Chancadoras

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UNIDAD III EQUIPOS DE PRODUCCION DE AGREGADOS 3.1. CHANCADORAS 3.1.1. INTRODUCCIÓN Las chancadoras son máquinas usadas en canteras y centros mineros, principal fuente de riquezas del Perú, para triturar, reducir y uniformizar los tamaños de los fragmentos de diversos materiales y/o minerales. Estas máquinas sin embargo deben tener un servicio de mantenimiento constante y correcto según programación bajo el concepto de Gestión del Mantenimiento además de conocer sus componentes estructurales, las técnicas de diseño y de operación. En esta unidad haremos una introducción a las chancadoras comenzando con los principios de funcionamiento de los diferentes tipos más usados, una breve descripción de cada uno junto a los parámetros de selección y algunas pautas de mantenimiento. 3.1.2. OBJETIVOS 1. 2. 3.

Entender la importancia de las chancadoras. Conocer los componentes estructurales de las chancadoras. Entender el funcionamiento y la operación de estas máquinas.

3.1.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES Son de construcción robusta, gruesa, reforzada, fundidas o estructurales con piezas maquinadas como ejes, bujes y rodamientos de diferentes aleaciones. Las superficies de contacto con el material a triturar son placas removibles de aleaciones especiales al manganeso o cromo llamados forros de desgaste. La reducción del tamaño se obtiene por medio: • Presión. • Impacto. • Corte. • Combinación de presión, impacto y corte. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD Las chancadoras cuentan con dispositivos de seguridad para evitar esfuerzos exagerados ocasionados por pedazos de hierro o acero llamados materiales NO TRITURABLES como: • Barretas. • Brocas.

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• • •

Planchas. Bolas de molinos. Puntas de cucharón de pala frontal, cargador frontal, etc.

Dispositivos mecánicos • Muelles, flejes. • Pasadores de seguridad. • Chavetas. • Partes accesibles de poca resistencia. Dispositivos hidráulicos • Circuitos hidráulicos con acumuladores de presión. RELACIÓN DE REDUCCIÓN (RR) La relación de reducción de una chancadora es la diferencia de tamaño entre los fragmentos mayores que puede romper con facilidad y el producto que se obtiene de ellos.

Fragmentos de entrada RR = ---------------------------------Fragmentos de salida

3.1.4. CLASIFICACIÓN GENERAL En términos generales las chancadoras (Fig. 3.1) se clasifican en: • Chancadoras primarias, • Chancadoras secundarias, y • Chancadoras terciarias. Las primarias realizan el primer tratamiento del material salido del banco, producen material grueso. Las secundarias permiten la entrada de material proveniente solamente de las primarias y producen un material más fino y uniforme. Las funciones primarias y secundarias se pueden combinar en una chancadora, o en dos o tres chancadoras en serie o en paralelo según la capacidad y flexibilidad de diseño de la planta. Las chancadoras normalmente están protegidas para impedir la entrada de fragmentos de tamaño superior o inferior por medio de rejillas, parrillas y/o zarandas. Los fragmentos de material superior a la capacidad producen atoros y los fragmentos de material inferior o carga recirculante producen sobreesfuerzos en la máquina. 3.1.5. TIPOS DE CHANCADORAS A. Chancadoras de quijadas. B. Chancadoras giratorias. C. Chancadoras cónicas. Pág. 2

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D. Chancadoras de martillos. E. Chancadoras de rodillos. A. CHANCADORAS DE QUIJADAS Las chancadoras de quijadas son simples y económicas en construcción y requieren de un mínimo de potencia para funcionar. La Fig. 3.2 muestra una sección transversal. Las superficies trituradoras consisten de dos quijadas que no se tocan en la parte inferior y que están muy separadas en la parte superior. Funcionamiento Una quijada esta fija, la otra está unida mediante el brazo pitman al eje excéntrico con rodamiento de bolas autoalineante que recibe movimiento de una volante accionada por poleas desde un motor que gira a 1 200 1/min. aproximadamente. La rotación del eje excéntrico hace mueve la quijada móvil, primero inclinándose hacia la quijada fija, luego alejándose de ella, con algo de movimiento vertical de rozamiento.

Fig. 3.1 Parte de una planta de cemento con chancadora primaria y chancadora secundaria. 1. Material en banco y suelto. 2. Chancadora primaria. 3. Depósito de materia prima. 4. Chancadora secundaria. 5. Zarandas. 6. Estación de muestreo. 7. Prehomogenización

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El ajuste del tamaño a que debe triturarse el material se hace moviendo la quijada fija por medio de sistemas hidráulicos. Las rocas que se apoyan en la V formada por las quijadas se quiebran por presión, luego caen al moverse la quijada móvil hacia atrás. Este proceso se repite hasta que las rocas se reducen a fragmentos lo suficientemente pequeños para que pasen a través del espacio angosto en el extremo inferior de las quijadas. Las chancadoras de quijadas se fabrican en una gran variedad de tipos y tamaños hasta con aberturas de quijadas de 66 pulgadas y 84 pulgadas. Se clasifican de acuerdo con el tamaño de la abertura. Por ejemplo, una chancadora de 10” x 36” tiene una abertura de 10” en la parte superior y la quijada tiene un ancho de 36”. El diámetro máximo de roca esférica que pueden aceptar o agarrar es de 80 % aproximadamente del ancho de la abertura. Las superficies de las quijadas pueden ser planas, convexas, plana con convexa, convexa con plana. Ver Fig. 3.3.

2 1

5 4

9 3

8

6 7 Fig. 3.2 Chancadora de quijadas. 1. Quijada móvil, 2. Pasador bisagra, 3. Quijada fija, 4. Forros, 5. Bastidor, 6. Ajuste hidráulico de la abertura de salida, 7. Brazo de articulación, 8. Brazo pitman, 9. Eje excéntrico.

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Planas

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Convexas

Plana con Convexa Convexa con plana

Fig. 3.3 Superficies trituradoras

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CAPACIDADES Y TABLA DE SELECCIÓN DE LAS CHANCADORAS DE QUIJADAS CHANCADORAS DE QUIJADAS KUE – KEN Ch. N°.

Abert Plg.

