Proceso mineralurgico unidad iii molienda clasificacion

PROCESOS MINERALURGICOS

HERMAN CUEVAS CASTILLO

MOLIENDA

Molienda

� A diferencia de la trituración, la molienda por lo general serealiza cuando el material está en una pulpa con agua.

� La molienda es la reducción de tamaño de las partículasrelativamente gruesas dejadas por la trituración. Esta reduccióndebe realizarse al tamaño óptimo para el proceso de

3

debe realizarse al tamaño óptimo para el proceso deconcentración, lo que involucra aspectos técnicos yeconómicos.

� Es la última etapa en el proceso de conminución y puede serrealizada en seco y en húmedo. Se realiza en cilindrosrotatorios conocidos como Tumbling Mills.

� Contienen el mineral y los medio de molienda, son barras obolas de acero, rocas duras, o en algunos casos el mismomineral grueso.

Molienda

� El producto puede ser alimentado al proceso de concentraciónsiguiente, como flotación. Es importante, entonces, moler hastaalcanzar el grado de liberación del mineral.

� Esta etapa es la que consume mayor energía de todo elproceso del tratamiento de minerales, por lo cual debe ser

4

proceso del tratamiento de minerales, por lo cual debe serestrictamente controlada.

� La molienda, a diferencia del chancado, es un procesoaleatorio, en el cual debe juntarse la partícula y el medio demolienda para que la reducción de tamaño tenga lugar.

� La reducción de tamaño ocurre debido a impacto, astillamientoy por abrasión.

Molienda

� Las razones de reducción son más altas ern molinos que en chancadores. En efecto, en los molinos primarios son del orden de 5:1; mientras que en molinos secundarios y terciarios aumenta a valores de hasta 30 :1.

5

MoliendaPartes de un Molino:

1. Cilindro o coraza (empernado).

2. Tapas de forma cónica (empernado).

3. Muñón y descansos.

4. Piñón.

5. Revestimiento.

6

5. Revestimiento.

6. Sistema de alimentación.

7. Descarga (cedazos).

8. Catalina.

9. Fundamentos.

10. Tapa de la coraza.

11. Motor Eléctrico.

� La razón largo / diámetro (L/D) define varios tipos de molino. En general se cumple que:

� En molinos horizontales convencionales L/D = 1.2 – 1.8

� L/D = 4 – 5 en molinos de tubo

� Molienda AG y SAG L/D < 1.

7

Etapa

Consumo Acero Kg/ton Energía KWh/ton

Primaria 0,15 - 0,30 4 - 6

Secundaria 0,50 - 1,0 6 - 10

Terciaria 0,50 - 1,0 10 - 30

Velocidad Crítica

� A una velocidad crítica determinada (el peso del cuerpo es igual a la fuerza centrífuga) el medio de molienda podría caer fuera de la carga y causar excesivo desgaste. A velocidades sobre ella, el medio de molienda se pega a la pared del molino en una posición fija y por lo tanto no muele.

� Para una bola o barra, que es levantada por un molino de radio R que rota a una velocidad N (r.p.m), está recorre un camino

8

R que rota a una velocidad N (r.p.m), está recorre un camino circular al ser levantada, y luego un camino parabólico al separarse del molino. Del un balance de fuerzas se obtiene la expresión para determinarla velocidad de rotación crítica e un molino de barra o de bolas, de acuerdo a:

D

gNc

∗=

2

(rad/seg)

DNc

6.76=

con D en pies

DNc

2.42=

con D en metros

Velocidad Crítica80% de la

velocidad crítica

70% de la velocidad crítica

9

• Normalmente se trabaja en molinos de bolas a un 77% de la velocidad crítica y 70 % para molino de barras.• Un aumento de la velocidad de rotación aumenta la capacidad, pero hay poco efecto en la eficiencia de molienda (esto es en kWh/ton).

velocidad crítica

Velocidad Crítica

� A nivel industrial, los molinos operan a una fracción de la velocidad critica. Esta fracción se denota por ϕc y se escribe como:

c

cN

MolinoVelocidad _=ϕ

10

� El rango común de ϕc a nivel operacional varía entre un 60% y 80%

c

Velocidad Critica

� Determine la velocidad critica de un molino de 4.2 m de largo que tiene una razón L/D

11

de 4.2 m de largo que tiene una razón L/D =1.4 y que trabaja con un mono tamaño de bolas de 4”.

Nivel de llenado de un molino

� A nivel operacional el grado en que se alimenta la cargas de los medios de molienda y de mineral, está definida por el nivel de llenado (J). Este se va entender como la tracción de volumen útil del molino ocupado por el lecho de bolas y mineral.

12

Nivel de llenado de un molino

� El nivel de llenado J se determina a través de la siguiente ecuación:

−=D

HJ 23.113.1

13

� Determine la fracción de

llenado J para un molino

donde H=2.1 m y D= 3.4 m

� J varia entre 0.25 - 0.45

� % de Sólido en peso entre 50 a 70%

Molinos Rotatorios

� Los molinos rotatorios se clasifican según el medio demolienda: de barras, de bolas y autógenos.

� El largo del molino y su diámetro determinan el volumen y así lacapacidad del molino.

14

� El diámetro determina, por otro lado, la presión que pueda serejercida por el medio de molienda sobre las partículas y, engeneral mientras mayor es el tamaño de partícula alimentadomayor necesita ser el diámetro del molino.

� El material es alimentado continuamente por un extremo y salepor el otro, aunque en ciertas aplicaciones el producto puededejar el molino por la periferia de la carcaza.

Molinos Rotatorios

� Las corazas deben ser diseñadas para soportar los impactos yla carga. Así se construyen normalmente de placas de acero,soldadas juntas, y revestidas con corazas para disminuir eldesgaste y corrosión.

� Estos revestimientos son fácilmente recámbiales constituyen lascaras internas de trabajo del molino. Deben soportar el impacto,

15

caras internas de trabajo del molino. Deben soportar el impacto,ser resistentes al desgaste y promover el movimiento de lacarga.

� Las tapas de los extremos de molinos de barras tienerevestimientos planos, levemente cónicos para centrar lasbarras.

� Se construyen de acero al manganeso o cromo molibdeno. Losextremos de los molinos de bolas tienen resaltes para levantarla carga y así disminuir el desgaste. Se construyen de aleaciónFe-Ni u otros materiales resistentes al desgaste.

Molinos Rotatorios

� Los revestimientos de las corazas tienen una variedad deformas para levantar la carga. La mayoría de ellos sonondulados.

� Los costos de los revestimientos es un costo importante en laoperación de un molino, y es así como continuamente se estaprobando nuevos materiales, como por ejemplo goma, el que se

16

probando nuevos materiales, como por ejemplo goma, el que seha encontrado que dura más y son más fáciles de instalar y,además, reducen considerablemente el ruido, aunque aumentael desgaste de medios de molienda.

� La alimentación a los molinos depende del tipo de circuito(abierto o cerrado) y tipo de molienda (seca o húmeda).

� La alimentación de la carga en molienda seca se realiza através de alimentadores vibratorios.

Molienda

� Para molienda húmeda, la alimentación se realiza a través deun chute (o Spout Feeder) soportado independiente del molino(se usa normalmente en barras en circuito abierto o bolascircuito cerrado con hidrociclón).

Tipos de Molinos Rotatorios:

17

Tipos de Molinos Rotatorios:

� Industrialmente se utilizan diferentes tipos de molinos, por suamplia difusión en la minería Chilena, nos circunscribiremos a:

a) Molinos de barras.b) Molinos de bolas.c) Autógenos.

