Operaciones de Conminucion
Short Description
Descripción: clase del magne...
Description
Molienda de Minerales
Conminución
•
Se refiere a todas las etapas de reducción de tamaño necesarias para obtener un producto “manejable” (transportable).
•
El objetivo final es obtener obtener la liberación liberación de la especie de interés, de modo de maximiar maxi miar su recuperación ! ase"urar la calidad del pro pr o uc o na co conc ncen en ra o .
Conminución
•
Se refiere a todas las etapas de reducción de tamaño necesarias para obtener un producto “manejable” (transportable).
•
El objetivo final es obtener obtener la liberación liberación de la especie de interés, de modo de maximiar maxi miar su recuperación ! ase"urar la calidad del pro pr o uc o na co conc ncen en ra o .
Conminución
•
#a reducción reducción de tamaño ocurre ocurre por$ por$ – %ompresión
(c&ancadores) (c&ancadores)
– 'mpacto
(molienda) (molienda)
– brasión
(molienda remolienda) remolienda)
•
involucra un alto consumo de ener"+a 1 E = W i × P80
−
1
× FC F 80
Definiciones Básicas Definiciones
Velocida d de Operación de Velocidad
Velocidad Crítica Fuerza centrífuga, F c
•
Es la velocidad de rotación a la cual la car"a interna empiea a centri u"ar en as paredes del molino ! no son pro!ectadas en su interior
•Peso, P
Velocidad Crítica Fuerza centrífuga, F c
•Peso, P
c
=
76.6 D
rpm, D en pies
42.2 D
rpm, D en m
Nivel de Llenado de Carga
Nivel de Llenado Volumétrico
•
Es la fracción de volumen efectivo total de la cmara de molienda ocupada por car"a interna
Volumen aparente de carga interna Volumen ef ectivo de cámara de molienda
Nivel de Llenado Volumétrico
• -ivel
de llenado volumétrico de medios de molienda$ J b
=
100
volumen aparente de medios de molienda volumen efectivo del molino
volumen aparente de medios de molienda =
J b
=
100
masa de medios de molienda densidad aparente de medios de molienda
mb
ρ b (1 − ε )V m
Nivel de Llenado Volumétrico
• #a
fracción de intersticios del lec&o de bolas ocupados por mineral
U =
Volumen aparente del lecho de partículas de mineral Volumen de intersticios en el lecho de medios de molienda
Nivel de Llenado Volumétrico
•
#a masa de medios de molienda al interior de un molino es$ mb • #a
=
J b V m ρ b (1 − ε )
masa de mineral al interior de un molino
es$ mm
=
U ε mb ρ m
ρ b
Molinos de Barras
Molinos de Barras
Barras de Molienda
• #as
barras deben tener una lon"itud de ,/ a ,0 veces el dimetro interno del molino
• %on
lon"itud menores a ,123, el ries"o de entrabamiento ad4uiere un carcter mu! importante.
• 0,5
m (16 pies) de lar"o es el tamaño l+mite de las barras de medios de molienda
• 3e
esta forma los molinos de barras de ma!or tamaño son de 2 x 17 pies, usando barras de 16 pies, con motores de 1.166 a 1.866 9:.
Nivel de Llenado de Barras
• El
nivel de llenado de barras es de 82 a /6; del volumen del molino, aun4ue se &a lle"ado &asta un valor de /2; en al"unas aplicaciones industriales.
• #os
l+mites del nivel de llenado volumétrico
–
cuidar 4ue la abertura de alimentación permita 4ue la alimentación entre al molino sin obstculos, !
–
cuidar 4ue la car"a de barras no obstru!a la abertura de descar"a.
Recarga de Barras
• #a
recar"a de barras se realia a través de la boca de descar"a del molino, con el e4uipo detenido.
• Esto
si"nifica 4ue por el &ec&o de detener el
producción. • En
"eneral, se opta por &acer recar"as cada tres o cuatro d+as para reducir pérdidas.
plicaciones de Molienda de Barras en C!ile
• #a
planta ms importante (por tamaño) es la :lanta ar+a en "eneral con$ – el
circuito usado – el tipo de mineral – el tamaño de alimentación ! – los re4uerimientos de molienda, en "eneral.
Molinos de Bolas Descarga por "arrillas
Molino de Bolas Descarga por Re#alse
Recarga de Bolas
• 3ebido
al des"aste 4ue sufren los medios de molienda, se debe reponer una masa de bolas cada cierto tiempo (recar"a). • #as tasas de des"aste var+an de 156 a 666 "=t, dependiendo principalmente de la abrasividad del mineral. e e n ro uc rse a mo no • a recar"a estando en marc&a. •
#a forma ideal de &acer la recar"a es la continua durante la operación. #o ms usado es la recar"a diaria de bolas, acumulndose durante 1/ &oras el des"aste de medios de molienda ! reponiéndolas en una acción.