22

3x12

24

5x12

25

7x12

34

6x16

35

9x16

54

8x24

55

10x24

56

12x24

57

15x24

69

12x30

70

15x30

79

8x36

80

10x36

81

12x36

89

16x36

90

20x36

95

24x36

104

8x42

105

10x42

106

12x42

107

17x42

108

20x42

110

25x42

120

30x42

140

16x48

141

18x48

150

36x48

160

42x48

200

48x60

¾”

1”

1 ¼”

1 ½”

7 9 7 9 7 9 10 15 10 15 15 20

8 10 8 10 8 10 15 20 15 20 20 25 20 25 20 25

10 12 10 12 10 12 20 25 20 25 25 35 25 35 25 35 25 35 30 35 30 35 40 50 40 50 40 50

10 15 12 15 12 15 25 30 25 30 30 40 30 40 30 40 30 40 35 45 35 45 50 60 50 60 50 60 50 60

25 30

40 45 40 45

40 50 40 50

40 60 40 60 40 60

60 70 60 70 60 70

2”

Tabla de Toneladas (2000 Lb.) por hora 2 ½” 3” 3 ½” 4” 5” 6”

15 20 15 20 30 35 30 35 35 45 35 45 35 45 35 45 50 55 50 55 70 80 70 80 70 80 70 80 70 80 70 80 80 90 80 90 80 90 80 90 80 90 80 90

45 55 45 55 45 55 55 65 55 65 80 90 80 90 80 90 80 90 80 90 80 90 90 120 90 120 90 120 90 120 90 120 90 120

55 65 55 65 55 65 65 75 65 75 90 100 90 100 90 100 90 100 90 100 90 100 125 150 125 150 125 150 125 150 125 150 125 150

130 140 130 140

140 160 140 160

160 180 160 180

100 125 100 125 100 125 100 125 150 175 150 175 150 175 150 175 150 175 150 175 150 175 180 200 180 200

125 150 125 150 125 150 175 200 175 200 175 200 175 200 175 200 175 200 175 200 200 300 200 300

200 300

7”

8”

10”

12”

14”

150 175

200 225 200 225

200 225 200 225 250 350 250 350 250 350 250 350

225 250 225 250 300 400 300 400 300 400 300 400 400 500

250 275 250 275

350 450 350 450 350 450 450 550

275 300 275 300

400 500 400 500 500 600

500 600 500 600 600 700

600 700 700 800

900 1000

HP

RPM

10

365-425

Peso Tot. Lbs. 3225

10-15

365-425

3225

10-15

365-425

3225

15-20

365-400

4700

15-20

365-400

4500

15-25

365-400

7350

15-30

365-400

7300

15-30

365-400

7250

20-30

350-385

10000

20-30

350-385

15250

20-30

350-385

15000

25-40

350-385

17200

25-40

350-385

17100

25-40

350-385

16500

30-50

325-360

22000

30-50

325-360

2200

30-50

325-360

27000

40-60

350-360

22500

40-60

350-360

22500

40-60

350-360

22500

75

325

31000

75

325

31000

40-60

325-350

33500

60-75

300-325

42500

100

275

65000

100

275

65000

75-125

275-300

89800

100-150

275-300

108000

150-200

225-275

163000

Tabla 3.1

Mantenimiento Verificar periódicamente el desgaste de los forros, planchas y el ajuste de la abertura de salida de los fragmentos triturados. B. CHANCADORA GIRATORIA La chancadora giratoria igual que la de quijadas es frecuentemente usada como chancadora primaria y es una modificación del principio de la chancadora de quijadas para obtener grandes producciones. Se construye de diferentes tamaños para diversas aplicaciones, incluyendo largas jornadas de operación.

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3 2 A 1

B

C

Fig. 3.4 Chancadora giratoria: 1. Tazón, 2. Eje principal o husillo, 3. Junta o conexión giratoria, A. Abertura de alimentación, B. Diámetro inferior del cono, C. Abertura de descarga

Funcionamiento El principio de operación de la chancadora giratoria se ilustra en la figura 4. La sección exterior es un cono truncado conocido como “tazón” y es abierto en la parte superior e inferior. Un pesado eje vertical con una superficie cónica de trituración conocido como “husillo” es suspendido en el centro de la sección y articulado en la parte superior. El extremo inferior del eje vertical gira en una trayectoria cónica suave desde el centro de la máquina aproximándose al tazón en diferentes puntos en una revolución. El material a triturar ingresa por la parte superior del cono cargándose en la abertura anular para ser triturado por presión al igual que la chancadora de quijadas. Por la acción del movimiento circular, la chancadora giratoria tritura durante el ciclo completo en comparación a la de quijadas que tritura en medio ciclo solamente, obteniéndose mayor producción. El producto es descargado a través del espacio anular inferior entre el cono y el eje. El eje principal esta soportado y articulado en una junta giratoria en la parte superior. Los forros en el eje y en el cono son construidos de tal forma que pueden inspeccionarse y cambiarse fácilmente cuando se desgastan. En la parte inferior del eje central esta ubicado el mecanismo de accionamiento que consiste de una excéntrica con una corona dentada que es accionado por un engranaje motriz ajustado al eje de accionamiento de la chancadora. Cuando la excéntrica gira, la parte inferior del eje también gira describiendo un círculo, mientras que la parte superior del eje esta articulado a un punto.

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Productividad de Maquinaria Pesada II Las chancadoras giratorias grandes se alimentan directamente por camiones reduciendo los costos de instalación.

60”

6”

89”

Fig. 3.5 Designación de la chancadora giratoria: 60” x 89” – 6”

El tamaño de las chancadoras giratorias se especifican por el ancho de la abertura y el diámetro del cono inferior del eje, como se muestra en la figura 5. Así, una chancadora giratoria de 60” x 89”, tendrá un ancho de admisión de 60 pulgadas, un diámetro inferior del eje de 89 pulgadas y 6 pulgadas de abertura de descarga. CAPACIDADES Y TABLA DE SELECCIÓN DE LAS CHANCADORAS GIRATORIAS

CHANCADORAS GIRATORIAS ALLIS CHALLMERS Toneladas (2000 libras) por hora Chancadora 30-55 36-55 42-65 48-74 54-74 60-89 60-109

RPM 175 175 150 135 135 125 110

RPM motriz 600 600 514 514 514 514 450

HP Abertura de Máx. 3” 4” 300 510 650 300 600 400 500 500 600 1000

descarga 5” 6” 810 760 1000 1250 1700 2000 1950 2500

7”

8”

9”

10”

11”

12”

1650 2300 2700 2250 2550 2840 3260 3600 4620 5260 5900 6600

Tabla 3.2

Mantenimiento Verificar periódicamente el desgaste de los forros, planchas, el ajuste de la abertura de salida de los fragmentos triturados, el juego entre dientes del mecanismo de accionamiento y el sistema de lubricación de la chancadora. C. CHANCADORA CÓNICA Estas máquinas tienen un elemento de trituración cónico o en forma de cúpula, llamado el cono, cabeza o esfera, que se mueve en un círculo pequeño alrededor del eje vertical, dentro de un tazón o casquete fijo. La Fig. 3.6 muestra el modelo H-6000 SVEDALA. Pág. 8

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Productividad de Maquinaria Pesada II Estas chancadoras trabajan como secundarias generalmente, pero pueden trabajar también como primarias en aplicaciones especiales.

