tarea n4 dimensionamiento de equipos de conminucion

UNIVERSIDAD DE LA SERENA

Universidad de La Serena Facultad de Ingeniera

Departamento Ing. de Minas Proyecto de Planta

Tarea n4: Dimensionamiento de equipos de conminucin

para lixiviacin por agitacin

Integrantes: Cesar Alvarado Garrido Diego Leyton Trigo Cristian Muoz Alcayaga

Pablo Rojas Vidal Mauricio Venegas Palma Profesor: Mario Gaete M. Fecha: 4 de mayo de 2015

Tarea n4: Dimensionamiento de equipos de conminucin para lixiviacin por agitacin


Para la realizacin de esta tarea, como grupo se recopil informacin sobre molinos ya que como debemos realizar una lixiviacin por agitacin, se debe reducir ms el material y solo es posible a travs de molinos. Luego se escogieron los equipos segn la alimentacin dada y se realizaron los posteriores clculos, finalizando con el diagrama general de la planta de chancado hasta llegar a los hidrociclones y terminando con el clculo de la superficie total.

Molinos

Mediante la molienda, la otra etapa del proceso de conminucin despus del chancado, se contina reduciendo el tamao de las partculas que componen el mineral, para obtener una granulometra mxima de 180 micrones (0,18 mm). Dentro del proceso de conminucin es la etapa de operacin la que consume la mayor parte de la energa de todo el proceso.

Molienda tradicional A pesar de su reconocida ineficiencia energtica frente a lo que hoy da se conoce, los molinos de bolas, que operan en circuito cerrado con clasificadores hidrulicos, han sido la alternativa tecnolgica tradicionalmente seleccionada para la molienda fina de minerales, sea en etapas nicas o mltiples, integrados con molinos de barras o molinos SAG. Molinos de barras Los molinos de barras son cilindros metlicos que tienen en su interior barras de acero habitualmente de 3,5 pulgadas de dimetro, que son los elementos de molienda. Los molinos de barras realizan la molienda primaria de la molienda convencional en la que el material que se entrega pasa por un tamiz de malla de 1 mm2 de seccin. El mineral molido contina el proceso, pasando en lnea al molino de bolas. Para evitar que las barras se enreden con la carga, la razn de la longitud/dimetro se mantiene entre 1,4 a 1,6. Los molinos de barras aceptan la alimentacin de mineral con un tamao hasta cerca de 50 milmetros o 2 pulgadas y entregan un producto en el rango de tamao de 3.300 a 300 micrones. Esto da lugar a una molienda preferencial del mineral grueso y reduce al mnimo la produccin de finos lamas. Funcionan a una velocidad ms baja que los molinos de bolas, un molino de barras consume menos acero que un molino de bolas, debido a la velocidad ms baja y mejor contacto entre los medios de molienda y el mineral. La velocidad perifrica del molino de barras est generalmente entre 280 y 480 pies/min. Los molinos de barras trabajan normalmente con un volumen de carga entre 35 y 65 % en volumen.



Molinos de bolas Los molinos de bolas son tambin cilindros metlicos cuyas paredes estn revestidas con corazas fabricadas en aleaciones de acero cromo-manganeso mejoradas, cuyas dimensiones interiores son hasta 16 pies x 24 pies, es decir, 4,9 m de dimetro por 7,3 m de largo, cuyo volumen interior est ocupado en un 36% de su capacidad por un collar de bolas de acero desde 1,0 hasta 3,5 o 4,0 pulgadas de dimetro, las cuales son los elementos de molienda. Si la velocidad de rotacin es muy alta la fuerza centrfuga hace que las bolas se adhieran al cilindro del molino. La velocidad a la cual el molino empieza a operar como centrfuga es llamada velocidad crtica. Los molinos de bolas normalmente operan en un rango de velocidad crtica entre 65% y 75%. Las velocidades de operacin de los molinos de barras y bolas habra que decir que los molinos de barras funcionaran entre el 50% al 95% de la velocidad crtica. Los molinos de bolas estn diseados para moler el mineral de hasta pulgada y llevarlo a un tamao de partcula entre 20 a 75 micrones. Para obtener una eficiencia razonable los molinos de bolas deben operar en circuito cerrado con recirculacin del sobretamao obtenido. El molino gira y la molienda se realiza por efecto de cascada de bolas de acero al cromo o manganeso que cayendo desde una altura determinada producen el efecto de molienda o reduccin de tamao por efecto del impacto contra el mineral mezclado con agua. Molino SAG o semi-autogena Este es un molino de gran capacidad que recibe material directamente del chancador primario y que tiene en su interior bolas de acero de manera que, cuando el molino gira, el material cae y se va moliendo por efecto del impacto entre bolas y el propio mineral. La molienda autgena se produce cuando no se utiliza ningn medio de molienda externo y es el propio mineral el que acta como tal. La instalacin de un molino SAG es una innovacin de los ltimos 20 aos. Son equipos de mayores dimensiones y ms eficientes que los anteriores y debido a su gran capacidad acortan el proceso de chancado y molienda. Muelen rocas ms grandes, que vienen directamente del chancador primario. El mineral se recibe directamente desde el chancador primario con un tamao cercano a 8 pulgadas y se mezcla con agua y cal. Aqu el mineral es reducido de tamao gracias a la accin del mismo material mineralizado y por la accin complementaria de bolas de acero que se adicionan al interior del molino, bolas de 5 pulgadas de dimetro que aproximadamente ocupan el 12% de su capacidad. Dados el tamao y la forma del molino, estas bolas son lanzadas



