MOLINOS DE MOLINOS DE BOLASBOLAS

IntroduccionIntroduccion

En términos de ingeniería, con frecuencia resolvemos de un En términos de ingeniería, con frecuencia resolvemos de un

modo mecánico, siguiendo costumbres y pautas establecidas modo mecánico, siguiendo costumbres y pautas establecidas

técnicamente reconocidas y aceptadas, sin un estudio minucioso técnicamente reconocidas y aceptadas, sin un estudio minucioso

del problema -sin contemplar los alrededores- tal y como recoge del problema -sin contemplar los alrededores- tal y como recoge

un refrán viejo y sabio, “Los árboles no nos dejan ver el bosque”.un refrán viejo y sabio, “Los árboles no nos dejan ver el bosque”.

La evolución de los circuitos de molienda, hasta llegar a los La evolución de los circuitos de molienda, hasta llegar a los

actuales, ha sido relativamente rápida durante los últimos 50 actuales, ha sido relativamente rápida durante los últimos 50

años, y ahora posiblemente estamos llegando al final de la años, y ahora posiblemente estamos llegando al final de la

escalada de tamaño de los molinos y sus equipos auxiliares escalada de tamaño de los molinos y sus equipos auxiliares

como bombas centrífugas e hidrociclones. El trabajo que se como bombas centrífugas e hidrociclones. El trabajo que se

presenta a continuación da un repaso de los circuitos de presenta a continuación da un repaso de los circuitos de

molienda, formados pormolienda, formados por molinos y clasificadores.molinos y clasificadores.

Molino RotatorioMolino Rotatorio

Un molino rotatorio es un tambor cilíndrico horizontal, Un molino rotatorio es un tambor cilíndrico horizontal, cargado en un 50 % des su volumen con barras de acero, cargado en un 50 % des su volumen con barras de acero, bolas de acero o trozos de roca. Dentro de esta masa bolas de acero o trozos de roca. Dentro de esta masa rotatoria de ejes. Bolas o guijarros, se alimenta rotatoria de ejes. Bolas o guijarros, se alimenta continuamente:continuamente:

1.1. Material nuevo proveniente de la planta de chancado.Material nuevo proveniente de la planta de chancado.

2.2. Carga de retorno, de arena sedimentada, lo cual proviene Carga de retorno, de arena sedimentada, lo cual proviene de los aparatos de clasificación en el circuito de molienda.de los aparatos de clasificación en el circuito de molienda.

3.3. Agua suficiente para formar la masa de una plasticidad Agua suficiente para formar la masa de una plasticidad adecuada, de manera que la mezcla fluya bajo una ligera adecuada, de manera que la mezcla fluya bajo una ligera cabeza hidráulica, hacia el extremo de descarga del cabeza hidráulica, hacia el extremo de descarga del molino.molino.

Forros de MolinoForros de Molino

Howes, puntualiza que los forros afectan Howes, puntualiza que los forros afectan las características de molienda de un las características de molienda de un molino en dos maneras.molino en dos maneras.

Primero, por el espacio muerto que ellos Primero, por el espacio muerto que ellos ocupan dentro del casco del molino; este ocupan dentro del casco del molino; este espacio podría ser ocupado por mineral y espacio podría ser ocupado por mineral y medios de molienda.medios de molienda.

Segundo, los forros controlan la acción de Segundo, los forros controlan la acción de molienda de los propios medios de molienda de los propios medios de molienda.molienda.

Parámetros de moliendaParámetros de molienda

Hay mucha variables que se deben considerar Hay mucha variables que se deben considerar cuando se efectúa un estudio de molienda; entre cuando se efectúa un estudio de molienda; entre las más importantes se tiene:las más importantes se tiene:

1.1. Disposición o arreglo de la alimentación.Disposición o arreglo de la alimentación.2.2. Tamaño de partícula del alimento.Tamaño de partícula del alimento.3.3. Medios de molienda – material, forma, tamaño y Medios de molienda – material, forma, tamaño y

cantidad de bolas.cantidad de bolas.4.4. Tamaño del molino, velocidad y consumo de Tamaño del molino, velocidad y consumo de

potencia.potencia.5.5. Consumo de forros y bolas.Consumo de forros y bolas.6.6. Radio sol/liq. en el circuito.Radio sol/liq. en el circuito.

