Operaciones de Conminucion

(1)

Molienda de Minerales

(2)

(3)

Conminución Conminución Conminución Conminución •

• Se refiere Se refiere a todas las a todas las etapas de etapas de reducción dereducción de

tamaño necesarias para obtener un producto

“manejable” (transportable).

•

• El objetivo El objetivo final es obtenefinal es obtener la liberar la liberación de ción de lala

especie de interés, de modo de maxi

especie de interés, de modo de maximiar sumiar su

recuperación ! ase"urar la calidad del

pr

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(5)

• Se refiere Se refiere a todas las a todas las etapas de etapas de reducción dereducción de

tamaño necesarias para obtener un producto

“manejable” (transportable).

•

• El objetivo El objetivo final es obtenefinal es obtener la liberar la liberación de ción de lala

especie de interés, de modo de maxi

especie de interés, de modo de maximiar sumiar su

recuperación ! ase"urar la calidad del

pr

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• #a r#a reducción de educción de tamaño octamaño ocurre porurre por$$ –

– %ompresión (c&a%ompresión (c&ancadores)ncadores) –

– 'mpacto (mol'mpacto (molienda)ienda) –

– brasión (molienda  remoliendbrasión (molienda  remolienda)a)

•

involucra un alto consumo de ener"+a

FC FC F F P P W W E E _ii _××           − − × × = = 80 80 80 80 1 1 1 1

(8)

(9)

Definicione

Definiciones s BásicasBásicas Definicione

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(11)

Velocida

Velocidad de Operación ded de Operación de Velocida

Velocidad de Operación de Velocida Velocidad de Operación ded de Operación ded de Operación de Velocida

(12)

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Velocidad Crítica Velocidad Crítica • Es la velocidad de rotación a la cual la car"a interna empiea a Fuerza centrífuga, F_c centri u"ar en as

paredes del molino ! no son pro!ectadas en su interior

(14)

(15)

Velocidad Crítica Velocidad Crítica Fuerza centrífuga, F_c    pies en D rpm D , 6 . 76 •Peso, P     = m en D rpm D c , 2 . 42

(16)

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Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga Nivel de Llenado de Carga

(18)

(19)

Nivel de Llenado Volumétrico Nivel de Llenado Volumétrico

• Es la fracción de volumen efectivo total de la

cmara de molienda ocupada por car"a interna interna carga de aparente Volumen molienda cámara de ectivo de Volumen ef

(20)

(21)

• -ivel de llenado volumétrico de medios de

molienda$ molino del efectivo volumen molienda de medios de aparente volumen J _b =100 m b b b V m J ) 1 ( 100 ε ρ − = molienda de medios de aparente densidad molienda de medios de masa molienda de medios de aparente volumen =

(22)

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• #a fracción de intersticios del lec&o de bolas

ocupados por mineral

U = Volumen aparente del lecho de partículas de mineral

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(25)

• #a masa de medios de molienda al interior de

un molino es$ ) 1 ( ε ρ − = J V m_b _b _m _b

• #a masa de mineral al interior de un molino

es$ b m b m m U m ρ ρ ε =

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(27)

Molinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de BarrasMolinos de Barras Molinos de Barras

(28)

(29)

Molinos de Barras Molinos de Barras

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(31)

Barras de Molienda Barras de Molienda

• #as barras deben tener una lon"itud de ,/ a

,0 veces el dimetro interno del molino

• %on lon"itud menores a ,123, el ries"o de

entrabamiento ad4uiere un carcter mu! importante.

• 0,5 m (16 pies) de lar"o es el tamaño l+mite de

las barras de medios de molienda

• 3e esta forma los molinos de barras de ma!or

tamaño son de 2 x 17 pies, usando barras de 16 pies, con motores de 1.166 a 1.866 9:.

(32)

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Nivel de Llenado de Barras Nivel de Llenado de Barras

• El nivel de llenado de barras es de 82 a /6;

del volumen del molino, aun4ue se &a lle"ado &asta un valor de /2; en al"unas aplicaciones industriales.

