tal como el zinc, cemento plstico, el cual asegura que el asiento descanse parejo contra la carcaza de acero. La cabeza es de acero forjado y forma parte del eje y est protegida por una cubierta o mantle de acero al manganeso, el cual est sostenido con zinc, cemento plstico o resina epxica. La excntrica donde se ajusta el eje, est hecho de acero con revestimientos de bronce. Una chancadora giratoria se selecciona cuando las velocidades de trituracin son mayores a 900 t/h. Varan en tamaos hasta aberturas de alimentacin de 1830 mm y pueden triturar menas con un tamao superior a 1370 mm a una velocidad de 5000 t/h con una descarga de 200 mm. El consumo de energa en estas chancadoras es de hasta 750 Kw.

Fig. 4.11. Forma de operacin y carguo, especificacin de una chancadora giratoria. La capacidad de las trituradoras giratorias est tambin afectada por:

El tamao de alimentacin.


17

El tamao del producto. La humedad del mineral. La dureza de la mena. La forma de alimentacin.

Esta capacidad se puede determinar por una frmula emprica propuesta por Taggart:

T = 0,0845 L S

Donde:

L = Es el permetro de la circunferencia cuyo dimetro es el promedio de los dimetros del cono en pulgadas. S = Es el acho de la abertura de la descarga en posicin abierta, en pulgadas. T = Es el tonelaje de mineral que pasa por la chancadora en ton/h.

El tamao de estas chancadoras se especifica por dos nmeros, dados en pulgadas o en mm:

Tamao = A x B

Donde

A = Abertura de la boca. B = Dimetro inferior del cono

PARTES DE LA TRITURADORA GIRATORIA Se observan en la figura 4.12.a que se muestra a continuacin.

Figura 4.12.a. Partes principales de una trituradora giratoria


18

Figura 4.12.b. Esquema del eje principal

La granulometra del producto se ajusta controlando el set, donde en algunas chancadoras la regulacin de la abertura de descarga se realiza por un sistema hidrulico.

Fig. 4.12.c Esquema de una chancadora giratoria. El eje principal encaja en un mun excntrico en la parte inferior de la chancadora. El mun excntrico un soporte fuera de centro normalmente se conoce como la excntrica. La excntrica est provista de un buje de bronce con plomo. El eje est soportado lateralmente en la parte superior por el conjunto araa. Esta araa incorpora un mun torneado que posiciona el extremo superior del


19

eje principal y le impide moverse lateralmente. El buje de la araa se adelgaza para que la parte de arriba del buje sea ms pequea que la del fondo. Los brazos de la araa se extienden a travs de la boca de alimentacin de la trituradora y estn cubiertos con monturas. Las monturas se sujetan a la araa (la tapa de la araa), protege el mun de la araa y al eje principal de ser daado por rocas grandes. La figura 4.12.c ilustra el conjunto del eje principal. El extremo inferior del eje principal pasa a travs del mun de la excntrica. El alineamiento del eje principal est fuera del centro con respecto a la lnea del eje de la trituradora. De ah que, cuando la excntrica es girada por el tren de movimiento, el extremo ms bajo del eje principal gira (se mueve hacia delante y hacia atrs en un crculo pequeo dentro de la cmara de triturado), retirndose y acercndose progresivamente a los revestimientos cncavos estacionarios. Esto abre y cierra el espacio anular entre los cncavos y el manto. La Posicin del manto, determina en forma significativa el tamao y dimensiones del producto chancado. La figura 4.13 ilustra la accin de chancado de una chancadora giratoria primaria.

Figura 4.13. Accin de chancado en una chancadora giratoria


20

SISTEMA DE LUBRICACIN DE LA CHANCADORA GIRATORIA. El sistema de lubricacin de la chancadora giratoria proporciona aceite de lubricacin a los bujes excntricos y a los mecanismos motrices. El sistema de lubricacin consiste en un depsito de aceite, dos bombas de lubricacin (una en funcionamiento y la otra en espera), un sistema de filtracin de aceite y un sistema enfriador de aceite-aire. Esto se ilustra en la figura 4.14. Los componentes de la chancadora giratoria se lubrican con aceite bombeado hacia la chancadora giratoria en tres puntos: en el pistn de ajuste hidrulico, en los rodamientos del eje de transmisin intermedia, y en el buje excntrico externo. El aceite que entra en el pistn de ajuste hidrulico entra en una canal formada por los dos bujes del pistn. Un ojo en el pistn permite que el aceite llene el pistn. Un ojo en la parte de arriba del pistn permite al aceite fluir hacia arriba y lubricar el anillo de desgaste del pistn, el anillo central de desgaste, el anillo de desgaste del eje principal, el anillo de desgaste de la excntrica, y el buje interno de la excntrica. El aceite de la parte superior de la excntrica corre a travs de un paso y lubrica el pin. El aceite regresa al sumidero a travs de la lnea de retorno de lubricante. El aceite de lubricacin se alimenta directamente sobre el eje de transmisin intermedia por un agujero taladrado en el casco inferior. El aceite fluye a una bandeja en la caja del eje de transmisin intermedia, luego cae en un sumidero de la caja para lubricar ambos rodamientos. El aceite que lubrica el rodamiento externo se descarga en un agujero en la caja y regresa al sumidero de lubricacin a travs de la lnea de retorno de lubricante. El aceite que lubrica el rodamiento interno es descargado a travs del rodamiento, luego es regresado al sumidero de lubricacin va la lnea de retorno. El aceite que entra a la chancadora en el buje excntrico exterior es transferido al cubo del casco inferior. El aceite atraviesa por ojos perforados en una canal del buje excntrico exterior, pasando entre el buje y la excntrica, fluyendo hacia arriba entonces a la parte superior de la excntrica y se extiende hacia abajo hacia el engranaje cnico. Despus de lubricar el engranaje cnico y el pin, el aceite se devuelve al estanque de lubricacin a travs de la lnea de retorno de aceite lubricante. El depsito de aceite est provisto con calentadores termostticos controlados para mantener el aceite a una temperatura que le permita ser bombeado fcilmente. Igualmente, el sistema de lubricacin est provisto con un sistema de enfriamiento de aceite para evitar que el aceite se sobrecaliente. El sistema de enfriamiento de aceite est provisto de 2 bombas de refrigeracin y 2 intercambiadores de calor aire aceite, colocados en serie que reciben el flujo de las bombas. El sistema est termostticamente controlado. Cuando el aceite alcanza el lmite superior de temperatura, una bomba de refrigeracin parte, las vlvulas de enfriamiento se cierran para desviar el aceite de la bomba a travs de los intercambiadores de calor, y los ventiladores de refrigeracin a la salida de los intercambiadores de calor se ponen en marcha. Cuando el aceite se ha enfriado a una temperatura aceptable, la bomba de refrigeracin y los ventiladores se detienen y las vlvulas de enfriamiento se abren para permitir el aceite que salga de vuelta desde los intercambiadores de calor hacia el depsito. La lnea de retorno de enfriamiento de aceite est provista con un interruptor de flujo bajo para advertir al operador si una condicin de bajo flujo existe en el circuito de refrigeracin, debido a una falla en la bomba, a un intercambiador de calor obstruido, o a una fuga en las lneas de enfriamiento. El depsito tambin est provisto con un interruptor de nivel bajo y de nivel bajo-bajo que impide que tanto la bomba de lubricacin como la bomba de refrigeracin se pongan en servicio cuando hay un nivel bajo en el tanque de aceite, y que detiene las bombas si detecta un nivel bajo-bajo. El depsito est dividido en dos compartimientos. Estos dos compartimientos separan el aceite de retorno de la succin de la bomba, para permitir la separacin del aire del aceite y prevenir la emulsin del aceite. El estanque sumidero est provisto con tres calefactores. La lnea de suministro de aceite desde las bombas de lubricacin a la chancadora est equipada con un filtro de aceite duplex, que son un par de filtros de aceite conectados en paralelo. Uno de los filtros del par est en uso mientras el otro est en estado de espera (stand by). El par de filtros est provisto con un interruptor diferencial de presin para supervisar el diferencial de presin de aceite en el filtro que est en uso. Slo un filtro a la vez se utiliza. Cuando se alcanza el mximo de diferencial de


