Capitulo 3 Planta SAG

47
CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN 3.1 MOLIENDA DE MINERALES La liberación de un mineral se inicia con el chancado y termina con la molienda; esta es muy importante porque de él depende el tonelaje y la liberación del mineral valioso que después debe concentrarse. En esta etapa debe liberarse completamente las partes valiosas del mineral (sulfuros) de la ganga, antes de proceder a la concentración. La operación de molienda normalmente se efectúa en etapa primaria en los molinos de barras y secundaria en los de bolas. Generalmente la descarga de los molinos de barras es de 1700 micrones (malla 10), alcanzándose diferentes tamaños dentro de los limites económicos en los molinos de bolas. Esta operación se logra con alta eficiencia cuando los molinos son operados en condiciones normales en cuanto a uniformidad del tamaño de alimentación, dilución, velocidad crítica de operación, nivel de bolas y de potencia de motor aceptables. Cuanto más fino se muele el mineral, mayor es el costo de molienda y hasta cierto grado, una molienda más fina conlleva a una mejora en la recuperación de valores. De acuerdo a esto la molienda óptima es aquella malla de molienda en el cuál los beneficios son máximos, cuando se considera tanto el costo de energía, así como los retornos netos de dólares de los productos. 3.1.1 EFICIENCIA DEL PROCESO La eficiencia de la molienda depende en gran medida de una serie de parámetros como: - Distribución de tamaños del mineral en la alimentación - Velocidad y tamaño del molino - Tamaño del cuerpo moledor - Diseño de los revestimientos del molino - Cambios en las características del mineral - Distribución de tamaños del producto del molino - Volumen de carga moledora y su distribución de tamaño - Eficiencia de la clasificación, etc. Las interrelaciones entre estos factores son complejas y para poder estudiar su influencia es imprescindible fijar algunas variables. La sección molienda (Figura N°13) está considerada como una de las secciones de mayor importancia y responsabilidad en la planta, ya que de ella depende el tonelaje y la liberación para los fines de la flotación.

description

sag

Transcript of Capitulo 3 Planta SAG

Page 1: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.1 MOLIENDA DE MINERALES La liberación de un mineral se inicia con el chancado y termina con la molienda;

esta es muy importante porque de él depende el tonelaje y la liberación del mineral valioso que después debe concentrarse. En esta etapa debe liberarse completamente las partes valiosas del mineral (sulfuros) de la ganga, antes de proceder a la concentración.

La operación de molienda normalmente se efectúa en etapa primaria en los molinos de barras y secundaria en los de bolas. Generalmente la descarga de los molinos de barras es de 1700 micrones (malla 10), alcanzándose diferentes tamaños dentro de los limites económicos en los molinos de bolas. Esta operación se logra con alta eficiencia cuando los molinos son operados en condiciones normales en cuanto a uniformidad del tamaño de alimentación, dilución, velocidad crítica de operación, nivel de bolas y de potencia de motor aceptables. Cuanto más fino se muele el mineral, mayor es el costo de molienda y hasta cierto grado, una molienda más fina conlleva a una mejora en la recuperación de valores. De acuerdo a esto la molienda óptima es aquella malla de molienda en el cuál los beneficios son máximos, cuando se considera tanto el costo de energía, así como los retornos netos de dólares de los productos.

3.1.1 EFICIENCIA DEL PROCESO La eficiencia de la molienda depende en gran medida de una serie de parámetros

como: - Distribución de tamaños del mineral en la alimentación - Velocidad y tamaño del molino - Tamaño del cuerpo moledor - Diseño de los revestimientos del molino - Cambios en las características del mineral - Distribución de tamaños del producto del molino - Volumen de carga moledora y su distribución de tamaño - Eficiencia de la clasificación, etc.

Las interrelaciones entre estos factores son complejas y para poder estudiar su influencia es imprescindible fijar algunas variables.

La sección molienda (Figura N°13) está considerada como una de las secciones de mayor importancia y responsabilidad en la planta, ya que de ella depende el tonelaje y la liberación para los fines de la flotación.

Page 2: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°13. Molienda de minerales.

3.1.2 INFLUENCIA QUE TIENE LA MOLIENDA SOBRE LA FLOTACIÓN En la sección molienda se realiza la liberación de los sulfuros:

- Si el mineral es muy grueso o muy fino, la flotación es deficiente. Se incrementa la pérdida del mineral valioso en el relave (baja recuperación). - Cuando el mineral es muy grueso falta liberación y los sulfuros valiosos no flotan perdiéndose en el relave final. Si la molienda es demasiado fina, se producen excesiva cantidad de lamas, y el mineral valioso también se pierde en el relave final.

