Guía Laboratorio 6 Procesos Mineralúrgicos 1 2015

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERA

DPTO. DE INGENIERA EN MINAS

Gua de Laboratorio 6

DETERMINACIN DEL NDICE DE MOLIENDA Primer semestre 2015

PROFESOR EDUARDO CUBILLOS

COORDINADOR SEBASTIAN PEREZ

AYUDANTES DAGOBERTO OBREQUE

FELIPE AGUILERA ISSA ESPINOZA

KATHERINE CERDA MIGUEL MELLADO

PAULA BADILLA SEBASTIAN SAN MARTIN

Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniera Departamento de Ingeniera en Minas

Procesos Mineralrgicos Profesor: Eduardo Cubillos

PROCESOS MINERALURGICOS | PRIMER SEMESTRE 2015

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OBJETIVO

El test de ndice de Molienda tiene por objetivo determinar en una simulacin de un

sistema cerrado de molienda, circuito cerrado con un 250 % de carga circulante, la cantidad de

producto que se ha generado, bajo una cierta malla llamada malla de Corte por cada

revolucin o vuelta del molino. Con esto se puede determinar el Indice de trabajo o Work Index,

que por definicin es el trabajo total, en Kilowatts hora/ Tonelada (corta), necesario para reducir

el mineral desde un tamao tericamente infinito, hasta un valor de P(80) de 100 micrones. En

Laboratorio y para efectos de evaluacin, se considerar como TONELADAS MTRICAS y no cortas.

El test de Bond se efecta en seco, pudindose correlacionarse los resultados con el

consumo de energa en la molienda. Si se hace el test sobre minerales cuyo consumo en la

molienda hmeda es conocido, se tiene la descripcin oficial de F. Bond para la realizacin de este

test. Sin embargo, diversas reas de metalurgia en distintas empresas han modificado el test para

hacerlo ms corto, con menor nmero de pasos y gasto de recursos caros como son las horas

hombre involucradas.

MATERIALES

a. Molino de Bond (Molino estndar de 12 x 12 pulgadas)

b. Carga de Bolas de Acero desde 1,5 hasta 0.5, distribuidas en la forma que se indica y

conformando un peso total de 22 kilos.

c. Distribucin de las Bolas:

Dimetro (plg.) Nmero de Bolas

1,5 40

1,25 70

1,00 10

0,75 70

0,5 90

d. Peso total de muestra para ensayo de Bond sern aproximadamente 5 kilos obtenidos desde

una muestra mayor por cuarteos y roleos sucesivos. Esta muestra deber ser preparada segn

se indica en Procedimiento. Carga de Mineral: 700 cc de Mineral, 100% de la muestra bajo

malla 6 Tyler.

e. Serie de Tamices desde 10# Mallas (tyler) hasta 65 Mallas en buen estado.

f. Probeta graduada de un litro de capacidad, Pao de rolear, cuarteadores, RoTap o Tamizador,

Brocha (s) para limpieza, Balanza de precisin.




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PROCEDIMIENTO

1. Desde una muestra representativa inicial, reducir de tamao y conseguir por roleos y cuarteos

sucesivos una muestra de bond de aproximadamente 5 Kg.

2. Desde esta muestra Global, muestrear y realizar el anlisis granulomtrico de la

alimentacin, para ello tamizar por 10 minutos en las mallas 10,14, 20, 28, 35, 48, 65 mallas.

3. Devolver el material tamizado en el punto anterior a la muestra original, roleando bien para

lograr una mezcla totalmente homognea.

4. Cuartear la muestra global y dividirla en porciones para evitar la segregacin de finos y/o

gruesos en la misma.

5. Usar alguna de las porciones anteriores para medir, en una probeta graduada de un litro, un

volumen de muestra compactada de 700 cc y pesar este volumen.

6. Colocar la muestra de los 700 cc, pesados, en el molino, seco, con las bolas detalladas en su

interior, cerrar hermticamente para evitar prdidas y dar 100 vueltas al molino, usar para ello

el contador de vueltas del molino. Definir la Malla de corte a ser usada, un valor muy

frecuente es la Malla 100 Tyler, pero se usar la malla 65.

7. Tras las 100 vueltas, detener el molino, abrir y cuidadosamente retirar el mineral entre las

bolas cuidando de no perder muestra. Determinar, por anlisis granulomtrico, el porcentaje

de material bajo la malla de corte que se logr tras los 100 vueltas, tanto en valor absoluto

como el incremental, dado que se conoca cuanto -100# haba originalmente en la muestra.