Molinos de Barras

� Estos molinos tienen un casco cilíndrico cuya longitud fluctúaentre 1-1/3 a 3 veces su diámetro. Se utilizan por lo generalcuando se desea un producto grueso con muy poco de lama.

18

Molinos de Barras

� Corte de un Molino de Barras.

19

Molinos de Barras

� Para tener una adecuada carga de las barras, está contendrábarras de diversos diámetros, desde diámetros grandes hastaaquellas barras que se desgastaron lo suficiente como para serreemplazados.

� Lo usual es cargar inicialmente un molino con barras de

20

� Lo usual es cargar inicialmente un molino con barras dediámetros seleccionados. La mayoría de las cargas inicialescontienen barras de 1 ½” a 4” (3,8 a 10,2 cm.) de diámetro, enproporción aproximada a las cantidades estimadas de laspartículas más gruesas de la alimentación.

� Una alimentación gruesa o un producto grueso requierennormalmente predominancia de barras de diámetro mayor omás grandes. Lo inverso se aplica para alimentaciones oproductos finos.

Molinos de Barras

� Por lo general las barras son reemplazadas cuando sedesgastan hasta aproximadamente 1” (2,5 cm.) de diámetro, omenos, dependiendo de su aplicación, debido a que estasbarras delgadas tienden a doblarse o romperse. Por este motivorara vez se incluyen barras menores a 1 ½” (3,8 cm.) dediámetro en la carga inicial.

21

diámetro en la carga inicial.

� Para una molienda eficiente, las barras dobladas o rotas debenser removidas periódicamente. Las barras deben ser pedidasen longitudes de 3” a 6” mas cortas que la longitud del molino.La carga inicial de barras generalmente fluctúa 35% a 45% delvolumen interior del molino.

� La sobrecarga provoca una molienda ineficiente e incrementa elconsumo de soleras y barras. La carga promedio de barraspesará aproximadamente 6.250 kilogramos por metro cúbico ytendrá aproximadamente un 21% de vacíos entre las barras.

Molinos de Barras

� Para conseguir una molienda satisfactoria, se debe utilizarbarras de acero de alto contenido de carbón, que ademásdeben ser laminadas en caliente, ser rectas y redondeadas y dedureza, tenacidad y densidad suficientemente rígidas parasoportar la flexión, deben estar libres de fisuras y con extremoslimpios y cortados en escuadra.

22

limpios y cortados en escuadra.

� El consumo de barras varia ampliamente con las característicasde la alimentación, la velocidad del molino, el grado de acidezde la pulpa, la longitud de las barras y el tamaño del producto.

Molinos de Barras

� En molienda húmeda el consumo esperado de barras varia de0,5 a 1 kilogramo de acero consumido por tonelada de nuevaalimentación (en promedio aproximadamente 0,5 Kg/ton).

� Estos molinos tienen un casco cilíndrico cuya longitud fluctúaentre 1-1/3 a 3 veces su diámetro. Se utilizan por lo general

23

entre 1-1/3 a 3 veces su diámetro. Se utilizan por lo generalcuando se desea un producto grueso con muy poco de lama.

� El consumo de barras y de energía es significativamente menora velocidades mas bajas. Sin embargo, se consigue unamolienda más eficiente a velocidades más altas. Por tanto,debe operarse tan rápido como sea necesario para obtener elproducto deseado.

Molinos de Barras

� A continuación la figura muestra los tipos de descargas de losmolinos de barras.

24

Molinos de Barras

Parámetros de Operación de Molinos de Barras:

� La densidad de pulpa varía desde aproximadamente 75% desólidos para alimentación gruesa, hasta 60% para moliendaintermedia a fina.

25

� El tiempo perdido no debe exceder a 1%, las causas principalesson el cargado de barras y el mantenimiento de las soleras.

� La relación de reducción varia ampliamente desde 2 a 47, no seconsideran adecuadas relaciones de reducción mayores a 30.

Molinos de Barras

Parámetros de Operación de Molinos de Barras:

� Los costos de operación mayores en la molienda representan elcosto de energía y de soleras.

� El consumo de energía varia con el peso de las barras, el

26

� El consumo de energía varia con el peso de las barras, eldiámetro del molino, la velocidad de rotación y el estado de lassoleras.

Molinos de Barras

Algunas relaciones de interés para molinos de barras son:

� Razón de Reducción:

RR = 5 / 1

� Consumo de Energía:

KW = 1,752 x D 1/3 (6,3 – 5,4 V ) x fc

27

KWR = 1,752 x D 1/3 (6,3 – 5,4 VP) x fcS

Con:KWR = KW/ton métrica de barras.D = Diámetro interior del molino (m).Vp = Fracción del volumen interno del molino cargado con

barras.fcS = Fracción de la velocidad crítica.

Molinos de Barras


� Diámetro de la barra de reposición (mayor diámetro de barra para carga inicial):

R = Diámetro de la barra en (mm).

54.2281.3100160

75.0

×××

×

=Dfc

WFR

s

siρ

28

R = Diámetro de la barra en (mm).F = F80 en µm.Wi = Work Index (Kwh/ton corta).ρS = Gravedad especifica del mineral. D = Diámetro del molino (pie)

El tamaño óptimo en la alimentación a un molino se puede calcular desde la siguiente ecuación:

WiF

1316000=

Molinos de Barras


� Tonelaje de Barras Tr: ( )8.6

3DDLVpTr ××=

29

Tr = carga de barras en ton cortas.

L = largo interno del molino, en pies.

Vp= fracción del volumen interno del molino cargado con barras

D = Diámetro interno del molino, en pies.

−=D

HVp 26.113.1

Molinos de Barras


� Consumo de Potencia:

P = potencia eléctrica requerida a la entrada del motor, (hp)

( ) ( ) ( )DLfcVpDKP sRE ××××= 505.1555.05.3 %%

30

PE = potencia eléctrica requerida a la entrada del motor, (hp)


%Vp = porcentaje del volumen interno del molino cargado con barras

%fcs = porcentaje de la velocidad crítica del molino. Se aconseja entre 60% a 70%


KR= una constante de proporcionalidad, cuyo valor depende del tipo de molino seleccionado

Molinos de Barras

� Tipo de Molino de Barras

� Descarga por rebalse, molienda húmeda

� Descarga periférica,

� Valor de KR

� 3.590 x 10-5

� 4.037 x 10-5

31

� Descarga periférica, molienda húmeda

� Descarga periférica por el extremo final, molienda seca

� 4.037 x 10-5

� 4.487 x 10-5

Molinos de Bolas

� Estos molinos pueden ser cilíndricos o cilindro cónicos.

� En los cilíndricos la relación de longitud a diámetro no excedede 1,5 a 1,0 en los cilindros cónicos los elementos generatricesde los extremos cónicos forman ángulos de aproximadamente60º y 30º con el eje del molino.

32

60º y 30º con el eje del molino.

Molinos de Bolas

33

Molinos de Bolas

� Corte de un molino de bolas de dos compartimentos.

34

Molinos de Bolas

� Una carga adecuada contendrá bolas de diversos tamaños,desde los tamaños grandes reemplazables, hasta aquellostamaños descargados con el producto.

� Lo usual es cargar inicialmente el molino con bolas dediámetros seleccionados, calculados para obtener una carga

35

diámetros seleccionados, calculados para obtener una cargaadecuada.