en cada libre cuando el molino gira, logrando un efecto conjunto de chancado y molienda ms efectivo y con menor consumo de energa, por lo que, al utilizar este equipo, no se requieren las etapas de chancado secundario ni terciario.

Uso eficiente de la energa en conminucin Es posible concluir que la energa es ms eficientemente empleada en las etapas de trituracin respecto a la subsiguiente etapa de molienda. La eficiencia del empleo de energa en los circuitos de chancado y su comparacin respecto a la etapa de molienda demuestra la necesidad de reajustar condiciones operativas y/o modificar el diseo de instalacin, en las que la utilizacin efectiva de energa resulte inferior respecto a la correspondiente etapa de molienda. Un rubro significativo en los costos de reduccin de conminucin es el correspondiente al consumo de acero en medios de molienda y blindajes como consecuencia directa de la energa aplicada en la molienda, y que es a su vez directa consecuencia de la calidad granulomtrica del mineral que entrega la etapa de chancado. Los insumos con mayor incidencia en los costos de operacin de la molienda son:

Energa. Revestimientos. Medios de molienda.

Su incidencia vara segn el tipo de molienda. A continuacin se muestran algunas cifras y su incidencia de costos:



Circuitos de molienda

Circuito tpico barras-bolas Considerando la alimentacin de mineral producido en las etapas de chancado, la molienda de barras recibe mineral con un tamao con un F80 entre 25 y 30 mm o entre 1 y 1 y lo debe reducir hasta tamaos de producto con un P80 entre 0,3 a 2 mm equivalente entre malla 8 y malla 48. En un circuito cerrado barras-bolas en el cajon de alimentacin a ciclones de la seccin se juntan la descarga del molino de barras y la descarga del molino de bolas. La descarga de gruesos de la batera de ciclones alimenta al molino de bolas de manera de conseguir un producto final de la seccin barras-bolas con un tamao del orden de 60 a 65% -200 mallas.

Circuito de un molino unitario Es el circuito ms simple de implementar y hoy da ms comnmente usado para operaciones medianas y pequeas aunque, no es el ms eficiente para la molienda de minerales. Se alimenta con mineral similar al del circuito barras-bolas convencional con tamaos de mineral con F80 de 15 mm y ms fino. Es un molino que en algunos casos recibe ms de un tipo de alimentacin de manera de aprovechar de mejor forma el tamao de producto final deseado en torno a 55 a 65 % -200 mallas. Este circuito de molino unitario tiende a producir mayor cantidad de finos, pero tiene la desventaja de la menor capacidad de tratamiento como sistema unitario, el que habitualmente es superado por otros circuitos hoy da ms eficientes desde el punto de vista del balance capacidad de tratamiento y consumo de energa.



Circuito de un molino SAG Este circuito fue con el que se inici el desarrollo de los molinos AG y SAG hacia los aos 80, pero con el correr de los aos y a la luz de las experiencias conseguidas con las primeras operaciones industriales implementadas fue sufriendo algunas modificaciones tendientes a agregar etapas complementarias para conseguir su tarea de molienda de minerales. La gran ventaja de este diseo de equipos de molienda es su alta capacidad de tratamiento y la eliminacin de al menos dos etapas de chancado, toda vez que este molino es alimentado directamente con el producto de un solo chancador giratorio ubicado directamente en la mina. Con este desarrollo de molienda se aument tanto la capacidad de tratamiento como la gama de aplicaciones, pero al mismo tiempo ha tenido que soportar mayores costos por mayores desgastes de bolas y revestimientos. De todas maneras su diseo para operaciones mineras seguir dependiendo de las caractersticas de moliendabilidad del mineral de alimentacin y del tamao del producto deseado. Curiosamente este circuito es ms comn en operaciones de EEUU y Canad que en Chile.