Alimento al MolinoAlimento al Molino

El alimento en un molino, usualmente El alimento en un molino, usualmente es formado de dos componentes (en es formado de dos componentes (en operaciones de circuito cerrado). operaciones de circuito cerrado). Alimento fresco que es adicionado Alimento fresco que es adicionado directamente de las tolvas de finos, y directamente de las tolvas de finos, y por otro lado, partículas de arena que por otro lado, partículas de arena que retorna de la clasificación de la retorna de la clasificación de la descarga del molino, en un descarga del molino, en un clasificador o hidrociclón. clasificador o hidrociclón.

Tamaño del AlimentoTamaño del Alimento

El producto de la chancadora, que se El producto de la chancadora, que se alimenta a la unidad de molienda debe ser alimenta a la unidad de molienda debe ser tan uniforme en calidad como sea posible; tan uniforme en calidad como sea posible; esto es, del tamaño ideal para maximizar el esto es, del tamaño ideal para maximizar el tonelaje.tonelaje.

De igual importancia, es el hecho de tener De igual importancia, es el hecho de tener el alimento al molino tan semejante o el alimento al molino tan semejante o aproximado al tamaño optimo como sea aproximado al tamaño optimo como sea posible; esto ayuda a la obtención de un posible; esto ayuda a la obtención de un mínimo consumo de potencia para chancar mínimo consumo de potencia para chancar y moler.y moler.

Medios de MoliendaMedios de Molienda La composición de la carga de medios de La composición de la carga de medios de

molienda (bolas), es la variable simple más molienda (bolas), es la variable simple más importante en el circuito de molienda; importante en el circuito de molienda; Asimismo, el tamaño, densidad, forma, dureza, Asimismo, el tamaño, densidad, forma, dureza, tenacidad y cantidad de medios o bolas, tiene tenacidad y cantidad de medios o bolas, tiene marcados efectos sobre la molienda.marcados efectos sobre la molienda.

La forma delos medios de molienda es La forma delos medios de molienda es importante en dos maneras:importante en dos maneras:

Primero.- puede ayudar a manipular la carga a la Primero.- puede ayudar a manipular la carga a la vez que le da máxima movilidad.vez que le da máxima movilidad.

Segundo.- su área superficial es muy importante Segundo.- su área superficial es muy importante para la producción de tamaños finos.para la producción de tamaños finos.

Tamaño del Molino, Velocidad Tamaño del Molino, Velocidad y Potenciay Potencia

Si se opera un molino a una velocidad Si se opera un molino a una velocidad suficientemente alta, las bolas se adherirán en suficientemente alta, las bolas se adherirán en capas concéntricas dentro del casco y no habría capas concéntricas dentro del casco y no habría molienda. La velocidad a la cual ocurre este molienda. La velocidad a la cual ocurre este centrifugado de las capas exteriores, se le centrifugado de las capas exteriores, se le denomina Velocidad Critica y se expresa por:denomina Velocidad Critica y se expresa por:

N = N = 76.63 76.63 √ √D-dD-d

Donde, Donde, N = R.P.M. del Molino.N = R.P.M. del Molino. D = diámetro interior del molino con D = diámetro interior del molino con

forros.forros. d = diámetro dela bola mas granded = diámetro dela bola mas grande

Potencia necesaria para la Potencia necesaria para la molienda húmeda en un molino molienda húmeda en un molino

de bolas de descarga por rebosede bolas de descarga por rebose

Se emplea la siguiente relación : Se emplea la siguiente relación : Kwb = 4.879 DKwb = 4.879 D0.30.3 (3.2 – 3 Vp) fVc ( 1 - (3.2 – 3 Vp) fVc ( 1 - 0.1___ 0.1___ ) + ) +