3.1.3 INFLUENCIA QUE TIENE EL CHANCADO SOBRE LA MOLIENDA Tanto la molienda como la trituración deben estar íntimamente ligadas. Si la

sección de chancado hace un buen trabajo en la reducción de tamaño del mineral (Figura N°14), el molino hará más fácilmente su trabajo.

Figura N°14. Reducción de mineral.

Page 3: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Estos equipos pueden trabajar de forma discontinua y de forma continua.

Forma discontinua: cuando el molino se recarga de material y se cierra para hacerlo

girar, terminada esta operación, el molino se abrirá para a continuación separar el mineral

de los cuerpos molturantes. Esta forma de trabajar se utiliza en molinos pequeños de

laboratorio.

Forma continua: El molino se alimenta de forma continua por un extremo y

simultáneamente se va descargando el mineral molido por el otro extremo (o por el centro

según el molino). La operación únicamente se detendrá para trabajos de mantenimiento o

recarga de los cuerpos molturantes. En la industria minera y producción de áridos, se

trabaja siempre de forma continua (Figura N°15).

Figura N°15. Molino para trabajo continúo

Page 4: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.1.4 LOS MOLINOS Los molinos son cilindros rotatorios horizontales forrados interiormente con

materiales resistentes, cargados en un 30-45% de su volumen con barras o bolas de acero. Dentro de esta masa rotatoria de ejes y bolas, se alimenta continuamente el mineral fresco proveniente de la etapa de chancado, la carga de retorno o carga circulante del hidrociclón (u/f) y agua suficiente para formar la masa de mineral de una plasticidad adecuada, de manera que la mezcla fluya bajo una ligera cabeza hidráulica, hacia el extremo de descarga del molino.

Partes de un molino (Figura N°16):

- El Casco o cuerpo: Es de forma cilíndrica y desempeña su trabajo en forma horizontal, dicha posición permite la carga y descarga en forma continua, en su interior se encuentran las chaquetas o blindajes, que van empernados en el cuerpo o casco del molino, las cuales a su vez dan protección a dicho cuerpo. - Las tapas: El casco tiene en sus extremos dos tapas del mismo material, una a la entrada y otra a la salida, soportan los cascos y están unidos al trunnion. - Los muñones (Trunnion): Del centro de las tapas salen unos tubos (conducto) grandes llamados muñones. Por donde entra la carga se llama muñón de entrada y por donde sale la carga se llama muñón de salida Estos muñones sirven como puntos de apoyo al molino para girar. Presenta un sello de jebe para evitar la salida de la pulpa. A los muñones en inglés se les llama trunnion. - Las chaquetas o forros: El interior del casco y las tapas del molino están protegidos por un revestimiento de planchas con ondulaciones y parrillas, en algunos molinos, de acero duro. Estos le sirven para resguardar al casco de los golpes de los ejes o bolas. Las chaquetas van aseguradas al cuerpo y a las tapas del molino por medio de pernos. Es más económico cambiar los forros que cambiar el casco y las tapas. - Las chumaceras: Se comporta como soporte del molino y a la vez es la base sobre la que gira el molino. - Trommel. Desempeña un trabajo de retención de las bolas especialmente de aquellos que por el trabajo han sufrido un desgaste excesivo, con la finalidad de que no entren a las bombas. - El alimentador: Sirve para dar acceso a la carga o pulpa al molino. Se encuentra en el muñón de entrada y tiene la forma de espiral. - La carga moledora: Constituyen parte importante en la molienda del mineral. Están formados por las bolas o ejes. - El sistema de transmisión: Es el que da movimiento al molino, está formado por las siguientes partes: - El coupling, une los ejes de transmisión.

Page 5: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

- El piñón, está montado sobre un eje y sirve para transmitir el movimiento del motor a la catalina. - La catalina, es una rueda dentada que rodea la parte exterior del casco. - El motor eléctrico, da la fuerza necesaria para mover el molino, que mediante el contraeje conecta el movimiento al piñón, que a su vez da movimiento a la catalina.

Figura N°16. Partes de un molino.

3.2.1 SU FUNCIONAMIENTO:

El motor al recibir la energía eléctrica (Figura N°17), inicia el movimiento del piñón, luego éste a la catalina y el molino comienza a girar sobre sus muñones de apoyo y las chumaceras a una velocidad determinada para cada tamaño de molino (Velocidad de operación).