Fig. 3.6 Chancadora cónica: 1. Placa de alimentación, 2. Cámara de trituración izquierda, 3. Forro del cono, 4. Acumulador de presión, 5. Ventanas de inspección, 6. Forro de desgaste, 7. Sello de protección contra polvo, 8. Corona con dientes helicoidales, 9. Bocina de la excéntrica, 10. Sistema ASR, 11. Tolva de alimentación, 12. Protector del eje principal, 13. Cámara de trituración derecha, 14. Perno de sujeción, 15. Mecanismo de accionamiento, 16. Conjunto del eje de accionamiento con rueda motriz, 17. Sistema hidráulico.

Funcionamiento El cono puede ser relativamente estacionario en la parte superior y moverse solamente en el extremo inferior, puede girar igualmente arriba y abajo, o puede estar montado de manera que la cabeza pueda cabecear al mismo tiempo que gira. La cabeza trituradora tiene la libertad para girar bajo el empuje del material que se tritura. Las unidades tienen un seguro contra roturas por los esfuerzos de la trituración, que consisten en sistemas hidráulicos que mueven el casquete contra las cargas anormales. La finura del producto se ajusta elevando o bajando el casquete con los mismos sistemas hidráulicos. La chancadora cónica, tiene una placa central que distribuye la alimentación uniformemente en toda la circunferencia y un faldón largo donde la superficie de la cabeza y del tazón son paralelas para reducir el porcentaje de fragmentos de tamaño excesivo que pasa entre ellas. Unidad III

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Productividad de Maquinaria Pesada II La cámara de trituración es anular, y en forma de cuña su sección transversal. La alimentación del material por la parte superior cae entre el cono y el casquete y se tritura al angostarse la abertura con el movimiento del cono. Cuando se vuelve a ensanchar, las piezas caen más adelante, para volverse a triturar a su regreso. La Fig. 3.7 muestra una sucesión de los pasos en la reducción del material en una chancadora cónica. La velocidad del cono y la distancia de recorrido deben sincronizarse cuidadosamente. Un espacio ancho permite a los fragmentos caer con mayor libertad que uno angosto, y sí se combina con un movimiento lento, permite a los fragmentos caer con mucha anticipación al impacto siguiente. CAPACIDADES Y TABLA DE SELECCIÓN CHANCADORA CÓNICA H - 6000 Toneladas por hora Cámara chancad Extra fino

Tamaño Partícul. 55

Fino

75

Medio fino

100

Medio

130

Medio grueso

170

Grueso

210

Extra grueso

300

Abertura 10 130 – 160 130 255 125 205 110 170

de descarga, mm. 13 16 19 22 con 80 % de fino entre 7 – 9 mm. 140 150 165 175 315 340 365 390 135 145 155 165 250 375 400 430 120 130 140 150 215 295 390 470 120 130 140 145 200 215 310 410 135 145 155 190 240 300 150 160 210 265

25

29

185 415 175 455 160 500 155 480 165 410 170 330

200 450 190 495 175 540 170 520 175 490 185 410

Tabla 3.3

Mantenimiento Verificar periódicamente el desgaste de los forros, planchas, el ajuste de la abertura de salida de los fragmentos triturados, el juego entre dientes del mecanismo de accionamiento y el sistema de lubricación de la chancadora.

1. El material ingresa a la cavidad de trituración

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2. Primera presión al moverse la cabeza hacia el lado angosto

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3. Los fragmentos quebrados verticalmente hacia la cabeza

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caen

4. Segunda presión. La cabeza se encuentra otra vez en el lado cerrado

5. Los fragmentos siguen de nuevo una trayectoria vertical

6. Tercera presión. Se produce otra reducción de tamaño que corresponde a la abertura de la cavidad en ese punto

7. El material ha avanzado más en su trayectoria hacia abajo

8. Cuarta presión. Se produce otra reducción en la zona paralela de la chancadora

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Productividad de Maquinaria Pesada II 9. De nuevo la cabeza está en lado abierto con todo el material ahora en la zona paralela

10. Quinta presión. Ya todas las partículas se han reducido al tamaño requerido y pasan por la cavidad de trituración

Fig. 3.7 Descripción de la trituración del material en la chancadora cónica

D. CHANCADORAS DE MARTILLOS Las chancadoras de martillos, una de las cuales se muestra en la Fig. 3.8, trituran el material por impacto. Están sujetas a cargas extremas máximas y requieren volantes pesados para conservar su cantidad de movimiento. Las chancadoras de martillos tienen la mayor relación de reducción que cualquier otro tipo de trituradora, y cuando la roca es blanda o de estructura favorable, puede reducir fragmentos de cuarenta y ocho pulgadas a fragmentos de una pulgada en una operación. Se usan como quebradoras primarias en roca media y blanda, y para la trituración secundaria en cualquier tipo de material. Funcionamiento Tienen martillos que giran rápidamente, con velocidades en sus extremos mayores a tres kilómetros por minuto, golpean las rocas al resbalarse de la tolva que rebotan repetidas veces contra la placa de impacto. Luego, los martillos empujan los fragmentos a través de una parrilla, por la que pasarán si son suficientemente pequeños. Y si son de tamaño mayor los vuelven a lanzar contra la placa de impacto para volverlos a quebrar.

Fig. 3.8 Vista de una chancadora de martillos Hischmann HBK

Las aberturas de las parrillas pueden ser de la misma anchura o pueden ser de varios tamaños, con las aberturas más angostas cerca de las placas de impacto, aumentando progresivamente de anchura al alejarse de ella. Esta Pág. 12

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Productividad de Maquinaria Pesada II disposición permite el uso de varias tolvas debajo de la parrilla y la separación de la roca triturada según el tamaño de sus fragmentos.

Fig. 3.9 Corte transversal y lateral de la chancadora de martillos

Su producto tiende a ser en fragmentos de forma cúbica en mayor grado que las chancadoras del tipo a presión. La finura de la trituración se puede obtener ajustando la colocación de la placa más cerca de los martillos, pero la finura del producto la determina la colocación de las barras de las parrillas. Parte de la trituración se efectúa contra las barras, pero se mantiene a un mínimo porque no son tan resistentes como la placa de impacto.

Fig. 3.10 Funcionamiento de la chancadora de martillos

Fig. 3.11 Ensamble del rotor y los martillos

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E. CHANCADORA DE RODILLOS Las chancadoras de rodillos sencillos, Fig. 3.12, consisten de un rodillo que gira cerca de una placa de trituración. Placa fija

Rodillo

Fig. 3.12 Quebradora de un rodillo

Los fragmentos más pequeños son arrastrados entre el rodillo y la placa y se trituran por la presión producida por el arrastre. Funcionan mejor con rocas estratificadas o laminadas que no son muy abrasivas. Pasa la arcilla y otros materiales pegajosos con poca dificultad. El producto generalmente es grueso. Trabajan como chancadoras secundarias. Las chancadoras de dos rodillos, figura 13, consisten de dos rolas que giran en direcciones opuestas, siendo la dirección de su movimiento en la parte superior encontrada. La piedra es empujada por la gravedad hacia abajo y por la fricción de las superficies de los rodillos. Los rodillos pueden ser lisos, corrugados o dentados.