� Una alimentación o un producto grueso requierenpredominancia de bolas de gran diámetro y a la inversa,alimentación o producto fino requieren bolas más pequeñas.

Molinos de Bolas

� Cuanto mas pequeño el tamaño del medio de molienda, maseficiente y económica la operación de molienda, debido a queun medio mas pequeño provee una mayor superficie demolienda.

� Por consiguiente, el tamaño máximo de bola debe ser solo lo

36

� Por consiguiente, el tamaño máximo de bola debe ser solo losuficientemente grande para quebrar la partícula mas grandepresente en la alimentación.

� Al seleccionar el tamaño mínimo de bola, debe considerarseque las bolas pequeñas se desgastan más rápido.

Molinos de Bolas

� La molienda primaria requiere por lo general una cargagraduada de bolas de 4” a 2”; la molienda secundaria de 2” a¾”.

� Los circuitos de remolienda con alimentación fina permiten eluso de bolas de 1”, para una molienda más eficiente.

37

uso de bolas de 1”, para una molienda más eficiente.

� La carga inicial de bolas generalmente fluctúa entre 40% a 45%del volumen interior del molino.

� El volumen de la carga inicial debe ser cuidadosamenteregulado, para evitar la sobrecarga, que ocasiona una moliendaineficiente y un incremento del consumo de soleras y bolas.

Molinos de Bolas

� La carga promedio de bolas pesará aproximadamente 4.500kilogramos por metro cúbico y tendrá aproximadamente un 42%de vacíos entre las bolas.

� Para una molienda eficiente hay que utilizar bolas de aceroforjado de buena calidad, de redondez, dureza, tenacidad y

38

forjado de buena calidad, de redondez, dureza, tenacidad ydensidad uniformes.

� El consumo de bolas varía considerablemente con su aplicacióny depende de factores tales como la dureza del material, eltamaño de la alimentación y del producto deseado.

� El consumo puede variar entre 0,10 y 0,82 kilogramos portonelada de nueva alimentación.

Molinos de Bolas

� La velocidad de alimentación de los molinos de bolas seexpresa como un porcentaje de la velocidad crítica, que esalcanzado cuando la fuerza centrifuga obliga a que el materialdentro del molino, se adhiera y rote con las soleras. Estasituación evita el efecto de cascada del medio de molienda, delcual depende una molienda efectiva (ver figura siguiente).

39

cual depende una molienda efectiva (ver figura siguiente).

� Cuando se usa cuchara de alimentación, debe tenerse cuidadopara mantener la velocidad del borde del labio debajo deaproximadamente el 95% de su velocidad crítica.

Molinos de Bolas

� Efecto de cascada del medio de molienda.

40

a) Efecto cascada.

b) Molienda adecuada.

Molinos de Bolas

� Tipos de soleras.

41

Molinos de Bolas

� Fomas típicas de corazas de molinos de bolas.

42

a) Coraza cilíndrica.

b) Coraza cilíndrica cónica.

c) Coraza cónica.

Molinos de Bolas

� Métodos de soportes de molinos de bolas.

43

a) Molino de dos muñones.

b) Molino de muñón y llanta.

c) Molino de dos llantas.

Molinos de Bolas

� Movimientos de la carga en un molino de tambor.

44

Molinos de Bolas

� Tipos de descarga en un molino de bolas.

45

Molinos de Bolas

� Estructuras de soleras para molienda primaria.

46

Molinos de Bolas

� Formas típicas de corazas de molinos de bolas.

a) Soleras para alimentación de grano grueso.

b) Soleras para alimentación de

47

b) Soleras para alimentación de grano fino.

Molinos de Bolas

Parámetros de Operación de Molinos de Bolas:

� El radio de reducción fluctúa entre 2 y 340. La densidad depulpa varía entre 60% a 85% de sólidos. Valores por debajo de65% de sólidos son excepcionales.

48

� El tiempo perdido no debe exceder del 1%, la causa principal esel cambio de soleras. Los ítems principales del costo son laenergía eléctrica y las soleras.

� El consumo de energía depende del diámetro del molino, de lacarga de bolas, de la velocidad de rotación y del estado de lassoleras.

Molinos de Bolas

Parámetros de Operación de Molinos de Bolas :

� Si la velocidad de operación (rotación) está entre el 75% y el80% de la velocidad critica, la potencia requerida puedecalcularse en base al peso de la carga de bolas y al diámetrodel molino, de acuerdo a las siguientes relaciones aproximadas:

- 10 Hp por tonelada de bolas para molinos con diámetro de 6

49

- 10 Hp por tonelada de bolas para molinos con diámetro de 6pies.- 11 Hp por tonelada de bolas para molinos con diámetro de 8pies.- 12 Hp por tonelada de bolas para molinos con diámetro de 10pies.

� Los valores de potencia pueden interpolarse o extrapolarsepara otros diámetros.

Molinos de Bolas

Algunas relaciones de interés para molinos de bolas son:

� Razón de Reducción:

RR = 20 / 1

� Consumo de Energía:

SfcVDKKW +

−××−××= 3.0 1.01)32.3(

50

KWb = KW/ton métrica de bolas.D = Diámetro interior del molino (m).Vp = Fracción de volumen interno del molino cargado con bolas.

fcS = Fracción de la velocidad crítica.

Ss = Factor de tamaño de bolaKb = 4.879 si D se expresa en metros y 3.1 si se expresa en pies.

sfcspbb SfcVDKKWs+

−××−××= −1093.0

2

1.01)32.3(

Molinos de Bolas


SS = K1 B + K2 D

Donde:

B = tamaño máximo de bola ( en mm o pulg).

D = diámetro interno del molino de bolas medido entre

51

D = diámetro interno del molino de bolas medido entre revestimientos (en m o pies)

K1 y K2 = constante de proporcionalidad. K1 0.02169 B en mm y D en m y K2 -0.27116 si B en mm y D en m.

� Para molinos mayores a 3,3 m, el tamaño máximo de las bolaspuede afectar la potencia del molino, y se llama factor detamaño de bolas SS.

Molinos de Bolas


� Diámetro de las bolas de reposición:

Con:B = Diámetro de la bola en (mm).

54.2281.3100

3 ×××

×=Dfc

W

K

FB

s

siρ

52

B = Diámetro de la bola en (mm).F = F80 en µm.Wi = Work Index del mineral (kwh/ton corta).ρS = Gravedad especifica del mineral.D = diámetro del molino (pie) K = Constante empírica: 350 para molino con descarga por rebalse, 330

para molino con descarga por rejilla, 335 para molienda seca y descarga con rejilla.

El tamaño óptimo en la alimentación a un molino de bolas puede calcularse como:

WiF

134000=

Molinos de Bolas


� Tonelaje de Bolas Tb: ( )4.8

3DDLVpTb ××=

53

Tr = carga de bolas en ton cortas.


Vp= fracción del volumen interno del molino cargado con bolas


−=D

HVp 26.113.1

Molinos de Bolas


� Consumo de Potencia:

P = potencia eléctrica requerida a la entrada del motor, (hp)

( ) ( ) ( )DLfcVpDKP sBE ××××= 505.1461.05.3 %%

54

PE = potencia eléctrica requerida a la entrada del motor, (hp)


%Vp = porcentaje del volumen interno del molino cargado con bolas, 40 y 50%

%fcs = porcentaje de la velocidad crítica del molino. Se aconseja entre 68 y 78%


KB= una constante de proporcionalidad, cuyo valor depende del tipo de molino seleccionado

Molinos de Bolas

� Tipo de Molino de Bolas

� Descarga por rebalse, molienda húmeda

� Descarga por Diafragma, molienda

� Valor de KB

� 4.365 x 10-5

� 4.912 x 10-5

55

Diafragma, molienda húmeda

� Descarga por diafragma, molienda seca

� 4.912 x 10-5

� 5.456 x 10-5

Molinos de Bolas


� El factor K depende del tipo de circuito utilizado y para moliendahúmeda, con descarga por rebalse K = 350, para circuito abiertoo cerrado.