SsSs (2 (2 99 -10 fVc) -10 fVc) Donde : Donde : Kwb :Kwb : Kw / TM de bolas Kw / TM de bolas D :D : diámetro del molino el interior de los revestimientos en diámetro del molino el interior de los revestimientos en

(m).(m). Vp :Vp : fracción del volumen del molino cargado de bolas (45) fracción del volumen del molino cargado de bolas (45) fVc :fVc : fracción de la velocidad crítica fracción de la velocidad crítica Ss :Ss : factor del tamaño de las bolas (KW / TM de bolas) factor del tamaño de las bolas (KW / TM de bolas)

Consumo de ForrosConsumo de Forros

El material de los forros es usualmente acero al El material de los forros es usualmente acero al manganeso, para los molinos de barras y aquellos manganeso, para los molinos de barras y aquellos molinos de bolas, que usan bolas mayores que molinos de bolas, que usan bolas mayores que dos pulgadas. Con tamaños de bolas mas dos pulgadas. Con tamaños de bolas mas pequeños, se usan forros de fierro fundido pequeños, se usan forros de fierro fundido templado o forros de aleaciones de acero tal templado o forros de aleaciones de acero tal como el “Nihard”.como el “Nihard”.

Para condiciones promedio de operación, el Para condiciones promedio de operación, el desgaste de forros oscilara desde 0.25 a 0.35 lbs. desgaste de forros oscilara desde 0.25 a 0.35 lbs. Por tonelada de mineral molido, lo cual a un costo Por tonelada de mineral molido, lo cual a un costo de 30 centavos por libra de forro, equivale a 7 u 8 de 30 centavos por libra de forro, equivale a 7 u 8 centavos por tonelada de mineral molidocentavos por tonelada de mineral molido

Consumo de BolasConsumo de Bolas

Las bolas de acero forjado, en servicio Las bolas de acero forjado, en servicio primario, muestran un rango de desgaste de primario, muestran un rango de desgaste de 1.0 a 1.5 lbs. Por tonelada, mientras que en 1.0 a 1.5 lbs. Por tonelada, mientras que en servicio secundario, el consumo reporta servicio secundario, el consumo reporta alrededor de 1.5lbs por tonelada de mineral. alrededor de 1.5lbs por tonelada de mineral. El consumo total promedio, bolas en El consumo total promedio, bolas en molienda primaria y bolas en secundaria molienda primaria y bolas en secundaria estará generalmente en el rango de 2.5 a estará generalmente en el rango de 2.5 a 3.0 lbs. Por tonelada de mineral, para 3.0 lbs. Por tonelada de mineral, para minerales de dureza media. Los precios de minerales de dureza media. Los precios de bolas varían de 6 a 9 centavos por libra, bolas varían de 6 a 9 centavos por libra, dependiendo del tamaño.dependiendo del tamaño.

Relación Sólido-LíquidoRelación Sólido-Líquido

Con el objeto de hacer más eficiente el uso de Con el objeto de hacer más eficiente el uso de molinos rotatorios para moler un mineral, las molinos rotatorios para moler un mineral, las partículas minerales deben formar un partículas minerales deben formar un recubrimiento sobre los medios y los forros; Al recubrimiento sobre los medios y los forros; Al mismo tiempo, la pulpa debe ser mismo tiempo, la pulpa debe ser suficientemente fluída para deslizarse a través suficientemente fluída para deslizarse a través del molinodel molino

Si la pulpa llega a ser demasiado diluida, o sea Si la pulpa llega a ser demasiado diluida, o sea que contengan mucho agua, se produciría el que contengan mucho agua, se produciría el asentamiento y centrifugado de las partículas asentamiento y centrifugado de las partículas mas gruesas y a la vez, se reduciría mas gruesas y a la vez, se reduciría enormemente el recubrimiento de las partículas enormemente el recubrimiento de las partículas sobre los mediossobre los medios

Molienda AutógenaMolienda Autógena

En años recientes se ha centrado una En años recientes se ha centrado una considerable atención en la molienda considerable atención en la molienda autógena o automolienda. La autógena o automolienda. La molienda autógena se describe como molienda autógena se describe como aquella molienda en la que no se aquella molienda en la que no se usan medios de molienda de acero usan medios de molienda de acero ( bolas o ejes), sino el mismo ( bolas o ejes), sino el mismo material que esta siendo molido, o material que esta siendo molido, o de lo contrario, rocas que se extraen de lo contrario, rocas que se extraen del mismo deposito de explotación.del mismo deposito de explotación.

