72.02 – 92.02 INDUSTRIAS Imaterias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/Antiguo/2015 02...• Minerales...

• Minerales de uso industrial• Procesos básicos de transformación

de minerales • Esquema metodológico para

elección de trituradoras en una

72.02 – 92.02 INDUSTRIAS I

elección de trituradoras en una planta de circuito cerrado

• Análisis granulométrico• Molienda. Circuito abierto. Circuito

cerrado• Esquema metodológico para

elección de molino en circuito abierto

PROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALESPROCESOS BÁSICOS DE TRANSFORMACIÓN DE MINERALES

MOLIENDA

TRITURACIÓN

EXTRACCIÓN

CONCENTRACIÓN

AGLOMERACIÓN

CALCINACIÓN TOSTACIÓNOXIDACIÓN REDUCCIÓN

METALES – NO METALES

CLASIFICACIÓN DE MINERALESCLASIFICACIÓN DE MINERALES

• SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES:• METALÍFEROS: Hematita. Bauxita, Galena.• NO METALÍFEROS: Arcillas, Yeso, Azufre.• ROCAS DE APLICACIÓN: Canto rodado, Arena, Mármol, Granito.

MINERALES UTILIZADOS PARA LA OBTENCIÓN DE METALESMINERALES UTILIZADOS PARA LA OBTENCIÓN DE METALES

Fe2O3HEMATITAHIERRO

COMPUESTO METÁLICO

MINERALMETAL

CO3ZnSMITHSONITA

SZnBLENDACINC

SO4PbANGLESITA

CO3PbCERUSITA

SPbGALENAPLOMO

Cu2SCALCOCITA

CuFeS2CALCOPIRITACOBRE

Al2O3.3H2OBAUXITAALUMINIO

CO3FeSIDERITA

2Fe2O3.3H2OLIMONITA

Fe3O4MAGNETITA

PROCESOPROCESO

• PROCESOS DE REDUCCION DE TAMAÑO POR MEDIOS FISICOS

SE DENOMINAN TRITURACIÓN Y MOLIENDA

Trituradora Gruesa… salida: 6", Media… e/6" y 1 ¼ Fina… e/1 ¼ « y 0,2"

Molienda Grosera … 0,1 y 0,3 y Fina… menor a 0,1"

OBJETIVO

• Facilitar el transporte

• Permitir posteriores Reacciones Químicas

TAMAÑO DE PARTICULA y GRADO DE DESINTEGRACIONTAMAÑO DE PARTICULA y GRADO DE DESINTEGRACION

Cantera

• Material Grueso: +30"

• Mediano; entre 4 y 30"

• Fino: menos de 4”

GRADO DE DESINTEGRACION = D inicial / Dfinal

Entre 2 y 15


EN HORNOFUNDENTE + GANGA = ESCORIA

EXTRACCIÓNMENA = MINERAL + GANGA

LEY MINERALPESO MINERAL x 100

PESO MENA

LEY METALPESO METAL x 100PESO MENA

EJEMPLOEJEMPLO

200 t mena Hematita contiene 120 t Fe 2O3 , 70 t SiO2 y 10 t otros.

Datos: AR Fe 56O 16

•LEY MINERAL

120 t mineral x 100 = 60 %200 t mena

•LEY METAL

MR Fe2O3 = 160 Fe 112O 48

112 t Fe = X__ X = 84 t Fe160 t Fe2O3 120 t

84 t Fe x 100 = 42 %200 t mena

PLANTA DE TRITURACIÓNPLANTA DE TRITURACIÓNCaCO3

TrituradoraPrimaria(de Mandíbulas)

Zaranda de3 pisos

1½ “

Pila de Mineral 1½ “ - 3/4 “ < ½ “¾ “ - ½ “

TrituradoraSecundariaCónica

½ “

3/4 “

1½ “

TRITURADORASTRITURADORAS

DE MANDIBULA

• Acción Periódica (Blake, Dalton, Dodge, Lyon)

• Acción Continua -Giratoria (eje vertical y apoyo superior / inferior)