� La distribución inicial de bolas se puede calcular de acuerdo a

56

� La distribución inicial de bolas se puede calcular de acuerdo auna distribución de Schumann:

F3 (d) = ( d / dB ) m

Con:

m = 3,84 para bolas.

m = 3,01 para barras.

� Determine el tamaño de las bolas que se agregan a un

molino de 4.2 m de diámetro, que trabaja a un 75% de su

velocidad crítica y que tiene una descarga por rebalse. El

mineral que se alimenta tiene una gravedad específica de

57

mineral que se alimenta tiene una gravedad específica de

2.7 y un índice de trabajo de 12 Kwh/ton corta.

Molinos Autógenos

� La molienda autógena (FAG), especialmente de material run ofmine o proveniente de chancado primario ha sido un método decreciente importancia en los últimos años.

� Para minerales adecuado. Estos molinos eliminan el costo demedios de molienda y pueden producir más bajos porcentajes

58

medios de molienda y pueden producir más bajos porcentajesde lamas y finos que los molinos de bolas y barrasconvencionales.

� La molienda se debe a la acción de las partículas de mineral encontacto, por la acción de cascada.

� La molienda semi-autógena (SAG) se refiere a métodos en quese combina el mineral y una reducida carga de barras o bolascomo medio de molienda.

Molinos Autógenos

� Cuando la producción de las fracciones gruesas en laalimentación es demasiado baja, se usa el mismo materialgrueso separado previamente por harneo antes del chancadoen los equipos convencionales, y mezclado nuevamente coneste material para molienda fina (pebble milling).

59

� La experiencia indica que la carga de bolas usada en moliendasemi-autógena es más efectiva en el rango 6 – 10% de volumendel molino, incluidos los huecos.

Molinos Autógenos

� La molienda autógena se realiza en seco o húmedo. Lamolienda seca tiene más problemas ambientales, no sirve paramateriales arcillosos y es más difícil de controlar que lamolienda húmeda. Sin embargo, en ciertas aplicaciones, paramateriales como asbesto, talco y mica, se usa la molienda secasemi-autógena exclusivamente.

60

semi-autógena exclusivamente.

� Los molinos autógenos se distinguen por su gran diámetrocomparado al largo. Los tipos cascada, de la Koppers-Hardinge,se caracterizan porque el largo es un tercio del diámetro.Utilizan lifters para levantar la carga y reducir el desgastedebido a abrasión.

Molinos Autógenos

� Los molinos autógenos generalmente rotan entre 80 – 85% dela velocidad crítica.

� La energía neta del molino crece casi linealmente con eltonelaje de alimentación hasta 40% del volumen del molino yentonces se aplana hasta alcanzar un peak cerca del 50%.

61

entonces se aplana hasta alcanzar un peak cerca del 50%.

� Se pueden alcanzar reducciones de tamaño desde 25 cm hasta0,1 mm en un solo equipo.

Molinos Autógenos

� La distribución de tamaños de producto depende de lascaracterísticas y estructura del mineral.

� La fractura de la roca en molienda autógena ocurreprincipalmente en los límites de grano. Así, se obtiene unmaterial en el que no ocurre sobremolienda. Sin embargo, en

62

material en el que no ocurre sobremolienda. Sin embargo, enmateriales como minerales de cobre de baja ley, que no tienenuna estructura de grano bien definida, se obtiene mayorcantidad de finos.

Molinos Autógenos

Molinos SAG:

63

Molinos Autógenos

Molinos SAG:

64

Molienda

Operación Cu Ni Cu-Pb-Zn Pb-Zn Sn

Trituración 9,87 7,14 17,41 7,37 12,04

� % de energías consumidas en las diferentes etapas de una plantade concentración en diferentes operaciones.

65

Molienda 72,10 47,02 42,48 46,31 47,99

Flotación 9,01 27,68 24,54 23,30 29,93

Separación Sol-Liq

4,29 2,98 6,86 14,75 3,68

Transporte Colas 2,15 11,90 5,54 1,77 2,51

Servicios 2,58 3,27 3,17 6,49 3,85

Molienda

Energía mecánica pérdida por fricción y descansos 4,3 %

Energía mecánica pérdida en el sistema de accionamiento 8,0 %

Energía térmica transportada por el producto 47,6 %

� Diferentes tipos de energías consumidas durante un proceso demolienda.

66

Energía térmica transportada por el producto 47,6 %

Energía térmica pérdida por radiación 6,4 %

Energía térmica transportada por el aire 31,0 %

Energía consumida en la conminución 0,6 %

Energía consumida en desgaste y calentamiento de los cuerpos de molienda, ruido, evaporación yvibración 2,1 %

Molienda

� Esquema típico de un circuito de molienda.

67

Molienda


68

Molienda� Esquema típico de un circuito de molienda.

69

Molienda


70

Molienda


71


72

Molienda


73


74

Molienda


75

DIMENSIONAMIENTO DE MOLINOS

Dimensionamiento de Molinos de Barras

� Etapa 1. En primer lugar se debe determinar el WI(base) a través de un Test Estándar de Laboratorio. En este caso nos dan el WI

� Etapa 2. Para operación en que no se Etapa 2. Para operación en que no se cumplen las condiciones estándar (molino de bolas tipo descarga por rebalse, de 8’ de diámetro interno útil, moliendo en húmedo y en circuito cerrado) deben considerarse los siguientes factores de corrección:

77

Dimensionamiento de Molinos de Barras� FACTORES

� Factor F1 (Molienda en seco)

� Factor F3 (Factor eficiencia por diámetro del molino)

� Factor F4 (Alimentación demasiada gruesa)

� Factor F6 (Baja o alta razón de reducción (RR) en el molino).

� Factor F7 (grado de uniformidad del material alimentado al molino)

78

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Los valores de cada uno de los parámetros

es el siguiente:

� a) Factor F1: Molienda en seco F1 = 1.3 ; Molienda húmeda F1= 1Molienda húmeda F1= 1

� Factor F3 = es un hecho generalmente aceptado que la eficiencia cambia con el diámetro útil del molino de la forma siguiente:

� F3 = 1.0 para D = 8’

79

Dimensionamiento de Molinos de Barras� F3 = para D ≠ 8’

� F3 = 0.9146 para D ≥ 12.5’

� Para un proceso de cálculo, se recomienda suponer F3 = 1.0 en la primera iteración y suponer F3 = 1.0 en la primera iteración y recalcular sucesivamente.

� Factor F4 = cuando la alimentación es más gruesa que un cierto óptimo, entonces se debe multiplicar WI por el factor F4:

� F4 =

80

Dimensionamiento de Molinos de Barras� F0 =Tamaño óptimo de alimentación:

� Factor F6 = cuando RR80 muy altas o muy bajas en el molino de barras, se usa el factor F6:F6:

� Se aplicará esta ecuación en cualquier caso, a menos que se cumpla la relación

� Asumir F6 = 1.0 inicialmente

� LR: longitud de las barras en pies, elegir normalmente .

