Informe_Nº2_LPM_Rodrigo Seco

7/31/2019 Informe_N2_LPM_Rodrigo Seco

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Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniera

Departamento de Ingeniera Metalrgica

Laboratorio nmero 2

Procesamiento de minerales

Test de Bond

Profesor: Dr. Luis Magne.

Ayudantes: Pablo Pichinao.

Germn Reyes.

Estudiante: Rodrigo Seco.

Asignatura: Procesamiento de minerales.

Fecha entrega: mircoles 06 de junio de 2012.

Fecha experiencia: lunes 14 de mayo de 2012.


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Resumen

El presente informe, presenta los datos, anlisis y conclusiones de la

experiencia nmero 2 del laboratorio de Procesamiento de minerales, en el

determin el ndice de trabajo (Work Index) de un mineral.

Para la determinacin de esta magnitud, se realiz una prueba estndar

desarrollada por Bond en 1952, conocido como el test estndar de moliendabilidad

en molinos de bolas. Al culminar la experiencia se obtuvo un valor de ndice de

trabajo igual a

, para el mineral estudiado.


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Contenido

1. Introduccin .................................................................................................................. 1

2. Objetivos ........................................................................................................................ 2

3. Marco terico ................................................................................................................ 3

3.1. Prueba de moliendabilidad para molinos de bolas. ........................................ 3

4. Desarrollo experimental .............................................................................................. 6

4.1. Materiales y mquinas ......................................................................................... 6

4.2. Procedimiento experimental ............................................................................... 9

5. Resultados ................................................................................................................... 10

6. Anlisis y discusiones ................................................................................................ 12

7. Conclusiones ............................................................................................................... 13

8. Bibliografa .................................................................................................................. 14

9. Anexos .......................................................................................................................... 15


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Departamento de Ingeniera Metalrgica Procesamiento de minerales

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Laboratorio nmero 2 Test de Bond

1.IntroduccinEl ndice de trabajo, entrega la potencia requerida para moler un material

desde un tamao tericamente infinito hasta un tamao tal que pasa un 80% los100 micrones, permitiendo as hacer una buena estimacin de la energa necesaria

para la molienda (kWh/ton corta)

El mtodo de clculo ha sido desarrollado por Fred C. Bond (10 de Junio de

1899 23 de Enero de 1977) entre 1952 y 1961, procedimiento que se realiza por

ms de 60 aos, empleando un molino de bolas estndar de laboratorio, de

dimensiones internas 12 de dimetro por 12 de largo, con esquinas redondeadas

e interior liso.

Para calcular el ndice, deben obtenerse datos experimentales en estrictas

condiciones de operacin, minimizando errores, pudiendo homologarse de esa

manera los resultados de diferentes laboratorios y diferentes operadores, de tal

forma que pueda ser un valor confiable a usarse para comparaciones entre

diferentes minerales y condiciones operacionales de molienda y su diseo. El

mtodo no es por lo general tan til en predecir energas de circuitos de molienda

de bolas como continuacin de molienda autgena o semi-autgena.

La operacin consiste en obtener un nmero de gramos netos bajo cierta

malla por revolucin, denotado como Gbp, realizando varios test de molienda en

seco en circuito cerrado y luego este valor, promedio de los ltimos tres,

introducirlo en una expresin de clculo para obtener el WI.

ltimamente se han presentado alternativas a este test, que buscan un

procedimiento ms simple, de menor tiempo, de menor erros en la estimacin, sin

embargo, pasarn muchos aos en aceptar masivamente el unificar una nueva

prueba estndar, dado los valores estadsticos que se refieren al ya tradicional test

de Bond.


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2.ObjetivosObjetivo principal:

Determinar el ndice de trabajo de Bond para un mineral.Objetivo secundario:

Conocer el procedimiento del test estndar de moliendabilidad paramolinos de bolas.


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3.Marco terico3.1. Prueba de moliendabilidad para molinos de bolas.

El ndice de trabajo del material, aplicable a la molienda fina en molinos debolas se determina e un molino estndar de laboratorio de 12 de dimetro x 12

de largo, que gira a 70 revoluciones por minuto, posee esquinas redondeadas y

revestimiento liso (salvo la puerta de carguo del material; de 4 x 8), conteniendo

adems una carga de bolas de acero, cuyo peso total es de 20.125 gramos, segn la

distribucin explicitada en la tabla 3.1.