Proceso mediante el cual se reduce el tamaño del material mineralizado a menos de 0,2 milímetros, de manera que sea adecuado para la flotación, reacciones químicas, cocción, etc.

Al material mineralizado que viene de la planta de chancado se le agrega agua y algunos reactivos y se lleva a los molinos de barra y de bolas. Los molinos giran y las barras o bolas muelen el material.

MOLIENDA

MOLINO DE BOLASMOLINO DE BOLASLa molienda es la última etapa del proceso de La molienda es la última etapa del proceso de conminución, en esta etapa las partículas se conminución, en esta etapa las partículas se reducen de tamaño por una combinación de reducen de tamaño por una combinación de

impacto y abrasión ya sea en seco o como una impacto y abrasión ya sea en seco o como una suspensión en agua pulpa. suspensión en agua pulpa.

La molienda se realiza en molinos que giran La molienda se realiza en molinos que giran alrededor de su eje horizontal y que contienen alrededor de su eje horizontal y que contienen

una carga de cuerpos sueltos de molienda una carga de cuerpos sueltos de molienda conocidos como medios de molienda , los conocidos como medios de molienda , los

cuales están libres para moverse a medida que cuales están libres para moverse a medida que el molino gira produciendo la conminución de el molino gira produciendo la conminución de

las partículas de mena. las partículas de mena. 

Es importante destacar que la molienda es la operación más intensiva en energía del procesamiento del mineral.

Cilindro metálico cuyas paredes están reforzadas con material fabricado en aleaciones de acero al manganeso. Estas molduras van apernadas al casco del molino y se sustituyen cuando se gastan. El molino gira y la molienda se realiza por efecto de la bolas de acero al cromo o manganeso que, al girar con el molino, son retenidas por las ondulaciones de las molduras a una altura determinada, desde donde caen pulverizando por efecto del impacto el material mineralizado mezclado con agua.

MOLINO DE BOLAS

SIMULACION DEL PROCESO DE MOLIENDA

SIMULACION DEL PROCESO DE MOLIENDA

PARTES PRINCIPALES DE UN PARTES PRINCIPALES DE UN MOLINOMOLINO

Trunnion de alimentación

Es el conducto para la entrada de carga impulsada por la cuchara de alimentación.

Chumaceras

Se comporta como soporte del molino y la vez la base sobre la que gira el molino.

Piñón y catalina

Son los engranajes que sirven como mecanismo de transmisión de movimiento.

Cuerpo o Casco del molino o Shell

El casco del molino está diseñado para soportar impactos y carga pesada, es la parte más grande de un molino y está construido de placas de acero forjadas y soldadas.

Forros o ChaquetasSirven de protección del casco del molino, resiste al impacto de las bolas así como de la misma carga, los pernos que los sostienen son de acero de alta resistencia a la tracción forjados para formarle una cabeza cuadrada o hexagonal, rectangular u oval y encajan convenientemente en las cavidades de las placas de forro.

Trunnion de descargaEs el conducto de descarga del mineral en pulpa, por esta parte se alimenta las bolas, sobre la marcha.

Ventana de inspección

Cuerpos trituradores estos se desgastan por abrasión, impacto y en ciertas aplicaciones metalurgistas por corrosión.

Rejillas de los molinosDestinados a retener los cuerpos trituradores y los trozos de mineral grueso, durante el traslado del mineral molido a los dispositivos de descarga.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN

La finalidad de la lubricación es evitar el contacto de metal a metal, traería como consecuencia la formación de limaduras y finalmente la ruptura o en todo caso llegase a fundir valiosas piezas del molino.

Se lubrica constantemente el piñón y la catalina que son los engranajes dentados de la transmisión del molino.