Fig. 3.13 Chancadora de dos rodillos

Estas chancadoras se hacen desde tamaños para usarse en laboratorios hasta con rodillos de noventa pulgadas de diámetro y anchuras de treinta y seis pulgadas. En general, la reducción de los materiales que se alimentan, mayores de una pulgada de diámetro, está reducida de cuatro a una, pero los fragmentos más chicos pueden reducirse hasta un décimo. Pág. 14

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Funcionamiento El tamaño de la roca que puede triturarse depende del ángulo de sujeción y de la fricción entre la piedra y la superficie de los rodillos.

Fig. 3.14 Angulo de sujeción no mayor de 31°

El ángulo de sujeción se determina trazando líneas desde los centros de los rodillos a los puntos de contacto con la piedra, y dibujando tangentes a estas líneas. El ángulo con que se cortan las tangentes es el ángulo de sujeción. Este no debe ser mayor de 31° para el uso general de rodillos lisos. El ángulo se reduce usando roca de menor tamaño o rodillos mayores, o separando los rodillos para el producto resulte más grueso. A la fricción le afecta la dureza o lo resbaloso de la roca y de la superficie del rodillo. Una superficie dentada, picada o corrugada aumenta el agarre. Mantenimiento Las superficies de los rodillos tienden a gastarse en surcos, por lo que a menudo tienen manera de ajustarlos lateralmente para emparejar el desgaste. Esta puede ser manual o automática. CAPACIDADES Y TABLA DE SELECCIÓN CHANCADORA DE RODILLOS TRAYLOR Toneladas (2 000 libras) por hora Tamaño Chancad. Pulgadas 36 x 14 36 x 16 42 x 16 42 x 18 54 x 16 54 x 20 54 x 24 54 x 30 60 x 24 60 x 30 72 x 20 72 x 24 72 x 30 72 x 36

Tamaño Producto pulgadas 1/4 1/4 1/4 1/4 3/8 3/8 3/8 3/8 ½ ½ ½ ½ ½ ½

Tamaño Aliment. pulgadas 1 1/4 1 1/4 1 1/2 1 1/2 2 2 2 2 2 3/8 2 3/8 3 3 3 3

Ton/h.

Poleas Pulgadas

Peso Libras

RPM

HP

30 35 40 45 55 65 75 95 90 115 85 100 130 155

72 x 10 72 x 10 72 x 12 72 x 12 84 x 16 84 x 16 84 x 16 84 x 18 96 x 16 96 x 16 108 x 18 108 x 18 108 x 18 108 x 18

58200 59300 64400 65700 94400 99300 103200 112000 145800 154000 218600 226100 237400 248800

100 - 150 100 - 150 95 - 120 95 - 120 70 – 95 70 – 95 70 – 95 70 – 95 65 – 85 65 – 85 50 – 75 50 – 75 50 – 75 50 - 75

35 40 50 55 65 70 75 85 90 100 100 100 125 150

Tabla 3.4

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3.2. MOLINOS

Fig. 3.15

3.2.1. OBJETIVO El objetivo es Identificar los diferentes tipos de molinos y su implicancia como medio de molienda en la industria minera. También podemos añadir las características de cada uno de ellos así como su selección, eficiencia y mantenimiento. 3.2.2. INTRODUCCIÓN PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO La liberación de especies minerales, etapa previa a la concentración, es sin lugar a dudas el proceso unitario de mayor relevancia práctica en todo circuito de beneficiamiento, por cuanto demanda la principal Inversión de Capital, incide fuertemente en los costos unitarios y determina en gran medida la rentabilidad de la operación.

Pág. 16

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Productividad de Maquinaria Pesada II Fig. 3.16

La molienda es una operación unitaria que, a pesar de implicar sólo una transformación física de la materia sin alterar su naturaleza, es de suma importancia en diversos procesos industriales, ya que el tamaño de partículas representa en forma indirecta áreas, que a su vez afectan las magnitudes de los fenómenos de transferencia entre otras cosas. Considerando lo anterior, el conocimiento de la granulometría para determinado material es de importancia, consecuentemente.

Separación

Extracción de Agua

Manejo de producto

Fig. 3.17

Fig. 3.18

El objetivo de la molienda es reducir el material para después ser separado y obtener el producto

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3.2.3. CLASIFICACIÓN La molienda es una operación unitaria que reduce el volumen promedio de las partículas de una muestra sólida. La reducción se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra por medios mecánicos hasta el tamaño deseado. Los métodos de reducción más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla y cortado. Las principales clases de máquinas para molienda son: A) Trituradoras (gruesos y finos). 1. Trituradora de quijadas. 2. Trituradora giratorio. 3. Trituradora de rodillos. B) Molinos (intermedios y finos). 1. Molino de martillos. 2. Molino de rodillos de compresión. A) Molino de tazón. B) Molino de rodillos. 3. Molinos de fricción. 4. Molinos revolvedores. A) Molinos de barras. B) Molinos de bolas. C) Molinos de tubo. C) Molinos ultrafinos. 1. Molinos de martillos con clasificación interna. 2. Molinos de flujo energético. 3. Molinos agitadores. D) Molinos cortadores y cortadores de cuchillas. 3.2.4. TIPOS Sin considerar una clasificación estricta de los tipos de molinos, se cita a continuación cuatro tipos principales de acuerdo al medio de molienda que utilizan: A. Molinos de barras. B. Molinos de bolas. C. Molinos autógenos o semiautógenos (sag). D. Molinos de guijarros. A. MOLINOS DE BARRAS Se utilizan para moler productos de circuitos de trituración y en algunos casos pueden reemplazar a las etapas de trituración terciaria, evitando los atoros que son característicos en ellas. Aceptan alimentos tan gruesos como de 2" y producen descargas constituidas por arenas que pasan generalmente la malla 4. La molienda es producida por barras que originan frotamiento o impacto sobre el mineral, el cual, por su mayor tamaño en la alimentación respecto a la descarga, origina que las barras ejerzan una acción de tijeras, produciendo molienda por impacto en las zonas cercanas a la entrada y por fricción en las cercanías de la descarga (ver Fig. 3.19). Pág. 18

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Fig. 3.19

Esta acción corroborada por la experiencia práctica, origina que la molienda en molino de barras sea homogénea y produzca una baja proporción de material fino. Para rangos gruesos de tamaño de partículas, el molino de barras desarrolla mayor eficacia que el de bolas debido a que: 1) Se produce mejor contacto entre el mineral y el metal por unidad de Area de medio de molienda al existir un porcentaje bajo de espacios vacíos entre la carga de barras, lo que a su vez origina un menor consumo de acero. 2) Requieren menor energía que los molinos de bolas por operar a velocidades periféricas menores. Las dimensiones de los molinos de barras deben tener una relación longitud/diámetro entre 1.3 a 2.0 Y nunca menor a 1.25. De este modo se evita que las barras puedan enredarse, lo cual sería factible si por ejemplo, el diámetro fuera igual a la longitud.