8. Anotar cuidadosamente los datos del punto anterior y hacer los clculos segn el Apndice B,

para la determinacin del prximo perodo y del nuevo nmero de revoluciones que deber

dar el molino.

9. Devolver el material +100 mallas al molino, pesar el material BAJO 100 mallas y tras adecuado

muestreo de alguna de las porciones guardadas en punto 4, reemplazar el peso -100 Mallas

por material fresco. (Nota: Del peso nuevo que se agrega se conoce la fraccin de material que

est bajo 100 mallas por el anlisis granulomtrico de la alimentacin global , realizado esto

en el punto 2)

10. Repetir por los ciclos que sean necesarios hasta que el peso del material -100 mallas (Material

bajo malla de corte) que se ha ido produciendo por revolucin, se mantenga constante o sufra

una inversin en la tendencia que presenta.

11. Cuando se cumpla 10.-, realizar el anlisis granulomtrico del producto del ltimo ciclo

(Anlisis de los finos bajo 65 mallas).

12. Realizar anlisis granulomtrico del producto (fraccin fina).

13. Calcular el ndice de Bond de acuerdo a la frmula de Fred Bond (pg. siguiente).




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Donde:

W.I = Work Index, Kwhr/ton.

P1 = Abertura de la Malla de Corte en circuito cerrado de molienda.

Gbp= ndice de moliendabilidad del material para la malla de corte considerada. Se calcula como el

valor promedio obtenido de los ltimos 3 perodos y se expresa como Gramos/Revolucin.

P80 = Malla media por la cual pasa el 80% del producto final. El producto final corresponde a la

fraccin de bajo 100 mallas que se elimina del circuito de molienda-clasificacin y se expresa en

micrones.

F80 = Malla media por la cual pasa el 80% de la alimentacin fresca, se expresa en micrones.

Los valores de F80 y P80 son determinados desde los anlisis granulomtricos del producto final y

alimentacin fresca, respectivamente, usando para ello un grfico Log -Log si ello fuese necesario.

14. Est la alternativa de calcular el ndice de Bond de acuerdo a la frmula simplificada con

respecto al P100:

En que P80 se calcula en base a la siguiente aproximacin, cuando no se puede determinar

experimentalmente:

P80 = Para este caso, tamao 80% pasante del producto final. El producto final corresponde a la

fraccin de bajo 100 mallas que se elimina del circuito de molienda-clasificacin y se expresa en

micrones.




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APNDICE A

El circuito de molienda que se simula, puede ser representado por la figura: (1)

Se presentan los siguientes balances:

La alimentacin real al molino es la fraccin A y consiste en la suma de la alimentacin

nueva (N) ms el material recirculado por grueso, (B)

A = N + B (2)

El producto del Molino, (P), consiste en la suma de los materiales F y B, es decir

P = F + B (3)

El porcentaje de Carga Circulante est dado por:

%CC = 100 (B/ N) (4)

Lgicamente, en estado estacionario se tendr que:

A = P y N = F, por lo que: (5)

%CC = 100 (B/N) 100 (B/F), donde B = F (%CC/100) (6)

Reemplazando (5) y (6) en (2) se tiene:

A=F + F (%CC/100) A= F (1 + %CC/100)

F = A / (1 + %CC/100) (7)

Alim.

Fresca (N)

Molino de

Bolas P Harnero F A

Oversize (+) B




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Para el caso propuesto por Bond, la carga circulante es de 250% y por lo tanto, cuando el

Test llegue a rgimen, la cantidad de fino producido ser:

F = A / 3.5 (8)

Donde A es la carga total alimentada al molino de bond y el valor convergente de F se

llama IPP (Ideal Potential Product), es decir la cantidad de fino producido en el producto final para

un 250% de Carga Circulante.

TABULACIN DE DATOS Y CLCULOS DEL NDICE DE BOND.

(INFORMACIN REFERIDA A LA TABLA N 1)

a) Anotar en Col.6 el fino proveniente de la alimentacin fresca.

b) Anotar el nmero de perodo en la columna 1, Col.1.

c) Anotar N de rotaciones (revoluciones o vueltas) para el perodo en Col.2.

d) Anotar la cantidad de material sobre 100 mallas en la columna 3 y de material bajo malla 100

en la columna 4 de acuerdo a la etapa que se realiza (Prod +100# y Prod -100#,

respectivamente).

e) Calcular las prdidas de material en cada perodo o ciclo y atribuir a perdidas por material fino

sumndoselas al material bajo 100 mallas. Anotar el total de -100 producido en columna 5. No

olvidar que este material sale del circuito como producto de un sistema de molienda

clasificacin.

f) La cantidad de material nuevo que se reemplaza al circuito corresponder, en masa, a la

indicada en columna 5.

g) Del Anlisis granulomtrico de la alimentacin fresca, realizado en etapas iniciales del Test de

Bond, y del peso de la alimentacin fresca que entra al circuito, calcular la cantidad de

material -100 Mallas que ingresamos al circuito solo proveniente de la alimentacin fresca.

