Conminucion de Minerales

 

TRITURADORAS O CHANCADORAS  CONCEPTOS DE CONMINUCIÓN.  Los minerales de mena se encuentran diseminados en la roca “madre” “madre”   que contiene minerales estériles y de ganga; y para proceder a su beneficio se necesita liberarlos de esta matriz de ganga que los ocluye. Lo anterior se logra mediante la operación de reducción de tamaño, denominada también conminución. Al romper las partículas de mineral se generan nuevas partículas, donde quedarán expuestas nuevas y mayores superficies de la mena a procesar. El tamaño a lograr dependerá del grado de diseminación de la especie mineral útil, de la naturaleza de la roca y de los requerimientos del proceso que se le aplicará.

Chancado

Voladura

Existen varias etapas de reducción de tamaño. Estas se inician en la mina misma, cuando el mineral "in-situ", de un tamaño teórico infinito, se separa del cuerpo mineralizado por la acción de explosivos, entregando partículas hasta el orden de un metro, y prosiguen en las plantas de beneficio donde estas partículas son sometidas a procesos de trituración y de molienda.

Conminución  Conminución es tamaño un término utilizado indicar la reducción de de general un mineral y quepara puede ser aplicado sin importar el mecanismo de fractura involucrado. Entre los equipos de reducción de tamaño se incluyen, entre otros, chancadoras (trituradoras), molinos rotatorios de varios tipos, molinos de impacto y molinos de rodillos.  Algunas máquinas de conminuc conminución ión efectúan la reducción de tamaños a través de compresión lenta, algunos a través de impactos de alta velocidad y otros principalmente a través de esfuerzos de corte o cizalle.

1

 

El rol de la conminución y de las operaciones unitarias relacionadas a ella es de gran importanci importancia. a. Esto es especialm especialmente ente cierto en términos de los costos de operación, ya que estos procesos unitarios representan la mayor fracción de los costos totales en el procesamiento de minerales.

POSTULADOS DE CONMINUCIÓN  Las relaciones entre la energía y el tamaño de partícula han sido expresadas en los  pos tulados de c onmi onminuc nucii ón. El principal postulado válido hasta la fecha es:

Fred Bond , define la conminución como “El “El   proceso en el cual la energía cinética mecánica de una máquina u objeto es transferido a un material produciendo en él, fricciones internas y calor que originan su ruptura”. ruptura”.  

a) Razones para reducir de tamaño un mineral.   Lograr la liberación de especies minerales comerciables desde una matriz formada por minerales de in interés terés eco económico nómico y g ganga. anga. Promover reacciones químicas rápidas a través de la exposición de una gran área superficial. Para reducir un material con características de tamaño deseables para su posterior procesamiento, manejo y/o almacenamiento. Para satisfacer   en cuanto particulares particular es en el producto.

requerimientos de mercado a especificaciones de tamaños

Recientemente, el desarrollo más notable ha sido el creciente tamaño del equipo, al haber disminuido las leyes de los minerales y aumentando la capacidad de las minas. En efecto, ahora es normal encontrar chancadoras giratorias muy grandes procesando mineral de extracción directa de la mina, mientras que anteriormente las chancadoras de quijada tenían capacidad más que suficiente.

2

 

TRITURACIÓN O CHANCADO.  El chancado es una operación unitaria o grupo de operaciones unitarias en el procesamiento de minerales, cuya función es la reducción de grandes trozos de rocas a fragmentos pequeños. La chancadora es la primera etapa de la reducción de tamaños, generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres etapas que son: chancadora primaria, secundaria y ocasionalmente terciaria. Las chancadoras se diseñan de modo que reduzcan las rocas, de tal manera que todos los fragmentos sean menores que el tamaño establecido, la energía que se gasta en la chancadora es convertida en gran parte, en sonido y calor; por lo que se acepta generalmente, que la eficiencia de chancado es baja; ésta eficiencia puede variar, porque las menas tienen cierta dureza, humedad, contenido de finos, etc. El chancado, se lleva a cabo mediante máquinas que se mueven lentamente en una trayectoria fija y que ejercen presiones inmensas inmensas a bajas velocidades velocidades,, la acción de chancado se aplica sobre la roca por una parte móvil que se acerca y se aleja de una parte fija, el mineral es cogido y presionado entre estas dos partes. Si las deformaciones producidas por las fuerzas aplicadas no exceden el límite elástico del material, entonces no habrá chancado. Por otro lado, si se excede el límite elástico en los puntos donde se aplica la fuerza, se producirán grietas y roturas; las cuales originan que la energía de deformación, fluya hacia la superficie y las grietas se propaguen causando fracturamiento. Una vez que las rocas grandes han sido rotas, los fragmentos caen hacia abajo dentro de la máquina, hasta que son nuevamente cogidas y presionadas por la quijada. Hay cuatro maneras básicas de reducir el tamaño del material que son: impacto, atrición (fricción), deslizamiento y compresión.

1. Impacto.- Se refiere a un golpe instantáneo de un objeto moviéndose contra otro; ambos pueden estar moviéndose en cuyo caso nos encontramos ante un impacto dinámico.

3

 

2. Atricciòn.- El término es aplicado para la reducción de material, por medio de fricción entre dos superficies duras.

3. Deslizamiento.- La reducción de tamaño por deslizamiento, consiste en cortar por hendiduras el material.

4. Compresión.- En las chancadoras mayormente intervienen fuerzas de compresión, como su nombre lo indica la chancadora por compresión es hecha entre dos superficies, generalmente usan este método las chancadoras de quijada y las giratorias. Generalmente el equipo usado en la trituración, hace uso combinado de los métodos descritos, donde la naturaleza y dureza del material juega un rol importante. Además, ciertas rocas y minerales son más duras que otras y ofrecen por lo tanto una mayor resistenci resistencia a a la ffractura. ractura. La importancia del chancado para el procesamiento de minerales, radica es que mediante ella , es posible liberar los minerales valiosos de los estériles y preparar las superficies y el tamaño de las partículas para procesos posteriores de concentración.

El del3/4", producto la  yoperación de chancado a nivel industrial deltamaño orden de 1/2”,  de 1/2”, 3/8”  3/8” 1/4”.   Dependiente 1/4”. fundamentalmente de es la capacidad capacida d de la planta y de las características características del mineral.

CLASIFICACIÒN DE LAS CHANCADORAS  Las chancadoras se clasifican de acuerdo al tamaño del mineral tratado que son :

4

 

1. Chancadora Primaria.- La cual tritura tamaños enviados directamente de las minas (rocas de un máximo de 60”) hasta 60”) hasta un producto de 8” a 8” a 6”. 6”.   En este tipo se usan mayormente las chancadoras de Quijadas o Mandíbula.

2. Chancadora Secundaria.- Que toma el producto de la chancadora primaria y lo reduce a productos de 3”  3”  a 2”. 2”.   En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono. 3. Chancadora Terciaria.- Que toma el producto de la chancadora secundaria y lo reduce a fragmentos de 3/4”, 3/4”,   1/2”, 1/2”,   3/8” 3/8”   y 1/4”; 1/4”; los  los cuales se envían a un molino de barras o bolas según sea el caso. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono.

CARACTERÍSTICAS O MANDÍBULA 

DE

LA

CHANCADORA

DE

QUIJADA

Podemos mencionar las siguientes características: características:    

 

 

 

 

 Abertura grande grande de recepci recepción ón La forma de la abertura de recepción, favorece la alimentación de rocas de tamaño grande. Esto le da una ventaja sobre la chancadora giratorio. Las muelas b lindajes blindajes en e n la quijada y los costos operarios sonovarias vecespueden menoresinvertirse que las giratorias. La chancadora de quijada manipula alimentación sucia y pegajosa, ya que no existe lugar debajo de la quijada, donde el material se puede acumular y obstruya la descarga. El mantenimien mantenimiento to de rutina se efectúa más fá fácilmente cilmente en una chancadora de quijada. Los tipos tipo s de chancadoras de quijadas quijad as son: Chancadora tipo Bla Blacke, cke, Chancadora tipo Dodge y la Chancadora tipo Universal.