Cuando el molino trabaja, los ejes o las bolas son elevadas por las ondulaciones (lifter) que presentan las chaquetas y suben hasta cierta altura, de donde caen golpeándose entre ellos y contra los forros. Vuelven a subir y a caer, así sucesivamente (Figura N°18). En cada vuelta del molino hay una serie de golpes y fricciones, éstos son los que muelen el mineral.

Page 6: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°17. Secuencia del movimiento.

Figura N°18. Movimiento de las bolas o barras en el molino. 3.2.2 MEDIOS DE MOLIENDA

El molino cilíndrico emplea la masa de barras o bolas, cayendo en forma de cascada, para suministrar la enorme área superficial que se requiere para producir capacidad de molienda.

Estos cuerpos en movimiento y libres, los cuales son relativamente grandes y pesados comparados con las partículas minerales son recogidos y elevados hasta un ángulo tal, que la gravedad vence las fuerzas centrífuga y de fricción. La carga luego efectúa cataratas y cascadas hacia abajo y hacia el exterior rompiendo de esta manera las partículas minerales, mediante impactos repetidos y continuados, así como por frotamiento. Los medios de molienda que están en contacto con el cilindro y aquellos que se hallan varias capas dentro, se mueven a una velocidad proporcional y en la misma dirección que el molino.

Las salientes de los forros, llamados “lifters” o levantadores sirven para levantar la

carga de medios de molienda dándole su movimiento relativo al casco. El resbalamiento de los medios sobre el casco, le roba potencia al molino y produce desgaste de forros y bolas, lo cual es un total desperdicio.

Page 7: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

El interior del tambor está revestido (Figura N°19) por piezas intercambiables que

forman lo que se denomina el blindaje del molino y deber cumplir las siguientes funciones:

Ser resistente a los impactos y a la abrasión.

Proteger la carcasa del molino contra la corrosión y el desgaste.

Minimizar el deslizamiento entre los cuerpos moledores y el tambor, favoreciendo un adecuado volteo del mineral.

Estos blindajes presentan resaltes o nervios que favorecen el movimiento de la

carga del molino.

Figura N°19. Diferentes diseños de revestimiento.

Page 8: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.3 TIPOS DE MOLINOS CILÍNDRICOS

Teniendo en cuenta su carga moledora, se tiene los molinos de barras, Molinos de bolas, molinos semi-autógenos SAG, y autógenos.

3.3.1 MOLINOS DE BARRAS “Rod Mill”.

Se le llama así porque en su interior tienen bolas o barras. Se utiliza generalmente

para molienda primaria, y para moler productos del circuito de trituración. Aceptan alimentos tan gruesos como de 1½” y producen descargas constituidas por arenas que pasan generalmente la malla 6 o 10. La molienda es producida por barras que originan frotamiento e impacto sobre el mineral, el cual por su mayor tamaño en la alimentación respecto a la carga, origina que las barras ejerzan una acción de tijeras, produciendo molienda por impacto en las zonas cercanas a la entrada y por fricción en las cercanías

de la descarga. Esta acción, corroborada por la experiencia práctica, origina que la molienda en molino de barras sea homogénea y produzca una baja proporción de material fino (Figura N°20 y 21).

Figura N°20 y 21. Molino de barras.

Para rangos gruesos de tamaño de partículas, el molino de barras desarrolla mayor eficacia que el de bolas, debido a que se produce mejor contacto entre el mineral y el metal por unidad de área de medio de molienda, lo que a su vez origina un menor consumo de acero; y también requieren menor energía que los molinos de bolas por operar a velocidades periféricas menores.

3.3.1.1 LONGITUD DE LAS BARRAS

La longitud del molino medida interiormente entre revestimiento debe ser mayor que

la longitud de las barras en un valor comprendido entre 10 y 15 cm.

Page 9: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.3.1.2 CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE LA DESCARGA Y APLICACIONES

La clasificación de los molinos de barras, según el tipo de alimentación y descarga

es la siguiente:

Molino de descarga por rebose

Trabajo en circuito cerrado para producir tamaños comprendidos entre 0.3-0.8 mm (Figura N°22).

Figura N°22. Molino de descarga por rebose alimentado con tubo.

Molino de descarga periférica extrema

Se emplea en circuito abierto para producir tamaños máximos de 1-3 mm y en

circuito cerrado para obtener tamaños máximos de 0.4-1 mm (Figura N°23).