$cuaciones de "otencia
0.1 P(kW ) = 7.357 ρ b LD J (1 − 0.9375 J )φ c 1 − 9 10φ 2 2.3
−
=
3. 5
L D
c
−
2 .5
c
ap
0.461
P ( HP ) = 0.00004912 D LJ
φ c1.505
c
c
Molino %emiautógeno Cajón Alimentación
Estator Rotor
Descanso Alimentación
Parrilla Interna Tapa Descarga Descanso Descarga Protección Motor
$l Nivel de Llenado de Bolas •
3écada de ?56$
0 a 5;
•
3esde ??2$
•
ctualmente$
•
umentan las solicitaciones sobre el molino, los descansos, el sistema de lubricación, los revestimientos del cilindro !
•
umenta el consumo de potencia
•
3ebe diseñarse un adecuado perfil de revestimientos del cilindro
•
#a velocidad de operación estar estrec&amente relacionado con el nivel de llenado de bolas, el nivel de llenado de car"a total ! el perfil de los levantadores
6 a 1; El mximo posible (&asta 16;)
$l &ama'o de Bolas de Recarga •
ctualmente &a! capacidad de fabricación de bolas de &asta 0 pl"
•
El tamaño de bola de recar"a evolucionó de$ o 'nicialmente de / a 2 pl" o comienos del 1666 se uso bolas de 0 pl" ctualmente se usa ma!ormente bolas de 2 o ! 2@ pl"
disminu!e el nAmero de medios de molienda ! el nAmero de contactos bola mineral aumenta la ener"+a de contactos bola mineral ! bola < revestimiento Diámetro plg 3.0 3.5 4.0 4.5 50
Volumen cc 231.7 367.9 549.1 781.9 1 072 5
Peso kg 1.8 2.9 4.3 6.1 8.4
Número bolas, 1 t 553 348 233 164 120
Circuitos de Molienda %emiautógena
Circuitos de Molienda %emiautógena
Producto
Batería Hidrociclones
Agua Pebbles Alimentación Fresca
Agua
Circuito A!
Circuitos de Molienda %emiautógena
Batería Hidrociclones
Chancador de Pebbles
Agua
Pebbles Harnero
Molino SAG Agua
Circuito AC
Circuitos de Molienda %emiautógena Producto
Agua Alimentación
Pebbles
Fresca
Batería Hidrociclones
Molino SAG Molino de bolas
Agua
Circuito DA!
Circuitos de Molienda %emiautógena
Triturador Chancador de de Pebbles Pebbles Producto
Agua
Batería Hidrociclones
Alimentación Fresca Pebbles
Agua
Molino de bolas
Circuito A"C A"C## A
• Aumenta caacidad de tratamiento en !"#$
Circuitos de Molienda %emiautógena
Producto
Agua
Chancador
Alimentación
de Pebbles
Fresca
Pebbles
Batería Hidrociclones
Agua
Molino de bolas
Circuito A"C A"C##"
• Aumenta caacidad de tratamiento en !"%$ • Permite &administrar' la energía disonible
$l Consumo de "otencia
Consumo de "otencia
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m. 13
12
11
10
W M , a 9 i c n e o 8 P
=
7
6
5 10
15
20
25
30
35
40
Nivel de Llenado Total, Jc, %
Consumo de otencia ( ni)el de llenado )olum*trico de carga
Consumo de "otencia Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m. 13
12
11
10
W M , a 9 i c e t o 8 P
Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15
7
6
5 10
15
20
25
30
35
40
Nivel de Llenado Total, Jc, %
Consumo de otencia ( ni)el de llenado )olum*trico de carga ( +i)el de llenado de bolas
Consumo de "otencia
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9 r.p.m.
Curvas de Potencia v/s Llenado a Velocidad 9.7 r.p.m.