5

 

CARACTERÍSTICAS DE LA CHANCADORA GIRATORIA  Podemos mencionar la siguiente característica:  

 

 

 

 

   

 

   

   

 

La chancadora giratoria se compone fundamentalmente de un tronco de cono recto, donde se coloca el “Mantle”  (móvil) que es como una campana y se mueve excéntricamente en el interior de una cámara. Encima del mantle se coloca como una taza llamado Bowl Liner (fija), la trituración del mineral se efectúa en el espacio anular comprendido entre el mantle y el bowl liner. Para regular la salida del mineral se sube o se baja el bowl liner (taza). La abertura anular de descarga, da lugar a la obtención de un producto más cúbico y homogéneo. La forma de la abertura de recepción es favorable, para la alimentación de trozos delgados, lisos y llanos. La longitud de la abertura de recepción combinada con el área grande, minimiza los campaneos o atoros. La alimentaci alimentación ón es mas simple, puede ser alimentada alimentada desde por lo menos dos puntos. El bajo efecto de la volante, minimiza los picos de arranque. El servicio de las grúas puente, es mas simple que para una chancadora de quijada; una giratoria se puede manipular mediante una sola grúa, mientras que una de quijada necesita una grúa con movimiento en dos direcciones. La velocidad mayor del eje del piñón, permite el uso de motores de velocidades mayores. El sistema de lubricación es forma continua, mediante una bomba. La lubricación es continua y es mas simple y económica que en la chancadora de quijada. La protección de seguridad es mucho más fácil. Los tipos deSymons chancadoras giratorias son: Chancadora Allis Chalmers y chancadora Dentro de las chancadoras Symons existen dos tipos que son: Chancadora Symons Standard, la que mas se utiliza industrialmente y la Chancadora Symons de cabeza corta.

SELECCIÓN DE UNA CHANCADORA PRIMARIA  La selección del tipo y tamaño ideal de una chancadora primaria, es un problema de gran importancia para el diseño de una planta de chancado. Generalmente, la chancadora primaria es una de las más grandes y mas costosas de las unidades de una planta. En la selección se tiene que tener en cuenta los siguientes factores: 6

 

1. Las características del material que va a ser chancado; lo cual involucra la clasificación geológica de la roca, su estructura física y su resistencia al chancado; es decir suave, medio duro, duro, muy duro y extremadamente duro. 2. El promedio de capacidad diaria u horaria, las capacidades de las chancadoras deben diseñarse considerando las diferentes interrupciones, fundamentalmente en el transporte del mineral; por eso se considera una capacidad de reversa de 25 a 50 % 3. El tamaño del producto; este tamaño está relacionado con la capacidad. Es usual operar con un radio de reducción tan grande como sea posible. 4. El tipo y tamaño de los equipos del tajo, tienen importancia en la selección del tamaño de la chancadora. Los efectos de la voladura, tamaño de las palas y del transporte. 5. Los arreglos en la alimentación, si no hay una buena alimentación se podrían formar puentes o campaneos, originando costosos retrasos para limpiar los atoros.

SELECCIÓN DE CHANCADORAS SECUNDARIAS Y TERCIARIAS  El término chancado secundario es aplicable a la etapa de chancado simple o múltiple, que sigue inmediatamente después de la chancadora primaria, tomando todo o parte del producto de la etapa primaria como su alimentación. El término de chancado terciario, es aplicable a la etapa de chancado que generalmente sigue al chancado secundario. 7

 

En la selección de las chancadoras secundarias y terciarias, hay tener en cuenta los siguientes factores:

1. Capacidad.- La capacidad de una sola unidad secundaria, no tiene que coincidir necesariamente con la capacidad de la chancadora primaria; los arreglos adecuados de separación de finos (cedazos), disminuyen la carga que pasa a la chancadora secundaria.

2. Tamaño de Alimentación.- La abertura radial de recepción de la chancadora giratoria, no debe ser menor que tres veces la abertura de descarga en su posición abierta de la chancadora primaria. Por ejemplo, si el producto de la chancadora primaria de quijada fuera 10 pulgadas, entonces la chancadora secundaria giratoria, debería tener una abertura radial no menor que 30 pulgadas.

3. Tamaño de Pr Producto oducto.. - No existe reglas impuestas para determinar, si en el chancado secundario, debe haber una sola máquina, dos o más máquinas que operen e en n paral paralelo. elo. Esta claro que s sii la a abertura bertura d de e recepción necesaria de una máquina secundaria, requiere la selección de una chancadora cuya capacidad iguala o excede a la de la primaria, los arreglos de dos etapas no son necesarios. El número y tamaño de las chancadoras secundarias, dependerá del tamaño de la primaria, las condiciones de descarga, el tipo y las y condiciones de la secundaria que se va usar.

8

 

La chancadora secundaria es un equipo electromecánico tipo cónico está ubicado después de la zaranda primaria y entrega mineral a la zaranda secundaria para la clasificación respectiva. La chancadora secundaria reduce el tamaño del mineral producto del rechazo de la zaranda primaria (con tamaños mayores a ½” ½ ” y menores a 6”), 6”), a  a tamaños menores de 1 1/2”, 1/2”,   para luego pasar a la zaranda secundaria. Su ratio de reducción en promedio es 4. La chancadora secundaria generalmente cónica, consta de:  



 



 



 



 



 



 



 



 



 

 

 

 



 



 



 



 



 



 



 



Conjunto Anillo de Ajuste Modificado. Modificado. Conjunto de la Taza Completa. Cámara Descarga de la Chancadora. Contraeje Principal. Conjunto de la Caja del Contraeje. Conjunto de la Excéntrica Excéntrica.. Conjunto de Plato Alimentador. Alimentador. Depósito Alimentador del Cilindro Superior. Circuito Hidráulico. Conjunto Forros de la Taza y Trompo. Sistema Lubricación de la Chancadora. Motor Eléctrico Ensamble de Marco Principal. Conjunto de Eje Principal. Conjunto de Encaje de Suspensión. Sistema de Instrumentación. Conjunto del Cojinete de Empuje. Sistema Liberación Ajuste. Tablero de control del hidroset. C hanca hancadora dora cónica 

22

 

La chancadora secundaria es accionada por un motor a través de un conjunto de poleas y correas que hace girar el contraeje que le transmite movimiento rotatorio a una excéntrica a través de un piñón de transmisión mecánica. La excéntrica rotatoria acoplada al eje principal a través de un buje, actúa como una leva y mueve el manto de la chancadora a través de un patrón giratorio excéntrico desplazándose hacia el cóncavo de la taza, luego se aleja de éste en ciclos reiterados; la chancadora tiene una abertura mínima que se llama setting (1 ¼” ¼”   ) que determina el tamaño de mineral que debe pasar por la chancadora.

Trompo y perfil estándar Trompo y perfil cabeza corta

(Short Head)

El material es alimentado a la chancadora por la parte superior a la placa distribuidora de alimentación que gira con el manto y distribuye la alimentación alrededor de la cámara de chancado. El material cae en la cavidad entre el cóncavo de la taza o tazón y el manto, y es apretado y fracturado durante la acción giratoria en que el manto está cerca del revestimiento del cóncavo.  A medida que el manto se aleja, el material fracturado f racturado (más fino) se deposita en el cóncavo, donde la abertura es más angosta. El material se rompe más, a medida que el manto retrocede.  

23

 

Estas chancadoras tienen sub sistema de lubricación de componentes mecánicos y eléctricos cuya función principal es lubricar y refrigerar las partes móviles internas de la chancadora secundaria, (conjunto de la excéntrica, piñón y contraeje). Este sub-sistema lubrica y refrigera en forma permanente a todos los accesorios en movimiento que se encuentran en el interior de la chancadora secundaria. También controlar la 54°C, temperatura del aceite retorno de de la chancadora en un permite rango de 38°C a por medio de undesistema refrigeración compuesta por un intercambiador de calor con agua y un sistema de calentamiento compuesto compuesto de un calefact calefactor or inmerso en el tanque de aceite.