21

presin aceptable en el filtro, el filtro tapado se saca de servicio y el filtro de reserva se pone en servicio. El filtro tapado se limpia y queda listo para el servicio. Las tres lneas de suministro de aceite final en de la chancadora giratoria estn equipadas con interruptores de flujo, para detectar un flujo bajo del lubricante a sus puntos de lubricacin respectivos. Un flujo bajo del lubricante a cualquiera de los tres puntos de entrega enva una seal de alarma al sistema de control, que detiene de inmediato de la chancadora giratoria y el sistema de la lubricacin por enclavamientos. Finalmente, la lnea de retorno de aceite a la chancadora primario al depsito, est provista con un interruptor de temperatura de aceite que detiene a la chancadora giratoria por enclavamientos si la temperatura de aceite de retorno es alta. SISTEMA HIDRULICO DE AJUSTE DE LA CHANCADORA GIRATORIA. La chancadora est provista con un sistema de ajuste hidrulico que posiciona y soporta al conjunto eje principal. El sistema de ajuste hidrulico consiste en un pistn hidrulico dentro de un cilindro, en la parte inferior de la chancadora, que levanta y baja el eje principal para cambiar la regulacin de la chancadora. Las partes principales del sistema incluyen el conjunto cilindro hidrulico y pistn, el sistema de suministro de aceite hidrulico, y el acumulador hidrulico. El sistema de ajuste hidrulico realiza tres funciones importantes: Levanta o baja el manto segn se necesite para ajustar la regulacin de la chancadora (setting), o

para despejar a la chancadora. Absorbe las cargas de choque con el acumulador hidrulico, a medida que la carga de chancado

aumenta o disminuye. Aumenta el OSS (setting del lado abierto) cuando un objeto duro de chancar pasa a travs de la

chancadora. Regulacin de la chancadora (setting): El manto se va levantando para mantener la regulacin de la chancadora a medida que las cncavas y los mantos sufren desgaste. A medida que el manto se mueve hacia arriba, la distancia entre el manto y las cncavas de la chancadora disminuye. A medida que el manto se mueve hacia abajo, la distancia entre el manto y las cncavas de la chancadora aumenta. La posicin del manto es controlada por un transmisor de posicin y se muestra en pantalla en la sala de control. El manto puede levantarse o puede bajarse desde un tablero de mando local con botonera en la chancadora, o desde los mandos en la sala de control de la chancadora primario. Antes de levantar el manto, el operador debe poner en servicio la bomba hidrulica del sistema hidrulico de ajuste y debe esperar aproximadamente 20 segundos. Ya sea en la botonera local o desde la sala de control, se presiona el botn Raise (levantar), y la vlvula de levante se activa para suministrar aceite al pistn hidrulico a travs de una vlvula de retencin, con el fin de levantar el manto. Cuando el botn se suelta, la vlvula de levante vuelve a la posicin neutra, y la vlvula de retencin sostiene el pistn y el manto en posicin. Para bajar el manto, la bomba hidrulica se detiene. Ya sea en la botonera local en la sala de control se aprieta el botn Lower (bajar), y la vlvula de descenso acta para devolver aceite desde el pistn hidrulico al depsito. Cuando el botn se suelta, la vlvula de descenso vuelve a la posicin neutra, y la devolucin de flujo de aceite hacia el depsito se corta. Amortiguacin: Durante el chancado, las fuerzas en el sistema de ajuste hidrulico varan. Para suavizar los efectos de grandes variaciones instantneas de alta presin, el sistema de ajuste hidrulico est provisto de un acumulador. El acumulador es un contenedor a presin que contiene un diafragma de caucho con nitrgeno comprimido en un lado y aceite del sistema de ajuste hidrulico en el otro lado. El nitrgeno es precargado en el acumulador a una presin que permitir que el nitrgeno sea comprimido cierta cantidad cuando el peso del manto presuriza el aceite en el otro lado del pistn. Bajo condiciones estticas, la presin en el lado del nitrgeno iguala la presin en el lado del aceite del diafragma.

PRO

CESA

MIE

NTO

DE

MIN

ERA

LES

M

INER

ALU

RGIA

I In

g. N

atan

iel L

inar

es G

uti

rrez

22

Figu

ra 4

.14.