81

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Factor F7 = use un valor de 1.4 si la

alimentación al molino sea mediante circuitoabierto de chancado y use 1.2, cuando laalimentación sea de circuito cerrado dechancado.chancado.

82

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Etapa 3. El valor corregido del índice de

trabajo WI(corr) se calcula desde:

� WI (corr) = WI (base) × F1 x F3 x F4 x F6 x F7

� Etapa 4. Cálculo del consumo específico de ⇒

� Etapa 4. Cálculo del consumo específico de E para ir de F80 ⇒ P80. Para

� determinar la energía específica necesaria para reducir el material de dureza

� WI, desde un F80 hasta un P80 y según las condiciones dadas, se recurre a:

83

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Etapa 5. Se especifica la capacidad deseada

de tratamiento del circuito

� cerrado de molienda/clasificación que hace viable el proyecto, es decir, el flujo másico F viable el proyecto, es decir, el flujo másico F (ton/hora).

� Etapa 6. Cálculo de la Potencia Mecánica requerida. Se determina la potencia

� mecánica necesaria para realizar la conminución deseada según:

84

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Esta es la potencia mecánica requerida en el

eje del piñón del molino e incluye lassiguientes componentes: pérdidas deeficiencia en rodamientos, engranajes y elpiñón; pero NO incluye las pérdidas depiñón; pero NO incluye las pérdidas deeficiencia en el motor y otros componentesaccesorios, tales como: reductores develocidad, pérdidas por Transmisión, etc.

85

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Etapa 7. Calcular la potencia eléctrica

suponiendo una cierta eficiencia η (%).

� Normalmente se considera un valor de η = 95%. Entonces:95%. Entonces:

� PE = (PM/η)

86

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Etapa 8. Una vez que se tiene el valor de PE (HP), se puede

calcular las dimensiones del molino de bolas industrial, usando la ecuación:

� Dónde: J está en (%), L y D en pies y jC en (%). KR es un factor de proporcionalidad toma los siguientes valores:

� KR (para descarga por rebalse, molienda húmeda) = 3.590×10-5

� KR (para descarga por parrilla, molienda húmeda) = 4.037×10-5

� KR (para descarga por parrilla, molienda seca) = 4.487×10-5

87

Dimensionamiento de Molinos de Barras� En el caso que D > 20’, se aconseja instalar más de un molino.

En el caso en que se eligen “n” molinos en paralelo, se debecalcular primero la potencia eléctrica que requiere cada molino(PE/N) y recalcular el diámetro para cada molino usando laecuación anterior.

� Etapa 9. Una vez que se tiene D, se calcula L a partir de la� Etapa 9. Una vez que se tiene D, se calcula L a partir de larazón (L/D). En el caso que D ≠8’, se debe recalcular el valor F3= para D ≠ 8’ y repetir todo el proceso, desde el punto (4) hastael punto (9), hasta que el proceso iterativo tienda a unadiferencia de 1 a 2 % entre los valores calculados de D de lasdos últimas iteraciones.

88

Dimensionamiento de Molinos de Barras� Etapa 10. Una vez calculados los valores teóricos de L y D, se

eligen desde catálogos los equipos que tengan los valores de Ly D más cercanos a los obtenidos. Esto implica recalcular lapotencia PE (HP) desde la ecuación de determinación deldiámetro D, usando los valores de L y D seleccionados.

� Finalmente y debido a que los fabricantes utilizan� Finalmente y debido a que los fabricantes utilizanespecificaciones de potencia estándar se debe elegir aquelmotor inmediatamente superior a la calculada por la ecuaciónde determinación de D, finalizando el proceso.

89

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Etapa 1. En primer lugar se debe determinar el WI(base) a través

de un Test Estándar de Laboratorio. En este caso nos dan el WI

� Etapa 2. Para operación en que no se cumplen las condiciones estándar (molino de bolas tipo descarga por rebalse, de 8’ de diámetro interno útil, moliendo en húmedo y en circuito cerrado) deben considerarse los siguientesdeben considerarse los siguientes

� factores de corrección:

� Factor F1 (Molienda en seco)

� Factor F2 (Molino en Circuito Abierto)

� Factor F3 (Factor eficiencia por diámetro del molino)

� Factor F4 (Alimentación demasiada gruesa)

� Factor F5 (Sobremolienda de finos = P80 ≤ 75 µm.)

� Factor F6 (Baja RR en el molino).

90

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Los valores de cada uno de los parámetros es el siguiente:

� a) Factor F1: F1 = 1.3 en molienda seca y 1.0 para molienda en húmedo

� b) Factor F2 : Tamaño control producto

(% pasante) F3 (P1) F2

91

(% pasante) F3 (P1) F2

50 1.035

60 1.050

70 1.100

80 1.200

90 1.400

92 1.460

95 1.570

98 1.700

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Factor F3 = es un hecho generalmente aceptado que la

eficiencia cambia con el diámetro útil del molino de la forma siguiente:

� F3 = 1.0 para D = 8’ F3 = para D ≠ 8’

� F3 = 0.914 para D ≥ 12.5’

� Para un proceso de cálculo, se recomienda suponer F3 = 1.0 en � Para un proceso de cálculo, se recomienda suponer F3 = 1.0 en la primera iteración y recalcular sucesivamente.

� Factor F4 = cuando la alimentación es más gruesa que un cierto óptimo, entonces se debe multiplicar WI por el factor F4:

� F4 =

� F0 =Tamaño óptimo de alimentación:

� Factor F5 = cuando el P80 es menor que 75 µm:

92

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Factor F6 = cuando RR80 < 6 (generalmente ocurre una

remolienda de concentración y relaves), se usa el factor F6:

Etapa 3. � Etapa 3. El valor corregido del índice de trabajo Wi(corr) se calcula desde:

� WI (corr) = WI (base) × F1x F2 x F3 x F4 x F5 x F6

� :

93

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Etapa 4. Cálculo del consumo específico de E para ir de F80 ⇒

P80. Para determinar la energía específica necesaria parareducir el material de dureza WI, desde un F80 hasta un P80 ysegún las condiciones dadas, se recurre a:

� Etapa 5. Se especifica la capacidad deseada de tratamiento delcircuito cerrado de molienda/clasificación que hace viable elproyecto, es decir, el flujo másico F (ton/hora).

� Etapa 6. Cálculo de la Potencia Mecánica requerida. Sedetermina la potencia mecánica necesaria para realizar laconminución deseada según:

94

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Esta es la potencia mecánica requerida en el eje del piñón del

molino e incluye las siguientes componentes: pérdidas deeficiencia en rodamientos, engranajes y el piñón; pero NOincluye las pérdidas de eficiencia en el motor y otroscomponentes accesorios, tales como: reductores de velocidad,pérdidas por transmisión, etc.pérdidas por transmisión, etc.

� Etapa 7. Calcular la potencia eléctrica suponiendo una ciertaeficiencia η (%). Normalmente se considera un valor de η =95%. Entonces:

� PE = (PM/η)

� Etapa 8. Una vez que se tiene el valor de PE (HP), se puedecalcular las dimensiones del molino de bolas industrial, usandola ecuación:

95

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Dónde: J está en (%), L y D en pies y jC en (%). KB es un factor

de proporcionalidad toma los siguientes valores:

� KB (para descarga por rebalse, molienda húmeda) = 4.365×10-5

� KB (para descarga por parrilla, molienda húmeda) = 4.912×10-5

� KB (para descarga por parrilla, molienda seca) = 5.456×10-5

� En el caso que D > 20’, se aconseja instalar más de un molino.En el caso en que se eligen “M” molinos en paralelo, se debecalcular primero la potencia eléctrica que requiere cada molino(PE/M) y recalcular el diámetro para cada molino usando laecuación anterior.