La descripción del funcionamiento del sub sistema de lubricación de la chancadora secundaria, podemos detallarlo de la siguiente forma: El aceite es absorbido del tanque por una bomba hacia el filtro de aceite, luego pasa por el intercambiador de calor donde el aceite es enfriado por el agua de circulación. Cuando la presión de aceite se excede, la válvula de alivio se abre y regresa al tanque, el resto de aceite fluye hacia la tapa de estructura principal en la parte inferior de la estructura; el aceite bajo presión es impulsado hacia arriba entre las superficies de contacto del eje principal, el cojinete interior de la excéntrica y por las superficies de contacto del conjunto de la excéntrica, donde el aceite se esparce sobre los dientes de la corona y al mismo tiempo el aceite es impulsado hacia arriba a través de un agujero taladrado en el eje principal, donde otro orificio angular que pasa por la cabeza conduce el aceite a las superficies de contacto de la cubierta de la quicionera; por los agujeros de la quicionera fluye a los dientes de la corona; simultáneamente otra tubería lleva aceite de presión a través de la caja del contra eje a los cojinetes del mismo, 24

 

finalmente el aceite se recoge en un sumidero en la parte inferior de la estructura principal; desde donde la tubería de retorno lo devuelve al tanque de aceite. Estas chancadoras también disponen de sub sistema de ajuste de la chancadora secundaria. Es un mecanismo hidráulico de sujeción y ajuste, que regula la abertura de la chancadora secundaria y permite ajustar la “luz luz””  de salida de la chancadora (setting); de igual manera nos proporcionará el tamaño del mineral chancado. Este sistema tiene la finalidad de regular la abertura entre el manto y la taza de la chancadora mediante el giro horario o anti-horario de la taza por medio de gatas hidráulicas para así obtener el tamaño requerido de mineral para el siguiente proceso. Los componentes del sub sistema de ajuste de la chancadora secundaria son:  



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



Electrobomba Filtro de aceite. Válvula direccional direccional (subir y bajar). Válvula de alivio. Unidad de fuerza. Ejes de fijación f ijación hidráulico.  Acoplamiento  Acoplami ento de des desenganche enganche rápido.  Arietes para el ajuste hidrá hidráulico ulico de la tasa tasa.. Fijador de la tasa.  Anillo de ajuste. ajuste. Mangueras de alta presión.

25

 

Subsistema de ajuste hidráulico de la chancadora cónica   El sistema de ajuste trabaja a través de una unidad de fuerza de mecanismo hidráulico que consiste en un motor eléctrico, una bomba hidráulica, tubería hidráulica y gatas hidráulicas hidráulicas.. El ajuste se logr logra a al bombear aceite a alta presión que acciona las gatas hidráulicas que hacen girar la taza de la chancadora en la dirección que se requiere, la taza con hilo exterior puede atornillarse en sentido horario o antihorario, cerrando o abriendo respectivamente la abertura de salida de la chancadora. La unidad hidráulica a su vez puede accionar los cilindros de compensación para levantar o bajar la taza cuando el material está atorado con chancadora parada o en operación cuando el mineral es grande grande y de alta durez dureza. a. Al subir la taza la abertura se abre dejando pasar este material.

Sistema de compensación de la chancadora cónica 

C ilindros de compens compens ación  

26

 

Factores que determinan el rendimiento de las chancadoras.  La eficiencia o rendimiento de las chancadoras primaria, secundaria y terciaria se debe a los siguientes factores:                      

 A la velocidad velocidad de alimenta alimentación ción  Al tamaño del mineral mineral qu que e se alimenta  A la dureza del mineral  A la humedad humedad del mineral  Al tamaño del mineral mineral qu que e se reduce  Al desgaste desgaste de los forros  A la potencia de de trabajo requerido requerido  Al control de operación operación Insuficiente zona de descarga del triturador Falta de control en la alimentación Controles de automatiz automatización ación

C hancadora terci terci aria de cabeza cabeza cor ta 

27

 

Trituradoras o chancadoras.chancadoras.-   

Giratorias.- 

Las chancadoras giratorias se especifican por la abertura de alimentación en su punto más ancho y la dimensión que al corresponde ancho (circunferencia) del manto en su base. La expresión matemática que se usa para calcular la capacidad de estas chancad chancadoras oras es:

Calculo de Capacidad de Una Trituradora Giratoria.  T

= 0,6 (A / R) 

donde:

T : Capacidad en TC/hr A : Area de abertura de alimentación (pulg2) R : Relación (Alimentación:Descarga)

S 

28

 

De Quijadas.-  Estas chancadoras, consideran para sus cálculos, las siguientes características:

-

dimensiones

de

alimentación:

generalmente

son

especificadas ancho por el largo (pulgadas)

-

set de descarga: aquí se considera el ancho de descarga (pulgadas)

-

recorrido de quijada móvil: desplazamiento que tiene la quijada móvil ( pulgadas)

-

velocidad de trabaj trabajo o de mandíbula m móvil. óvil. Los c ciclos iclos qu que e cumple la quijada móvil cuando trabaja ( r.p.m.)

GERE

forros estriados de chancadora de quijadas

Chancadora de quijadas  

Para efectuar cálculos teóricos de capacidad en chancadoras de quijadas se puede utilizar preferentemente preferentemente la formula f ormula de Hersam:

T = 108 t (2S + t) (L.a.n.Pe. K. 10-5)  ( a  – S )  donde:

T t S L a

: Capacidad de la chancadora (TC/hr) : Recorrido de la mandibula móvil (pulg) :  Abertura de set de desc descarga arga (pulg) : Largo de la boca de alimentación (pulg) boca de alim alimentación entación (pu (pulg) lg) :  Ancho de la boca 29

 

n : Velocidad de la quijada móvil (r.p.m.) Pe: Peso específico del mineral K : Factor variable según operación (0.75) Ejemplo .- Calcular la capacidad de una chancadora de mandíbulas de 10” 10”   x 24”  ; si la abertura de descarga para los productos triturados es 1”; 24”  1”;   el desplazamiento de la mandíbula movil es ¾”. ¾”.   La velocidad de la mandíbula es 300 r.p.m., y el peso especí específico fico del mineral se determinó en 2,5. Solución: Aplicando la formula de Hersam, se tiene:

T = 108 t (2S+t) (L.a.n. Pe. K. 10-5)  ( a  – S )  T

= 

30

 

ZARANDAS DE CLASIFICACIÓN EN SECCIÓN CHANCADO.  Los minerales que proviene de la sección chancado trituración, están distribuidos en muchos tamaños, que pueden estar desde valores de micras (finos o lamas) hasta tamaños medibles en pulgadas. pulgadas. Determinar un análisis granulométrico por tamaños, va a depender de los tamices con que se dispone en la empresa minera donde se realice dicho análisis. Es decir a mayor ca cantidad ntidad de tamic tamices es (diferente nú número mero de malla) mayor mayor será la representatividad de la muestra analizada, y viceversa.

 Aplicando algunas relacion  Aplicando relaciones es matemática matemáticas s y gráficos, podemos determinar valores de tamaño respecto a la alimentación y al producto . Las zarandas vibratorias de clasificación, también llamados cedazos vibratorios son equipos que determinan el tamaño de mineral que ha de alimentarse a la siguiente sección, o de rechazarse para su chancado secundario; según sea el tamaño de abertura de la malla que tiene

GERE

la zaranda. Para efectuar el cálculo para las zarandas, sólo está referido a la eficiencia de trabajo de dicho equipo. Se utiliza la siguiente formula planteada por Taggart:

E = (10000 / a) [(a  – b) / (100  – b)]  donde: E : Eficiencia del tamiz (%)

a : % del verdadero “underside” en la alimentac alimentación ión b : % del “underside” “underside” en  en el actual “overside” “overside”  

31

 

El material que pasa a través de la abertura del cedazo o zaranda, se le llama undersize; mientras que el material remanente sobre la malla se le denomina oversize.

Ejemplo

.-

. Calcular la eficiencia de un cedazo vibratorio cuya malla tiene una abertura de 1”.   El análisis granulométrico de 1”. la alimentación, tamizado y rechazo dio los siguientes resultados:

32

 

Cuadro  Malla

(pulg.) 

Alimentación  ( F )  Kg. 

%peso 

%Ac(-) 

Rechazo ( R )  Kg. 

%peso 

Tamizado ( T )  % Ac.(-) 

2 ½” ½”  

Kg. 

%peso 

%Ac(-) 

---

2” 2”   10,2

10,2

---

15,2

15,2

---

54,6 

54,6 

--- 

51,6

31,35

20,25

22,8

7,45

15,35

45,6

10,14

35,46

1 ½” ½”  

1”  ¾”   ¾” ½”   ½” - ½” ½”  

Para calcular la eficiencia de la zaranda vibratoria que tiene su malla de 1” 1”   de abertura, usamos la siguiente relación matemática:

E = [ (f  – r)t ] / [ (t  – r)f ] * 100 

De la fila correspondiente a la malla 1”  en el cuadro anterior, se extraen los siguientes valores, que corresponden a los % Acumulados ( - ) en cada caso; entonces tenemos:

33

 

FAJAS TRANSPORTADORAS  Transportadores de Correa o de Fajas.También denominados transportadores de banda. Este tipo de transportador se considera como un sistema sencillo, el cual consiste en una correa sin fin sobre la que se transportan los sólidos. Es un sistema que está compuesto por una faja de lona recubierta con jebe, su posición es horizontal, montada sobre los polines de carga, apoyados sobre un soporte metálico lateral; en sus extremos tenemos dos poleas, una de cola donde se inicia el transporte del mineral y la otra de cabeza donde se ubican el motor de accionamiento respectivo, y el chute de descarga del mineral transporta transportado. do. La faja recibe mat material erial solido del alime alimentador ntador de placas y lo transporta transporta hacia la siguiente faja o hacia la zaranda de clasificación.