Sis

tem

a de

lubr

icac

in

de la

cha

ncad

ora

gira

tori

a

PRO

CESA

MIE

NTO

DE

MIN

ERA

LES

M

INER

ALU

RGIA

I In

g. N

atan

iel L

inar

es G

uti

rrez

23

Fi

gura

4.1

5. S

iste

ma

de a

just

e hi

dru

lico

de la

cha

ncad

ora

gira

tori

a


24

Las variaciones instantneas de alta presin exceden las presiones precargadas en el acumulador y el aceite es forzado dentro del acumulador absorbiendo el efecto de alta presin. Cuando la alta presin se reduce, el aceite fluye de vuelta desde el acumulador al cilindro de ajuste hidrulico. El aceite hidrulico normal no debe ser usado en el sistema hidrulico de ajuste. El aceite que se usa debe ser igual que el aceite usado en el sistema de lubricacin de la chancadora, porque si el aceite gotea por los sellos del pistn hidrulico, fluir hacia el sistema de lubricacin. Sin embargo, no debe haber nunca una razn para que el aceite se pase desde el sistema de lubricacin hacia el sistema de ajuste hidrulico, porque el sistema de ajuste siempre est bajo una presin ms alta debido al peso del manto. Tal como se aprecia en la figura 4.15. SISTEMA DE LUBRICACIN DE LA ARAA. El sistema de lubricacin de la araa proporciona los medios para engrasar el buje de la araa mientras la chancadora est en funcionamiento. Un tambor normal del lubricante se ajusta con una bomba de engrase operada por aire, activada por un controlador y bombea grasa en el buje de la araa. Inicialmente, en cada ciclo la grasa llena cada inyector del sistema. A medida que la presin aumenta, los inyectores se desplazan, y el aumento continuado en la presin fuerza a la grasa, que se mantena en los inyectores llenos, hacia el punto de lubricacin. Al final del ciclo, despus de que todos los inyectores se han desplazado y la grasa ha sido inyectada, la presin se eleva al mximo indicando la culminacin exitosa del ciclo, y la bomba se detiene. Si la presin no sube, debido a falta de grasa en el depsito o a una fuga en el sistema, el sistema accionar una alarma por falla en la alimentacin. Dependiendo de la temperatura ambiente y de las condiciones de operacin de la chancadora, puede ser necesario usar grasa un poco ms liviana o ms pesada en el buje de la araa. El sistema cuenta con cinta calefactora, para asegurar que la grasa sea lo bastante fluida para ser bombeada en el buje de la araa. En tiempo fro, normalmente se requiere ms tiempo de bombeo porque el lubricante es ms viscoso (ms difcil para bombear). El tiempo lo fija el lubricador. El lubricador tambin es responsable de cambiar el tambor de grasa. Sin embargo, el operador inspecciona el tambor de grasa cada turno y avisa al lubricador para su cambio sea necesario.

Figura 4.15.a. Sistema de lubricacin de la araa


25

EL MARTILLO HIDRULICO. Un martillo hidrulico consta de una pluma articulada montada en un pedestal, con un martillo hidrulico que rompe rocas que son demasiado grandes para entrar en la cavidad de la chancadora. El martillo hidrulico se monta en la parte superior de la pared lateral y en el rea ms alta de la boca de alimentacin. La unidad tiene un pedestal fijo donde la pluma est colocada. La pluma tiene una rotacin de oscilacin de 360 grados y es controlado a travs de dos cilindros hidrulicos. La pluma puede elevarse mediante dos cilindros de elevacin, y el brazo de descenso puede ser articulado en forma vertical. El martillo hidrulico tambin puede articularse para posicionar la broca del martillo y as impactar eficazmente en la superficie de la piedra. La pluma est diseada para trabajo pesado, que pueda resistir las fuerzas laterales producidas al mover rocas con el martillo. Los controles para la operacin de la pluma y del martillo se localizan en una estacin de control remoto donde la operacin completa de partir rocas puede ser observada. El movimiento de la pluma del picador es controlado por palancas de mando, con un interruptor en el dedo pulgar para accionar el martillo. Este equipo se muestra en la figura 4.16.

Figura 4.16. Martillo hidrulico para romper rocas GRUA DE BRAZO HORIZONTAL La gra de brazo horizontal de la chancadora est montada en un pedestal fabricado en acero que, a su vez, est apoyado en la estructura de la chancadora. Los movimientos de la gra y el tecle son por accionamiento hidrulico. El tambor del tecle est montado en la parte superior de la pluma y se maneja hidrulicamente. La pluma gira (se direcciona) por accin de motores hidrulicos. El ngulo de direccin est limitado a 170 grados. Los cilindros de movimiento de brazo se usan para levantar y bajar la pluma principal. El tambor de cable es un tubo acerado, con ranuras para el cable. El cable de soga est conectado y envuelto alrededor del tambor. El tambor de cable cuenta con guas a lo largo para asegurar que el cable sea colocado con precisin en las ranuras. La soga se hace pasar a travs de poleas que estn montadas en la pluma, y a travs de poleas en el cuerpo del gancho. El nmero de lneas paralelas de cables se denomina cadas o piezas de lnea. Este nmero determina el peso de carga que puede ser alzado por un cable. Los interruptores de lmite impiden al tambor de la soga izar el gancho ms all de una altura segura, y restringe el movimiento de los mecanismos de levante, de movimiento de brazos, y de direccionamiento. La gra de brazo horizontal es operada por un tablero de mando porttil que puede conectarse a un enchufe en la sala de control o a un enchufe en la base de la gra. La figura 4.17 nos muestra un esquema de este equipo.


26

Figura 4.17. Gra de brazo horizontal montada en pedestal CHANCADO O TRITURACION SECUNDARIA. El chancado secundario constituye la segunda etapa de la conminucin que comprende a la reduccin de tamaos de una alimentacin proveniente de la descarga de la chancadora primaria hasta productos que alimentarn las etapas de molienda, en algunos casos y en otros al chancado terciario. El tamao de reduccin de -9 -6 a 2 representa un radio de reduccin de 4 a 6. Esta operacin se efecta en chancadoras cnicas tipo Symons estndar o hidrocnicas.

CHANCADORA DE CONO ESTANDAR. (STANDARD CONE CRUSHER). La chancadora de cono estndar es una trituradora giratoria modificada, donde el cono est soportado sobre un cojinete curvado por abajo de la cabeza o cono. En estas chancadoras, la trituracin tambin ocurre por compresin, pero el cono viaja cerca de cinco veces ms rpido que el cono de una giratoria. Del mismo modo, la amplitud de oscilacin del cono puede llegar a sobrepasar 4 veces el valor de la abertura de descarga en posicin cerrada. Estos dos aspectos generan un mecanismo de trituracin original, en el que el mineral luego de ser comprimido y triturado no cae directamente hacia la abertura de descarga, sino al cono, segn la siguiente secuencia:

1. Luego de una compresin, el cono se separa hacia abajo con una aceleracin mayor que la aceleracin de la gravedad. En este momento, el mineral comprimido entre el cncave y el cono pueden caer libremente.