Tabla 3.1. Distribucin de bolas para el test de moliendabilidad

Dimetro de bola (pulg)N aproximado de

BolasPeso Bolas (g) rea superficial (pulg2)

1,45 43 8.803 284

1,17 67 7.206 288

1,00 10 672 31

0,75 71 2.011 125

0,61 94 1.433 110Total 285 20.125 839

La alimentacin al molino corresponde a material triturado

controladamente a 100% bajo malla 6 Tyler (pudiendo utilizarse una alimentacin

ms fina en caso necesario); con un volumen aparente de 700 cm3 (medido en una

probeta cilndrica graduada). Este material se pesa, se le realiza un anlisis

granulomtrico y luego se muele en seco, en el molino de bolas (que cuenta con un

contador de revoluciones), simulando una operacin de circuito cerrado con 250%

de carga circulante. Para cerrar el circuito, se podr utilizar tamices entre 28 y 325

Tyler, dependiendo del tamao de corte que se requiera simular.


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La prueba de Bond, se inicia moliendo el material por 100 revoluciones; se

vaca el molino con la carga de bolas y se tamizan los 700 cm 3 de material sobre el

harnero seleccionado como malla de corte del circuito. Se pesa el bajo tamao,

dejndolo aparte; agregando carga fresca para reconstruir la carga inicial deslidos alimentada el molino en cada ciclo. Todo este material se retorna al molino,

junto con la carga de bolas, siendo dicho material molido por el nmero de

revoluciones por minuto, calculadas para producir un 250% de carga circulante,

repitiendo dicho procedimiento hasta alcanzar las condiciones requeridas de

equilibrio. El nmero de revoluciones requeridas, se calcular, empleando la

ecuacin 3.2, previa determinacin del ndice de moliendabilidad del material en

molinos de bolas (Gbp ), dado por la ecuacin 3.1, que se obtieneconsiderando el bajo tamao producido bajo condiciones de equilibrio, equivalenteen este caso a 1/3,5 veces la carga total de material seco alimentado al molino en

cada periodo.

(3.1)

(3.2)Donde,

, es la masa de producto fino producido en el ciclo i. , es la masa de alimentacin fresca ingresada al circuito en el ciclo i, ,

es la masa de los 700 cm3 iniciales.

, es la fraccin de producto fino del mineral de alimentacin alcircuito.

, es el ndice de moliendabilidad del material en molinos de bolas, obien, los gramos de producto bajo la malla empleada para cerrar el

circuito por revolucin del molino.


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, es la cantidad de revoluciones del molino de bolas en el ciclo i, separte con 100.

Se contina con los ciclos de molienda, hasta que los gramos netos de bajo-

tamao producidos por revolucin alcancen el equilibrio; invirtindose

comnmente la direccin de crecimiento o disminucin del ndice de

moliendabilidad () calculado durante los ltimos tres ciclos. Una vez alcanzadoel equilibrio, se analizar en detalle a distribucin granulomtrica del bajo-tamao

del harnero, a objeto de determinar el P80 y se calcular Gbp promediando los tres

ltimos valores de este.

El ndice de trabajo del material, vlido para molienda en molinos de bolas,se calcular segn la ecuacin 3.3, desarrollada por Bond para materiales

heterogneos.

(3.3)Donde:

, ndice de trabajo del material ( ) , Abertura en micrones de la malla empleada para cerrar el circuito , ndice de moliendabilidad del material en molinos de bolas. , tamao 80 pasante de la alimentacin fresca al circuito (m) , tamao 80 pasante del producto final del circuito (m)

El valor del ndice de trabajo calculado segn (3.3) es consistente con la

potencia mecnica de salida de un motor capaz de accionar un molino de bolas del

tipo descarga por rebalse, de 8 pies de dimetro interno, moliendo en hmedo y en

circuito cerrado con un clasificador.


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4. Desarrollo experimental4.1. Materiales y mquinas

Molino estndar de Bond, de 12x 12 (dimetro x largo), que gira por laaccin de un motor Trifsico E.L.D. tipo T71C B2. (figura 4.1)

Carga de bolas, segn la distribucin dada por la tabla 3.1. (figura 4.2) Muestras de un mineral con granulometra 100% -10Tyler. (figura 4.3) Set de mallas Tyler (9#, 12#, 20#, 28#, 35#, 65#, 100#, 150#, 200#, 270# y

325#)

Rot-Up. (figura 4.4) Probeta graduada de 1000 cm3. (figura 4.5) Paos roleadores. Balanzas digitales. Brochas y esptulas. Calculadora.