Circuito de un molino SAG y un chancador Para los casos ms comunes que se han ido implementando desde que apareci la tecnologa de molienda AG y SAG se ha ido generando la condicin de que los minerales alimentados directamente desde un chancador primario del tipo giratorio crea un tamao crtico de guijarros que no se muelen y slo se redondean dentro del molino a los cuales se denomina pebbles. Esto se ha solucionado poniendo parrillas a la descarga del molino con orificios adecuados para eliminar estos elementos y triturarlos por separado en un chancador de conos exclusivo para estos pebbles. De esta forma el circuito original de un molino SAG slo se adapta mejor para entregar los niveles de producto que se requieren de una seccin de molienda.

Circuito de un molino SAG, un molino de bolas y un chancador Este circuito es similar al circuito anterior al cual se ha agregado un molino de bolas como etapa de molienda secundaria, manteniendo el chancador de pebbles. Es sin lugar a dudas el circuito que ms xito ha tenido sobre todos en operaciones con mineral de mayor dureza. El molino de bolas permite corregir el producto muy grueso que genera el molino SAG y de esta forma lo hace ser ms verstil para diferentes operaciones.



Revestimientos y componentes de los molinos Lo normal es que se tienda a utilizar revestimientos de goma donde sea posible, sobre todo con minerales menos duros, debido a su mayor vida til, bajo peso, fcil instalacin y efecto amortiguador de ruido ambiental. Cuando la operacin se vuelve ms dura se debe utilizar goma con insertos de acero, lo cual es ms fcil de manejar que el acero. Cuando estas dos opciones son sobrepasadas por temperatura, tamao de alimentacin a la molienda o presencia de productos qumicos, se debe simplemente utilizar acero, habitualmente de aleaciones mejoradas contra el desgaste o quebraduras por abrasin o impacto del mineral y los medios moledores.

Datos de entrada

Alimentacin planta: 1000 ton/da (equivalente aproximadamente a 42 ton/

hrs )

Ley: 2.6 % de Cu soluble

Lixiviacin por agitacin a co-corriente

Para el proceso de lixiviacin por agitacin a diferencia de los dems tipos de lixiviacin

se requiere un producto bajo 100#ty. Por lo tanto el proceso de conminucion ahora

debe incluir el dimensionamiento de un molino de bolas y un hidrocicln.

Caso tcnico dimensionamiento de chancadores (lixiviacin por

agitacin)

Reduccin de tamao en seco

Chancador Primario

Debido a que la alimentacin es muy baja (42 ton/hr) no es viable tener un chancador

giratorio ya que se utiliza en casos que la alimentacin es muy alta, por esa razn

determinamos que un chancador de mandbula es la mejor opcin.

Este chancador de mandbula debe ser capaz de permitir la alimentacin que llega a la

planta, sin superarla por mucho para evitar el sobredimensionamiento de equipos. Sin

embargo al ser un equipo tan pequeo el boln de entrada que permite el equipo no es

muy grande, teniendo que dar a conocer al sector mina que si se desea alcanzar

dicha capacidad de alimentacin est la opcin de, por una parte, mantener trabajando

un martillo hidrulico para reducir el tamao del material o por otro lado exigir una

malla de perforacin tal que entregue un material adecuado.

Para el proyecto se determin un chancador primario con las siguientes caractersticas:



Otra consideracin fue la boca de descarga del chancador primario ya que, al variarla

por ejemplo de 50 mm a 40 mm las toneladas de alimentacin varia debindose

considerar que el chancador debe estar constantemente trabajando y que el parar la

planta es imposible.

Chancador Secundario

Como se considera un tamao de entrada de 0.511 m del chancador primario y un

producto de 40 mm. El tamao de alimentacin del chancador secundario es de 150

mm entregndonos un producto adecuado para la entrada al molino de bolas.

El modelo es el Hp 100 que corresponde a un chancador de cono de cabeza corta.

Todo este proceso es realizado a travs de cintas transportadoras y un harneado

despus de cada etapa de reduccin. Considerando en el primero un circuito abierto

(chancador primario- harnero) y cerrado en el segundo (chancador secundario-

harnero) para asegurar que el material que entra al molino sea el adecuado.