96

Dimensionamiento de Molinos de Bolas� Etapa 9. Una vez que se tiene D, se calcula L a partir de la

razón (L/D). En el caso que D ≠8’, se debe recalcular el valor F3= para D ≠ 8’ y repetir todo el proceso, desde el punto (4) hastael punto (9), hasta que el proceso iterativo tienda a unadiferencia de 1 a 2 % entre los valores calculados de D de lasdos últimas iteraciones.dos últimas iteraciones.

� Etapa 10. Una vez calculados los valores teóricos de L y D, seeligen desde catálogos los equipos que tengan los valores de Ly D más cercanos a los obtenidos. Esto implica recalcular lapotencia PE (HP) desde la ecuación de determinación deldiámetro D, usando los valores de L y D seleccionados.

� Finalmente y debido a que los fabricantes utilizanespecificaciones de potencia estándar se debe elegir aquelmotor inmediatamente superior a la calculada por la ecuaciónde determinación de D, finalizando el proceso.

97

HPGR “HIGH PRESSURE GRINDING ROD”

HPGR “High Pressure Grinding Rod”

� La aplicación de la tecnología HPGR, molinos de rodillos de altapresión, fue el resultado de los estudios realizados por elprofesor Klaus Schönert a fines de los años setenta y comienzode los ochenta.

� El Dr. Shöenert encontró que cuando la presión aumentaba en� El Dr. Shöenert encontró que cuando la presión aumentaba enestos molinos se incrementaba la proporción de finos, y elmejoramiento en la eficiencia energética se producía debido aun mecanismo de compresión por capas y a la ruptura inter-partículas.

INTRODUCCIÓN

� La principal característica de los molinos HPGR consiste encomprimir la camada partículas entre los rodillos y elprocedimiento principal de molienda tiene lugar por la rupturaentre las partículas del material dentro del lecho (ruptura inter-partículas)

� Durante el proceso de conminución con HPGR se generan� Durante el proceso de conminución con HPGR se generanmicro-fisuras dentro de las partículas, lo que da como resultadoel debilitamiento de las partículas, disminuyendo el work indexde la siguiente etapa de conminución que normalmente es lamolienda de bolas.

INTRODUCCIÓN

� Actualmente es normal que en un proyecto minero se realice unestudio técnico-económico que considere alternativas decircuitos con molienda SAG y/o tecnología HPGR.

� En general, la molienda con HPGR se aplica en mineralescompetentes que presentan un alto consumo de energíaespecífica (CEE).específica (CEE).

� El uso de la tecnología HPGR está limitada por el tamaño de laalimentación (50 mm), razón por la cual opera en una etapa dechancado terciario o de chancado cuaternario, generando unmaterial más fino al circuito de molienda.

EN CONMINUCIÓN ES FUNDAMENTAL INCREMENTAR LA FINEZA DE LA ALIMENTACIÓN FRESCA AL CIRCUITO DE MOLIENDA (Sepúlveda,

2001)

¿CÓMO SABER SI LA APLICACIÓN DE LOS HPGR PUEDE SER ATRACTIVA?

� Los principales parámetros que participan en la selección de losmolinos HPGR como alternativa son los siguientes:

� 1.Competencia del mineral.

� 2.Costo de la electricidad.

� 3.Capacidad de la planta.

� La humedad alta, la alimentación barrosa y en general losminerales arcillosos, deben ser evaluados críticamente si sepretende usar molinos HPGR.

CRECIMIENTO DEL USO DE LA TECNOLOGÍA HPGR EN LA MINERÍA (Morley, 2010)

FABRICANTES DE HPGR

� Actualmente hay varios fabricantes de molinos HPGR.

� Polysius (Thyssen Krupp), Alemania

� KHD (KHD Humboldt Wedag AG),Alemania

� Köppern GmbH & Co. KG, Alemania

� CITIC HIC, China

� Un quinto fabricante sería Metso HRC y quizás más adelante haya un sexto fabricante que sería FLSmidth.

DIFERENCIAS ENTRE LOS FABRICANTES DE HPGR

� Diferencias entre los fabricantes se observan principalmente en la razón Largo/Diámetro (L/D) de los rodillos, característica que define la geometría de éstos.

� Polysius y CITIC fabrican equipos con razones L/D < 1.

� Köppern y KHD utilizan rodillos con una razón L/D > 1.

CARACTERÍSTICAS DE LOS HPGR

� El HPGR es una máquina que consta de dos rodillos accionados por motores separados. Los rodillos giran en direcciones opuestas y descansan en un sistema de rodamientos sobre un marco.

� La característica que define la geometría de los rodillos es la razón Largo/Diámetro (L/D). Dependiendo de esta razón se razón Largo/Diámetro (L/D). Dependiendo de esta razón se observan distintas características en la operación y diseño de los equipos.

� En los rodillos de razones L/D < 1 se ejercen torques de altas magnitudes, lo que se traduce en una mayor potencia requerida.

� En los rodillos de razones L/D > 1 se deben utilizar rodamientos que posean un sistema de corrección del desalineamiento del rodillo móvil.

CARACTERÍSTICAS DE LOS HPGR

� Mediante un sistema hidro-neumático se aplica presión (50 -150 bar) a uno de los rodillos, mientras que el otro rodillo semantiene en una posición fija dentro del marco.

� El rendimiento de trituración es en gran parte determinada porla presión ejercida por el sistema hidráulico en el rodillo flotante.

� El constante choque de los rodillos se amortigua mediante un� El constante choque de los rodillos se amortigua mediante unset de acumuladores de nitrógeno que se instala detrás delrodillo flotante, produciéndose de este modo una operaciónsuave.

EL HPGR

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE LOS HPGR

� En los HPGR las partículas se rompen por compresión en unabase de partículas empaquetadas creada entre los rodillos.

� La base de partículas es presionada entre los rodillos hastaalcanzar una densidad aparente del orden de 85% a 90% de ladensidad real del material.

� Durante este proceso de compactado el material es triturado en� Durante este proceso de compactado el material es triturado enuna amplia variedad de tamaños de partículas a medida queavanza por las zonas de molienda dentro del HPGR.

RUPTURA DE LAS PARTÍCULAS


� El material del lecho se tritura por un mecanismo de ruptura inter-partícula. Es decir, las partículas son reducidas de tamaño por fuerzas de compresión entre ellas.

� La ruptura inter-partícula se diferencia claramente de la ruptura por compresión de una sola partícula, que es lo ocurre entre las superficies de un chancador convencional. superficies de un chancador convencional.


� La ruptura de partículas individuales en los HPGR no esrecomendable ya que puede incrementar el desgaste de lasuperficie del rodillo, provocando daños a la superficie autógenade desgaste.

� Es por ello que en los molinos HPGR se debe evitar el trituradode partículas individuales y realizar una molienda porde partículas individuales y realizar una molienda porcompresión del material en el lecho de partículas (ruptura inter-partículas)

CONMINUCIÓN ENTRE PARTÍCULAS

� Contactos de puntos múltiples por partículas sobre una partícula.