2. En una segunda fase el cono reduce su velocidad y es alcanzado por el material, el cual se desliza a lo largo de su pared.

3. En la tercera fase se mueve aceleradamente hacia arriba y proyecta el mineral hacia el cncave.

4. Se inicia una nueva fase de compresin entre el cono y el cncave.

1.-Con el cabezal en la posicinde mxima abertura, un trozogrande entra en la cavidad de chancado

2.-Conforme el cabezal se cierra, laroca recibe su impacto inicial y esfracturada en varios trozos mspequeos

3.- Las partculas fracturadas caen verticalmente hacia el cono, conforme l retrocede hacia la posicin abierta.


27

Fig. 4.18. Esquema de las etapas molturantes de una chancadora cnica. Las trituradoras cnicas se especifican por la dimensin del dimetro de su cono y vara de 559

mm hasta 3.1 m. La abertura de alimentacin en estas chancadoras puede ser variada de acuerdo al tamao del

alimento, modificando la cmara de trituracin, siendo ms amplia para alimento grueso y menos para alimento fino. Tal como se muestra en la figura 4.19. En la prctica, se recomienda que la abertura de alimentacin sea cuando menos 3 veces mayor que la abertura de descarga en posicin abierta de la chancadora que se encuentra en la etapa de chancado inmediata anterior.

Producto grueso producto medio producto fino

Fig.4.19. Tipos de cavidades triturantes de las chancadoras de cono La abertura de la boca de descarga depende del radio de reduccin de la chancadora, el cual

oscila entre 4 y 8, si fuera mayor, se debe incluir otra etapa de chancado. La capacidad de las chancadoras cnicas depende de si trabaja en circuito abierto o en circuito

cerrado.

4.- El cabezal se mueve a la posicin cerrada nuevamente y las partculas reciben otro impacto, reducindose a un tamao ms pequeo

5.- Las partculas toman otra vez una trayectoria vertical; se esparcen sobre la cabeza y avanzan ms, hacia el interior de la cavidad de chancado

6.- Con otro impacto dechancado, ocurre unareduccin adicional quecorresponde a la abertura de lacavidad que exista en esepunto

7.- El mineral ya ha cado hasta el punto en que ingresa a la zona paralela amplia, en el fondo del cabezal

8.- Nuevamente ocurre una reduccin en la zona paralela, hasta el tamao a la cual est regulado el set o boca de descarga.

9.- Aqu el cabezal nuevamente se halla en la posicin abierta con todo el mineral en la zona paralela. Observar la gran abertura que se forma para que los finos descarguen.

10.- Todas las partculas estn en estos momentos reducidas en tamao, despus de haber recibido 5 impactos del cabezal, conforme ha ido atravesando la cavidad de chancado


28

Algunos factores que afectan esta capacidad son: A. Aumentan la capacidad y rendimiento. Adecuada seleccin de la cmara triturante en funcin a las caractersticas del material a ser

chancado. Distribucin adecuada de tamaos en el alimento. Control en la velocidad de flujo de la alimentacin, lo cual se logra incluyendo pilas o tolvas de

almacenamiento temporal, entre las dos etapas. Distribucin correcta de la alimentacin a lo largo de los 360 de la cmara triturante. Dimensionamiento correcto de la faja de transporte de la descarga para lograr un mximo de

capacidad de chancado Diseo adecuado de las cribas o zarandas. Uso de controles automticos. B. Deterioran el rendimiento y la capacidad.

Muchos finos en el alimento. Segregacin de la alimentacin. Alimentacin inadecuada alrededor de la abertura de alimentacin. Mala clasificacin en las cribas. Uso ineficiente de la potencia instalada. Operacin de chancado a menores velocidades que las recomendadas. En el mercado se encuentran hasta de 1100 a 3000 ton/h o ms.

Fig. 4.20. Esquema de una chancadora de cono estndar.


29

CHANCADORA HIDROCONICA.

La operacin de la chancadora hidrocnica de Allis Chalmers es similar a la chancadora cnica Symons. El ajuste de la mquina para regular el tamao del producto, se lleva a cabo mediante el levantamiento hidrulico del cono de la chancadora en su soporte principal (sistema hidroset). La proteccin contra las sobrecargas se provee por el mismo sistema hidrulico mediante un acumulador de gas. Este sistema hidroset consta de lo siguiente:

Una chaqueta hidrulica o pistn que opera con aceite que soporta el eje principal de la trituradora.

Un depsito de aceite acoplado, aunque separado del servicio principal de acondicionamiento del aceite.

Mecanismo acumulador lleno de gas. Indicador de control de presin hidroset que permite las lecturas de los niveles de presin

media, alta y baja. El sistema hidroset se muestra en la figura 4.21.

Fig.4.21. Sistema hidroset. Fig. 4.22. Esquema de una Chancadora hidrocnica.

CHANCADO TERCIARIO.

En una gran mayora de Plantas Concentradoras principalmente de la gran minera, el chancado terciario es la ltima etapa de trituracin y generalmente trabaja en circuito cerrado con una zaranda o criba vibratoria (puede tambin operar en circuito abierto) que adems puede recibir los gruesos de la criba secundaria. Un circuito de esta naturaleza permite una alimentacin ms homognea a la seccin de molienda. En esta etapa la mquina utilizada es una chancadora de cono de cabeza corta.

Fig. 4.23. Detalle de una trituradora cnica de cabeza corta

Forros molturantes


30

CHANCADORA CONICA DE CABEZA CORTA.(SHORT HEAD CONE CRUSHER). El chancado terciario se lleva a cabo en chancadoras de cono de cabeza corta, la cual tiene la abertura de alimentacin y producto siguiente: Abertura de alimentacin mxima: 250 mm (10), Producto o descarga: 25 a 3 mm (1a 1/8), Radio de reduccin: 4 a 6. Se recomienda una abertura de recepcin (alimento) no mayor de 2 veces el tamao mximo del alimento. Una chancadora de cono de cabeza corta se diferencia tanto de las cnicas estndar y las hidrocnicas, por tener una mayor longitud de superficie paralela entre el cncave y el cono, lo que permite obtener productos ms finos (figura 4.24).