13
13
12
12
11
11
10
10
W M , i c n e t o 8 P
Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15
7
6
W M , 9 i c n e t o 8 P
Jb=8 Jb=9 Jb=10 Jb=11 Jb=12 Jb=13 Jb=14 Jb=15
7
6
5
5 10
15
20
25
30
Nivel de Llenado Total, Jc, %
35
40
10
15
20
25
30
35
40
Nivel de Llenado Total, Jc, %
Consumo de otencia ( ni)el de llenado )olum*trico de carga ( +i)el de llenado de bolas ( ,elocidad del molino
Clasificación de &ama'os en (idrociclones
9idrociclón
9idrociclón Descarga de finos y agua
2. Rotación de la pulpa genera altas fuerzas centrífugas en el ciclón 1. Entrada tangencial de pulpa a alta presión
4. El líquido se mueve hacia el centro y hacia arriba en un movimiento de vórtice
3. Los sólidos en suspensión son conducidos hacia la pared y hacia abajo en una espiral acelerada
$ficiencia de Clasificación
$ Cortocircuito %e Finos & Partículas finas 'ue aparecen en la %escarga
$ Cortocircuito %e !ruesos & Partículas gruesas 'ue aparecen en el re(alse
Bater+a de 9idrociclones
Bater+a de 9idrociclones >ortex
'nlet feed %ilindro
%ono n"ulo cono
pex (spi"ot) spi"ot)
Bater+a de 9idrociclones
Bater+a de 9idrociclones
Clasificación de "artículas por &ama'o en (idrociclones
Es la operación de separación de part+culas sólidas en fracciones &omo"éneas de tamaño o peso por sedimentación diferencial a través de un fluido. Rebalse (finos) Alimentación
Clasificación de "artículas por &ama'o
Rebalse (finos)
-. t/h Alimentación
ri. o/"
A, t/h
Cr. o/"
ai, o/1 Cpa, o/1
• Balance
de masa "lobal$
A = D + R • Balance
Aai Descarga (gruesos)
0. t/h di. o/" Cd. o/"
=
Dd i + Rr i
• Balance
(1 A
−
Cp
Cp
de masa por tamaños$
a
de a"ua$ a
)
=
(1 D
−
Cp
Cp
d
d
)
(1 R
+
−
Cp
Cp
r
r
)
$ficiencia de Clasificación
Se determina evaluando la cantidad de part+culas de tamaño "rueso 4ue reportan en la descar"a del clasificador, en relación a las 4ue entran en la alimentación. #as anomal+as de la clasificación son$ – %ortocircuito •
:art+culas finas 4ue aparecen en la descar"a
– %ortocircuito •
de Cinos de Druesos
:art+culas "ruesas 4ue aparecen en el rebalse
$ficiencia de Clasificación
Eficiencia de clasificación, s i si
=
si
=
Flujo de partículas en la descarga, tph Flujo de partículas en la alimentación, tph
Dd i Aai
1.0 . 0.8
1 / o , n 0.7 ó i c a 0.6 c i f i s 0.5 a l C e 0.4 d a i c 0.3 n e i c i f 0.2 E
0.1 0.0 10
100
1000
10000
100000
$ficiencia de Clasificación -ri
-ri
Aai(1 i Aai
Proceso de Clasificación
si
=
Dd i Aai
0di(1 i 0di
1 i
En el clasificador: Dd i
Cortocircuito
1 i
En el proceso de clasificación: Dd i − f i
$ficiencia de Clasificación
Eficiencia de clasificación (descontando el cortocircuito)$ ci
=
corre"ida,
ci
Dd i − f i Aai
−
f i
cada tamaño es proporcional a la cantidad de part+culas 4ue &a! en la alimentación al clasificador$ f i
=
a ( Aai )
$ficiencia de Clasificación
Eficiencia de clasificación corre"ida, c i ci
=
Dd i − f i Aai
f i
−
3ividiendo cada término por a i Dd i ci
=
Aai Aai Aai
ci
=
si
−
−
−
a
1− a
f i Aai f i Aai
1.0 0.9 0.8
1 / o , n 0.7 ó i c a 0.6 c i f i s 0.5 a l C e 0.4 d a i c 0.3 n e i c i f 0.2 E
0.1 0.0 10
100
1000
10000
Tamaño de Partícula, µm
100000
$ficiencia de Clasificación
1.0 0.9 0.8
1 / o , n 0.7 ó i c a 0.6 c i f i s 0.5 a l C e 0.4 d a i c 0.3 n e i c i f 0.2 E
c
d50
0.1 0.0 10
100
1000
10000
Tamaño de Partícula, µm
100000
$ficiencia de Clasificación
1.0 0.9 0.8
1 / o , n 0.7 ó i c a 0.6 c i f i s 0.5 a l C e 0.4 d a i c 0.3 n e i c 0.2 i f E
S.I.
S . I . =
c
d50
0.1 0.0 10
100
1000
10000
Tamaño de Partícula, µm
100000
25
d 75
$ficiencia de Clasificación
ndice de -itide$ . .= S I
d 25 d 75
S.'. F
%lasificador perfecto
S.'. indeterminado
Separador de flujos
$ficiencia de Clasificación
Godelos de %lasificación •
#!nc& Hao (?05) E o(
d
)
d 50 c
(e
=
d d 50 C
a
d d 50 c
a
(e
− d
J&iten (?56s) E o(
d 50 c
)
= C (e
αβ ∗
) + ea
d
*
( 1+ ββ d
1) 2
−
m d d 50C
E o( d 50c ) = 1-e •
−
d 50 c
)(e
α
−
1)
d d 50 c
) + eα
−
2
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