PRINCIPALES SERIES DE MODELOS DE HPGR DISPONIBLES EN EMPRESA KHD (KHD Humboldt

Wedag, 2010)

VENTAJAS DE LOS HPGR

� Ventaja 1 : Reducción de costos de operación

� La tecnología HPGR permite la reducción de los costos deoperación, producto del uso eficiente de la energía en elmecanismo de ruptura y en la reducción del Work Index dela molienda con bolas, debido a la generación de micro-fracturas. También con esta tecnología se elimina el gastofracturas. También con esta tecnología se elimina el gastode medios de molienda que se tiene en la molienda SAG.

� Ventaja 2: Distribución de tamaños amplia y con mayor cantidadde partículas finas

� El HPGR produce una distribución de tamaño de partículasmás amplia, y con una mayor cantidad de partículas finas,que la distribución producida por un triturador terciario (porejemplo, un chancador de cono).


� Ventaja 3: Creación de micro-fisuras en las partículas

� Ventaja 4: Disminución del Work Index en las etapasposteriores de molienda con bolas

� Durante el proceso de aplicación de la tecnología HPGR, segeneran micro-rupturas entre las partículas, lo que da comoresultado una reducción del Índice de Bond en las etapasresultado una reducción del Índice de Bond en las etapassiguientes de molienda con bolas. Para la mayor parte delos minerales esta reducción oscila entre 10-25%.


� Ventaja 5: Tratamiento de minerales con un cierto grado de humedad

� La alimentación de un HPGR debe contener preferentemente uncierto grado de humedad, lo que ayuda a generar una superficieautógena de desgaste competente. Por lo general, la molienda conHPGR facilita el procesamiento de minerales relativamentehúmedos. En algunos casos los minerales contienen una humedadde hasta 10%.de hasta 10%.

� Ventaja 6: Bajo consumo específico de energía.

� La cantidad de energía consumida al emplear la tecnología HPGR,es considerablemente menor que la consumida en otros procesosde molienda. Para la mayor parte de los minerales, el consumoespecífico de energía oscila entre 0,8 - 3,0 kWh/t. Cuando se creaun vínculo con procesos posteriores se alcanzan reduccionesgenerales de energía en los procesos de molienda de hasta 40%.


� Ventaja 7: Menor sensibilidad a la variación del mineral

� A diferencia de las operaciones con molino SAG, el HPGR puede manejar un cambio en la dureza del mineral, con poco efecto sobre el rendimiento de conminución.

� Ventaja 8: Mejores rendimientos en el tratamiento del � Ventaja 8: Mejores rendimientos en el tratamiento del

mineral

� Debido a que los HPGR generan partículas con micro-fisuras, se produce un mejoramiento en el rendimiento de los procesos de lixiviación y flotación.

DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA CHANCADOR DE CONO – HPGR (KHD

Humboldt Wedag, 2010)

CURVAS DE DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA DE HPGR PRODUCTOS DEL CENTRO Y BORDE DE

LOS RODILLOS (Torres, 2010)

PRESIÓN MEDIA A LO ANCHO DEL RODILLO (Victoria Herman, Metso Minerals Industries Inc., USA)

� Entre 25 mm a 75 mm zona de alta presión (óptima presión, mayor desgaste de los rodillos). Desde 0 a 25 mm y entre 75 a 100 mm zona de baja presión (producto grueso).

� El perfil de presión a través del rodillo muestra una reducción de la presión hacia los bordes del rodillo, lo que lleva a problemas de rendimiento de la trituración.

REDUCCIÓN DEL WORK INDEX DESPUÉS DEL HPGR (Stephenson, 1997; Valery and Jankovic, 2004)

COMPARACIÓN CIRCUITO SAG Y CIRCUITO HPGR AHORRO EN ENERGÍA EN LA CONMINUCIÓN (Rosario and Hall, 2010)

COMPARACIÓN CIRCUITO SAG Y CIRCUITO HPGR AHORRO EN ENERGÍA EN EL CIRCUITO

COMPLETO (Rosario and Hall, 2010)

RESULTADOS DE PRUEBAS DE LIXIVIACIÓN EN COLUMNAS CON MENA DE ORO SILÍCICO HPGR VERSUS CHANCADOR CONVENCIONAL (Patzelt et

al., 1995)

RESULTADOS DE LA LIXIVIACIÓN DE UNA MENA DE ORO SILÍCICO DE NEVADA - USA (Patzelt et al., 1995)

� En la figura se observa que al usar HPGR se produce un mejoramiento de la lixiviación de oro en las diferentes fracciones de tamaño, especialmente en las fracciones gruesas.

COMPARACIÓN DE LA CINÉTICA DE LIXIVIACIÓN DE COBRE CHANCADOR DE CONO CONVENCIONAL VERSUS

HPGR (Baum and Ausburn, 2011)

RESULTADOS DE FLOTACIÓN DE COBRE (Smit, 2005)

� La figura muestra los resultados de recuperación versus ley en la flotación de mineral de cobre utilizando HPGR con diferentes presiones y conminución convencional.

DESVENTAJAS DE LOS HPGR

� Desventaja 1: Mayores costos de capital. Circuitos máscomplejos

� Los circuitos con HPGR son más complejos. Con el HPGRhay dos etapas más de chancado, después está el manejode materiales y las instalaciones que en general son unpoco más grandes que las del molino SAG. El HPGR estápoco más grandes que las del molino SAG. El HPGR estálimitado por el tamaño de la alimentación (50 mm), razón porla cual opera en una etapa de chancado terciario o etapacuaternaria.

� Desventaja 2: Complejidad del sistema de transporte delmineral

� Al parecer, la principal desventaja que presentan loscircuitos de molienda con HPGR está relacionada con lacomplejidad del sistema de transporte de mineral, el queconsidera varias correas para el manejo de los distintosflujos y sistemas captadores de polvo en sus traspasos.

DESVENTAJAS DE LOS HPGR

� Desventaja 3: Humedad muy alta en la alimentación � Materiales con una alta humedad pueden producir un bajo

rendimiento y mayores tasas de desgaste en los rodillos. Cuando el material tiene mucha humedad se complica la generación de capas autógenas en la superficie de los rodillos lo cual puede disminuir notoriamente la vida de los rodillos, ya que no cuentan con la protección deseada. Es decir, se podría producir un “lavado” de la capa autógena y un desgaste acelerado de los rodillos. de la capa autógena y un desgaste acelerado de los rodillos.

� Desventaja 4: Incapacidad para manejar minerales arcillosos pegajosos � Los molinos HPGR son incapaces de procesar minerales de

arcillas pegajosas, debido al deslizamiento de los rodillos, la reducción del rendimiento y la producción de queques excesivamente grandes y competente. Aunque ésta es una situación que se presenta actualmente, se está trabajando e investigando en el diseño de circuitos para manejar estos minerales.

LA SUPERFICIE DE LOS RODILLOS

� Se tuvieron que realizar muchos esfuerzos para alcanzartiempos de vida razonables para los componentes de desgastey proveer a los HPGR disponibilidades mayores a 94%, para suaceptación definitiva en la industria de la minería del cobre y deloro.

� KHD desarrolló y patentó los rodillos de estoperoles, los cuales� KHD desarrolló y patentó los rodillos de estoperoles, los cualesproporcionan una vida útil más prolongada debido a unasuperficie de desgaste más resistente y a la inserción de unacapa de desgaste autógena.

� Köppern patentó la superficie contra el desgaste denominadaHEXADUR que combina alta resistencia al desgaste con grantenacidad contra la fractura.