Componentes de las transportadoras de bandas.  El sistema de transporte por faja tiene los siguientes componentes:

 



Faja transportadora.

34

 

 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



Chute de descarga. Polines de carga. Polines de retorno. Polines de impacto. Polea de cabeza. Polea de cola. Raspadores de faja. Cordón de seguridad. Sensor de baja velocidad. velocidad. Sensor de desaline desalineamiento. amiento. Switch de nivel alto en él chute de descarga. Estructura de la faja. Motor eléctrico. Reductor.

También se considera como parte del sistema de faja transportadora, la instalación de los magnetos o electroimanes, los cuales Sirven para atrapar las piezas metálicas que acompañan el mineral tales como: clavos, alambres, pernos, tuercas, tubo, etc. y así evitar que lleguen a las chancadoras en donde ocasionan desperfectos mecánicos o sino las plantarían con la consiguiente perdida de tiempo. Se emplea el magneto del tipo suspendido, que esta colgado sobre la faja transportadora a la altura suficiente que permita que la carga del mineral pase libremente pero lo suficientemente bajo para que atrape a todos los fierros que acompañen acompañ en al mineral. Los polines sostienen a la faja y están espaciados a una determina distancia, dando la forma de un canal a la faja para impedir que se derrame el mineral. Los polines de retorno sostienen a la faja en su retorno en su parte inferior. Los polines de guía controlan que la faja no se salga hacia los lados.

La formula matemática que nos permite calcular la capacidad de una faja transportadora es: 35

 

T = (1980000 * P) / ( L + H )  donde:

T P L H

: : : :

Capacidad de transporte de faja (lb/hr) Potencia del motor (HP) Longitud de la faja (pies) Diferencia de altura entre los extremos de la faja (pies)

1980000 : Factor de conversión conversión de HP/hr a ft/lb Ejemplo .- Calcular la capacid capacidad ad teórica de la faja transpor transportadora, tadora, si su longitud total de transporte es de 48 metros, y la diferencia de alturas entre sus extremos es de 4,10 metros. La potencia del motor que la acciona es de 5 HP. Solución: Aplicando la formula anterior se tiene:

T =  Expresando en otras unidades, por factores de conversión se tiene que la capacidad teórica es: T

= 

CIRCUITO ABIERTO DE CHANCADO   Alimentación  Alimentaci ón

(+)

Chancado Secundario

Chancado Primario

Zaranda

(-)

Producto

36

 

CIRCUITO CERRADO DE CHANCADO   Alimentación  Alimentaci ón

Chancado Secundario Chancado Primario

(+) Zaranda

(-)

MEDIDAS QUE SE DEBE TOMAR CUANDO SE RECIBE LA GUARDIA SECCION CHANCADO   A) Cada operador.- debe verificar completamente la maquinaria que esta a su cargo, verificar el sistema de lubricación, limpieza que sea necesario, antes de empezar a chancar. B) El jefe de Guardia o Supervisor.- debe hacer ta también mbién un recorido completo completo de toda la sección verificando y dando órdenes necesarias a su personal. Cada máquina debe estar probada y observada antes de empezar a trabajar.   Orden de arranque de la sección Para arrancar las máquinas de éstachancado: sección se procede de la siguiente manera: a) Ver si en las chancador chancadoras as no se encuentre ningún obs obstáculo, táculo, si los hay quitarlos con un gancho. b) Ver si no hay personal limpiando o trabajando debajo de las chancadoras o en los chutes de descarg descarga. a. c) Si todo est está á libre, verifiqu verifique e usted el funciona funcionamiento miento de llas as fajas. d) Arranque el sistema de aceite primero y luego la máquina chancadora. e) Compruebe la circ circulación ulación del aceite. f) Observe siempre si hay ruidos extraños chaquetas flojas o rellenos de zinc sueltos. g) Si todo esta normal se procede arranca arrancarr todas las máquinas en un orden lógico. h) El orden lógico de arrancar en es esta ta sección, es em empezand pezando o en las tolvas de finos que termina en los alimentadores. Supongamos que algunos de estos 37

 

puntos se invierte, es decir, que primero se arranque los alimentadores, y después las fajas, cedazos, chancadoras, si no se revisa el funcionamiento de las anteriores máquinas, etc. la carga ganará el operador y se derramará en uno o varios sitios; todavía puede recurrir casos perores: si la carga llega a la chancadora y faja parada se llenara de carga y la chancadora se plantará; y esto significa en todo caso más trabajo, perdida de tiempo, perdida de tonelaje chanca chancado, do, etc. Por estas razones la sección chancado no se arranca de cualquier manera, hay un método o procedimiento correcto que siempre se debe seguir.

Orden de parada de la sección chancadora  Para parar la sección chancado, se debe seguir el siguiente procedimiento: a) Parar los alimentador alimentadores. es. b) Descargar el circ circuito uito de de miner mineral al c) Para las máquinas chanca chancadoras, doras, fajas, etc. d) Hacer limpieza de las chancadoras, chutes, cedazos y grizzlys. Nunca se debe paras las máquinas antes de cortar la carga y descargar el circuito. Si no se corta la carga y se mantiene carga en el circuito para reiniciar el funcionamiento habría problemas y desperfectos. La sección chancado se debe parar por las siguientes razones: -  Por orde orden n del Jefe de Guardia, Su Supervisor pervisor o Capata Capataz z autorizado en caso de problemas. -  Por desperfectos mecánicos en caso de cualquier emergencia -  En casos de emergenc emergencias ias y accidentes. -  Cuando las tolvas de finos se encuentren llenas La sección no debe parar por ningún otro motivo, salvo por falla de la corriente eléctrica; en este caso obligatoriamente se hace la limpieza, aunque vuelve la corriente eléctrica no se arrancará, hasta terminar de limpiar y desatorar las máquinas chancadoras.

¿Cómo se conoce un buen trabajo de la sección chancado?  Se comprueba por los siguientes aspectos: a) Tonelaje de mineral chancado b) Grado del mineral chanca chancado do (fino-gru (fino-gruesos-norm esos-normal) al) c) Limpieza de la sección. Cualquier derrame indica negligencia en la operación y puede ocasionar accidentes. Si el mineral chancado es de tamaño adecuado para los molinos, el tonelaje es el fijado, y se mantiene limpia la sección, calificaremos como una labor eficiente de la guardia. El molino trabajará mejor si tiene una carga fina y uniforme; pero de nada valdría si la carga fina, es en pequeña cantidad, porque a los molinos faltaría carga y baja el tonelaje de tratamiento programado.

38

 

Con carga gruesa el molino son podrá eficientemente, se sobrecargará fácilmente el circuito de molienda, se perderá tiempo y tonelaje. Otra cosa más, si la molienda anda mal por culpa de la sección chancado, la flotación tendrá muchos inconvenientes.

Orden y limpieza de la sección chancado  Un área bien limpia, ordenada, facilita el buen trabajo y evita accidentes para todo el personal de la sección. Todos los operadores tienen la obligación de dejar bien limpio sus zonas de trabajo y lograr entregar a la guardia entrante todo el equipo en la mejor forma posible en cuanto a la limpieza. Las poleas y polines de todas las fajas deben mantenerse libres de cargas apelmazadas con funcionamiento normal, los cedazos, los grizzlys también deben estar exentos de barros y sin huevos. Por otra parte, toda clases de desperdicios, como trozos de fierros, leñas, alambres, etc. deben estar almacenados en sitios destinados para ellos. La carga derramada a lo largo de las fajas, en las inmediaciones de las chancadoras, deben ser limpiadas para mantener el lugar en buen estado de limpieza, no solamente en una guardia si no en todas las TRES GUARDIAS.