Fig. 4.24. Esquema de una chancadora cnica de cabeza corta.

CHANCADORA TERCIARIA TIPO HP. Es una chancadora cnica de cabeza corta muy moderna de control de operacin automtico. La abertura de descarga se selecciona de acuerdo al tamao del producto deseado y depende de las caractersticas de la mena a ser chancada, de la potencia del motor de la chancadora o sobre el ajuste del anillo del cncave. Opera entre el 75 y 95 % de su potencia instalada. El alimento que recibe debe estar entre 1 a 2 pulgadas, con mineral muy fino vibra. Trabaja con cmara llena. El cono gira a 100 revoluciones por minuto y posee un motor que da la especificacin del tamao de la mquina, por ejemplo una chancadora HP-700, indica que su motor es de 700 HP. El sistema de arranque y de parada debe hacerse de acuerdo al catlogo de operacin. El operador debe tener conocimientos de computacin. En la figura 4.25 se muestra las caractersticas fsicas de este tipo de chancadoras.

Fig. 4.25. Sistema de lubricacin de la chancadora tipo HP.


31

PARTES DE UNA CHANCADORA HP.

Fig. 4.25.a. Partes principales un triturador HP estndar

Este equipo a sido perfeccionado a tal punto que el sistema de proteccin contra intriturables, es hidrulico y de doble efecto, lo cual permite a la HP evacuar los materiales intriturables, el cual por su amplio recorrido de desatascado independiente del reglaje de las mandbulas permite vaciar completamente la cmara de trituracin sin intervencin manual. El motor hidrulico permite el ajuste preciso de la taza y a la vez ofrece la posibilidad de desenroscarla totalmente lo que simplifica de forma considerable la operacin de cambio de mandbulas permitiendo as su desmontaje rpido. Su mantenimiento es ms fcil puesto que el uso de cojinetes de bronce proporciona una gran resistencia a los esfuerzos de trituracin en un contexto donde los choques elevados y el polvo estn presentes. Estos cojinetes son poco costosos y fciles de reemplazar en obra con las herramientas convencionales. Las trituradoras de cono HP son fciles de desmontar, puesto que todas las piezas son accesibles por la parte superior de la mquina o lateralmente. La cabeza y la taza pueden sacarse del bastidor sin desmontar el grupo mecnico. Tienen en consecuencia un bajo costo de mantenimiento, debido a que las juntas de laberintos de alto rendimiento, sin contacto, permiten una enorme fiabilidad en lo concerniente a este rubro. OTROS TIPOS DE CHANCADORAS. CHANCADORA DE CONO WF. La Nordberg Inc. a desarrollado un avanzado proceso de chancado denominado Tecnologa Water Flush (WF). La chancadora WF tiene incorporados sellos especiales en los componentes internos y


32

en lubricacin, de modo que permite manejar flujos grandes de agua. Tambin utiliza una combinacin especial de velocidad y carrera (trow) para maximizar su rendimiento.

El chancado hmedo frente al seco produce numerosas ventajas y costos substancialmente ms bajos por reduccin de tamao, dependiendo del tipo especfico de mena. Los beneficios identificados por la Nordberg para este nuevo proceso son: Mxima finura del producto de la chancadora, favoreciendo el rendimiento de la molienda en

bolas. En una instalacin rediseada su radio de reduccin de chancado ms alto puede permitir el

reemplazo directo del molino de barras. El consumo de energa se reduce en ms de un 25 %. Un HP de capacidad de chancado por 4 HP de capacidad de molienda en un molino de barras. Aumenta ms de un 50% la capacidad de la seccin de chancado. Reduccin mxima de partculas a ms de tres mallas. El agua se adiciona a la chancadora de cono WF en cantidad que generalmente produce una pulpa de 30 a 50 % de slidos por peso, teniendo como mximo un 70 % de slidos. Durante el chancado, este volumen grande de agua limpia de finos a travs de la cmara de la chancadora, previniendo alguna recarga sobre los forros.

En ausencia de finos, la chancadora da un producto que tiene una proporcin significativa de partculas delgadas y escamosas. Durante la subsiguiente molienda en molino de bolas es ms fcil la rotura de las partculas escamosas, reduciendo el requerimiento de energa por tonelada de mena molida.

En el caso de una instalacin nueva de molienda, este requerimiento de energa es ms bajo permitiendo el uso de molinos ms pequeos, reduciendo los costos de capital y costos de operacin.

Este tipo de chancadora puede ser utilizada en la etapa de chancado terciario o despus de un molino autgeno, tal como se muestra en los siguientes diagramas de flujo. El producto de esta chancadora se alimenta directamente al molino de bolas. En este caso, constituye el alimento fresco al molino.

Alimento Agua

Ch.Giratoria

Ch. Cnica

Pila

Ch. Cnica WF

Hidrocicln

Molino de bolasBomba

Producto

Fig. 4.26. Diagrama de flujo mostrando el uso de la Chancadora WF.


33

.. .

. . .. . . . .

. . . . . .. . . . . . . .. . . . . . .

.. . . . . . .

. .

Grizzly

CH. GIRATORIA

MOLINO AUTOGENO

BOMBA

CH.CONICA WF

Zaranda Vibratoria

BOMBA

PILA

Agua

Fig. 4.27. Diagrama de flujo con una etapa de chancado en Ch. Cnica WF.

TECNOLOGIA DE CHANCADO ROCK-ON-ROCK (ROCA-CONTRA-ROCA). La tecnologa Rock-on-Rock (Roca contra roca) es un sistema de chancado desarrollado por TIDCO BARMAC que ha revolucionado la industria de agregados y minerales en todo el mundo. La chancadora Tidco Barmac con su alta capacidad y habilidad para producir productos de grado fino tal como para alimento a molinos, alimento a sinterizador o material para operaciones de lixiviacin en pila, etc., es una mquina ideal para sustituir altos costos, ineficiencia de chancado y equipo de molienda. Su ptima operacin ofrece al operador moderno el control gradual del producto mediante la optimizacin de las siguientes variables:

Variacin de la velocidad del rotor. Eleccin de la cavidad anular de la cmara de chancado. Ajuste de la razn de alimento en cascada (solamente en la duopactor). Seleccin de los diversos tamaos del dimetro del rotor.