• #os l+mites del nivel de llenado volumétrico

– cuidar 4ue la abertura de alimentación permita 4ue

la alimentación entre al molino sin obstculos, !

– cuidar 4ue la car"a de barras no obstru!a la

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(35)

Recarga de Barras Recarga de Barras

• #a recar"a de barras se realia a través de la

boca de descar"a del molino, con el e4uipo detenido.

• Esto si"nifica 4ue por el &ec&o de detener el

producción.

• En "eneral, se opta por &acer recar"as cada

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(37)

plicaciones de Molienda de Barras en C!ile

• #a planta ms importante (por tamaño) es la

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(39)

plicaciones de Molienda de Barras en C!ile

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(41)

Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas Molinos de Bolas

(42)

(43)

Molinos de Bolas Molinos de Bolas

• -o tienen las mismas restricciones de diseño

4ue los molinos de barras, debido a 4ue no tienen los problemas asociados a las lon"itudes de los medios de molienda.

• :ueden tener una ma!or variación en la

raón entre el lar"o ! el dimetro (#=3) desde $ as a a ores super ores a $ .

• -o existe una re"la fija para ele"ir la raón

#=3. >ar+a en "eneral con$

– el circuito usado – el tipo de mineral

– el tamaño de alimentación !

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Molinos de Bolas Descarga por "arrillas

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Molino de Bolas Descarga por Re#alse

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(49)

Recarga de Bolas Recarga de Bolas

• 3ebido al des"aste 4ue sufren los medios de

molienda, se debe reponer una masa de bolas cada cierto tiempo (recar"a).

• #as tasas de des"aste var+an de 156 a 666

"=t, dependiendo principalmente de la abrasividad del mineral.

• a recar"a e e n ro uc rse a mo no

estando en marc&a.

• #a forma ideal de &acer la recar"a es la

continua durante la operación. #o ms usado es la recar"a diaria de bolas, acumulndose durante 1/ &oras el des"aste de medios de molienda ! reponiéndolas en una acción.

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$cuaciones de "otencia $cuaciones de "otencia     − − = − _c c b LD J J kW P ρ 2.3 φ ₉ ₁₀_φ 2 1 . 0 1 ) 9375 . 0 1 ( 357 . 7 ) ( L 5 . 3 −   = D c c ap c  505 . 1 461 . 0 5 . 2 00004912 . 0 ) ( HP D LJ _c P = φ

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(55)

Molino %emiautógeno Molino %emiautógeno Estator Estator Estator Estator Parrilla Parrilla Parrilla Parrilla Interna Interna Interna Interna Rotor Rotor Rotor Rotor Cajón Cajón Cajón Cajón Alimentación AlimentaciónAlimentación Alimentación Descanso Descanso Descanso Descanso Alimentación AlimentaciónAlimentación Alimentación Tapa Tapa Tapa Tapa Descanso Descanso Descanso Descanso Descarga Descarga Descarga Descarga Protección Protección Protección Protección Motor Motor Motor Motor Descarga Descarga Descarga Descarga

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$l Nivel de Llenado de Bolas $l Nivel de Llenado de Bolas

• 3écada de ?56$ 0 a 5;

• 3esde ??2$ 6 a 1;

• ctualmente$ El mximo posible (&asta 16;)

• umentan las solicitaciones sobre el molino, los descansos, el

sistema de lubricación, los revestimientos del cilindro !