Figura N°23. Molino de descarga periférica.

Page 10: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Molino de descarga periférica central

Se alimentan mediante tubos por los dos extremos y van a trabajar, generalmente en circuito abierto para obtener un tamaño máximo de 5-3 mm (Figura N°24).

Figura N°24. Molino de descarga periférica central.

3.3.1.3 TAMAÑO DE BARRAS (DIAMETRO MÁXIMO).

Para obtener el diámetro máximo de las barras para una carga inicial, y para posteriores reposiciones de la carga se emplea la siguiente expresión (Ecuación N°1):

Ecuación N°1. Diámetro de la barra.

Page 11: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Las barras de un molino van siguiendo una distribución de tamaños de una

manera equilibrada y que se obtiene por medio de tablas (Tabla N°2 y 3) como la

siguiente:

Tabla N°2. Distribución de la carga de barras. Porcentaje en peso.

Tabla N°3. Tamaño del producto obtenido en un molino de barras.

3.3.2 MOLINOS DE BOLAS “Ball Mill”. Se llama así porque en su interior tienen bolas (Figura N°25 y 26). Generalmente

trabajan en circuito cerrado con hidrociclón aunque pueden igualmente operar en circuito abierto. El tamaño del alimento que pueden recibir es variable y depende de la dureza del mineral. Los productos igualmente dependerán de las condiciones de operación y pueden ser tan gruesos como la malla 35 o tan finos que se encuentren en un 100% por debajo de la malla 150 con radios de reducción de 5 o mayores (velocidad de operación del molino 12’x 13’ es de 16 rpm).

Page 12: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°25 y 26. Molino de bolas.

La acción moledora de este tipo de molinos, es ejercida por contacto entre las bolas y el mineral mediante acción de golpe y frotamiento efectuado por las cascadas y cataratas producidas por las bolas de diferentes diámetros elevados por las ondulaciones de las chaquetas o forros interiores del molino.

3.3.2.1 CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE LA DESCARGA Y APLICACIONES.

La clasificación de los molinos de bolas, según el tipo de descarga es la siguiente:

Molino de descarga por rebose

Se emplean en moliendas muy finas con tamaños de alimentación entre 10-15 mm. Carga circulante entre 300-500 %. (Trabajando en circuito cerrado).

Figura N°27. Molino de bolas de descarga por rebose.

Page 13: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Molino de descarga por rejilla:

Se emplean para moliendas gruesas (60-hasta 50 mm. Estos molinos son adecuados para molienda en seco.

En la siguiente figura (28) se aprecia un molino de bolas compartimentado para la

molienda en seco de materias primas en la industria cementera. En ella también se puede apreciar un tipo de descarga periférica.

Figura N°28. Molino de bolas de descarga por rejilla.

3.3.2.2 TAMAÑO DE BARRAS (DIAMETRO MÁXIMO).

Para obtener el diámetro máximo de las barras para una carga inicial, y para posteriores reposiciones de la carga se emplea la siguiente expresión Ecuación N°2 y Tabla N°3:

Ecuación N°2. Diámetro máximo.

Page 14: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Tabla N°4. Coeficiente K.

Las bolas de un molino van siguiendo una distribución de tamaños de una manera equilibrada y que se obtiene por medio de las siguientes tablas N°5 y 6:

Tabla N°5. Distribución de la carga de bolas. Porcentaje en peso.

Page 15: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Tabla N°6. Tamaño del producto obtenido en un molino de bolas.

3.3.3 MOLINOS AUTÓGENOS, SEMI AUTÓGENOS Y PEBBLES. Es aquella molienda en la cual la fragmentación se realizará por medio del propio mineral y, en algunos casos también con un pequeño porcentaje de bolas de acero.

Los esfuerzos que producirán la fragmentación serán esfuerzos combinados de percusión y/o atrición. En función de los cuerpos de molienda empleados para realizar la fragmentación del mineral, surgen las siguientes definiciones:

Molienda Autógena (AG): Cuando el mineral se fragmenta en el interior del molino sin ayuda de otro tipo de medios moledores que no sea el propio mineral.

El mineral será Todo-Uno de mina o material previamente triturado en fragmentos gruesos.

Molienda Semi Autógena (SAG): Se provocará la fragmentación del mineral por el efecto combinado del propio mineral y de un pequeño porcentaje de bolas de acero.

Molino de Pebbles: El mineral previamente molido a tamaño grueso o fino es

introducido en un molino que emplea como medio de molienda pebbles.