SISTEMA DE CALENTAMIENTO O ENFRIAMIENTO

En los molinos no existe un sistema de calentamiento pero si se puede existir de enfriamiento, este puede estar ubicado en las chumaceras que se calientan constantemente debido a la rotación que realizara el molino y al peso que soporta.

Para que la molienda sea racional y económica hay que considerar 3 factores fundamentales que influyen en los resultados y son:

• La carga del mineral• Alimentación de agua• Medios de molienda

Las variables de molienda se controla por:

• Sonido de las bolas• Densidad del motor• Amperímetro del motor

VARIABLES OPERACIONALES DE UN MOLINO DE BOLAS

FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE MOLIENDA

El exceso de agua en el molino

• Molienda gruesa • Aumento de costo de producción• Densidad baja• Menor eficiencia del molino• Bajo tonelaje del molino• Excesivo consumo de bolas y chaquetas o revestimiento• Paradas obligadas del molino por pernos flojos, rupturas de pernos, caída de chaquetas o revestimiento interiores del molino.• Costo de molienda altos

La sobre carga del molino puede ser debida por las La sobre carga del molino puede ser debida por las causas siguientes:causas siguientes:

Falta de agua en un molinoFalta de agua en un molino Mala regulación del tonelajeMala regulación del tonelaje SobrecargasSobrecargas Exceso de carga en el molinoExceso de carga en el molino

Falta de agua en el molino

• La falta de agua en un molino ocasiona.• Molienda gruesa y mala.• Paradas obligatorias del molino.• Densidad elevada.• Molienda deficiente por que el barro se pega a las bolas amortiguando los golpes.• Perdidas de tonelaje en el molino.

•Paradas innecesarias del molino•Mal funcionamiento de las fajas de alimentación.•Fajas de alimentación descentradas•Polines trabados en fajas de alimentación•Swtchs electrónicos flojos en las fajas de alimentación•Deficiente alimentación debido a continuos atoros en los chutes.

LAS PÉRDIDAS DE TONELAJE EN EL MOLINO SON OCASIONADAS

•El eje del motor deberá estar bien nivelado.•El acoplamiento del eje del motor eléctrico con el eje del piñón dentado deberá estar bien alineado.•La rueda o catalina dentada deberá estar bien centrada y concéntrica.•Los dientes de los engranajes de la transmisión del movimiento del molino deberán tener una tolerancia correcta de contacto.•Los pernos, tuercas, chavetas y todo material que sujeta los engranajes dentados, deberá estar revisados.

MONTAJE DE LOS MOLINOS

ConclusionConclusion Hace tan sólo pocas décadas, los circuitos de Hace tan sólo pocas décadas, los circuitos de

molienda eran bien abiertos, sin clasificación, o molienda eran bien abiertos, sin clasificación, o bien en caso de ser cerrados, mediante bien en caso de ser cerrados, mediante clasificadores mecánicos de rastrillo o tornillo. El clasificadores mecánicos de rastrillo o tornillo. El aumento de la capacidad de las plantas obligó a aumento de la capacidad de las plantas obligó a la instalación de circuitos con varias líneas la instalación de circuitos con varias líneas idénticas, (hasta 15), constituidas por molinos de idénticas, (hasta 15), constituidas por molinos de pequeño tamaño y clasificadores mecánicos; lo pequeño tamaño y clasificadores mecánicos; lo mismo sucedía en los circuitos de flotación.mismo sucedía en los circuitos de flotación.

Posiblemente estamos a las puertas de una Posiblemente estamos a las puertas de una nueva era, donde la molienda, proceso nueva era, donde la molienda, proceso ineficiente en términos energéticos, donde los ineficiente en términos energéticos, donde los haya, pase a un plano secundario y la haya, pase a un plano secundario y la hidrometalurgia con la colaboración hidrometalurgia con la colaboración desinteresada de diminutos seres, las bacterias, desinteresada de diminutos seres, las bacterias, transforme la minería en un proceso eficiente y transforme la minería en un proceso eficiente y limpio; estamos entrando en la BioMinería.limpio; estamos entrando en la BioMinería.