Fig. 3.20

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Los principales tipos de molinos de barras son: a) Molinos de descarga por rebalse En estos molinos la descarga puede tener mayor abertura que la boca de entrada, lo cual permite que los finos se desplacen a la descarga evitando sobremoliendas que podrían ocurrir si las aberturas de alimentación y descarga tuvieran el mismo diámetro. Los radios de reducción para estos molinos habitualmente están en el orden de 20 a 1 (ver figura b). b) Molinos de descarga periférica Originan productos con mínima producción de finos y radios de reducción orden de 8 a 1. Respecto a los de descarga por rebalsa producirán materiales más gruesos al retener menor tiempo al mineral (ver figura c). c) Molinos de descarga periférica central Producen arenas Y son especialmente adecuados para material friable; los radios de reducción son del orden de 4 a 1 (ver figura d). En general los molinos de barras tienen junto a la boca de alimentación una sección cónica (ver figura) que permite que el mineral se distribuya entre la carga moliente y simultáneamente que la pulpa llegue a la parte inferior del molino evitando cortocircuitos de material, que pase a la descarga sobre la carga de barras, ayudando simultáneamente a que el revestimiento de las cabeceras, no sea consumido rápidamente debido a que el material entrante mantiene los rodillos en la sección cilíndrica.

Fig. 3.21 Molinos de barras con descarga periférica central

B. MOLINOS DE BOLAS Trabajan generalmente en circuito cerrado con un clasificador aunque pueden igualmente operar en circuito abierto. El tamaño del alimento que pueden recibir es variable y depende de la dureza del mineral, los productos dependerán igualmente de las condiciones de operación y pueden ser tan gruesos de malla 35 o tan finos que se encuentren en un 100% por debajo de la malla 325 con radios de reducción de 30 o mayores. La acción moledora de este tipo de molinos, es ejercida por contacto entre las bolas y el mineral mediante acción de golpe y frotamiento; los molinos de bolas no tienen relaciones definidas entre su diámetro y su longitud, y estas Pág. 20

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dimensiones para un determinado requerimiento de molienda dependen de las características del mineral y de los tamaños del alimento y el producto. Los principales tipos de molinos de bolas son los siguientes: a) Molinos de descarga por rebalsa En este tipo de molinos, la pulpa conteniendo el mineral molido sale por simple rebalse. En la boca de descarga un espiral evita que los bolas escapen del molino (ver figura a). b) Molinos de descarga por parrilla Presentan una parrilla o enrejado en el extremo cercano a la boca de descarga en forma tal que el mineral molido es elevado y evacuado por esta descarga; con este dispositivo se evitan sobremoliendas (ver figura b).

Fig. 3.22

En esta figura se puede mostrar el nivel del material a ser molido y el comportamiento de una de las bolas del molino.

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Fig. 3.23

Fig. 3.24

Fig. 3.25 En esta figura se puede observar como adquieren energía las bolas en el interior del molino

La comparación entre los dos tipos de molinos no Indican superioridad de uno sobre el otro, sin embargo existe experiencia práctica que sugiere que cuando los radios de reducción son bajos (menores a 16). El molino de descarga por rebalse es más eficiente energéticamente, ocurriendo lo contrario para radios mayores a 16. Finalmente, es un hecho comprobado por la practica que el material molido en un molino de parrilla tendrá menor tiempo de retención que uno de descarga libre y por lo tanto producirá menor proporción de material sobremolido.

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Productividad de Maquinaria Pesada II C. MOLINOS AUTÓGENOS Pertenecen a este tipo. los molinos que reducen de tamaño utilizando como medio de molienda al material grueso del mismo mineral. Si el molino utilizara adicionalmente una pequeña proporción de carga de bolas, se denominaría semiautógeno. En general, se caracterizan por tener diámetros de dimensiones mayores (2 a 3 veces) que las longitudes y requieren de una parrilla para evitar que el material grueso sea descargado. El mineral cargado a este tipo de molino ocupa el 25 al 30% de su volumen útil y debe tener una gravedad especifica mayor a 2,5. Si bien la molienda en este tipo de molinos ahorra gastos originados por el consumo de bolas, requiere de inversiones altas para su implementación, además de consumos superiores de energía respecto a circuitos convencionales. Estos consumos disminuyen en molinos semiautógenos. D. MOLINOS DE GUIJARROS Utilizan guijarros como medio de molienda: son forrados con bloques de sílice, cerámica o jebe. Se utilizan generalmente en la industria de los no metálicos y/o cuando es deseable no contaminar los materiales que se muelen por fierro. La operación de molienda se realiza en varias etapas: • La primera etapa consiste en fraccionar sólidos de gran tamaño. Para ello se utilizan los trituradores o molinos primarios. Los más utilizados son: el de martillos, muy común en la industria cementera, y el de mandíbulas. Los trituradores de quijadas o molinos de mandíbulas se dividen en tres grupos principales: Blake, Dodge y excéntricos. La alimentación se recibe entre las mandíbulas que forman una "V". Una de las mandíbulas es fija, y la otra tiene un movimiento alternativo en un plano horizontal. Está seccionado por una excéntrica, de modo que aplica un gran esfuerzo de compresión sobre los trozos atrapados en las mandíbulas. La posición inclinada de la quijada móvil determina una obstrucción al material por triturarse cuanto más abajo se encuentre éste, de tal forma que el material se va acercando a la boca donde es triturado. La abertura de la boca puede ser regulada y con esto poder tener variaciones en la granulometría obtenida de este triturador. • La segunda etapa sirve para reducir el tamaño con más control, manejándose tamaños intermedios y finos. Para esta etapa el molino más empleado en la industria es el molino de bolas. El molino de bolas o de guijarros lleva a cabo la mayor parte de la reducción por impacto. Cuando éste gira sobre su propio eje, provoca que las bolas caigan en cascada desde la altura máxima del molino. Esta acción causa un golpeteo sobre el material a moler; además de un buen mezclado del material. De esta manera la molienda es uniforme.

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El molino de bolas a escala industrial trabaja con flujo continuo teniendo dos cámaras en su interior; la primera contiene bolas grandes de dos a tres pulgadas de diámetro, mientras la segunda tendrá bolas de 1 a 1 1/2 pulgadas. Estos molinos generalmente trabajan en circuito cerrado. 3.2.5. FUNDAMENTO TEÓRICO I.