Figura 4.1 Molino estndar de Bond y un acercamiento a las especificaciones del motor que produce

su giro.


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Figura 4.2 Carga de Bolas, segn tabla 3.1.

Figura 4.3 Muestra de mineral 100% -10# Tyler.


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Figura 4.4 Rot-Up.

Figura 4.5 Probeta graduada de 1000 cm3.


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4.2. Procedimiento experimental

1. El mineral 100% -10# Tyler, de la figura 4.3, fue homogeneizado medianteroleo y se obtuvieron muestras representativas de 1 Kg, Se escogi una, a la

que se le realiz un anlisis granulomtrico completo, para determinar F 80.

2. A una segunda muestra representativa, se le determin la fraccin demineral que se encontraba -65# (-210 m), denotada como F0.

3. En una probeta graduada, se midieron 700 cc de mineral, luego se procedia pesar esta muestra en una balanza digital, su masa se registr como .

4. El mineral de 3, se introdujo en un molino estndar de Bond, junto con unacarga de bolas, segn la tabla 3.1 y se moli por un periodo correspondiente

a 100 revoluciones, valor que se identific como .5. Una vez finalizada la molienda, se retir el mineral del molino y se clasific

empleando una malla de corte de 210 m (65# Tyler), determinndose los

gramos de producto +65# (MG1) y -65# (MF1)

6. Se retir el bajo-tamao y fue remplazado por alimentacin fresca (A1) delas muestras representativas de 1.

7. Se determinaron los gramos de producto bajo la malla 65# generado porrevolucin del molino, Gbp, segn la ecuacin (3.1)

8. Se determin el nmero de revoluciones necesarios para el nuevo ciclo demolienda, , segn la ecuacin (3.2)

9. Las masas de MG1 y A1 se ingresaron al molino y fueron molidas por lacantidad de revoluciones determinada en 8.

10.Los pasos del 5 al 9 se repitieron en 4 ocasiones.11.

Se homogeneizaron los ltimo 3 bajo-tamaos obtenidos y se sometieron aun anlisis granulomtrico completo, para determinar P80.


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5. ResultadosLa presentacin de resultados que sigue, se realizar en funcin de

desarrollo experimental, explicitado en la seccin 4.2, haciendo alusin a los

puntos ah expuestos.

Mediante interpolacin logartmica, se obtuvieron los tamaos 80 de la

alimentacin (F80) y el producto fino (P80), en micrones.

Para una visualizacin de las magnitudes anteriores, se presentan lospasantes acumulados en funcin del tamao de partcula, como los perfiles

granulomtricos, en la figura 5.1.

Figura 5.1 Perfiles granulomtricos de Alimentacin y producto, con sus respectivos tamaos 80determinados por interpolacin logartmica.

La masa de 700 cm3, determinada en el punto 3, fue de .

1,00

10,00

100,00

1 10 100 1.000 10.000

Pasanteacumulado(%)

Tamao partcula (m)

Alimentacin Producto F80 P80


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La fraccin de producto fino (-65#) en la alimentacin, determinada segn el

punto 2, fue .Los resultados, de los ciclos realizados, segn los puntos desde el 4 hasta el

10, considerando las ecuaciones (3.1) y (3.2), se resumen en la tabla 5.2.

Tabla 5.2 Resumen de resultados de la experiencia.

Ciclo ReviMGi, g(+#65)

MFi, g(-#65)

Gbpi Ai, g C.C., % Revi+1

0 - - - - 954,7 - 100

1 100 497,9 450,8 1,68 450,8 110,4 82,79

2 83 548,5 398,0 3,19 398,0 137,8 48,62

3 49 651,9 293,1 3,58 293,1 222,4 51,99

4 52 668,7 270,0 3,53 270,0 247,7 54,72

5 55 662,2 272,2 3,50 272,2 243,3 54,98

El promedio de los gramos de producto fino producido por revolucin del

molino , de los ltimos tres ciclos fue .Finalmente, el valor del ndice de trabajo (), para el mineral estudiado,

segn la ecuacin (3.3), es

.