DE CILINDROS

• Fijo

• Móvil

DE MARTILLO

• Rígidos

• Locos / Articulados

TRITURADORASTRITURADORAS

DE MANDIBULA

• Acción Periódica

• Acción ContinuaAspectos Generales

• AmortizacionesDE CILINDROS

• Fijo

• Móvil

DE MARTILLO

• Rígidos

• Locos / Articulados

• Amortizaciones

• Energía

• Mano de Obra

• Elementos de Desgaste

• Mantenimiento

Buena flexibilidad Buena forma

Mayores fuerzas de trituración Reducción dispareja

Rango limitado de forma Tamaño alimentación limitado

ETAPA FINAL DE TRITURACION

Trituradora Trituradora

Cónica Martillos

Relación de reducción constante Alta producción de f inos



Zaranda de3 pisos

1½ “

Pila de Mineral 1½ “ - 3/4 “ < ½ “¾ “ - ½ “


½ “

3/4 “

1½ “

Problema de Trituración

Se desean triturar 95 ton/hora de piedra caliza (CaC O3) (dureza media) para obtener los siguientes tamaños:11/4 – 3/4 ”3/4 – menor 3/4 ”3/4 – menor 3/4 ”

Determinar las trituradoras necesarias, las abertur as de cierre de las máquinas y los modelos de las mismas.

Determinar también las cantidades por hora que se producen en cada tamaño.



Zaranda de2 pisos

1 ¼ “

Pila de Mineral 1 ¼ “ - 3/4 “ < 3/4 “


3/4 “

1 ¼ “

FLUJOS DEL PROCESOFLUJOS DEL PROCESO

CaCO3

Q + R1

Q

Q Q + R1

R1

Q

R1

Q

R2

R3

Grado de Desintegración = Tent / Tsal

= 24 / 1,25

= 19,2……… > 15….. Necesitaré 2 Trituradoras

Calculo de Cantidad de TrituradorasCalculo de Cantidad de Trituradoras

ESQUEMA METODOLÓGICO PARA ELECCIÓN DE TRITURADORASESQUEMA METODOLÓGICO PARA ELECCIÓN DE TRITURADORAS

Tamaño máximo de piedra

requerido (1 1/4 “)

Modelo de Trituradora@ - manto

Producción horaria requerida (-10%) (95 ton/hr)

GRAFICOS GRANULOMETRICOS

TRITUR. CONICAS

TABLA DE CAPACIDADES DE TRITUR. CONICA

@

ABERTURA DE ENTRADA


TRITUR. MANDÍBULAS

@

TABLA DE CAPACIDADES DE

TRITUR. MANDÍBULAS

Producción horaria requerida

(95 ton/hr)

Modelo de Trituradora@ - Tamaño máximo de

salida

Verifica y corrige


• Hipótesis: 90% del caudal pasa por la Trituradora Cónica (después verificaremos)

Q(cónica) = 0,90 x 95 Tn/hs = 85,5 Tn/hs

CaCO3

Q=95

Q + R1=180,5

R1=85,5

Q=95

R1=85,5

Q=95

R2

R3




Q=95

R2

R3




• Tamaño máximo de piedra requerido = 1 ¼ “





Trituradora Apertura (@) tmax Q

#24 ¾ " 1 ¼"

CURVAS GRANULOMETRICAS DE PRODUCTO DE LA TRITURADORA CONICA

TELSMITH Nro 36Gráfico 4






#24 ¾ " 1 ¼"

#36 ¾ " 1 ¼"

#48 ¾ " 1 ¼"

#66 ¾ " 1 ¼"







TRITUR. CONICAS


@

ABERTURA DE ENTRADA


TRITUR. MANDÍBULAS

@


TRITUR. MANDÍBULAS


(95 ton/hr)


salida

Verifica y corrige

TRITURADORAS GIRATORIAS TELSMITH – Capacidades – Espe cificacionesPag(7)






#24 ¾ " 1 ¼" 37 Tn/hs

#36 ¾ " 1 ¼" 71 Tn/hs

#48 ¾ " 1 ¼" 135 Tn/hs

#66 ¾ " 1 ¼" 200 Tn/hs






#24 ¾ " 1 ¼" 37 Tn/hs -- No

#36 ¾ " 1 ¼" 71 Tn/hs -- No

#48 ¾ " 1 ¼" 135 Tn/hs -- Si

#66 ¾ " 1 ¼" 200 Tn/hs – Si (no conviene)







TRITUR. CONICAS


@

ABERTURA DE ENTRADA


TRITUR. MANDÍBULAS

@


TRITUR. MANDÍBULAS


(95 ton/hr)


salida

Verifica y corrige


#48 @ ¾ " (tmx: 1 ¼")

Tipo de Manto Lado Abierto @

Ex Course 8 ½"

Course 7 ½"Course 7 ½"