Deberes de los chancadores y ayudantes  1. Revisar fajas: poleas, polines, cedazos, motores y bombas de aceite. 2. Limpieza poleas, polines, chutes, cedazos, balanzas, pizos, etc. 3. Verificar la lubricación de todas las maquinarias de ésta sección, revisar que no hay ninguna fuga de aceite. 4. Tampoco debe hacer ruidos o perturbaciones extraños. 5. Cuidar y mantener bien ce centradas ntradas las fajas 6. Revisar el producto c chancado hancado 7. Cerrar las chancadoras c cuando uando se requiere 8. Limpia Limpiarr constantemente los chutes y cedazos. 9. Evitar derr derrames ames de c carga arga en las fajas, chutes, etc. 10. Revisar las chancado chancadoras ras (cabeza o trompo, pernos, per nos, tensión de las correas, cor reas, contraeje, resortes de amortiguación, plato de alimentaci alimentación, ón, etc.) 11. Enseñar y ayudar a sus compañeros. 12. Usar su equipo de segurida seguridad d 13. Pensar y actuar con seguridad 14. Usar rastrillos en la limpieza de las fajas 15. Cuidarse de fajas y maquinarias en movimiento movimiento 16. Prevenir a su personal antes de arrancar las máquinas 17. Reportar actos y condiciones inseguras 18. Esperar por su reemplazo e informar durante el cambio de guardia 19. En las to tolvas lvas de gruesos chequear e ell estado de las l as rieles de la las s parrillas para que no pasen partículas mayores del tamaño que pueda recibir la chancadora. 20. Limpiar con frecuencia las poleas, el barro acumulado en las poleas hace que la faja se ladee.

39

 

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

FUNCIONAMIENTO FUNCIONA MIENTO DE LOS MOLINOS  Los molinos funcionan girando sobre sus muñones de apoyo a una velocidad determinada para cada tamaño de molienda, cuando el molino gira los elementos de molienda, como las barras o bolas son elevadas por las ondulaciones de las chaquetas o blindajes y suben hasta cierta altura, de donde caen girando sobre si y golpeándose entre ellas y contra las chaquetas, vuelven a subir y caer as sucesivamente. En cada vuelta del molino hay una serie de golpes, estos golpes son los que van moliendo el mineral.

MEDIOS DE MOLIENDA  Llamado también elementos de molienda, el medios molinode molienda cilíndrico emplea como las barras o bolas, cayendo en forma de c cascada ascada para suministrar la enorme área superficial que se requiere para producir capacidad de molienda. Estos cuerpos en movimiento y libres, los cuales son relativamente grandes y pesados comparadas con las partículas minerales, son recogidos y elevados hasta un ángulo tal, que la gravedad

40

 

vence a las fuerzas centrífugas y de fricción. La carga luego efectúa cataratas y cascadas hacia abajo rompiendo de esta manera las partículas minerales, mediante impactos repetidos y continuados, así como por flotamiento.

BLINDAJES DE MOLINO  Llamado también forros o chaquetas, que afectan las características de molienda de un molino en dos maneras: a) Por el espacio muerto que ellos ocupan dentro del casco del molino; este espacio podría ser ocupado por mineral y medios de molienda. Es decir le resta capacidad de molienda. b) Los forros controlan la acción de molienda de los propios medios de molienda. Desde el punto de vista mecánico, los forros de molino funcionan para voltear la carga de los medios de molienda a lo largo de las líneas del piñón y catalina.

VARIABLES DE MOLIENDA  Para que la molienda sea racional y económica hay considerar las siguientes variables o factores :

1.- Carga de mineral. La cantidad de carga que se alimenta al molino debe ser controlada, procurando que la carga sea lo máximo posible. Si se alimenta poca carga se perderá capacidad de molienda y se gastará inútilmente bolas y chaquetas. se alimenta demasiada Si carga se sobrecargará el molino y al descargarlo se perderá tiempo y capacidad de molienda. 2.- Suministro de agua. Cuando el mineral y el agua ingresan al molino forman un barro liviano llamado pulpa, que tiene la tendencia de pegarse a las bolas o barras, por otro lado el agua ayuda avanzar carga molida. Cuando se tiene en exceso la cantidad de agua lava la barras o bolas, y cuando estás caen se golpean entre ellas y no muelen nada. Además el exceso de agua, saca demasiado rápido la carga y no da tiempo a moler, saliendo la carga gruesa. Cuando hay poco agua la carga avanza lentamente y la pulpa se vuelve espeso alrededor de las barras o bolas, impidiendo buenos golpes porque la pulpa amortigua dichos golpes. 41

 

3.- Carga de bolas o barras. Es necesario que el molino siempre tenga su carga normal de medios moledores, porque las barras y bolas se gastan y es necesario reponerlas. El consumo de las barras y bolas dependen del tonelaje tratado, dureza del mineral, tamaño del mineral alimentado y la finura que se desea obtener en la molienda. Diariamente, en la primera guardia debe reponerse el peso de bolas consumidas del día anterior. Cuando el molino tiene exceso de bolas, se disminuye la capacidad del molino, ya que éstas ocupan el espacio que corresponde a la carga. Cuando la carga de bolas está por debajo de lo normal, se pierde capacidad moledora por que habrá dificultad para llevar al mineral a la granulometrìa adecuada. 4.- Condiciones de los blindajes. Es conveniente revisar periódicamente la condición en que se encuentran los blindajes, si están muy gastados ya no podrán elevar las bolas a la altura suficiente para que puedan trozar al mineral grueso grueso.. La carga de bolas y la condición de los blindajes se puede controlar directamente por observación o indirectamente por la disminución de la capacidad de molienda y por análisis de mallas del producto de la molienda. 5.- Tiempo de molienda. La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las partículas liberadas. El grado de finura está en relación directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua añadida al molino.

CONTROL DE LAS VARIABLES EN LA MOLIENDA  Toda molienda se reduce a administrar y controlar correctamente las variables

1.- Sonido de las barras o bolas. El sonido de las barras o bolas señalan la cantidad de carga que hay dentro del molino, y debe ser ligeramente claro. Si las barras hacen un ruido sordoagua. es porque el molino está sobre cargado , por oel bolas exceso de carga o poca Si el ruido es excesivo es porque el molino está descargado o vacío, falta de carga o mucha agua. 2.- La densidad de pulpa. La densidad de la pulpa de la carga del molino es también una manera de controlar las variables, agua y carga. La densidad de pulpa en la molienda debe mantenerse constante. 3.- El amperímetro. Es un aparato eléctrico que está conectado con el motor del molino. Su misión es señalar cuál es el amperaje o consumo de corriente eléctrica que hace el motor. El amperímetro de marcar entre determinados límites, por lo general una subida del amperaje indica exceso de carga, una bajada señala la falta de carga. Para cada molino está instalado su respectivo amperímetro, los amperímetros de los molinos de bolas no tienen mucha variación. 42

 

 

PARTES DEL MOLINO  Mencionamos las partes principales del molino:

    a     r      e      c      a      m     u        h       C 

Reductor

Motor  

 

Trunnion de alimentación. Es el conducto para la entrada de carga

 

impulsada por la cuchara de alimentación. Chumaceras. Se comporta como soporte del molino y es a la vez la base

sobre la que gira el molino.   Piñón y Catalina. Son los mecanismos de transmisión de movimiento. El motor de molino acciona un contraeje al que está acoplado el piñón. Este es el encargado de accionar la catalina la que proporciona el movimiento al molino.   Cuerpo o Casco. Es de forma cilíndric cilíndrica a y está en posición horizontal, dicha posición permite la carga y descarga continúa. En su interior se encuentran las chaquetas o blindajes, que van empernadas al casco del molino, que proporcionan protección al casco.   Tapas. Soportan los cascos y están unidos al trunnion  

Forros, Blindajes o Chaquetas. Sirven de protección del casco del molino que resiste el impacto de las barras y bolas, asi como de la misma carga.

  T 

r   43

 

unnion de descarga. Es la parte por donde se realiza la descarga de la pulpa. Por esta parte se alimentan barras y bolas.   Trommel. Desempeña un trabajo de retenciòn de bolas, especialmente de aquellos que por excesivo trabajo han sufrido demasiado desgaste. De igual modo sucede con el mineral o rocas muy duros que no pueden ser molidos completamente, por tener una granulometría gruesa quedan retenidos en el trommel. De esta forma se impiden que tanto bolas como partículas minerales muy gruesas ingresen a las bombas. El trommel se instala solamente en los molinos de bolas.   Ventana de Inspección. Está instalado en el casco del molino, tiene una dimensión suficiente como para permitir el ingreso de una persona. Por ella ingresa el personal a efectuar cualquier reparación en el interior del molino. Sirve para cargar bolas nuevas (carga completa) asi como para descargarlas para inspeccionar las condiciones en las que se encuentran las bolas y blindajes.