Page 16: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Pebbles: Fragmentos de mineral de un determinado tamaño previamente

clasificados mediante la intercalación de cribas en el circuito, u obtenidos del molino autógeno primario. Pueden ser naturales (mineral, grava, roca, etc.) o fabricados (cerámica).

La molienda autógena (AG) o semi-autógena (SAG) (Figura N°29), es empleada

en molienda primaria. La molienda de pebbles es normalmente utilizada en molienda secundaria. Según la etapa de molienda los molinos se pueden clasificar como:

Figura N°29. Molino Semi Autógeno.

Page 17: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

La forma de los tambores de los molinos autógenos es similar a la forma de los

molinos semi-autógenos.

3.3.3.1 Molinos Primarios de estilo “Norteamericano”.

Los dos molinos que caracterizan a este grupo son el Cascade Hardinge y el Aerofall.

Cascade Hardinge

Son tambores de gran diámetro. En su interior lleva unas barras elevadoras para

disminuir el deslizamiento del material dentro del molino y producir un adecuado volteo de la carga de mineral.

Estas barras elevadoras que forman el revestimiento interior del molino estarán fabricadas con una combinación de caucho y acero. Estas barras serán de dos alturas que irán alternándose.

La alimentación se realiza por la abertura que existe en un extremo del eje a través

de canaletas inclinadas instaladas sobre un carro que permitirá la retirada de la canaleta cuando sea necesario acceder a su interior.

Figura N°30. Molino tipo “Cascade”.

Page 18: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

La extracción del mineral molido se realizará por medio de rejillas y es elevada por

brazos hasta la boca de descarga (por vía húmeda) o con la ayuda de caudales de aire a través de un circuito neumático (por vía seca).

En estos molinos se suele trabajar con un porcentaje del propio mineral

previamente homogeneizado a un tamaño grueso para que sirva de medio de molienda.

Figura N°31. Barras elevadoras de caucho.

Figura N°32. Molino Autógeno tipo “Cascade”.

Page 19: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Molino Aerofall

Estos equipos también están equipados con barras elevadoras para facilitar los movimientos de elevación y caída de la carga.

La alimentación del mineral y su extracción se lleva a cabo de forma similar a la

empleada con el Cascade Hardinge. La carga molturante estará formada por el propio mineral y puede incluir una

pequeña carga de bolas de acero (semi-autógeno).

Figura N°33. Molino Aerofall

Estos molinos trabajan con volúmenes de carga comprendidos entre un 20 y un 35 % y, girando a velocidades cuyo rango va desde el 70 al 85 % de la velocidad crítica correspondiente.

El aire empleado en el Aerofall puede ir caliente con el fin de obtener un producto

totalmente seco (p.e.: molienda de materias primas para la fabricación de cemento que suelen contener un 15-20 % de humedad).

Cuando el molino trabaja por vía húmeda se denomina Hidrofall y las condiciones

de trabajo (volumen de carga, velocidad, etc.) son similares al Aerofall.

Page 20: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°34. Molino Hidrofall.

Tanto el Aerofall como el Hidrofall, disponen de unos deflectores laterales con el fin de orientar la caída del material evitando la concentración del mineral en determinadas zonas del molino por tamaños.

La molienda autógena primaria generalmente puede reemplazar a las etapas de

machaqueo y de molienda con barras excepto la trituración primaria (mandíbulas o giratorias), en una planta convencional.

Ventajas de los molinos autógenos integrales:

Mejora la estructura del mineral obtenido.

Buena liberación con un mínimo de finos.

Relaciones de reducción de 1000:1 (suprimiendo varias etapas de machaqueo y molienda).

Reducción de instalaciones de manejo, clasificación, almacenamiento intermedio, etc. (Ahorro de equipos).

Reducción de costes de mantenimiento.

Bajos desgastes metálicos (1000 gr/ton. tratada).

Contaminación de la carga baja.

Page 21: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°35. Molino SAG.

3.3.3.2 Molinos Primarios estilo “Surafricano”

Son alimentados con bloques de mineral que van desde 300 hasta 400 mm. Se emplean en circuitos con etapas simples y donde se requiere una molienda fina

del mineral que proporciona a su vez una carga circulante muy manejable. Los minerales donde se emplean estos molinos son de leyes bajas y de dureza

media.

Page 22: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°36. Circuito con molino SAG y molino de bolas.