• umenta el consumo de potencia

• 3ebe diseñarse un adecuado perfil de revestimientos del

cilindro

• #a velocidad de operación estar estrec&amente relacionado

con el nivel de llenado de bolas, el nivel de llenado de car"a total ! el perfil de los levantadores

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(59)

$l &ama'o de Bolas de Recarga $l &ama'o de Bolas de Recarga

• ctualmente &a! capacidad de fabricación de bolas de &asta 0

pl"

• El tamaño de bola de recar"a evolucionó de$

o 'nicialmente de / a 2 pl"

o  comienos del 1666 se uso bolas de 0 pl"

o ctualmente se usa ma!ormente bolas de 2

! 2@ pl"

 disminu!e el nAmero de medios de molienda

! el nAmero de contactos bola  mineral

 aumenta la ener"+a de contactos bola 

mineral ! bola < revestimiento

Diámetro Volumen Peso Número plg cc kg bolas, 1 t 3.0 231.7 1.8 553 3.5 367.9 2.9 348 4.0 549.1 4.3 233 4.5 781.9 6.1 164 5 0 1 072 5 8.4 120

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Circuitos de Molienda %emiautógena

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Circuitos de Molienda %emiautógena Circuitos de Molienda %emiautógena

Agua Batería Hidrociclones Pebbles Alimentación Fresca Producto Agua Batería Hidrociclones Pebbles Alimentación Fresca Producto Circuito A! Circuito A! Circuito A! Circuito A! Agua Agua

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Agua Chancador de Pebbles Batería Hidrociclones Pebbles

Agua Molino SAG

Harnero

Circuito AC Circuito ACCircuito AC Circuito AC

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Agua Pebbles Alimentación Fresca Producto Agua Pebbles Alimentación Fresca Producto

Molino SAG

Batería Hidrociclones

Circuito DA! Circuito DA!Circuito DA! Circuito DA!

Agua Agua

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Triturador de Pebbles Agua Alimentación Fresca Producto Pebbles Triturador de Pebbles Agua Alimentación Fresca Producto Pebbles

Batería Hidrociclones Chancador de Pebbles Circuito A"C Circuito A"C Circuito A"C Circuito A"C####AAAA • Aumenta caacidad de tratamiento en !"#$ Agua Agua Molino de bolas

(70)

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Chancador de Pebbles Agua Alimentación Fresca Producto Pebbles Chancador de Pebbles Agua Alimentación Fresca Producto Pebbles

Batería Hidrociclones Circuito A"C Circuito A"C Circuito A"C Circuito A"C####""""

• Aumenta caacidad de tratamiento en !"%$

• Permite &administrar' la energía disonible

Agua Agua

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$l Consumo de "otencia $l Consumo de "otencia

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Consumo de "otencia Consumo de "otencia 9 10 11 12 13

Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m.

e n c i a , M W

Consumo de otencia ( ni)el de llenado )olum*trico de carga 10 15 20 25 30 35 40 5 6 7 8 = P o

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(77)

Consumo de "otencia Consumo de "otencia 9 10 11 12 13

c i a , M W

Consumo de otencia ( ni)el de llenado )olum*trico de carga ( +i)el de llenado de bolas

10 15 20 25 30 35 40 5 6 7 8 Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15 P o t e

(78)

(79)

Consumo de "otencia Consumo de "otencia 10 11 12 13

Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9 r.p.m.

, M W 9 10 11 12 13

, M W

Consumo de otencia ( ni)el de llenado

)olum*trico de carga ( +i)el de llenado de bolas ( ,elocidad del molino

10 15 20 25 30 35 40 5 6 7 8 Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15 P o t e n c i

Nivel de Llenado Total, Jc, %

10 15 20 25 30 35 40 5 6 7 8 Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15 P o t e n c i

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(81)

Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os Clasificación de &ama'os en (idrociclones en (idrociclones en (idrociclones en (idrociclones en (idrociclones en (idrociclones en (idrociclones en (idrociclones

(82)

(83)

9idrociclón 9idrociclón

(84)

(85)

9idrociclón 9idrociclón

2. Rotación de la pulpa genera altas fuerzas centrífugas en el ciclón 1. Entrada tangencial de

pulpa a alta presión

Descarga de finos y agua

3. Los sólidos en suspensión son conducidos hacia la pared y hacia abajo en una espiral acelerada 4. El líquido se mueve hacia

el centro y hacia arriba en un movimiento de vórtice

(86)

(87)

$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación

$ Cortocircuito %e Finos

& Partículas finas 'ue aparecen en la %escarga

$ Cortocircuito %e !ruesos

(88)

(89)

Bater+a de 9idrociclones Bater+a de 9idrociclones

(90)

(91)

'nlet

'nlet feedfeed

>ortex >ortex

%ilindro %ilindro

pex

pex ((spi"otspi"ot)) %ono %ono

n"ulo cono n"ulo cono

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(93)

(94)

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(97)

Clasificación de "artículas por &ama'o en (idrociclones

Es la operación de separación de part+culas sólidas en fracciones &omo"éneas de tamaño o peso por sedimentación diferencial a través de un fluido.