MOLIENDA AUTÒGENA  En los años recientes se ha centrado la atención en la molienda autógena o automolienda. La molienda autógena se describe como aquella molienda en la que no se usan medios de molienda de acero (bolas o barras), sino el mismo material que está siendo molido. La atracción de la molienda autógena es que reduce los costos de operación que proviene principalmente del rebajado consumo de acero, eliminación de la contaminación química por el hierro desgastado, disminución en el uso de reactivos químicos. Así mismo se ha detectado un consumo de potencia de 5 a 25% mayor por tonelada de mineral molido en molienda autógena, comparada con la molienda clásica.

Molienda Vertical. - El principio de trabajo de este tipo de molinos se basa en unos rodillos (o bien otros cuerpos moledores comparables) que se mueven en una trayectoria circular y girando alrededor de su eje, sobre un lecho de material de alimentación situado sobre una placa, pista o bandeja de molienda horizontal giratoria. Los cuerpos moledores presionan contra el material a moler (Esfuerzo de molienda) mediante su propio peso y por fuerza centrifuga,, o por muelles o por s centrifuga sistemas istemas hidráulicos o neumáticos. Todos los grandes molinos utilizan hoy en día el 44

 

 

sistema de presión hidroneumática, su disposición varia de unos fabricantes a otros, pero en principio todos coinciden en utilizar como muelle el gas comprimido en un acumulador, cuyo esfuerzo es transmitido a los pistones de presión por medio de aceite. Un conjunto de bombas proporciona la presión necesaria. El sistema tiene la ventaja de poder regular fácilmente las diferencias de presión.

CLASIFICACIÒN   Se denomina clasificación, a la separación de un conjunto de partículas de tamaños heterogéneos en dos porciones; es decir finos y gruesos. La clasificación se realiza por diferencias de tamaño y de gravedad especìfica, que originan diferentes velocidades de sedimentación entre las partículas en un fluido (agua).

 Aliment  Alim ento o Fresco

 Agua

 Arenas  Arena s o gruesos gruesos

    s      a        l     o        b      e        d      o      n       i       l     o        M

    o        l       l       i     r        t     s      a        R     e        d      r     o        d      a     c        i       f       i     s      a        l       C 

 Agua

Las operaciones de clasificación se efectúan en diferentes tipos de aparatos, tales como los clasificadores mecánicos (clasificadores helicoidales y de rastrillos) y los hidrociclones.

Descarga

Rebose o Finos

Comúnmente en las plantas concentradoras se denomina al rebose del clasificador o finos con expresión inglesa overflow (O/F) y a la descarga o gruesos como underflow (U/F).

CONTROL DE OPERACIÓN EN LA MOLIENDA  Los controles que se realiza en la sección de molienda son .los siguientes:    

   

Se controla la carga de alimentación al molino. Se controla la densidad de pulpa en la descarga del molino, en el overflow y underflow del hidrociclòn o clasificador. El número de barras y bolas que se cargan a los molinos. Horas de funcionamiento, horas de parada y el total de horas trabajadas por cada molino.

45

 

MOLIENDA PRIMARIA Y SECUNDARIA  En algunos circuitos de la planta se tiene molienda primaria y secundaria; en este caso como molienda primaria trabaja el molino m olino de barras y como molienda secundaria el molino de bolas. Se ilustra el siguiente circuito de molienda primaria y secundaria.

A

F 

U 

D2 

D 

1 

Seguridad en la sección molienda  En estas máquinas se debe observar los siguientes cuidados: 1. Verificar que los en engranajes granajes y piñones del molino se encuentran cubiertas con las guardas protectoras de seguridad. 2. Tomar las precauciones necesarias en el desatoro del chute, de alimentación alimentaci ón de los molinos de ejes, porque las escaleras o plataformas de acceso a los chutes, pueden encontrarse en el mal 46

 

3.

4.

5.

6.

7.

estado o con el material de desatoro desparramados lo que puede ocasionar algún accidente al operar. Poner el c candado andado de s seguridad eguridad antes de hacer cualquier reparación o trabajo en los molinos y, la llave debe guardarla el mismo operador que se encuentra trabajando o el supervisor. Cuando se alimentan ejes o cuando se tienen que entrar a los molinos de barras se debe lavar el interior del molino para que puedan caer los ejes que se encuentran pegados en la parte superior; si no hay ejes que han caído, arrancar el molino y seguir lavando hasta que caigan. Cortar la entrada de re reactivos activos a los molinos al mom momento ento de hacer cualquier arreglo o desatoro interior; los gases de los reactivos son venenosos y pueden causar intoxicación o muerte por asfixia. Verificar las barandas circundantes de los molino molinos s para cerciorarse si tienen juego; porque si se apoyan sobre estas pueden caerse contra el molino. Observar tanto q que ue la iluminación de la parte alta o de la parte baja de los molinos se encuentren en buenas condiciones.

El funcionamiento de los molinos lo resumimos de la siguiente manera (por ejemplo). Los molinos de bolas son accionados por un motor eléctrico (por ejemplo de 3000 HP ,424 amp y 240 RPM) respectivamente, a través de un sistema de embrague Airflex VC operado por un sistema de aire comprimido que da el giro al conjunto piñón, que al hacer contacto con la catalina del lado de descarga del molino, le comunica un giro constante de 14,6 RPM aproximadamente, lo que permite el movimiento de las bolas en el molino (cascada y catarata). Si la velocidad de giro del molino se incrementa llegando a la velocidad crítica (19,51 RPM), el movimiento de las bolas en catarata aumentará hasta girar las bolas junto con el molino lo que provocará una sobrecarga y ausencia de molienda de las bolas con el mineral (deja de moler). Los molinos están apoyados en dos cojinetes o trumnion de 64” 64” x  x 34“ 34“   (64” (64” es  es el diámetro y 34” 34”   el ancho), están ubicados en el lado de alimentación del molino y en el lado de descarga. Los trumnion de alimentación y descarga son lubricados con aceite desde el sistema de lubricación del trumnion a través de bombas de baja y alta presión. La transmisión entre la catalina y el eje del piñón es lubricada mediante un sistema de engrase. El eje del piñón se soporta sobre dos chumaceras que están lubricados. La alimentación de cuerpos moledores, moledores, se hace mediante un equipo surtidor de bolas que alimenta las bolas necesarias a los molinos mediante las fajas transportadoras hacia molinos . El equipo de alimentación de bolas dosifica bolas de 3”  3”  y 3 ½” ½”   requeridas en los molinos de acuerdo al consumo que se requiera (0,45 Kg por tonelada tratada aproximadamente). aproximadamente). 47

 

El equipo de alimentación de bolas hacia los molinos consta de:   Tolva metálica de almacen almacenaje. aje. alimentación. ión.   Chute de alimentac   Compuerta de chute.   Pistón hidráulico de la compuerta.   Mangueras hidráulicas de accionamiento del pistón.   Tolva metálica de alimentación de 1½ Tn de capacidad.   Unidad hidráulica.    Motor y bomba de la unidad hidráulica 







   

Las bolas de acero de diferentes tamaños (3” (3”   y 3½”) son 3½”)  son alimentadas en una tolva metálica de gran capacidad por un cargador frontal luego por medio de una compuerta hidráulica estas bolas ingresan a una tolva pequeña de 1,5 TN de capacidad de donde son descargadas por otra compuerta hidráulica de acuerdo a la cantidad deseada, estas bolas caen hacia las fajas de alimentación para transportarlas hacia los molinos . Durante el proceso de la molienda ocurre un desgaste de los medios de molienda por lo cual se tiene que agregar bolas de acero para restitución de acuerdo al tonelaje tratado y la potencia requerida. Si el mineral se pone mas duro y/o más abrasivo, aumenta el desgaste de las GERE bolas y si el mineral es más suave el desgaste de las bolas disminuye. El alimentador de bolas se opera diariamente para alimentar las bolas junto con la carga en la faja transportador transportadora a que alimenta a los molinos.

LA PULPA Y SU CONSTITUCIÓN  La pulpa en minería y especialmente en metalurgia viene a ser una mezcla matemática de una porción constituida por sólidos de una granulometría casi uniforme y otra constituida por un liquido, generalmente es el agua. Desde que es una mezcla de sólidos y agua, estos constituyentes tienen sus propiedades o características físicas propias tales como gravedad específica, peso, volumen, densidad de pulpa, que generalmente son referidos en porcentajes de peso o volumen de los constituyentes.