MOLINOS La molienda es la última etapa del proceso de conminución, en esta etapa las partículas se reducen de tamaño por una combinación de impacto y abrasión ya sea en seco o como una suspensión en agua (pulpa). La molienda se realiza en molinos de forma cilíndrica que giran alrededor de su eje horizontal y que contienen una carga de cuerpos sueltos de molienda conocidos como “medios de molienda”, los cuales están libres para moverse a medida que el molino gira produciendo la conminución de las partículas de mena. En el proceso de molienda partículas de 5 a 250 mm son reducidas en tamaño a 10 - 300 micrones, aproximadamente, dependiendo del tipo de operación que se realice. El propósito de la operación de molienda es ejercer un control estrecho en el tamaño del producto y, por esta razón frecuentemente se dice que una molienda correcta es la clave de una buena recuperación de la especie útil. Por supuesto, una submolienda de la mena resultará en un producto que es demasiado grueso, con un grado de liberación demasiado bajo para separación económica obteniéndose una recuperación y una razón de enriquecimiento bajo en la etapa de concentración. Sobremolienda innecesaria reduce el tamaño de partícula del constituyente mayoritario (generalmente la ganga) y puede reducir el tamaño de partícula del componente minoritario (generalmente el mineral valioso) bajo el tamaño requerido para la separación más eficiente. Además se pierde mucha energía, que es cara, en el proceso. Es importante destacar que la molienda es la operación más intensiva en energía del procesamiento del mineral.

II. MOVIMIENTO DE LA CARGA EN MOLINOS Una característica distintiva de los molinos rotatorios es el uso de cuerpos de molienda que son grandes y pesados con relación a las partículas de mena pero pequeñas con relación al volumen del molino, y que ocupan menos de la mitad del volumen del molino. Cuando el molino gira, los medios de molienda son elevados en el lado ascendente del molino hasta que se logra una situación de equilibrio dinámico donde los cuerpos de molienda caen en cascada y en catarata sobre la superficie libre de los otros cuerpos, alrededor de una zona muerta donde ocurre poco movimiento hasta el “pie” de la carga del molino, como se ilustra en la figura. Se pueden distinguir tres tipos de movimiento de los medios de molienda en un molino rotatorio:

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Productividad de Maquinaria Pesada II a) Rotación alrededor de su propio eje, b) Caída en cascada, donde los medios bajan rodando por la superficie de los otros cuerpos, y c) Caída en catarata que corresponde a la caída libre de los medios de molienda sobre el “pie” de la carga. La magnitud del elevamiento que sufren los medios de molienda depende de la velocidad de rotación del molino y del tipo de revestimiento del molino. A velocidades relativamente bajas o con revestimientos lisos, los medios de molienda tienden a rodar hacia el pie del molino y la conminución que ocurre es principalmente abrasiva. Esta caída en cascada produce molienda más fina, con gran producción de polvo y aumento del desgaste del revestimiento. A velocidades mayores los cuerpos de molienda son proyectados sobre la carga para describir una serie de parábolas antes de aterrizar en el “pie” de la carga. Esta caída en catarata produce conminución por impacto y un producto más grueso con menos desgaste del revestimiento. La velocidad crítica del molino es la velocidad mínima a la cual la capa exterior de medios de molienda se adhiere a la superficie interior del cilindro debido a la fuerza centrífuga. A esta velocidad la fuerza centrífuga es justo balanceada por el peso de los medios de molienda. Normalmente el rango de trabajo es entre 70 a 80% de la velocidad crítica. Estructuralmente cada tipo de molino consiste de un casco cilíndrico, con revestimientos renovables y una carga de medios de molienda. El tambor es soportado en muñones huecos fijos a las paredes laterales de modo que puede girar en torno a su eje. El diámetro del molino determina la presión que puede ejercer el medio en las partículas de mena y, en general, mientras mayor es el tamaño de la alimentación mayor necesita ser el diámetro. La longitud del molino, junto con el diámetro, determina el volumen y por consiguiente la capacidad del molino. La mena normalmente se alimenta continuamente al molino a través del muñón de un extremo, y el producto molido sale por el otro muñón.

Fig. 3.26 Molino Convencional

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Fig. 3.27 Molino SAG

Fig. 3.28 Molino Fuller (Tecnología Chilena)

3.2.6. PARTES PRINCIPALES DE UN MOLINO Casco: el casco del molino está diseñado para soportar impactos y carga pesada, y está construido de placas de acero forjadas y soldadas. Tiene perforaciones para sacar los pernos que sostienen el revestimiento o forros. Para conectar las cabezas de los muñones tiene grandes flanges de acero generalmente soldados a los extremos de las placas del casco, los cuales tienen perforaciones para apernarse a la cabeza. Extremos: los extremos del molino, o cabezas de los muñones pueden ser de hierro fundido gris o nodular para diámetros menores de 1 m. Cabezas más grandes se construyen de acero fundido, el cual es relativamente liviano y puede soldarse. Las cabezas son nervadas para reforzarlas.

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Revestimientos: las caras de trabajo internas del molino consisten de revestimientos renovables que deben soportar impacto, ser resistentes a la abrasión y promover el movimiento más favorable de la carga. Los extremos de los molinos de barras tienen revestimientos planos de forma ligeramente cónica para inducir el centrado y acción rectilínea de las barras. Generalmente están hechas de acero al manganeso o acero al cromo-molibdeno, con alta resistencia al impacto (también los hay de goma). Los extremos de los molinos de bolas generalmente tienen nervaduras para levantar la carga con la rotación del molino. Ellos impiden deslizamiento excesivo y aumentan la vida del revestimiento. Generalmente están hechos de hierro fundido blanco aleado con níquel (Ni-duro) y otros materiales resistentes a la abrasión, como goma. Los revestimientos de los muñones son diseñados para cada aplicación y pueden ser cónicos, planos y con espirales de avance o retardo. Los revestimientos del molino son un costo importante en la operación del molino y constantemente se está tratando de prolongar su vida. En algunas operaciones se han reemplazados los revestimientos y elevadores por goma. Se ha encontrado que ellos son más durables, más fáciles y rápidos de instalar y su uso resulta en una significativa reducción del nivel de ruido. Sin embargo se ha informado que producen un aumento en el desgaste de medios de molienda comparados con los revestimientos Ni-duro. Los revestimientos de goma también pueden tener dificultades en procesos que requieren temperaturas mayores que 80ºC. MOLINOS SAG El beneficio de minerales en plantas concentradoras tiende al empleo de molinos semiautógenos (SAG) de gran tamaño por la mayor productividad y menores costos de producción, en comparación con la alternativa convencional. Es así como en el mundo existen alrededor de 1 250 molinos SAG, de los cuales 229 tienen un diámetro mayor a los 28 pies. De estos, actualmente hay 16 en Chile y 2 en Argentina, principalmente en la industria del cobre. Las plantas de molienda semiautógena de minerales presenta una gran variabilidad operacional, producto tanto de fluctuaciones en el mineral de alimentos, como también de limitaciones propias del sistema de instrumentación y control del molino. El control de los molinos semiautógenos consiste básicamente en variar los flujos de alimentación de mineral y agua y/o la velocidad del molino para mantener el peso y la potencia consumida en un rango dado. Otras propiedades de la carga interna tales como la densidad aparente, la distribución de tamaños, la viscosidad de la pulpa, etc. no son consideradas, a pesar de influir en forma importante en la dinámica del molino. Con este esquema se logra mantener la operación dentro de rangos preestablecidos, pero en forma inestable, con vacios en la descripción y comprensión del proceso y al costo de limitar el tonelaje posible de procesar y de aumentar los consumos de energía y acero. El objetivo del proyecto es ampliar y perfeccionar la instrumentación disponible, abriendo el camino hacia procedimientos y esquemas de control más robustos, de menor variabilidad y con menos solicitaciones a los equipos. El objetivo último es aumentar la capacidad de procesamiento y la eficiencia de plantas de molienda semiautógena.