C 80

511 mm

75 Kw

40 mm

Dimensiones:

Ancho 2577 mm

Largo 1526 mm

altura 1990 mm

55 - 75

Chancador Primario

Modelo

Maxima alimentacion

Potencia

Producto

Toneladas por Horas

Hp 100

150 mm

90 Kw

10 mm

Dimensiones:

Diametro 1505 mm

Altura 1290 mm

55 - 70


Modelo

Maxima alimentacion

Potencia

Producto

Toneladas por Horas



Harneros

Para el diseo de la planta se utilizaron 3 harneros, se opt por poner un harnero del

tipo GRIZZLY al comienzo debido a que la boca del chancador primario es pequea

evitando que se atoren bolones y mejorando el rendimiento del proceso.

Las caractersticas del harnero del tipo Grizzly son las siguientes:

Este cumple con la capacidad a la que estarn sometidas los equipos que son 42 ton/hrs

Los dems harneros son dos vibratorios:

Los harneros vibratorios buscan separar el material que ya est preparado para

ingresar al molino, que posee una abertura para recibir material menor a 25 mm.

Un harnero se encuentra despus del chancador primario formando un circuito abierto

y el segundo luego del chancador secundario en circuito cerrado. El objetivo principal

de estos es evitar el exceso de finos en el proceso, ya que a pesar de que se utiliza un

molino el exceso de finos en la pulpa produce dificultades en el proceso posterior de la

lixiviacin que es la separacin slido-liquido.

TK8-32-2V

300 ton/h

450 mm

Dimensiones

Ancho 800 mm

Largo 3200 mm

Tamao Tamiz

Harneros Grizzly Fedder

Modelo

Capacidad

3YA1237

3

16 mm

Ancho 1200 mm

Largo 3700 mm

970 Hz

5 - 9 mm

7.5 Kw

15 - 160 T/hCapacidad

Potencia Motor

2 Harneros Vibratorios

Modelo

Decks

Tamao tamiz

Dimensiones:

Frecuencia

Amplitud



Clculo rea de Harnero

Para realizar el clculo del rea del harneado, nos generamos los siguientes datos:

Alimentacin Nominal = 42 tph Utilizacin Efectiva = 90% Separacin Deseada = 12.50 mm Abertura cuadrada Forma de la Partcula = Cuadrada Humedad del Mineral= 3% Humedad del Harneado = Seco Eficiencia = 90% Densidad del Solido = 2,7 Ton/m3

Particula (mm) 100 25 13 10 5

% Pasante 100 75 45 30 22

Frmula para calcular el rea del Harnero:

=

[2]

Qfeed: Tonelaje de alimentacin que se encuentra bajo el tamao conforme a la abertura de separacin [tph]. P: Factor en funcin del conocimiento y confianza que se tenga en los datos disponibles sobre el mineral a clasificar. P = 1 1,4. En plantas de minera donde los datos de material, tamao de la abertura de la malla de cribado y capacidad son muy bien conocidos y fiables, se puede adoptar un factor P de 1 . Qdeck: Capacidad especifica de harneado [tph/m2]. Calculo del Qdeck. Qdeck = A * B * C * D * E * F * G * H * I * J * K * L Alimentacin:

42

0,9 0,75 = 46,67

Ahora calcularemos las variables para sacar el Qdeck.



A: Para 25 mm, obtenemos 53 [tph/m2]

B: 25% del material retenido en el harnero de 25mm, el cual me da un valor de B = 1,35

C: debemos saber la mitad del material pasante, que en nuestro caso es 13 mm, revisando la tabla anterior, entonces el porcentaje pasante seria 45%, entonces en el grafico nos dara un valor de C = 1,10.



D: Cantidad de DECK del harnero, que en nuestro caso son 3, los que nos da un valor de

D = 0,8

E: La Humedad del Harneado es seco, siendo la separacin Mayor a 75 mm,

produciendo que el valor de E = 1

F: La densidad del mineral es de 2,7 Ton/m3, dando un valor de F = 1

G: rea abierta de la superficie de harneado:

= (%)

50%

rea Abierta Actual (%) = 100% - rea Libre (%)



Se escogi un tipo estndar, donde la abertura libre es 64 %, donde el rea abierta

actual es 36%, por lo tanto:

= 36%

50%= 0,72

H: La forma de la abertura de la malla es cuadra, entonces el valor de H = 1

I: La forma de la particula es cubica, por lo tanto el valor de I = 1

J: La eficiencia es del 90%, por lo tanto el valor de J = 1



K: El tipo de harnero es inclinado en nuestro caso, podemos trabajar con movimiento

circular o linear o circular, por ende el valor de K = 1,1

L: la humedad de nuestra mineral es de un 3%, el cual nos da un valor de L = 0,85

Ahora que tenemos el valor de todas las variables, podremos calcular fcilmente el rea

de harneado. Como sabemos todos los datos de nuestro mineral, consideraremos el

valor de P = 1

= 46,67 1

(53 1,35 1,1 0,8 1 1 0,72 1 1 1 1,1 0,85) = 1,1 2

El rea de harneado es 1,1 m2



Balance de masa del circuito de chancado hasta el molino

Clculo de Stock Pile

Sabemos que queremos tener un stock pile de 10000 toneladas, para generar un respaldo a la mina de 10 das. Tomando en cuenta una densidad de la roca igual a 2,7 ton/m3. Calculamos el volumen que debe tener esta:

Al saber que tenemos un volumen de 3.703,7 m^3 , con la frmula del volumen del cono

calcularemos el alto y el radio de este, considerando un ngulo de reposo del material

de 37.

Alimentacion Inicial 42 ton/hr

Eficiencia de Harneros 90%

N de Chancadores 1

Masa Entrante 42 ton/hr

% total Bajo 25 mm 10%

Entrante 42 ton/hr

Sobretamao 38,22 ton/hr

Producto 3,78 ton/hr

N de Chancadores 1

Masa Entrante 38,22 ton/hr

% total Bajo 25 mm 70%

Entrante 38,22 ton/hr

Sobretamao 14,14 ton/hr

Producto 24,08 ton/hr

Masa Total Bajo 25mm 27,86 ton/hr

Masa Retorno circuito 14,14 ton/hr

Balance de Masa

Chancador Primario

Harnero Posterior al Chancador Primario


Harnero Posterior al Chancador Secundario

Totales



Para calcular uno de los valores consideramos que: Donde R = 16,74 metros, por ende H = 16,74 metros.

En resumen el stock pile tiene las siguientes caractersticas

16.74 m

12.61 m

3703.7 m

10000 ton

37

tonelaje

angulo reposo material

Stock pile

radio

altura

volumen

H

R

H = Altura del Cono R = Radio del Cono

37



Dimensionamiento de molinos

Dentro de la rama de la lixiviacin por agitacin unos de los principales aspectos es la

distribucin granulomtrica del material, donde el principal equipo que la regula es el

molino, que en nuestro caso el ms propicio es el de bolas.

Objetivos generales

Seleccin y dimensionamiento de molinos.

Seleccin y dimensionamiento de equipos de clasificacin

Disear Flowsheet.

Diseo de equipos de molienda

Al haber realizado el estudio exhaustivo a los equipos de molienda y el mtodo

matemtico para obtener la mejor optimizacin y seleccin de equipo, donde en el

caso de nuestro diseo fue el mtodo de bond que requiere una serie de parmetros de

entrada que sern definidos posteriormente.

Obtencin de F80 entregado por la etapa secundaria de chancado.

El criterio de seleccin de nuestro F80, fue mediante la curva granulomtrica del

chancador de cono (de cabeza corta Hp-100 metso).mediante el cual obtuvimos un F80

igual a 16(mm).

Obs: obtenido en catlogo de Molinos de cono serie HP



Mtodo de bond:

Para utilizar el mtodo de bond, es necesario una serie de datos iniciales que se

presentaran a continuacin:

El criterio de seleccin del Work Index: se defino a partir de la premisa del tipo

de material que en nuestro caso fue cobre soluble (ley 2,3%) y tendr gran

influencia en el tiempo de residencia de la partcula.

La capacidad requerida del molino son 1000 tpd ,donde lo que corresponde a

42 ton/hora

Correccin Work Index a las condiciones de Trabajo

Debido a que las condiciones de trabajo no son estndares, se debe corregir segn

factores correctivos que se presentan a continuacin: En caso que estas condiciones no

se cumplan, se debern considerar los siguientes factores de correccin:

f1 :Tipo de Molienda

f2 :Tipo de Circuito

f3 :Dimetro Molino

f4 :Tamao Alimentacin

f5 :Sobre Molienda de Finos

f6 :Baja razn de reduccin

PARAMETRO DE ENTRADA

WORK INDEX COBRE 12,73 (KWh/ton metrica)

Metodologia de seleccin Bond

Tipo molienda humeda

Tipo de circuito cerrado

F80 150(mm)

P80 10(mm)

Capacidad requerida molino 42(ton/hora) 1000 tpd

Eficiencia 95%

Diametro de diseo 5 (ft)

Tipo descarga molino rebalse humedo



Tipo de molienda (f1): como la molienda es hmeda el factor de correccin toma el

valor 1

Tipo de Circuito (f2): como el circuito es cerrado no necesita energa extra y toma el

valor 1

Dimetro Molino (f3): El dimetro interno del molino afecta la eficiencia de molienda.