3.3.3.3 Molinos de Pebbles.

Son similares a los molinos de bolas. Los cuerpos molturantes están constituidos

por fragmentos del propio mineral previamente calibrados. Normalmente el molino de pebbles reemplaza al molino de bolas en algunos

circuitos y se suele utilizar en molienda secundaria.

Estos molinos se emplean para obtener un producto fino a partir de una alimentación (0-3 mm) que procede de un molino autógeno o de un molino de barras.

Dan un producto más fino que el que se conseguiría con un molino de bolas de idénticas características como consecuencia de los efectos de atrición.

El volumen de carga con el que trabajan estos molinos está en torno al 50 % y giran a velocidades comprendidas entre un 75 y un 80 % de su velocidad crítica.

Los molinos de pebbles trabajan generalmente por vía seca tanto en circuito

cerrado como en circuito abierto. Uno de los campos más importantes es la industria del vidrio, la cerámica y la química.

Los revestimientos de estos molinos son similares a los empleados en los molinos de barras o de bolas, pero de diferentes diseños. Fabricados de hierro blanco, Ni-hard o de cromo molibdeno.

Page 23: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

La descarga se efectúa a través de parrillas (construidas de Ni-hard, cromo-

molibdeno, goma o de plástico).

Poseen menor desgaste de acero.

3.3.3.4 Dimensionado de los molinos Autógenos Para la selección de este tipo de molinos se deberán tener en cuenta los siguientes

parámetros:

- Tamaño óptimo de alimentación.

En los molinos primarios tenemos los siguientes criterios (Ecuación N°3):

Ecuación N°3. Tamaño óptimo de alimentación.

- Grado de llenado.

El grado de llenado en molienda primaria es del 20-35 % del volumen del molino. En molienda secundaria es del 45-50 %.

- Velocidad de Giro

La velocidad óptima es próxima al 75 % de la velocidad crítica. Pero normalmente se gira entre el 85 y el 88 %.

- Potencia.

Ecuación N°4. Potencia.

Page 24: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.4 VARIABLES OPERATIVAS DE LOS MOLINOS

a) CARGA DE MINERAL Teniendo presente que una de las bases de la productividad en la concentradora,

es el tonelaje que se trata por esta razón, es necesario controlar en forma cuidadosa y continua el tonelaje de la molienda; es decir, controlar a menudo la lectura de la balanza a fin de que no exista ningún desperfecto; esto traería como consecuencia la variación del tonelaje, error en el control del mismo y en los cálculos metalúrgicos. Esta carga de mineral debe reunir ciertos requisitos, tales como:

Cantidad y Peso constante. Se debe controlar continuamente procurando que la

carga sea lo máximo posible y uniforme. Si se alimenta poca carga se pierde capacidad de molienda y se gasta inútilmente bolas y chaquetas. Si se alimenta demasiada carga se sobrecarga el molino y al descargarlo se pierde tiempo y capacidad de molienda (tonelaje).

La cantidad de carga alimentada se controla directamente por medio de las

balanzas automáticas, o indirectamente por medio del sonido que produce el molino, densidad de pulpa o por medio del amperaje del motor del molino.

Si las bolas hacen un ruido muy sordo en el interior del molino, es porque esta sobrecargado, por exceso de carga o poca agua, si el ruido es excesivo es porque el molino está descargando por falta de carga o porque se está alimentando mucha agua.

Si la densidad de la descarga del molino es elevada se debe a un exceso de carga o poco agua. Si la densidad está por debajo de lo normal, se debe a la deficiencia de carga o exceso de agua.

El amperímetro que está conectado al motor eléctrico del molino tiene la función de determinar y medir el consumo de la intensidad de la corriente en amperios que realiza el motor eléctrico y las agujas deben marcar entre valores preestablecidos. Una disminución del amperaje se debe a la falta de carga, mientras que un incremento indica lo contrario.

Debe tener un tamaño apropiado y debe ser tan uniforme en calidad como sea posible; esto es, del tamaño ideal para maximizar el tonelaje. Una tolva de finos de diseño apropiado es de gran ayuda e importancia para reducir las variaciones en el tamaño de alimentación al molino. Esta tolva bien diseñada reduce la segregación de partículas finas y gruesos y siempre ayuda a fluir el mineral de las tolvas.

La carga debe ser en lo posible limpia, vale decir exenta de trapos, maderas,

piezas metálicas, etc. Que pueden causar obstrucciones a la entrada del molino.

Page 25: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

b) SUMINISTRO DE AGUA

La alimentación de agua a los molinos se controla mediante la densidad de pulpa

en la descarga del mismo.

