INGENIERÍA MATALURGICA Y DE MATERIALES

TEMA: POSTULADOS TEORICOS EN CONMINUCIÓN

CATEDRA: PREPARACIÓN MECANICA DE MINERALES

CATEDRATICO: ING. CÉSAR BASURTO CONTRERAS

INTEGRANTES: ACUÑA FLORES, SANDRA CORILLOCLLA ROMERO, NILS L. CURASMA VILLALVA, RODY W. ENRIQUEZ VILLA, IVAN FLORES BONIFACIO, OLIVER

CONMINUCIÓN DE MINERALES

NILS

Conminución es un término general utilizado para indicar la reducción de tamaño de un material y que puede ser aplicado sin importar el mecanismo de fractura involucrado. La importancia de la conminución y de las operaciones unitarias relacionadas, radica especialmente:

• Altos costos de operación • Altos costos capital.

23

9

9 39

15

23

27

15

55

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PLANTA DE SULFUROS AREA DE MOLIENDA

M olienda C h a n ca do Flotación R ela ves S erv icios Esp. y filtrado Administración

Energía BolasMantención

Revestimiento Mano de Obra

OBJETIVOS MAS RESALTANTES DE LA CONMINUCIÓN:

Producir partículas de tamaño y forma para su utilización directa.

Liberar los materiales valiosos de la ganga de modo que ellos puedan ser concentrados.

DENTRO DE LA COMINMINUCIÓN ESTA

INCLUIDOCHANCADO O TRITURACIÓN MOLIENDA

GRIZZLY ESTACIONARIO

CHANCADORA DE MANDIBULAS

CEDAZO VIBRATORIO

CHANCADORA CONICA STD

ALIMENTO

ETAPA DE CHANCADO

ETAPA DE MOLIENDA

CASCADA

CATARATA

ON

TEORIAS CLASICAS DE LA CONMINUCIÓN

Es la relación entre la energía consumida y el grado de reducción de tamaño obtenido. Se han propuesto varias teorías pero ninguna de ellas es enteramente satisfactoria.

Todas las teorías de conminución suponen que el material es frágil de modo que no se absorbe energía en procesos como elongación y deformación.

RODY

a).- Postulado de RITTINGER (1867) (Primera Ley de la Conminución) 

Establece que la energía consumida en la reducción del tamaño es proporcional a la nueva superficie producida, el área superficial de un peso conocido de partículas de diámetro uniforme es inversamente proporcional al diámetro.

Este postulado considera solamente la energía necesaria para producir la ruptura de cuerpos sólidos ideales (homogéneos, isotrópicos y sin fallas), una vez que el material ha alcanzado su deformación crítica o límite de ruptura.

Donde: ÊR = Energía específica de conminución (kWh/ton). KR = Constante de Rittinger. P80 = Tamaño del 80% acumulado pasante en el producto. F80 = Tamaño del 80% acumulado pasante en la alimentación.

Aún cuando el postulado de Rittinger carece de suficiente respaldo experimental, se ha demostrado en la práctica que dicha teoría funciona mejor para la fracturación de partículas gruesas, es decir, en la etapa de chancado del material.

b).- Postulado de KICK (1885) (Segunda Ley de la Conminución)

Dice que el trabajo requerido o que la energía necesaria es proporcional a la reducción en el volumen de las partículas.

Esto significa que iguales cantidades de energía producirán iguales cambios geométricos en el tamaño de un sólido. Kick consideró que la energía utilizada en la fractura de un cuerpo sólido ideal (homogéneo, isotrópico y sin fallas), era sólo aquella necesaria para deformar el sólido hasta su límite de ruptura; despreciando la energía adicional para producir la ruptura del mismo.

IVAN

Donde: ÊK = Energía específica de conminación (kWh/ton). KK = Constante de Kick. P80 = Tamaño del 80% acumulado pasante en el producto. F80 = Tamaño del 80% acumulado pasante en la alimentación.

Aún cuando el postulado de Kick carece de suficiente respaldo experimental; se ha demostrado en la práctica, que su aplicación funciona mejor para el caso de la molienda de partículas finas.

c).- Postulado de BOND (1952) (Tercera Ley de la Conminación)

La energía consumida para reducir el tamaño 80% de un material, es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tamaño 80%; siendo éste último igual a la abertura del tamiz (en micrones) que deja pasar el 80% en peso de las partículas.

Bond definió el parámetro KB en función del Work Índex WI (índice de trabajo del material), que corresponde al trabajo total (expresado en [kWh/ton. corta]), necesario para reducir una tonelada corta de material desde un tamaño teóricamente infinito hasta partículas que en un 80% sean inferiores a 100 [μm].

SANDRA

Donde: ÊB = Energía específica de conminación (kWh/ton). WI = Índice de trabajo (kWh/ton. corta). P80 = Tamaño del 80% acumulado pasante en el producto. F80 = Tamaño del 80% acumulado pasante en la alimentación.

El parámetro WI depende tanto del material (resistencia a la conminución) como del equipo de conminución utilizado, debiendo ser determinado experimentalmente para cada aplicación requerida. También representa la dureza del material y la eficiencia mecánica del equipo.

Durante el desarrollo de su tercera teoría de la conminución, Fred Bond consideró que no existían rocas ideales ni iguales en forma y que la energía consumida era proporcional a la longitud de las nuevas grietas creadas.

EL TEST DE BOND TIENE 3 GRANDES VENTAJAS:

• Existe una gran cantidad de datos disponibles.

• Funciona bien para cálculos iniciales.

• Alternativa simple para medir la eficiencia mecánica de equipos de conminución.

d).-POSTULADO DE CHARLES WALKER

La definición del índice de trabajo fue establecida por Bond en el año 1952, y ya en 1957, Charles propuso una relación generalizada de “energía v/s tamaño” que engloba las tres leyes anteriores de la conminución (Rittinger, Kick y Bond). Previo a dicha publicación (1937), Walker había propuesto una ecuación diferencial empírica similar a la de Charles , recibiendo así esta nueva teoría con el nombre de “postulado de Charles Walker”.

OLIVER

De cuerdo con dichos autores, la ley general que relaciona el consumo de energía especifica en la Conminución con la reducción de tamaño de las partículas, puede expresarse a través de la siguiente ecuación diferencial empírica:

que establece que el consumo diferencial de energía especifica (dÊ ) requerido para producir un cambio infinitesimal de tamaño [d (d)] en el tamaño (d) de una partícula, es directamente proporcional a dicha variación infinitesimal de tamaño [d(d)] e inversamente proporcional al tamaño de la partícula elevada a un exponente empírico “n”.

El segundo miembro tiene signo negativo, por que representa la energía de resistencia a la fractura ofrecida por las partículas, frente a un esfuerzo externo.Las constantes “C” y “n” de la ecuación, dependen tanto del material como del equipo de conminución.Charles demostró que las tres leyes de la conminución (Rittinger, Kick y Bond), anteriormente propuestas, eran casos particulares de la ecuación (2.28) para valores de “n” equivalentes a 2, 1 y 1,5 respectivamente. De igual forma, demostró que el parámetro “n” era función tanto del material como del equipo de conminución (es decir, de la forma como se realiza el proceso de reducción de tamaño).