LOS REVESTIMIENTOS EN LOS HPGR

� El éxito que tiene la aplicación de los HPGR en la minería del cobre, con rocas altamente abrasivas, está en la incorporación de insertos de acero carbono-tungsteno en el revestimiento del rodillo, aumentando su duración.

� Existen diferentes superficies de revestimientos para rodillos: � •Welded� •Welded� •Chevron� •Studded� •HEXADUR.

� En rocas abrasivas, se opta por escoger la superficie tachonada (studded), que es fabricada por KHD y Polysius, o la superficie HEXADUR, la cual es fabricada por la Köppern.

LOS REVESTIMIENTOS EN LOS HPGR

HEXADUR Welded Chevron Studded

VIDA ÚTIL DE LOS REVESTIMIENTOS

� En el caso de la superficie HEXADUR, los fabricantesaseguran una vida útil de hasta 25.000 horas al operarcon rocas abrasivas.

� El fabricante KHD presenta las siguientes horas de vidaútil (mínima y máxima) de los revestimientos tachonadosde los rodillos de HPGR:� •Mineral de hierro: 14.000-36.000� •Mineral de hierro: 14.000-36.000� •Mineral de hierro: 6.000-17.000� •Mineral de oro: 4.000-6.000� •Roca kimberlita: 4.000-7.000� •Mineral de fosfato: 6.000-12.000

� Los valores máximos en la vida útil de los rodillos sealcanzan aplicando soldadura de mayor resistencia en losespacios disponibles debido al desgaste de los cilindros.

VIDA ÚTIL DE LOS REVESTIMIENTOS EJEMPLO: MINA LOS COLORADOS� En la Planta de la mina Los Colorados en Chile (hierro), la vida

útil del revestimiento no superaba las 8.000 horas.

� Se consiguió aumentar la vida útil de los rodillos usados hasta12.000 horas, soldando los mismos patrones de dibujo delrevestimiento con un tipo de soldadura de mayor resistencia.

� Actualmente el molino HPGR se comporta como se esperaba� Actualmente el molino HPGR se comporta como se esperabaen términos de tonelaje tratado y consumo específico deenergía (0,9 kWh/t).

SUPERFICIE AUTÓGENA EN EL RODILLO (Van der Meer and Maphosa, 2011; Morley,

2010)� La inserción de una capa de desgaste autógena suele evitar el choque

directo de las rocas de mayor tamaño sobre la superficie del rodillo, además de proteger contra el movimiento abrasivo del material alimentado, paralelo a la superficie del rodillo. Por esta razón, el desgate se aplica principalmente en los estoperoles de metal duro que son más resistentes.

� •En las imágenes se observa la capa autógena compacta que se ubica � •En las imágenes se observa la capa autógena compacta que se ubica entre los estoperoles de la superficie del rodillo, protegiéndolo contra el desgaste.

PERFIL DE DESGASTE DEL RODILLO (Van der Meer and Maphosa, 2011)

� Análisis del perfil típico del desgaste del rodillo en operaciones de mineral grueso.

� En Los Colorados/CMH (mineral de hierro) se midieron 58 posiciones en 4 localizaciones sobre el rodillo. La imagen muestra el progreso de desgaste de la superficie, expresada en milímetros de profundidad, en todo el ancho del rodillo.

CIRCUITO DE CHANCADO EN 3 ETAPAS PARA MOLIENDA UNITARIA

CIRCUITO DE CHANCADO EN 3 ETAPAS PARA MOLIENDA DE BOLAS

La adición de agua en el circuito de la figura se realiza con fines demejorar la eficiencia de clasificación del harnero al controlar elmaterial particulado en suspensión y al desaglomerar el productodel HPGR.

CERRO VERDE – PERÚ PLANTA DE CONCENTRACIÓN DE Cu-Mo (Vanderbeek et al.,

2006)

� La puesta en marcha se llevó a cabo a fines del año 2006. Amediados del año 2007 la planta ya había alcanzado sucapacidad de diseño de 108.000 tpd y pocos meses después laplanta operaba con capacidades superiores a la del diseño.

� •El circuito consiste de 4 HPGR de 2,4 m de diámetro x 1,65 mde ancho que trabajan en circuito cerrado con harnerosde ancho que trabajan en circuito cerrado con harnerosvibratorios en húmedo de 3m x 7,3m.

NEWMONT BODDINGTON – AUSTRALIA APLICACIÓN DE LOS HPGR EN MINERÍA DEL ORO

(Hart et al., 2011)

� •El proyecto de oro Newmont Boddington en Australia tiene unacapacidad de diseño de 105.000 tpd de mineral de oro grueso.

� •El circuito de conminución consiste de dos chancadores giratoriosprimarios, seis chancadores de cono secundarios MP 1000, cuatroHPGR de 2,4 m x 1,65 m (D x L), y cuatro molinos de bolas de 7,9 m x13,4 m (D x L).

LOS COLORADOS - CMH (CHILE) APLICACIÓN DE LOS HPGR EN MINERÍA DEL HIERRO (Van der Meer

and Maphosa, 2011)

EL HPGR EN ETAPA CUATERNARIA PARA MEJORAR LA CAPACIDAD DE TRATAMIENTO DE

LA MOLIENDA CON BOLAS

� En la figura se presenta una alternativa para el circuito de conminución utilizando al HPGR como equipo de chancado cuaternario, aumentando la fineza del material que alimenta el molino de bolas.

MINA GRASBERG – INDONESIA MINA Cu-Au

� El circuito consiste de 2 HPGR de 2,0 m de diámetro x 1,5 m de anchoen etapa de chancado cuaternario.

� Se puede destacar lo siguiente: a) Los HPGR entregan unaalimentación más fina a la etapa de molienda y dan flexibilidad a laplanta; b) Aumentan la capacidad a través del molino de bolas, conigual tamaño para flotación; c) Bajos costos de capital comparados conla opción del molino de bolas.la opción del molino de bolas.

EL HPGR INSTALADO EN EL CIRCUITO SAG

� El chancador de pebbles se emplea típicamente en circuitos cerrados con molinos SAG. Los HPGR pueden ser alimentados por el chancador de pebbles, esto permite que el molino SAG opere en circuito abierto.

PEÑASQUITO – MÉXICO APLICACIÓN DE LOS HPGR EN MINERÍA DEL ORO Y PLATA (Dixon et al.,

2010)

� El yacimiento el Peñasquito de Goldcorp Inc, es la mayor mina a rajoabierto de México. La planta a plena capacidad producirá anualmente500.000 onzas de oro y 31 millones de onzas de plata. El Peñasquitoutiliza tecnología HPGR para tratar el producto del chancador depebbles en el circuito del molino SAG. El objetivo es mejorar elrendimiento del circuito de conminución reduciendo el tamaño delproducto del chancador de pebbles.producto del chancador de pebbles.

¿CUÁLES SON LOS ACTUALES DESAFÍOS EN LA TECNOLOGÍA HPGR?

� Mejorar los tiempos de vida útil de los rodillos al desgaste, demodo que en el futuro se puedan reducir aún más los costos deoperación.

� Determinar las mejores condiciones en las cuales los circuitosHPGR sean más rentables comparados con los circuitosconvencionales.convencionales.

� Llegar a tener diagramas de proceso con HPGR másventajosos, así como encontrar la disposición más adecuada delos equipos en la planta que permitan reducir los costos deinversión.

� Tratar minerales arcillosos en molinos HPGR sigue siendo undesafío para esta tecnología.

CLASIFICACIÓN

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

Education

Proceso mineralurgico unidad iii molienda clasificacion