Cuando el mineral y el agua ingresan al molino, en su interior, forman un barro liviano que tiene tendencia de pegarse a las bolas, por otro lado el agua ayuda a avanzar a la carga en el interior del molino, para su posterior salida Cuando la cantidad de agua suministrada es excesiva, lava la superficie de las bolas haciendo que estas se golpeen entre sí y no muelen al mineral, ya que la molienda se produce cuando el barro adherido a su superficie es atrapado entre las bolas.

El exceso de agua disminuye el tiempo de permanencia del mineral en el interior del molino, haciendo que la carga salga rápidamente y con granulometría gruesa. Cuando la cantidad de agua es deficiente, la carga avanza lentamente y el barro se vuelve muy espeso, amortigua el golpe entre las bolas y no produce buena molienda, la forma de solucionar este problema, es agregando agua a la entrada del molino y controlando la densidad hasta que se regularice; porque si no se hace esto daría lugar a una sobrecarga y una carga circulante anormal. Por tanto se recomienda a los señores molineros a que tengan mayor dedicación a su trabajo, hay que regular el agua de acuerdo a la humedad del mineral, siempre midiendo las densidades de descarga de los molinos.

Además deben tener presente, que en la siguiente etapa de flotación por espumas es muy importante, que todo el mineral a ser flotado tiene que ser reducido en su tamaño hasta tal punto que cada partícula represente una sola especie mineralógica (liberado); además su tamaño tiene que ser apropiado para que las burbujas de aire los puedan llevar hasta la superficie de las celdas de flotación. En otras palabras, existe un tamaño máximo de las partículas que se pueden flotar. Este tamaño naturalmente, depende de la naturaleza del mineral mismo y de su peso específico.

c) CARGA DE MEDIOS DE MOLIENDA Es necesario que el molino siempre tenga su carga normal de medios moledores.

El consumo de bolas se debe a la dureza del mineral, índice de abrasión, tamaño del mineral alimentado y la finura que se desea obtener en la molienda. Diariamente se debe reponer el peso de acero consumido del día anterior. Cuando el molino tiene exceso de bolas se disminuye la capacidad del molino, ya que estas ocupan el espacio para la carga. Cuando la carga de bolas está por debajo de lo normal, se pierde capacidad moledora porque habrá dificultad para llevar el mineral a la granulometría deseada.

El consumo de bolas o barras depende de los siguientes factores: - Tonelaje tratado, pH del mineral que se está tratando. - Índice de abrasión del mineral (en algunos casos de la dureza del mineral). - Tamaño de la carga en la entrada del molino. - Finura de la molienda, producto del molino o del circuito de molienda.

Page 26: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

d) CONDICIÓN DE LOS BLINDAJES Es conveniente revisar periódicamente la condición en que se encuentran los

forros, chaquetas o blindajes (lifters), si están gastadas ya no podrán elevar las bolas a la altura suficiente para que puedan trozar el mineral grueso.

La carga de bolas y condición de los blindajes se puede controlar directamente por observaciones o indirectamente por la disminución de la capacidad de molienda y por análisis de mallas del producto de la molienda.

e) TIEMPO DE MOLIENDA La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las

partículas liberadas. El grado de finura esta en relación directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino, pero el tonelaje de mineral tratado disminuirá si es demasiado prolongado. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua añadida al molino; el tiempo será mayor cuando ingresa al molino menor cantidad de agua y será menor cuando ingresa al molino mayor cantidad de agua.

f) CARGA CIRCULANTE

Muchos de los procesos de concentración de minerales requieren un rango

adecuado de tamaño de partículas. Del producto de un molino, generalmente solo un porcentaje bajo es de tamaño adecuado para los procesos tales como la flotación, por lo que este producto deberá ser clasificado para que el material grueso retorne al molino. El tonelaje de material grueso que retorna al molino es definido como carga circulante, mientras que la relación de carga circulante, tonelaje de alimentación original al molino, se define como el porcentaje de carga circulante (Figura N°36).

La determinación de la carga circulante de un circuito cerrado de molienda y el porcentaje de carga circulante se efectúa por varios métodos: En función de las densidades de pulpa, en función de porcentajes de sólidos y en función de análisis granulométrico de los principales productos del circuito; puesto que la gravedad especifica de los sólidos se determina previamente y se considera fija o constante. Los principales productos de un circuito cerrado de molienda está constituida por: descarga del molino o alimentación al hidrociclón (F), las arenas o carga circulante (U) y el rebose del clasificador (O).