Medium 5 7/8"


#48 @ ¾ " (tmx: 1 ¼")

Tipo de Manto Lado Abierto @ tmax

Ex Course 8 ½" 3 ½ 6"

5" 8" 5" 8"

Course 7 ½"

Medium 5 7/8"



requerido ( 1 1/4 “)




TRITUR. CONICAS


@

ABERTURA DE ENTRADA


TRITUR. MANDÍBULAS

@


TRITUR. MANDÍBULAS


(95 ton/hr)


salida

Verifica y corrige

TRITURADORASCAPACIDADES – ESPECIFICACIONES – TRITURADORAS DE MAND IBULAS

TELSMITH (pag 4)


#48 @ ¾ " (tmx: 1 ¼")

Tipo de Manto Lado Abierto @ tmax Q

Ex Course 8 ½" 3 ½" 6" 95 Tn/hs ->15x38

5" 8" 157,5 Tn/hs -> 20x365" 8" 157,5 Tn/hs -> 20x36


#48 @ ¾ " (tmx: 1 ¼")


Ex Course 8 ½" 3 ½" 6" 95 Tn/hs ->15x38

5" 8" 157,5 Tn/hs -> 20x365" 8" 157,5 Tn/hs -> 20x36

Course 7 ½" 3 ½" 6" 95 Tn/hs ->15x38

4" 7" 127,5 Tn/hs -> 20x36

Medium 5 7/8" 3" 5" 83,5 Tn/hs

3" 5 7/8" 97,5 Tn/hs -> 20x36


#48 @ ¾ " (tmx: 1 ¼")


Ex Course 8 ½" 3 ½" 6" 95 Tn/hs ->15x38

5" 8" 157,5 Tn/hs -> 20x365" 8" 157,5 Tn/hs -> 20x36

Course 7 ½" 3 ½" 6" 95 Tn/hs ->15x38

4" 7" 127,5 Tn/hs -> 20x36

Medium 5 7/8" 3" 5" 83,5 Tn/hs

3" 5 7/8" 97,5 Tn/hs -> 20x36

Criterios de Elección

• Capacidades Requeridas

• Costos Maquinaria vs. Manto (es preferible Triturada chica y manto grande)



requerido ( 1 1/4 “)




TRITUR. CONICAS


@

ABERTURA DE ENTRADA


TRITUR. MANDÍBULAS

@


TRITUR. MANDÍBULAS


(95 ton/hr)


salida

Verifica y corrige

Tamaños de

Partículas

Trituradora de Mandíbulas

Trituradora Cónica Total

% Tons / hora % Tons / hora Tons / hora

Sup. a 11/4”

De 11/4” a

Análisis Granulométrico

De 1 a ¾”

De 3/4” a 0

Total

Tamaños de

Partículas




Sup. a 11/4”

- - -De 11/4” a


De 11/4” a ¾”

De 3/4” a 0

Total 100 95 100 85,5 95

Curva Granulométrica de Trituradora de Mandíbulas 15 x 38 para abertura de cierre de 3 ½ ”100%

Mayor de 11/4” 100% -10% = 90%

1” 2” 3 “ 4” 5 “ 6”¾” 11/4”

10%

6%

0

20%

Mayor de 11/4” 100% -10% = 90%Entre 1 1/4” y ¾” 10% - 5% = 5%Menor de ¾ ” = 5%

Tamaños de

Partículas




Sup. a 11/4” 90 85,5 - - -

De 11/4” a 5 4,75


De 1 a ¾” 5 4,75

De 3/4” a 0 5 4,75

Total 100 95 100 85,5 95

Curva Granulométrica de Trituradora Cónica 48 para abertura de cierre de 3/4 ” (Pag10)100%

Entre 1 1/4” y ¾” 100% - 65% = 35%Menor de ¾ ” 65% - 0 = 65%

65%

0 3/4

26%

40%

Tamaños de

Partículas




Sup. a 11/4” 90 85,5 - - -

De 11/4” a 5 4,75 35 29,93


De 1 a ¾” 5 4,75 35 29,93

De 3/4” a 0 5 4,75 65 55,57

Total 100 95 100 85,5 95

Tamaños de

Partículas




Sup. a 11/4” 90 85,5 - - -

De 11/4” a 5 4,75 35 29,93 34,68


De 1 a ¾” 5 4,75 35 29,93 34,68

De 3/4” a 0 5 4,75 65 55,57 60,32

Total 100 95 100 85,5 95

Problema de Trituración

En una planta de trituración de minerales, donde se trabaja 25 días/mes y 10 hs/día, se requiere tritur ar 8100 tn métricas/mes de hematita a tamaños inferiores a 31/2”, con una trituradora de mandíbulas.