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Productividad de Maquinaria Pesada II Los molinos semiautógenos son grandes estructuras cilíndricas, con diámetros que fluctúan entre los 8,5 y 11 metros. Su capacidad de procesamiento es de 2 mil a 2 mil 400 toneladas de mineral por hora. Sus grandes dimensiones y altas capacidades de procesamiento de mineral hacen que su operación, control y mantención sean complejos y muy costosos. La inestabilidad caracteriza el proceso, por la dificultad de controlar sus variables. Además, se ve afectado por las detenciones para reparar sus componentes internos, cuando sufre algún daño. Éstas generan grandes pérdidas, desde el punto de vista del mineral no procesado (por una hora de detención se puede dejar de percibir entre 15 mil a 32 mil dólares, dependiendo de la capacidad del equipo). VOLUMEN DE LLENADO DEL MOLINO El volumen o nivel de la carga de bolas está relacionado con la dureza del mineral y tonelaje de alimentación que puede tratar el molino para un mismo grado de molienda. Por ejemplo, un aumento del tonelaje a tratar involucra un menor tiempo de residencia, lo que se compensa con una mayor carga de bolas, a fin de aumentar la probabilidad de contacto entre bolas y mineral. Lo mismo sucede frente a un mineral que presenta una mayor dureza. La carga de bolas de expresa usualmente como un porcentaje del volumen del molino que es ocupado por las bolas. El cálculo de la fracción o nivel de llenado para un molino en forma cilíndrica puede hacerse una vez que se conoce la altura desde la superficie de la carga hasta el tope del molino. Denominamos h a esa altura y D al diámetro interno del molino, tal como lo muestra la figura:

L

h D

Fig. 3.29

El volumen del molino ocupado por la carga está dado por el área del segmento achurado multiplicado por el largo interno del molino y la relación matemática con la que se determina el porcentaje de llenado de bolas es: % de carga de bolas = 113 - 126 x h d

Normalmente los molinos con descarga por rebalse operan con un volumen aparente de 40 a 42% del volumen total del molino, realizando carguíos periódicos y controlados de bolas para recuperar aquellas gastadas durante la operación de molienda.

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FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE MOLIENDA Varios factores afectan la eficiencia del molino de bolas. La densidad de la pulpa de alimentación debería ser lo más alta posible, pero garantizado un flujo fácil a través del molino. Es esencial que las bolas estén cubiertas con una capa de mena; una pulpa demasiado diluida aumenta el contacto metal-metal, aumentando el consumo de acero y disminuyendo la eficiencia. El rango de operación normal de los molinos de bolas es entre 65 a 80% de sólidos en peso, dependiendo de la mena. La viscosidad de la pulpa aumenta con la fineza de las partículas, por lo tanto, los circuitos de molienda fina pueden necesitar densidad de pulpa menor. La eficiencia de la molienda depende del área superficial del medio de molienda. Luego las bolas deberían ser lo más pequeñas posible y la carga debería ser distribuida de modo tal que las bolas más grandes sean justo lo suficientemente pesadas para moler la partícula más grande y más dura de la alimentación. Una carga balanceada consistirá de un amplio rango de tamaños de bolas y las bolas nuevas agregadas al molino generalmente son del tamaño más grande requerido. Las bolas muy pequeñas dejan el molino junto con la mena molida y pueden separarse haciendo pasar la descarga por harneros. 3.2.7. SELECCIÓN DE MOLINOS Para seleccionar los molinos es importante tener en cuenta muchos parámetros como pueden ser: -

Flujo total de alimentación del molino en tph (tonelada por hora). Flujo másico de la pulpa (mineral mas agua) en tph. Flujo másico de agua en tph. Densidad de la pulpa interior del molino ton/m3. Velocidad de giro del molino r.p.m. Nivel llenado aparente. Carga volumétrica aparente llenado (incluyendo bolas y exceso pulpa sobre bolas cargadas, más pulpa en espacios intersticiales entre bolas), porcentaje que ocupa la carga en relación al volumen interno total molino. - Volumen de bolas en el interior del molino. - La reducción del mineral. Pero cada uno de estos parámetros a su vez depende de otros como pueden ser el flujo volumétrico y algunos otros factores de operatividad. Para esto contamos con un tipo de fabricante el cual nos proporciona las siguientes tablas:

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MOLINOS DE BOLAS CONVENCIONALES

MOD DxL mm * 3'x3' 3'x4' 3'x5' 3'x6' 4'x4' 4'x5' 4'x6' 4'x8' 5'x5' 5'x6' 5'x8' 5'x10'

Molino r.p.m

Motor HP

Carga de Bolas 45% del volúmen Kgs.

Peso molino Kg. **

Producción Tn en 24 hs. ***

33 33 33 33 29 29 29 29 26 26 26 26

10 15 20 20 25 30 40 50 50 60 70 100

1 265 1 670 2 080 2 500 2 980 3 700 4 430 5 880 5 600 6 740 9 850 11 200

4 070 4 480 4 880 5 288 9 620 10 120 10 980 12 700 13 150 14 100 16 000 18 990

11.5 15 20 24 32 40 50 66 64 76 104 130

915x915 915x220 915x1520 915x1830 1220x1220 1220x1520 1220x1830 1220x2440 1525x1525 1525x1830 1525x2440 1525x3050

Tabla 3.5

MOLINOS SAG

DxL Pie * DxL mm * 6'x5' 6'x6' 6'x8' 7'x5' 7'x6' 7'x7' 7'x9' 8'x7' 8'x8' 8'x9' 8'x10' 9'x8' 9'x9' 9'x10' 9'x12'

1829x1524 1829x1829 1829x2438 2134x1524 2134x1829 2134x2134 2134x2743 2438x2134 2438x2438 2438x2743 2438x3048 2743x2438 2743x2743 2743x3048 2743x3658

Carga de Bolas Molino Motor 45% del volúmen r.p.m HP Kgs. 23 23 23 21 21 21 21 20 20 20 20 19 19 19 19

100 125 150 150 200 200 250 250 300 350 400 400 450 500 600

8090 9 700 12 970 10 980 13 200 15 350 19 800 20 000 22 900 25 720 28 615 29 000 32 650 36 290 43 530

Peso molino Kg. **

Producción Tn en 24 hs. ***

24400 25990 29150 34260 16120 38100 41860 51258 54692 57856 67000 67500 71850 76160 84750

112 135 180 170 200 247 325 350 400 450 500 550 630 710 800

Tabla 3.6

Nota: * Diámetro y largos acotados a partir de las placas de revestimiento. ** Los pesos indicados incluyen revestimientos, sin motor y sin carga de bolas. *** Las capacidades están basadas en un circuito cerrado con material de alimentación menor a 1/2' (13 mm), de dureza media a malla 65.