48

 

ALGUNOS PRINCIPIOS EN PULPAS  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

El porcentaje de sólidos está en relación directa c con on la densidad de la pulpa. el porcentaje de sólidos en peso es mayor al porcentaje de sólidos en volumen. A igualdad de porcentaje de sólidos: sólidos: las densidades de pulpa está en relación inversa a las gravedades específicas de los sólidos. A igualdad de densidad de pulpa los porcentajes de sólidos está en relación inversa a las gravedades específicas de los sólidos. La relación líquido a sólido, está en relación inversa a la densidad de pulpa. A igualdad de densidad de pulpa: las relaciones líquido a sólido está en relación directa con la gravedad específica de los sólidos. A igualdad de relación líquido a sólido: las densidades de pulpa está en relación directa con las gravedades específicas de los sólidos. La relación líq líquido uido a s sólido ólido en peso peso es menor a la relación líquid líquido o a sólido en volumen. Las densidades de pulpa y los porcentajes de los sólidos están en relación inversa a la relación líquido a sólido.

TRANSPORTE DE PULPA  La operación de transportar pulpas es muy fam familiar iliar y común de dentro ntro de la industria minera, que realizan con diferentes propósitos y son conocidos bajo la denominación de manipuleo de pulpas, entre las principales citaremos: 1. 2. 3. 4.

Manipuleo de pulpas en las concentradoras, en sus secciones de lavado, molienda, flotación, espumante, etc. Manipuleo de concentrados. Manipuleo de relaves o colas. Manipuleo de transporte de relaves con propósito de usarlos en relleno hidráulico o neumático.

Dado que las pulpas tienen características y se comporta como un líquido, su trato muy bien podría formar una materia importante de la mecánica de fluidos. El transporte de pulpas se efectúa, empleando diversos medios, tales como tuberías, canaletas, mangueras, etc., de diferentes secciones, igualmente

49

 

la dirección del transporte puede ser variado por conjugación de las tres principales orientaciones básicas: positiva de arriba hacia abajo, horizontal y negativa de bajo hacia arriba. El transporte en orientación positiva, se realiza en tuberías y canaletas aprovechando la fuerza gravimétrica o natural, por caída libre de los constituyentes, a cuyo movimiento se denomina escurrimiento, en cambio la orientación negativa necesita para su movimiento la fuerza mecánica transformada en presión, realizados por la fuerza impulsadora de los impulsores de las bombas para pulpas; en cambio las orientaciones horizontales, puede comprender el empleo de ambos campos, en orientaciones positivas aprovechando la fuerza gravimétrica de un tramo procedente, por espacio limitado, que depende de la presión, en cambio, tramos horizontales en transporte negativas, automáticamente necesitan la presión generada por una bomba.

DUREZA  Obedeciendo la escala de dureza de los minerales, las partículas sólidas en suspensión tendrán influencias erosionantes sobre los elementos de bombeo y líneas de conducción, puesto que, la pulpa en movimiento, produce efecto de lijado sobre las paredes en contacto; las durezas en combinación con la forma de las partículas gobiernan este efecto desgastador, aumenta considerablemente con velocidades exageradas, con respecto a lo recomendado.

GRAVEDAD GRAVEDA D ESPECÍFICA DE LOS SÓLIDOS  Es uno de los factores más importantes en el transporte de pulpas, puesto que gobierna al grado de asentamiento de los sólidos en las canaletas o tuberías de conducción, cuya influencia es directamente proporcional, entendiendo que los sólidos de mayor gravedad específica tienen mayor tendencia al asentamiento.

PORCENTAJE SÓLIDOS  Se realiza para determinar el porcentaje sólido de una pulpa. La cantidad de mineral en peso representa el porcentaje de sólidos en la pulpa.

CALCULOS EN SECCION MOLIENDA.  Los cálculos que se efectúan en ésta sección son muy variados; pero, los que deben efectuarse por parte de los operadores y/o asistentes de las operaciones operacio nes en una planta concentradora por flotación. En esta sección podemos encontrar:  

 Alimentadores  Alimentad ores de mineral   Molinos giratorios 50

 

  

  Bombas para pulpa mineral   Clasificadores de mineral   Dosificadores de reactivos

Alimentadores de mineral. -  Generalmente los alimentadores de mineral hacia la sección de molienda, son fajas alimentadores que tienen provisto una balanza que pesa el flujo de carga mineral que se transporta en ella, al cual se denomina “Weight “Weight-meter”.   meter”.

51

 

Molinos Giratorios. La liberación de un mineral se inicia con el chancado y termina con la molienda; ésta es muy importante porque de él depende el tonelaje y la liberación del mineral valioso, que después debe concentrarse (por flotación, gravimetría, magnetismo, lixiviación, etc.). En esta etapa se debe liberar completamente las partes valiosas del mineral (sulfuros de plomo, cobre, plata, zinc, etc. para concentrarlos por flotación) de la ganga antes de proceder a la concentración. La operación de molienda, sea primaria o secundaria (remolienda), se logra con alta eficiencia cuando los molinos son operados en condiciones normales en cuanto a uniformidad del tamaño de alimentación, dilución, y si satisfacen además las siguientes constantes:      

   

  Velocidad de trabajo del molino   Velocidad critica del molino   Tamaño del molino   Carga óptima de cuerpos moledores ( barras o bolas)   Diseño del revestimiento del molino (forros o chaquetas)   Potencia del motor Distribución Distribuci ón de tamaños en la alimentaci alimentación ón del mi mineral neral   Cambios en las características características del mineral   Eficiencia de clasificación.   Carga circulante

a) Velocidad de trabajo del molino.  La velocidad de trabajo de un molino cilíndrico tubular, generalmente se expresa en revoluciones por minuto (rpm). Teóricamente ésta velocidad se puede calcular a partir de la relación con la velocidad crítica de dicho molino; es decir que la velocidad de trabajo representa el 75% respecto a la velocidad velocida d crítica calculado para un molino, por ejemplo:

52

 

Si la velocidad crítica para un determinado molino de bolas se calculó en 34,27 rpm; entonces la velocidad de trabajo de dicho molino será:

Vt = 0,75 ( 34,27 rpm)  Vt =  La velocidad de trabajo de un molino cilíndrico, también se determina de manera práctica a partir del motor que acciona el movimiento rotatorio del molino mediante algún sistema de transmisión de movimiento. Por ejemplo si tuviéramos un sistema tal como se detalla en el diagrama, podemos determinar su movimiento de trabajo práctico por las siguientes relaciones: En el siguiente diagrama, se tiene:

C :  M :  P :  p :  V : 

53

 

Consideraciones a tomarse en cuenta:  I .- El motor tiene, por conexión eléctrica, su propio movimiento expresado en r.p.m.

II.- Dicho motor tiene un eje de giro, en el cual está instalado una polea , de diámetro conocido o medible, con canales o hendiduras para las correas de transmisión.

III.- Las correas de transmisión, unen la polea del motor con el volante del contra-eje que también tiene diámetro conocido o que se puede medir de manera práctica.

IV.- El volante está instala instalado do en el mismo eje que contiene al Piñón. V.- El piñón esta en contacto mediante sus engranajes o “dientes” “dientes” al  al engranaje o “dientes” “dientes” de  de la catalina que pertenece al molino, y entre los cuales deberá transmitirse movimient movimiento. o.

el grafico podemos representar siguientes Ejemplo.- Para dimensiones y relaciones paraanterior calcular el movimiento de giro de las un molino, ( 8’  8’  x 8’) 8’)   expresado en r.p.m.