Para condiciones no estndar, es decir, D 8 pies, el factor f3 est dado por:

3 = (8

)0.2

Dnde:

D: dimetro interno del molino en pies, medido entre revestimientos.

OBS: Donde se obtuvo un valor 1,1

Tamao Alimentacin(f4) : Este factor se utiliza cuando el material con que se

alimenta el molino es ms grueso que un cierto valor ptimo. Este factor se relaciona

directamente con el Work ndex, segn la siguiente ecuacin:

4 = + ( 7) (

80 00 )

Donde:

Rr: razn de reduccin del 80 % = F80/P80

F80 : tamao 80 % de alimentacin (m)

P80 : tamao 80 % del producto (m)

WI : Work ndex del material (KWh/ton. corta)

F0 : tamao ptimo de alimentacin (m)

Siendo:

0 = 4000 13

= 4000

13

12,731,1

= 4239,5()

f1

molienda humeda 1.0

molienda seca 1.3



=150

10= 15

Al aplicar el formulismo nos entrega un valor de 11.48.

Sobre Molienda de Finos (f5): como nuestro producto no es menor a 200# ty, no se

corrige obteniendo un valor de 1.

Baja razn de reduccin (f6): como la razn de reduccin es alta, mayor a 6, no se

debe corregir tomando un valor de 1.

Los resultados fueron los siguientes:

Determinacin de variables (mtodo de bond):

Para el diseo del circuito de molienda se establecern las siguientes variables de

diseo:

Dimensiones del Molino

Velocidad Critica

Volumen de Carga

Formulario base:

Dimetro de molino:

=

(%)0,461 (%)1,505 /

1/3,5

Velocidad critica:

= 77,6/

Relacin Largo/Dimetro Molinos de Bolas L/D: La relacin flucta entre un intervalo

Comprendido entre [1-1,5 ], se defini utilizar el valor medio para el diseo es decir

1,25 y siendo el ms usado.

factores de correcion

f1 1

f2 1

f3 1,1

f4 11,48

f5 1

f6 1



Definicin de parmetros de diseo:

La metodologa del criterio empleado fue utilizar los rangos recomendados por la

literatura para un ptimo funcionamiento del molino.

Obtencin ndice de trabajo corregido y consumos

Energa especifica consumida

= () 10 (1

80

1

80)

Obtuvimos una energa especfica de 9,86 (

)

Consumo de potencia mecnica

() = (

) ( /)

El consumo de potencia mecnica obtuvimos un valor de 455,53 KW

Potencia elctrica

() = () (100

)

Donde

PE (HP): Potencia elctrica requerida en la entrada del motor, medido en HP

PM (HP) : Potencia mecnica requerida para la conminacin del material, medido en HP

Donde obtuvimos potencia elctrica 643,02 HP, partiendo de la premisa que el 95% de

la energa mecnica se transform en elctrica

Dimensionamiento molino

parametros de entrada

velocidad critica caso base D=8 pies 27,43 RPM

parametro de bond kb 4,365*10^-5

cs% fraccion de velocidad critica del molino(%) 70%

vp% fraccion del volumen del molino cargado con bolas(%)40%

relacion largo molino/Diametro molino 1,25



Resultados generales

Recalculo de la potencia elctrica:

() = ()3,5 (%)0,461 (%)1,505 (

) =587,42 HP

Variable de diseo y consumo de potencia

A continuacin se presentan las variables de Diseo determinadas anteriormente

INDICE DE TRABAJO CORREGIDO Y CONSUMOS

indice de trabajo corregido Wlc 146,14 (KWh/ton metrica)

Energia especifica consumida 10,84 (KWh/ton metrica)