La chancadora Tidco Barmac est diseada para requerimientos bajos en servicio, fcil lubricacin y para funcionamiento continuo. Es una excelente unidad de reduccin en la etapa de chancado terciario o cuaternario, combinando la accin de chancado y molienda en una sola mquina para el material virtualmente abrasivo, friable o pegajoso.

Las caractersticas de las chancadoras Barmac son:

Costo de capital competitivo, especialmente cuando se compara con equipos de chancado

convencional.


34

Requerimiento bajo de servicio y mantenimiento, costos mnimos de operacin y desgaste. Instalacin rpida y fcil. Habilidad para el control gradual del producto, maximizando o minimizando la produccin de

finos. Da un producto de forma mayormente cbica. Mayor liberacin del mineral e incrementa las velocidades de recuperacin. Accin de chancado preferencial. Tolera las condiciones de alimentacin dificultosa, puede aceptar fcilmente material que las

chancadoras convencionales se rehusaran a procesar. Sistema de supresin de polvos internos eficiente y ajustable. Rpido balanceo del rotor. Lubricacin con grasa en forma segura y simple. Rango de modelos disponibles para satisfacer cualquier capacidad en aplicaciones de chancado

terciario o cuaternario. Unos de los modelos que ms acogida han tenido son: Chancadora Rotopactor y la Chancadora Duopactor. En la chancadora Rotopactor, el material ingresa por la parte superior de la mquina y es acelerado por el rotor forrado de roca que alcanza a ms de 90 m/s. El rotor descarga el mineral continua y violentamente a una nube altamente turbulenta contenida dentro de la cmara de chancado donde ocurre la reduccin primeramente por el impacto de roca contra roca, luego por atriccin y abrasin.

Fig. 4.28. Esquema de la chancadora Rotopactor.

En la chancadora Duopactor, se introduce un segundo flujo de mena mediante un sistema de alimentacin en cascada a la cmara turbulenta de chancado, causando un supercargado de poblacin de partculas mejorando la transferencia de energa entre las partculas. Esto, en combinacin con las otras variables de dimetro del rotor, velocidad y perfil de la cmara de chancado, proporciona un medio eficiente de control de la accin de chancado y molienda para maximizar o minimizar los finos.

Fig. 4.29. Esquema de la chancadora Duopactor.


35

RANGO DE CHANCADORAS TIDCO BARMAC. Incluye lo siguiente:

DUOPACTOR 2400 - tamao para laboratorio. Capacidad = 4 a 20 t/h Tamao mximo de alimento = 20 mm (3/4). Potencia instalada = 7,5 a 15 Kw (10 a 20 HP).

DUOPACTOR 4800. Capacidad = 17 a 75 t/h. Tamao mximo de alimento = 30 mm (1 ). Potencia instalada = 30 a 55 Kw (40 a 75 HP).

DUOPACTOR 6900. Capacidad = 30 a 150 t/h. Tamao mximo de alimento. 57 mm (2 ). Potencia instalada = 55 a 110 Kw (75 a 150 HP).

ROTOPACTOR 9600. Capacidad = 80 a 340 t/h. Tamao mximo de alimento = 57 mm (2 ) Potencia instalada = 150 a 440 Kw (200 a 600HP).

CHANCADO CUATERNARIO. En esta etapa de chancado, la reduccin de tamao de las partculas suele realizarse en la chancadora Gyradisc o de disco giratorio. Esta chancadora normalmente recibe una alimentacin menor a 50 mm ( 1 a , mximo 3) y da un producto de 12 mm (1/2a m20).

El triturador Gyradisc difiere de las chancadoras de cono de tipo convencional porque la conminucin de la mena se consigue por un proceso de reduccin llamado inter-particular. Este principio de reduccin utiliza una combinacin de impacto y atricin de una masa de partculas en varias capas, donde un adecuado control de la alimentacin, permite un consumo constante de potencia que se necesita para un circuito eficiente. Con este tipo de chancadoras se puede obtener alimentaciones a molinos con un 100% -m3, -m4 y -m5, esto se logra debido a que el ngulo del revestimiento inferior es menor que el ngulo de reposo de la mena, as que cuando el revestimiento est en reposo, la mena no resbala.

Fig. 4.30. Esquema de la chancadora Gyradisc.


36

4.3.2. CONSUMO DE ENERGIA EN CHANCADO. La energa consumida en el chancado de menas puede determinarse mediante pruebas de triturabilidad que mide la energa requerida para chancar una mena con muestras de 50 y 75 mm. Esta se expresa como ndice de trabajo, Wi, que es importante para la seleccin de chancadoras; tipos, tamao, carrera de la excntrica, abertura de descarga (set) y tamao del motor. Esta energa requerida se determina a partir de pruebas de laboratorio en las que se mide la fuerza de impacto que se define como:

EiMhc

=

2 (4.22)

Donde:

Ei = Fuerza de impacto dada en Kiloponds-m/cm. M = Es el peso de cada martillo en Kiloponds. h = Altura de cada del martillo para fracturar la roca, en m. c = Dimensin de la roca de prueba, en cm.

F.C. Bond relacion esta fuerza de impacto con el ndice de trabajo a travs de la siguiente frmula emprica:

WiEi

=

47 6, (4.23)

Donde:

= Densidad del slido, en g/cm3. Lgicamente, este no es el nico mtodo, existen en la literatura otros mtodos unos ms exactos que otros. Una tipificacin del mineral en relacin de la dureza y el ndice se da en el siguiente tabla:

Tabla 4.2. Relacin de dureza y Wi.

Descripcin Wi lmite Muy blando 8 Blando 8 - 12 Medio 12 - 16 Duro 16 - 20 Muy duro 20 - 24 Extremadamente duro > 24

Luego la energa requerida para triturar una determinada cantidad de material est dada por la frmula de Bond:

W WiP F

=

11

1 1

80 80

(4.24)

Donde:

W = Energa consumida, en Kw-h/t. Wi = Indice de trabajo, en Kw-h/t. 11. = Es el factor de conversin de tonelada corta a tonelada mtrica.