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7. Conclusiones Se determin el ndice de trabajo (o Work Index) para un mineral,

obtenindose un valor razonable para el mineral estudiado.

Se realiz y comprendi el procedimiento del test estndar demoliendabilidad para molinos de bolas desarrollado por Fred Bond.


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8. Bibliografa Jaime Seplveda [1986] Dimensionamiento y optimizacin de plantas

concentradoras mediantes tcnicas de modelacin matemtica. Imp.

Verman. Santiago, Chile.

Jaime Tapia Quezada [no ed.]. Captulo 4, Fundamentos de la conminucin.Universidad Arturo Prat. Iquique, Chile.

Luis Magne [1998] Procesamiento de minerales, USACH, Santiago, Chile.


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9. AnexosLos anlisis granulomtricos realizados segn los puntos 1 y 11, se

presentan en la tabla 9.1.

Tabla 9.1 Anlisis granulomtricos, alimentacin fresca y producto fino.

MallaTyler

Aberturam

Masa Retenida, g Retenido parcial, % Retenido acumulado, % Pasante acumulado, %

Alimentacin(F)

ProductoFino (P)

Alimentacin(F)

ProductoFino (P)

Alimentacin(F)

ProductoFino (P)

Alimentacin(F)

ProductoFino (P)

9 2.000 1,1 0,0 0,23 0,00 0,23 0,00 99,77 100,00

12 1.410 48,0 0,0 9,95 0,00 10,18 0,00 89,82 100,00

20 841 61,4 0,0 12,73 0,00 22,90 0,00 77,10 100,00

28 595 75,2 0,0 15,59 0,00 38,49 0,00 61,51 100,00

35 420 64,5 0,0 13,37 0,00 51,85 0,00 48,15 100,00

65 210 88,9 35,6 18,42 7,10 70,28 7,10 29,72 92,90

100 149 34,2 99,4 7,09 19,84 77,37 26,94 22,63 73,06

150 105 21,4 79,7 4,44 15,91 81,80 42,85 18,20 57,15

200 74 22,9 79,8 4,75 15,92 86,55 58,77 13,45 41,23

270 53 19,1 66,1 3,96 13,19 90,51 71,96 9,49 28,04

325 44 9,9 41,3 2,05 8,24 92,56 80,20 7,44 19,80

Fondo -44 35,9 99,2 7,44 19,80 100,00 100,00 0,00 0,00

Total - 482,5 501,1 100,0 100,0 - - - -

Segn la tabla 9.2, se presenta una expresin para la interpolacinlogartmica del tamao 80.

Tabla 9.2 Tabla segn la cual se determinara el tamao 80.

Aberturam

Pasante acumulado%

a b

T80 80

c d

La tabla anterior debe cumplir lo siguiente, a y c son las magnitudes ms

prximas a T80 tal que, , anlogo para b y d, respecto a 80, .


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Lab rat ri nm r 2 T t d B nd

( ) ( )

(9.1)

La expresin empleada para calcular , considerando los ltimos tresvalores de , es presentada en la ecuacin (9.2)

(9.2)El remplazo de los datos obtenidos en la seccin 5.2, para la determinacin

del ndice de trabajo para el material estudiado,

, se realiz segn en la ecuacin

(9.3)

(9.3)En la tabla 9.3 se presentan algunos valores tpicos de ndice de trabajo para

algunos materiales, segn el apunte Teora de la conminucin del profesor Jaime

Tapia, de la UNAP, Iquique Chile.

Tabla 9.3 Valores tpicos de ndice de trabajo.

Material [kWh/ton. corta] Material [kWh/ton. corta]

Todos los materiales 15,19 Vidrio 3,39

Barita 6,86 Mineral de oro 16,31

Basalto 22,45 Granito 15,83

Clinker de cemento 14,84 Mineral de hierro 16,98

Arcilla 7,81 Mineral de plomo 12,54

Carbn mineral 12,51 Caliza 12,77

Mineral de cobre 14,44 Mica 148

Dolomita 12,44 Lutita petrolfera 19,91

Esmeril 64 Roca fosfatada 11,14

Feldespato 12,84 Cuarzo 14,05

Galena 10,68 Taconita 16,36

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