Consumo de potencia mecanica 455,53 KW

610,87 Hp

Consumo de potencia electrica 643,02 Hp

#iteracion F3 wIcorr energia consumida PM(HP) PE(HP) D(pies) L(pies) %error

1 1 146,14 10,84 610,87 643,02 10,37 12,96 0

2 0,914 133,57 9,91 558,15 587,53 10,11 12,64 2,47

3 0,914 133,57 9,91 558,15 587,53 10,11 12,64 0

Dimensiones de diseo

diametro de diseo 10,11 ft

Largo de diseo 12,64 ft

potencia electrica de diseo 587,42 HP

Variable de diseo

diametro de diseo 10,11 ft

largo de diseo 12,64 ft

potencia electrica 587,42 HP

velocidad critica segn el diametro de diseo 2,18 RPM

velocidad de trabajo (60-70 %) velocidad critica 1,53 RPM

volumen interior util 114,87 m^3



Consumo de potencia segn Allis Chambers:

La razn de utilizar esta metodologa ,es realizar una comparacin entre la potencia

elctrica requerida con respecto a los resultados obtenidos segn Bond y la otra

razn es que la metodologa de Allis Chambers

Consumo especifico de potencia

= 0,3 (3,2 3 ) (1 0,1

2910) +

Donde

D = Dimetro interno del molino

Vp = Fraccin del volumen del molino cargado con bolas (%)

Cs = Fraccin de velocidad crtica del molino (%)

Sb = Factor del tamao de bola

Kb= ton mtrica Kb = 4.879; ton corta Kb = 3.1

= 1 + 2

donde B = tamao mximo de bola

si B en mm y D en mt K1 = 0.02169 y K2 = -0.27116

si B en pulg y D en pie K1 = 0.5 y K2 = -0.075

Carga de bolas nuevas

= 2

8,4

Donde:

Tb: ton corta de bolas

Potencia elctrica requerida a la entrada del motor

= 3,5 ( % )0,461 (% )1,505 (/)

Donde:

Kb = 4.365x 10-5 descarga por rebalse, hmedo

Kb = 4.912 x 10 -5 descarga por parrilla, hmedo

Kb = 5.456 x 10 -5 descarga por parrilla, seco



Resultados segn allis chambers

De los resultados podemos notar que existe una diferencia entre la potencia elctrica

entrega que entrega Bond y Chalmers de 25,43% y este valor esta fuera del 20% de

error que estimo Bond para su mtodo, que se puede dar por el bajo tonelaje que se

requiere.

Finalmente realizado los clculos y comparndolo con los equipos que se encuentran

en la industria, el grupo de trabajo ha escogido el siguiente molino de bolas (se escogi

este molino debido a la poca alimentacin por hora que tiene la planta):

Consumo de potencia basado en allis chambers

densidad mineral 2,7 (ton/m^3)

tamao maximo de bola 56,67 (mm)

consumo especifico de potencia 9,73 (Kwat/ton metrica)

carga de bolas nuevas 55,37 ton

potencia electrica requeridad a la entrada del motor 587,42 KW 787,72 HP

< 25 mm

430 Kw

0.047 - 0.4 mm

Diametro 2700 mm

Largo 4500 mm

12 - 90

48 ton

20.7 r/min

Carga de Bolas

Velocidad rotacion

Molino de Bolas

Maxima alimentacion

Dimensiones:

Toneladas por Horas

Protencia

Producto



Clculo Correas Transportadoras:

El transporte de material, principalmente es realizado a travs de correas

transportadoras. Este sistema fue realizado con nueve cintas a distintos orgenes, tal

como se puede ver a continuacin.

El clculo de las correas transportadoras, se realizara a travs de cuatro pasos y por

tablas. Para esto se hace necesario conocer los siguientes datos:

Nmero Correa

Tam Partcula (mm)

Angulo inclinacin ()

C1 40 18

C2 40 18

C3



Paso 1: Velocidad y ancho de banda correa

Para el clculo de la velocidad se requieren dos datos, el tamao de partcula que la

cinta transportar y el tipo de material.

El tipo de material que se trabajar ser un oxido de cobre, el cual es bastante abrasivo,

con una densidad promedio segn la literatura de 2,7 /3, por lo tanto se considera un material tipo D y, con tamaos de partculas en el rango de 60 mm y 10 mm a travs

de chancadores de mandbula y cono respectivamente.

Entonces por tabla, se recomienda una velocidad de 1,65 (m/s) y un ancho de banda de

400 mm.

Paso 2: Clculo capacidad de transporte Volumtrica (Lvt)

Ya teniendo la velocidad con el paso anterior y con el dato de volumen por hora a pasar

(Lm), se puede calcular a travs siguiente formula la capacidad de transporte.