4.3.3. PROPOSITO DEL CHANCADO. En toda Planta Concentradora los propsitos principales que tiene la etapa de chancado son:


37

Facilidad para el transporte de la mena. Produccin de partculas con tamaos y formas requeridas. Liberacin de un mineral especfico como una etapa en la separacin de valores de la mena. Preparacin de la mena para el ataque qumico. Preparacin de la mena a una granulometra conveniente para el procesamiento gravimtrico. Grandes capacidades por mquina. Bajo consumo de energa. Bajo costo de mantenimiento. Alta continuidad en la operacin. 4.3.4. CIRCUITOS DE CHANCADO. En una Planta Concentradora, la seccin de chancado debe estar necesariamente constituida por dos o ms etapas de reduccin de la mena, en forma adecuada acorde a los costos de energa y de operacin, que resultan de una seleccin adecuada de las mquinas, operacin correcta en concordancia con las condiciones de chancado y planeamiento apropiado de mantenimiento. Como se deca anteriormente, el nmero de etapas de chancado est limitada a un nmero: El radio de reduccin R80 el se define como la relacin de la abertura de malla terica, que podra pasar el 80% de la alimentacin y del producto de una mquina de chancado o molienda. Esto implica tomar una muestra tanto del alimento como del producto de la chancadora y luego someterlo a anlisis granulomtrico. El grfico de la figura 4.31, indica los puntos de muestreo de donde se deben tomar las muestras para mediante el anlisis granulomtrico nos permita determinar lso valores del F80 y del P80 para la evaluacin del R80 de una mquina de chancado. Esta operacin se realiza en cada una de la etapas de circuito de chancado, que adems de lo anterior nos permite evaluar el rendimiento operacional de cada mquina.

1

2

AlimentoFeed

Producto

50

100

F(x)

10 100 1000Tamao en micrones

P80 F80

Alimento

Producto

Fig. 4.31. Puntos de muestreo y determinacin grfica del F80 y del P80. Del grfico se obtienen los valores de P80 y F80 en micrones, luego se puede calcular el radio de reduccin al 80% de la siguiente expresin:

RFP80

80

80= (4.25)

A manera de ejemplo; para el tratamiento de una mena de mina de tajo abierto, donde el tamao mximo es de 1524 mm y se requiere reducir a 12,7 mm, el R80 total de chancado ser:

R80152412 7

120= =,


38

Este grado de reduccin debe ser conseguido gradualmente en varias etapas: Si tomamos:

R1 para Ch. Primario = 6 R2 para Ch. Secundario = 8

Tendramos: R80 = R1 x R2 = 6 x 8 = 48

Este valor no alcanza a 120. Ahora, si tomamos:

R1 = Ch. Primario = 6 R2 = Ch. Secundario = 5 R3 = Ch. Terciario = 4

Tendremos:

R80 = R1 x R2 x R3 = 6 x 5 x 4 = 120

Este es un valor ms razonable puesto que tendramos lo siguiente: Chancado primario: F80 = 1524 mm (60)

P80 = 254 mm (10) R80 = 6

Chancado secundario: F80 = 254 mm (10).

P80 = 50,8 mm (2) R80 = 5

Chancado terciario: F80 = 50,8 (2)

P80 = 12,7 mm (1/2) R80 = 4

Del mismo modo, para un mineral muy duro con un Wi = 22, cuyo tamao es de 254 mm a 3.175mm, (10 a 1/8).

R80254

317580= =

,

Tomemos:

R80 = R1 x R2 xR3 x R4 = 2,5 x 2,0 x 2,67 x 6 = 80,1

Chancado primario: F80 = 254 mm (10) P80 = 101,6 mm (4) R80 = 2,5

Chancado secundario:

F80 = 101,6 mm (4). P80 = 50,8 mm (2). R80 = 2

Chancado terciario:

F80 = 50,8 mm (2) P80 = 19,05 mm (3/4) R80 = 2,67

Chancado cuaternario:

F80 = 19,05 mm (3/4) P80 = 3,175 mm (1/8) R80 = 6


39

Como podemos ver, esto nos da la idea de cmo podemos determinar el nmero de etapas, lo cual es bsico para el dimensionamiento y seleccin de la chancadora ms adecuada. Sin embargo, la tecnologa moderna permite eliminar las tres ltimas etapas y ser reemplazadas por un molino autgeno o semi-autgeno.

En el circuito de chancado convencional, generalmente se suele instalar en circuito cerrado con una criba o zaranda vibratoria.

A continuacin se muestran algunos diagramas de flujo ms comunes en cualquier seccin de chancado (fig. 4.32 y 4.33).

Problema 4.1. En una Planta Concentradora en su seccin de chancado primario se tiene una chancadora de quijada con 75 HP instalados y recibe una alimentacin de 65 t/h. Al efectuarse el anlisis granulomtrico de alimento y producto se obtuvo un F80 = 337 440 m y P80 = 152 400 m. El mineral tiene un ndice de trabajo promedio de Wi = 13,75 Kw-h/t. Calcular:

1. Potencia consumida por la mquina. 2. ndice de reduccin, R80. 3. Tonelaje mximo a tratar. 4. Rendimiento del motor.

1 0 99

S PC C.

. .. . .

. . . . .. . . . .

.. . . . . .

. .. . . . .

. . .. . . . .

. . . .

Gryzzly

Ch. Giratoria

Zaranda vibratoria

Ch. Cnica estndar

Zaranda Vibratoria

Ch. cnica cabeza corta

Chancado terciario

Chancado secundario

Chancado primario

A Tolva de finos

Mineral de mina

Locomotora

Pila

Fig. 4.32. Circuito abierto de chancado en 3 etapas


40

1 09 9S PCC

Tolva deGruesos

Mina

Locomotora

Alimentador

Criba fija

Zaranda vibratoria

Ch.CnicaEstndar

Ch.CnicaCabeza corta

Zaranda vibratoria

Tolva de finos

Chancado secundario

Chancado terciario

Chancado primario

Fig. 4.33. Circuito de chancado con tres etapas y con circuito cerrado en la tercera etapa.

SOLUCION. Sea el diagrama a) Clculo de la potencia consumida. Datos:

Wi = 13,75 Kw-h/t

F = Alimento = TR = 65 t/h

Utilizando la frmula de Bond, tenemos:

thKwW

thKwxW

=

=

=

127,0

127,0337440

1152400

175,1311

Alimento

F80 = 337 440 m

Producto

P80 = 152 400m

MOTOR HP = 75


41

Luego la potencia consumida es:

Pc = W x TR = Kwhtx

thKw 255,865127,0 =

Pc = 8,255 Kw. b) Calculo del ndice de reduccin Est dado por:

21,2152400337440

80

8080 === P

FR

c) Clculo del tonelaje mximo a tratar.