Rebalse (finos) Alimentación

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(99)

Clasificación de "artículas por &ama'o Clasificación de "artículas por &ama'o

Alimentación Rebalse (finos) A, t/h a_i, o/1 Cpa_{, o/1} -. t/h r_i. o/" Cr_{. o/"}

• Balance de masa "lobal$

Descarga (gruesos) 0. t/h d_i. o/" Cd_{. o/"} • Balance de a"ua$ ( ) ( ) ( ) r r d d a a Cp Cp R Cp Cp D Cp Cp A 1− = 1− + 1− i i i Dd Rr Aa = +

• Balance de masa por tamaños$

R D A = +

(100)

(101)

Se determina evaluando la cantidad de part+culas de tamaño "rueso 4ue reportan en la descar"a del clasificador, en relación a las 4ue entran en la alimentación.

#as anomal+as de la clasificación son$

– %ortocircuito de Cinos

• :art+culas finas 4ue aparecen en la descar"a

– %ortocircuito de Druesos

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$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación tph ón, alimentaci la en partículas de Flujo tph descarga, la en partículas de Flujo s_{i =} i i i Aa Dd s = Eficiencia de clasificación, s_i 1.0 10 100 1000 10000 100000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 . E f i c i e n c i a d e C l a s i f i c a c i ó n , o / 1

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$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación Proceso de Proceso de Clasificación Clasificación Aa_i Aa_i(1 _i -r_i -r_i i Dd i i i Aa Dd s = Cortocircuito Cortocircuito 1 _i 1 _i 0d_i 0d_i(1 _i

En el clasificador: En el proceso de clasificación:

i i f Dd −

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(107)

$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación i i i i i f Aa f Dd c − − =

Eficiencia de clasificación corre"ida, c_i (descontando el cortocircuito)$

(

_i

)

i a Aa

f =

cada tamaño es proporcional a la cantidad de part+culas 4ue &a! en la alimentación al clasificador$

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$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación f Dd _i _i i i i i i f Aa f Dd c − − =

Eficiencia de clasificación corre"ida, c_i

3ividiendo cada término por a_i 1.0 a a s c Aa f Aa Aa Aa Aa c i i i i i i i i i − − = − − = 1 10 100 1000 10000 100000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 E f i c i e n c i a d e C l a s i f i c a c i ó n , o / 1 Tamaño de Partícula, µm

(110)

(111)

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 a s i f i c a c i ó n , o / 1 $ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación 10 100 1000 10000 100000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 d50c E f i c i e n c i a d e C l Tamaño de Partícula, µm

(112)

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$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 S.I. l a s i f i c a c i ó n , o / 1 10 100 1000 10000 100000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 d50c E f i c i e n c i a d e C Tamaño de Partícula, µm 75 25 . . d I S =

(114)

(115)

$ficiencia de Clasificación $ficiencia de Clasificación 75 25 . . d d I S = ndice de -itide$ S.'. F  %lasificador perfecto

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Godelos de %lasificación Godelos de %lasificación

•• #!nc&#!nc&   Hao (?05)Hao (?05)

2 1 50 50 50 − + −             a c d d a d d a ) c d d o( e ) (e ) (e = E C     _ _ − m d •• J&iten (?56s)J&iten (?56s)    d C  ) c d d o( = -e E ₅₀ 1 50 2 1 1 50 50 50 − + − ∗ α c d d αβ α c * ) c d d o( e ) (e ) )(e d d + ββ ( = C E

(118)