=

1



Antes de utilizar la formula, se debe calcular 2 constantes, una depende de la

irregularidad de la alimentacin, teniendo en cuenta, la constancia, regularidad y tipo

de alimentacin.

K1 = 1 para alimentacin regular

K1= 0.95 para alimentacin poco regular

K1= 0.9 a 0.8 para alimentacin muy poco regular.

En este caso se tomara como caso ideal, con una alimentacin regular, entonces K1 =1.

Y la otra constante K, se calcula a travs de tabla, segn el ngulo de inclinacin de la

correa. El ngulo utilizado ser de aproximadamente 18, por lo tanto:

Entonces el factor K es aproximadamente 0.86.

Reemplazando en la frmula de capacidad de transporte, se tiene:

= 15,43 (

3

)

1,65 ( ) 0,86 1

= 10,87 3/



Los resultados para cada correa son:

Numero Correa

Capacidad de transporte

volumtrica (m^3/h)

C1 10.87533387

C2 10.87533387

C3 10.87533387

C4 10.87533387

C5 9.352787131

C6 10.87533387

C7 10.87533387

C8 10.87533387

C9 9.352787131 Obs: Para las correas C5 y C9, el valor de K es de 1, ya que estas son correas horizontales

(0).

Paso 3: ngulo de Sobrecarga

Teniendo en cuenta el ngulo de reposo del material del xido de cobre, se puede saber

el ngulo de sobrecarga de la correa.

Como se tiene un ngulo de reposo de 37, segn tabla y tipo de material se puede

definir que el ngulo de sobrecarga es de 25.



Paso 4: Recopilacin de datos.

En este paso, se utilizaran los datos obtenidos anteriormente, para calcular el ancho de

banda para la correa.

Se utiliza la aproximacin del ngulo de reposo del material ( = 37), el ngulo de sobrecarga del material (25), y el valor de la capacidad de transporte de la correa (Lvt

= 10,87 3/)

Por lo tanto para los datos anteriores, el ancho banda recomendado ser de 300 mm.



Diagrama de flujo de planta de chancado

De acuerdo a los equipos seleccionados y dimensionamiento de correas transportadoras, el diagrama de flujo qued de la siguiente de la manera:

Y en vista de planta se ve as:



De acuerdo al diagrama de flujo se puede calcular finalmente la superficie total de la planta sin agregar de momento los hidrociclones:

Bibliografa

Manual de minera y metalurgia - minas, concentradoras, refineras, fundiciones, LIX/SX/EW (s.f), visitado el jueves 30 abril de 2015, editorial: Portal minero

XMS, mining and construction (s.f), 30 de abril de 2015, de XMS sitio web: http://molinodebola.org/Industrial-mills/molino-de-bolas.html

Patricio Ampuero V. (s.f). DIMENSIONAMIENTO DE MOLINOS DE BOLAS POR EL MTODO DE BOND, APLICANDO FACTORES CORRECTORES DE LA FRMULA. 2 de mayo 2015 , de Universidad de Atacama

Proceso de Chancado (s.f) visitado el 28 de mayo de 2015,de Codelco educa sitio web https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_lixiviacion_procesochancado.asp

Metso. (s.f). Trituradoras de mandbulas serie C. 30 de abril de 2015, de Metso Sitio web: http://www.metso.com/miningandconstruction/MaTobox7.nsf/DocsByID/D9BD555A2B51FD3842256B7B00310FEC/$File/C_Series_Spanish..pdf

Metso. (s.f). HP3, HP4, HP5 & HP6. 1 de mayo de 2015, de Metso Sitio web: http://www.metso.com/miningandconstruction/MaTobox7.nsf/DocsByID/3F36CF4E0F7EC92DC22571340031E704/$File/HP4_eng.pdf

Metso. (s.f). GP Series cone crushers. 1 de mayo de 2015, de Metso Sitio web: http://www.metso.com/miningandconstruction/MaTobox7.nsf/DocsByID/4045B6C4E0154A79C22573F3002E2216/$File/GPseries_English.pdf

Metso. (s.f) Metso CVB series screens. 1 de mayo de 2015, de Metso Sitio web: http://www.metso.com/miningandconstruction/MaTobox7.nsf/DocsByID/9F3126CB514E02B241256B11002CB626/$File/CVB_eng.pdf

7808,78 m2Superficie total

tarea n4 dimensionamiento de equipos de conminucion

Documents