Anotar tal cifra en la Columna 6.-

h) La diferencia entre la cantidad de material -100 mallas que se obtiene tras en tamizado de un

determinado nmero de vueltas, Col.5, y la que se ingresa en la alimentacin, Col.6, entrega la

cantidad neta del fino producido por ciclo. Anotar en Columna 7 la diferencia: Col 5 - Col6

i) Dividir el peso del -100 Mallas neto por el total de vueltas para obtener el Gramos por

Revolucin. (Columna7 dividido por Columna 2, Ingresar en Col.8) Anotar el Valor de Gbp en

columna 8.-




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j) Determinar el N de revoluciones del prximo periodo por uso del dato de la columna 8. Para

ello debe calcular el n de vueltas necesarias para obtener la cantidad de material bajo 100

mallas por uso de la frmula:

N de rotaciones a realizar en la etapa i-sima

F = A/3.5 (A = Peso Muestra)

Col 6 (l) = Valor de la columna 6 en la i-sima etapa

Col 8(l-1)= Valor de la columna 8 en la etapa inmediata anterior

j. Entrar en valor de nmero de revoluciones en la columna 2 de la etapa siguiente.

k. Repetir los puntos a) a j) anteriores hasta conseguir el estado estacionario indicado en hojas

anteriores.

Tabla N1 - Tabulacin de Datos

Mineral: Fecha:

Autor: Peso Muestra:

% - 100 Alim:

Col 1 Col 2 Col 3 Col 4 Col 5 Col 6 Col 7 Col 8

N N Rev Producto

+100#

Producto

-100#

Total

-100#

A. Fresca

-100#

Neto

-100#

Clculo

Gpb

1 100

2

3

4

5

6

7

8

9

10




8

Anlisis Granulomtrico

Alimentacin

Identificacin de la Prueba:

Malla Ab (Micrones) Masa Ret.

(g)

% Ret.

Parc.

% Ret.

Acum.

%Ret.

Pasante

10 1680

14 1190

20 841

28 595

35 420

48 297

65 210

100 149

150 105

200 74

-200




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TAREAS PROPUESTAS

1. Investigar y explicar las leyes de la conminucin.

2. Averiguar valores de Work Index usados en Chile.

3. Describir brevemente la obtencin del WI en cada etapa, y mostrar la relacin entre ellos.

INFORME A REALIZAR:

El informe describe las condiciones de la experiencia realizada, una descripcin de los equipos, las

condiciones en que se us, el procedimiento que se llev a cabo, resultados parciales y finales con

la validacin de ellos antes y despus de obtener un resultado.

El informe describe las Tablas de resultados parciales y resultados finales, analiza y valida los

resultados relacionados al procedimiento Bond y califica el valor WI asociado al tipo y origen de la

mena ensayada.

Tema importante ser describir condiciones de posibles errores en el proceso, en los resultados y

sugerencias para evitar tales errores y/o mejorar los resultados.

Los resultados y los elementos que sern evaluados son:

Parte 1.- Caracterizaciones de Equipo y Tareas Iniciales: Caracterizacin del Molino de Bond, sus dimensiones, carga de bolas, del collar generado, Anlisis

granulomtrico de la alimentacin y de cada una de las moliendas intermedias.

Obtencin de datos calculados con las informaciones precedentes, clculo de los valores Gbp,

P100 y todos los relacionados para construir el valor WI clsico y el valor reducido

Parte 2.- Anlisis del Proceso: Observaciones del proceso de obtencin del valor WI, movimiento del gbp ciclo a ciclo,

movimiento de la carga circulante ciclo a ciclo, comportamiento del numero de revoluciones ciclo

a ciclo. Anlisis de los resultados parciales y el resultado final, el WI asociado a esa mena.

Conceptos a Manejar: Molienda, parmetros de dureza o resistencia a la molienda, qu otros ndices usa el proceso

para ello?, Variables en el proceso, que valores espera tener si: hay mejor tronadura, hay mineral

primario, hay mineral superficial alterado, hay menas de origen sedimentario, hay menas de

origen metamrfico.

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Guía Laboratorio 6 Procesos Mineralúrgicos 1 2015