C : Catalina con 226 dientes P : Piñón con 17 dientes V : Volante con 48 pulgadas de diámetro p : Polea del motor con 16 pulgadas de diámetro M :Motor que gira a 880 r.p.m. (especificado en su respectiva placa de características)

Para calcular la transmisión de movimiento, utilizamos la siguiente relación matemática:

D1 x

=

W1

D :  W :  Solución: 54

D2

x

W2 

 

b) Velocidad crítica del molino.-  Se denomina velocidad crítica de un molino de bolas o barras, a la velocidad de giro determinado en rpm, que no permite que los cuerpos molturadores del interior del molino puedan caer sea en forma de “cascada” “cascada”   o en forma de “catarata”, “catarata”,   lo que significa que los cuerpos molturadores (principalmente bolas) giren adheridos a las chaquetas del interior del molino por efecto de la fuerza centrífuga que asimilan cuando la rotación es demasiado rápido (velocidad crítica). En un molino a una velocidad angular baja, los medios de molienda, se elevan a una cierta altura, junto con el tambor, y luego resbalan o ruedan hacia abajo. Al aumentar la velocidad de rotación a partir de una velocidad llamada crítica, las bolas bajo el efecto de una fuerza centrífuga se adhieren a las paredes internas del molino y giran junto con él sin realizar ningún trabajo de molienda. Teóricamente podemos calcular por la siguiente expresión matemática:

Vc

76,3  = ---------  √D 

dónde :

Vc :  D :  Ejemplo  Calcular la velocid velocidad ad crítica del molino de bolas 7’ x  x  6’  6’  Solución: Reemplazando en la relación

Vc = Determinación de la velocidad de operación (Vo)  La velocidad de operación se determina en función de la velocidad crítica Para molino de bolas :

Vo = 70 - 85 % de la Vc

Para molino de barras :

Vo = 60 - 75 % de la Vc

Para molino autògena :

Vo = 75 - 95 % de la Vc 55

 

Ejemplo  Calcular la velocid velocidad ad de operación del molino de bolas 7’ x 7’ x 6’ 6’  Solución: Vo = Vo = La velocidad de operación oscila entre La velocidad de operación es de

c) Tamaño del m molino. olino. -  El tamaño del molino esta en relación directa con su capacidad. La manera de mencionarlos es mediante la expresión “diámetro  * longitud”  del molino; por ejemplo, la expresión molino de bolas 6’  x 8’  significa que dicho molino tiene 6 pies de diámetro y 8 pies de largo.

d) Carga d dee cuer cuerpos pos mo moledores.ledores.-  Los cuerpos moledores en el interior del molino tienen diferentes tamaños relacionados a su diámetro, es así que dentro de un molino de bolas pueden existir bolas de 5”,  5”,  4”, 3”,  3”,  2” 2” de  de diámetro, distribuid distribuidos os de acuerdo a un “balance” “balance”   de bolas determinado en el momento de cargar dichas bolas al iniciar las operaciones o cuando se efectúe un mantenimiento y supervisión de estado físico de las bolas en el molino. Las características del material del cual están fabricadas las bolas o cuerpos moledores, son detalladas por el proveedor o fabricante para tomarlos en cuenta en la utilización de los mismos en las operaciones de molienda. Según estas características se puede determinar inicialmente la distribución de bolas dentro de un molino giratorio cilíndrico horizontal, para lo cual se detalla los siguientes ejemplos:

e) Diseño del revestim revestimiento iento del molino.-  El revestimiento en el interior del casco del molino cilíndrico. Este revestimiento toma el nombre de chaquetas, forros, o blindajes; los cuales sirven de protección del casco del molino que resiste el impacto de las bolas, así como de la carga; y pueden tener diferentes diseños y formas, según el fabricante. Estos forros están sujetados al casco interiormente por pernos adecuados. Los salientes de los forros, llamados “lifters” “lifters”   o levantadores

, sirven para

levantar la carga de medios de molienda dándole su movimiento relativo al 56

 

casco. El resbalami resbalamiento ento de lo los s medi medios os sobre el casc casco, o, le quita molino y produce desgaste de forros y bolas.

potencia al

f) Potencia del motor.-  Es fundamental que la potencia del motor sea lo suficientemente alta, que garantice la operación en los molinos.

g) Distribución de tama tamaños ños en la alimentación alimentación del miner mineral.al.-  Es conveniente que la granulometría del mineral que se alimenta a los molinos, tenga uniformidad y constancia, para obtener la pulpa proveniente de dicho molino con características constantes. Esta granulometría es controlada por una zaranda de clasificación, la cual deberá estar óptimamente operando para garantizar una distribución uniforme, para lo cual se controla periódicamente la eficiencia de dicha zaranda(s).

Eficiencia de clasificació clasificación.n.-  La eficiencia de clasificación se determina mediante un análisis de mallas para los sólidos que contiene la pulpa en la descarga del molino. Esta eficiencia se determina mediante relaciones matemáticas aplicadas a esta operación. Esta eficiencia de clasificación está estrechamente ligado al P80 que se quiere alimentar a la sección flotación. Para calcular la eficiencia de clasificación se aplica la siguiente formula:

E = (10000) (O / F) [ (o  – f) / f(100  – f)]  E : Eficiencia de la clasificación (%) O : Tonelaje de carga circulante F

: Tonelaje alimentado al molino

o

:

% de material en el “over” “over” menor  menor malla

f : % en la descarga del molino, menor malla

57

 

Ejemplo .- Se requiere calcular la eficiencia de un clasificador hidrociclón, que esta en circuito cerrado con un molino. El tonelaje de mineral proveniente de la tolva de finos se determinó en 20 TM/hr; y el factor de carga circulante se calculó en 2,45. El análisis de mallas efectuado en el circuito es el siguiente siguiente::

Alimentación  

Nº

malla  % P. 

% Ac.  ( + )  ( - ) 

Overflow  % P. 

% Ac.  ( + )  ( - ) 

35  65  100  200  -200 

Ver el siguiente diagrama:

El tonelaje que ingresa al molino en operación normal esta determinado por F 

O = Factor CC * TM mineral fresco =

O

=

58

 

F = A + O F

= 

F

= 

 Aplicando la fórmula de eficiencia, ( es preferible realizarlo para cada malla  Aplicando que participa en el análisis granulométrico, para luego promediar dichos valores) (98,5  – 87,0)  87,0) / 87,0 (100 – (100 – 87,0)]  87,0)]  E35 = 10000 ( 49 / 69 ) [ (98,5 –

E35 =

72,21 % 

E65 =  E65 = E100 = E100 = E200 = E200 =  La eficiencia calculada global para el clasificador hidrociclon con las mallas ensayadas, será el promedio de dichas eficiencias; entonces se tendrá:

E = i) Carga circulante.-  La determinación la cargaque circulante en la sección molienda indica la cantidad de mineralde (tonelaje), está recirculando de la clasificación hacia el molino, y requiere para su cálculo de algunas variables como:

Alimentación Alimentació n hacia el molino.-  Es decir, el mineral alimentado al molino,( F ), proveniente de la tolva de finos, así también el mineral que pudiera provenir del clasificador para su remolienda, de igual manera se debe tener presente la alimentación de agua para que se forme la pulpa dentro del molino. 59

 

Densidad de pulpa.-  La determinación de las densidades de pulpa, principalmente para esta sección, se realizan en:

Dd : densidad de pulpa en la descarga del molino. Do : densidad “over” “over” del  del clasificador hidrociclón Du

: densidad “under” “under” del  del clasificador hidrociclón.

Grado de dilución.-  Este valor, se refiere a la relación porcentual de agua respecto al porcentaje de sólidos contenidos en la pulpa.

Gravedad Graveda d específica del mineral.-  Este valor se determina para el mineral que entra a la Planta concentradora, relaciona peso de mineral con su respectivo volumen. Estas variables sirven para poder calcular la carga circulante en la sección molienda, para lo cual se usa la siguiente formula matemática que determinará el factor de carga circulante:

CC  = 

( ºDo - ºDd ) / ( ºDd - ºDu ) 

Ejemplo .- El siguiente cuadro nos presenta las variables medidas y calculadas para determinar el factor de carga circulante: circulante:

Cuadro  Densidad (gr / lt) 

% P 

% a 

ºD 

Descarga de molino 

1580

ºDd

Over del clasificador  

1300

ºDo

Under del clasificador  

1950

ºDu

60

 

Dentro del cuadro tenemos:

% P : Porcentaje de sólidos en la pulpa % a : Porcentaje de agua en la pulpa ºD

: Grado de dilución

ºDd : Para descarga del molino ºDo : Para el “over” “over” del  del clasificador (rebose) ºDu : Para el “under” “under” del  del clasificador (arenas)  Además como dato de Gravedad específica específica para el mineral (sólido) se tiene el valor 2,7 gr/cc El factor de carga circulante se calcula con la ecuación de Dilución de pulpas:

CC =  CC = 

Diagrama de flujo para Carga Circulante 

61

 

Los valores para el porcentaje de sólidos se puede tomar del densímetro, de manera directa o bien se puede utilizar la siguiente formula

% S = [(Dp  – 1) / (Gs  – 1)] [ Gs / Dp] x 100 

matemática:

Bombas para pulpa de mineral. El término pulpa en minería, especialmente en metalurgia, viene a ser una mezcla en determinadas porciones de contenido sólido de una granulometría casi uniforme, y otra constituida por un líquido que generalmente es el agua. Desde el momento en que se mezclan los minerales, previamente molidos, y el agua; cada constituyente tiene sus propiedades o características físicas propias, tales como gravedad específica, peso, volumen, densidad de pulpa, que generalmente son referidos en porcentajes de peso o volumen de los constituyentes 

62