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Productividad de Maquinaria Pesada II MOLINOS DE BARRAS

MOD

DxL mm

Molino r.p.m.

Motor HP

3'x5' 3'x6' 3'x8' 4'x6' 4'x8' 4'x10'

915x1525 915x1830 915x2440 1220x1830 1220x2440 1220x3050

32 32 32 27 27 27

20 25 30 40 50 60

Cargas de Producción Tn en 24 Hs. Peso Barras del 45% del molino Malla 4 Malla 14 Malla 35 Volumen Kg. Kg. 3 163 4 925 110 70 48 3 840 5 377 130 78 58 5 196 6 687 175 90 75 5 874 12 600 260 154 116 8 133 14 100 350 200 150 10 393 15 227 435 240 180 Tabla 3.7

Como podemos observar para dicho fabricante ha realizado sus diseños en base al flujo total en toneladas por día y para unos cuantos tipos de malla (ver Fig. 3.30).

Fig. 3.30

Como la velocidad es muy importante aquí se muestra un ejemplo de relación entre la velocidad del molino y el diámetro de respectivo.

Fig. 3.31

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El flujo total de trabajo multiplicado por el índice de trabajo (ver tabla) nos da un indicativo de la potencia requerida. Por ejemplo cierta compañía minera quiere cubrir la siguiente necesidad: - Un flujo total de 3 tph. - Una gran reducción del mineral de mediana dureza que estará ingresando a esta etapa con un diámetro promedio de 12 mm. Entonces podemos empezar a obtener el flujo total por día que será de: 3x24 = 72 ton/ 24 hrs.

Tabla 3.8

Luego observando en la tabla de índices de trabajo para minerales de mediana dureza tenemos valores entre 10-18 kW – Hr / ton y multiplicado por el flujo de 3 ton/Hr obtenemos: De 30 a 54 kW. Equivalente a:

40 a 72 HP

Por lo que seleccionamos de la tabla de Molinos de bolas convencionales:

MOD DxL mm * 5'x6'

1525x1830

Molino r.p.m

Motor HP

26

60

Carga de Bolas Producción Peso molino 45% del Tn en 24 hs. Kg. ** volumen kgs. *** 6 740 14 100 76 Tabla 3.9

El modelo 5'x6' cuya potencia es de 60 HP y un flujo másico de 72 ton/24 hrs. A una malla de 65 con una carga de bolas del 45%. Nota: En el caso de que el mineral fuera de mayor diámetro promedio se utilizará un molino de barras y se deberá escoger a que tipo de malla requiere de las tres que da el fabricante. 3.2.8. MANTENIMIENTO EN LOS MOLINOS Para el mantenimiento de los molinos se pone mucho énfasis en la lubricación de los engranajes y donde se apoya todo el molino tal como se muestra en las figuras. Pág. 32

Unidad III

Tecsup

Productividad de Maquinaria Pesada II

Fig. 3.32

Fig. 3.33

SISTEMA DE CONTROL OPTIMIZANTE PARA PLANTAS DE MOLIENDA SEMI AUTÓGENA La molienda de minerales ha evolucionado en las últimas dos décadas hacia circuitos de molienda en dos etapas que consideran molinos semi autógenos para la molienda primaria, seguidos de molinos de bolas como etapa secundaria o molienda fina. En la década de 1990 el diámetro de los molinos semiautógenos llega a 40 pies (12 m) y el de los de bolas a diámetros de 24 pies, incorporando crecientemente velocidad variable. A pesar del crecimiento en el tamaño de los equipos, desde el punto de vista operacional aún existe un gran desconcierto por la variabilidad permanente que experimentan los parámetros de proceso de estos equipos, producto tanto de fluctuaciones en el mineral de alimentación, como también de limitaciones propias del sistema de instrumentación y control, tanto del molino semiautógeno como del circuito secundario correspondiente. La teoría cinética clásica del proceso de molienda resulta insuficiente para dar cuenta de todos los fenómenos que determinan el estado dinámico de los molinos y los circuitos asociados. La base conceptual del control actual de molinos semiautógenos consiste en variar los flujos de alimentación de mineral y agua y/o la velocidad del molino para mantener la presión en los descansos y la potencia Unidad III

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Tecsup

Productividad de Maquinaria Pesada II consumida en un rango dado. En el caso de la molienda secundaria, el control está orientado básicamente a mantener la presión y concentración de pulpa que alimenta a la batería de hidrociclones, y a que la potencia del molino se encuentre en un rango dado. Otras propiedades de la carga interna tales como la densidad aparente, la distribución de tamaños, la viscosidad de la pulpa, la posición del riñón de carga y las trayectorias de movimiento, etc. no son consideradas, a pesar de influir en forma importante en la dinámica del molino. Con este esquema se logra mantener la operación dentro de rangos de inestabilidad ya aceptados por la costumbre, sin lograr optimización del proceso, y al costo de limitar el tonelaje posible de procesar y de aumentar los consumos de energía y acero. El objetivo central del proyecto es desarrollar un nuevo sistema de control de planta, desde una base conceptual que integra el movimiento, composición y reología de la carga a la información tradicional, usando señales entregadas por instrumentación de última generación para molinos semiautógenos (Impactómetro, Sag-Analyzer) y ampliando la instrumentación disponible en molinos de bolas de gran tamaño para incorporar esta información. Los desarrollos propuestos incluyen un analizador de carga interna para molinos de bolas y un sistema para monitorear las características de la pulpa en los flujos del circuito de molienda. Se espera en general desarrollar esquemas de control más robustos para la operación global de plantas de molienda semiautógena. Complementariamente, se plantea desarrollar herramientas de apoyo a la operación de plantas de molienda semiautógena (simulador de movimiento de carga por elementos discretos de mayor potencial que el actualmente comercializado en Internet (USA), y simulador dinámico del proceso de una planta de molienda semiautógena), con fines de entrenamiento y diseño. El objetivo último es aumentar la capacidad de procesamiento y la eficiencia de plantas de molienda semiautógena en su conjunto.

COMPARACIÓN ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE MOLINOS

Tabla 3.10

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