Determinar:Determinar:a) Que modelo de trituradora se debe utilizar y con cual

abertura de cierre.b) Las cantidades de material que se producen por ho ra y

por mes, en los siguientes tamaños: mayor de 2 1/2” y menor de 2 1/2”


MOLIENDA

TRITURACIÓN

EXTRACCIÓN

CONCENTRACIÓN

AGLOMERACIÓN

CALCINACIÓN TOSTACIÓNOXIDACIÓN REDUCCIÓN

METALES – NO METALES

PROCESOPROCESO

• PROCESO DE REDUCCION DE TAMAÑO POR MEDIOS FISICOS

SE DENOMINAN TRITURACIÓN Y MOLIENDA

Trituradora Gruesa… salida: 6", Media… e/6" y 1 ¼ Fina… e/1 ¼ « y 0,2"

Molienda Grosera … 0,1 y 0,3 y Fina… menor a 0,1"

OBJETIVO

• Facilitar el transporte

• Permitir posteriores Reacciones Químicas

TIPO DE MOLINOS / ElementosTIPO DE MOLINOS / Elementos

• De Rulos y Muelas

• De Discos

• De Barras

• De Bolas

• De Rodillos

TIPO DE MOLINOS / ElementosTIPO DE MOLINOS / Elementos

• De Rulos y Muelas

• De Discos

• De Barras Características

• De Bolas

• De Rodillos

• Velocidad Crítica

• Elementos Moledores

• Tamaño máximo de los elementos

Moledores

• Potencia

• Tipo de Molienda (Húmeda & Seco)

Problema de Molienda

En un molino de barras se deben moler 90 Tn/hr de piedra con un Wi:15, que se encuentra a tamaño (el 80%) menor de 1 ”, hasta obtener material fino, del cual el 80% debe pasar por malla # 35, la molienda es húmeda, la descarga por rebalse y el peso es húmeda, la descarga por rebalse y el peso específico del material a moler es 1.5 tn/m 3.

Determinar:a) Dimensiones del molino (L, D).b) Potencia del motor necesaria.

a) Dimensiones y PotenciaN (HP)= diferencia de Hp-Hr / Tn para cada tamaño

entre la salida y entrada por la cantidad a moler.

N (HP)= (8.5 – 1.2) Hp-Hr / Tn . 90 tn/hr.N (HP)= 657

N= A.B.C.L

A: Factor de DiámetroA: Factor de DiámetroB: Factor de CargaC: Factor de VelocidadL: Longitud del Molino

A: 60 < N/D > 80D: 10.9´ D: 9.39´ D: 8.21´D1: 8´ D2: 9´ D3: 10´B: Tipo de trabajo del molino: estándar: 40%C: Velocidad crítica – Molinos de Barras entre 60 a 68 %

c) Diámetro de las barras

M(”) = √ F. Wi / K. c s. √ S/ √ DF= tamaño en micrones por el que pasa el 80% de la alimentación.Wi= constante depende de la naturaleza del material molido.K= Cte adimensional 200 para bolas, 300 para barras . Cs= % = 60%S= peso específico en tn/m 3

D= 10´

M(”) = √ 25400. 15 / 300. 60. √ 1.5/ √ 10

M(”) = 3.6” se adopta 3.5 ”M(”) = 3.6” se adopta 3.5 ”

Barras 31/2 (distribución por tamaño de las barras en % de peso

31/2 26

3 22

21/2 20

2 17

11/2 15

Total: 100%

d) Distribución de los elementos moledores

FACTORES PARA EL CALCULO DE POTENCIA DE MOLINOS DE BARRAS Y BOLAS

L= N/A.B.C

Diámetro (pies)% de velocidad crítica

60 65 70

8 L1= 657/32X5.52X0.134= 27.76´

L2= 24.96´ L3= 22.44´

9 L4= 20.61´ L5= 18.53´ L6= 16.66´10 L7= 15.83´ L8= 14.24´ L9= 12.80´10 L7= 15.83´ L8= 14.24´ L9= 12.80´

1.2< L/D > 1.6

DIÁMETRO = 10´LARGO = 15.83 se adopta 16 ´POTENCIA = 657 se adopta 660 HP

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