La potencia del motor en Kw es:

KwHPxHPKwxHP

HPKwPm 93,55757457,07457,0 ===

Entonces, el tonelaje mximo a tratar ser:

ht

thKw

KwTmx 15,440127,0

93,55=

=

Tmx = 440,15 t/h

d) Clculo del rendimiento del motor

%76,1410093,55

255,8== xRm

Rm = 14,76 %.

Problema 2. Calcular la energa consumida para triturar 600 tc de mineral de Pb-Zn por da, si el motor de la chancadora trabaja bajo las siguientes condiciones: Voltaje : 440 voltios. Amperaje : 228 Am Cos : 0.8 Nota: Estos datos estn en la placa del motor, pero no son tiles para clculos reales, en consecuencia estos deben ser medidos con un multitester de alicate en cada cable (3, trifsico). Como es el caso de este problema son datos de Planta u operativos. SOLUCIN. En este caso, para determinar el consumo de energa utilizamos las siguientes expresiones:

TPW

xVxIxP

=

=

1000cos3


42

Reemplazando datos tenemos:

KwxxxP 007,1391000

8,02284403==

P = 139,007 Kw.

tchKw

htc

KwW == 560,525

007,139

W = 5,560 tc

hKw

4.3.5. OPERACIN DE CIRCUITOS DE CHANCADO. A travs de mi andar por las Plantas Concentradoras del Pas, he podido notar que es importante tener algunos criterios, que coadyuven con la buena operacin del circuito de chancado. Estos son: Conducir la operacin con un estricto orden, limpieza y seguridad, localizando debidamente los

puntos de riesgo. Verificar que las distintas mquinas tengan un ciclo regular de mantenimiento y en forma diaria la

lubricacin y engrase. Verificar la existencia y buen funcionamiento de los electroimanes y detectores de metales con

capacidad suficiente para evitar que trozos de barrenos, combas u otros elementos frreos lleguen a las chancadoras.

Verificar que el sistema colector de polvos est operativo al 100% a fin de conservar la vida de las personas y la conservacin de los equipos.

Verificar constantemente el estado de las partes molturantes de las chancadoras y de las fajas de transporte, a fin de asegurar una operacin de uno o dos turnos de operacin, dando la capacidad suficiente de la seccin de molienda.

El personal de contar con los instrumentos de seguridad para evitar contratiempos o accidentes. En caso de parada programada o intempestiva, el arranque de las mquinas debe hacerlas los

operarios capacitados y responsables de esta seccin. Se debe contar con lneas de acceso de aire y agua a presin adecuadamente identificados con

los cdigos de colores de seguridad vigentes. El acceso a las tolvas debe ser seguro y protegido, utilizando correas de seguridad y lneas de

resistencia adecuada. Identificar los puntos crticos en esta seccin y sealizarlos para evitar accidentes. Para la evaluacin operacional de esta seccin, los puntos de muestreo ms difciles son las

descargas de la zarandas, por lo que se debe de dotar de compuertas adecuadas que permitan obtener buenas muestra y evitar accidentes.

Verificar la temperatura de los reductores y motores, pues de haber sobrecalentamiento indica que estn trabajando sobrecargados o que estn a punto de malograrse.

Todas las partes mviles de los equipos deben estar debidamente protegidos con mallas de seguridad.


43

4.4. CRIBADO DE MINERALES. El Cribado, en procesamiento de minerales, se puede definir como una operacin metalrgica auxiliar que consiste en la separacin o clasificacin de una mezcla de partculas de mena de diferentes tamaos en dos o ms fracciones, cada una de las cuales estar formada por partculas de tamao ms uniforme que la mezcla original.

1

2

3

4

Alimento

Producto fino

Productos gruesos

1

2

Alimento

Producto grueso

Producto fino

Fig. 4.34. Esquema de cribado de dos y cuatro productos Esta operacin de cribado que se realiza en mquinas con superficies perforadas (malla) se aplica en la seccin de chancado con el fin de aumentar la capacidad de las chancadoras y evitar el paso de material ms fino que el de la abertura de descarga de las chancadoras. Esta operacin como habamos dicho anteriormente, en su forma ms simple origina dos productos, uno de partculas ms gruesas que la abertura de la malla, denominado gruesos o rechazo (Over size) y otro de tamao de partcula menor a la abertura de la malla, denominada finos o pasante (Under size).

Gruesos(Over size)Finos

Under size

Alimento(Feed) Malla, 3/4"de abertura

+ 3/4"

- 3/4"

Grficamente esta operacin se puede explicar con el siguiente esquema, el cual est en funcin del espesor de material sobre la criba (Figura 4.35).

Fig.4.35. Las tres regiones principales que ocurren a lo largo de la malla de la criba.


44

Generalmente se ha aceptado que existen tres regiones distintas de flujo al aumentar la carga de partculas sobre la malla de la criba. En la primera seccin de la malla se produce la estratificacin y el cribado no es efectivo, esto debido a la baja rapidez de flujo por lo que las partculas tienden a tener un movimiento irrestricto excesivo y porque no se est utilizando en su totalidad la superficie de la malla cribante. En la segunda regin, la separacin entre gruesos y finos es ms efectiva, debido a que por lo menos ya existe una monocapa de partculas sobre la superficie y por ende hay una mxima velocidad de flujo, mnima accin de rebote de las partculas, haciendo que las partculas de paso potencial tengan una mxima exposicin a la abertura de la malla. En la tercera regin, las partculas tienen mayor dificultad para ser clasificadas debido a que se encuentran mucho ms cerca en tamao, a la abertura de la malla, siendo su probabilidad de atravesarla mucho menor. Esta zona es la que define o determina el tamao de corte de la criba y su eficiencia. La estratificacin del alimento a la criba es efectiva si la altura de la cama es la adecuada, de modo que si es excesiva, habr una mala clasificacin, de ah que en la prctica se recomienda una altura en la descarga de la criba no sea mayor a 4 veces la abertura de la malla para un material de 1,6 t/m3 de densidad y de tres veces para un material de 0,8 t/m3. Sin embargo, ello depender de la variedad de menas a ser tratadas, de las caractersticas mineralgicas y de sus distribuciones granulomtricas. EQUIPO DE CRIBADO. En la industria del procesamiento de minerales, el equipo

minericapituloiv

Documents