Figura N°36. Carga circulante.

Page 27: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.5 LAS BOMBAS Las bombas tienen como objeto transportar la pulpa de un lugar bajo a otro más

alto en forma rápida, segura y limpia (Figura N°37).

Figura N°37. Bombas.

Con el fin que la planta no paralice las operaciones de trabajo por falta de una

bomba, se deben instalar las bombas por pares. Cada bomba debe tener su repuesto, que debe estar siempre en buenas condiciones de funcionamiento stand by.

3.5.1 PARTES PRINCIPALES DE UNA BOMBA (De eje horizontal)

Las bombas Denver SRL y Wilfley tienen las siguientes partes principales:

a. Motor eléctrico de la bomba b. Eje de la bomba (que esta cubierto por un cilindro) c. Impulsor de la bomba (que esta unido al eje de la bomba) d. Caja de la bomba (que cubre el impulsor) e. Tubería de entrada de la bomba f. Tubería de descarga de la bomba g. Tubería de salida de la bomba

La bomba Denver SRL tiene la caja y el impulsor forrados con un jebe especial, para evitar que se gasten rápidamente. Además, tienen una entrada de agua a presión (gland) para proteger el eje y cojinete del desgaste que ocasionaría la arena que tiene la pulpa.

La bomba Wilfley tiene como característica un disco de fierro que protege el marco de la bomba. Su caja e impulsor generalmente son de fierro fundido.

Page 28: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Las bombas Galingher. (Bomba de eje vertical) Estas bombas trabajan con la caja y

el impulsor sumergidos dentro de la pulpa; se usan para bombear la pulpa derramada en los pozos o pisos, con el objeto de conservar la limpieza y evitar pérdidas de mineral en pulpa.

3.5.2 FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS Funcionan de la siguiente forma:

- El motor eléctrico por medio de las poleas y fajas en “V” transmiten el movimiento al eje de la bomba. - El eje de la bomba como está unido al impulsor, hace que éste toma un movimiento de rotación. - Al entrar la carga, el impulsor empuja la carga contra las paredes de la caja de la bomba

(Hace dar vuelta a la carga), haciendo que salga por la tubería de salida. 3.6 CLASIFICACIÓN DE MINERALES

La clasificación en la molienda consiste en la separación de un conjunto de partículas de tamaños heterogéneos en dos porciones, cada una conteniendo partículas de granulometría u otra propiedad más específica que el conjunto original. La clasificación se realiza por diferencias de tamaño y de gravedad específica que origina diferentes velocidades de sedimentación entre las partículas y el fluido (agua y aire).

El objetivo de clasificación es separar las partículas por tamaños, la densidad de las partículas y otros factores tienen también un efecto significativo, y la operación puede concebirse con más realismo como una operación de selección más que de clasificación por tamaños.

3.6.1 TIPOS DE CLASIFICADORES

En las plantas concentradoras se emplea la clasificación hidráulica con diferentes

propósitos, y el tipo de máquina que se adopta está ligado a la clase de servicio que se desea obtener. En general, los clasificadores hidráulicos se emplean para dividir una pulpa de mineral molido en dos tipos con el objeto de ser tratadas separadamente. Se llaman hidráulicos porque se emplea como fluido el agua para producir la corriente ascendente, a través de la cual se efectúa la sedimentación que separa en grupos las partículas sólidas.

Existe gran variedad de aparatos de cada clase. Se usa aparatos de arena y lamas, para las diferentes clases de concentración sub siguiente o tratamientos metalúrgicos simples.

Hay dos tipos principales: - Clasificadores mecánicos: Helicoidal y de rastrillos - Conos clasificadores (Hidrociclones), son de mayor uso

Page 29: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.7 HIDROCICLONES (Ciclones) Son aparatos estáticos que separan por tamaños los sólidos de una pulpa

utilizando fuerzas centrífugas a una determinada presión ya sea bombeada o por gravedad. Las principales ventajes que ofrece son su fácil fabricación, su gran capacidad respecto al espacio que ocupa y su bajo costo de fabricación y mantenimiento comparados con los clasificadores mecánicos. Un hidrociclón se especifica por el diámetro de la cámara cilíndrica de alimentación Dc, siendo las dimensiones restantes funciones de esta magnitud (Figura N°38).

Flujos que originan la separación de partículas en el hidrociclón:

- Flujo Inferior (Torbellino Primario)

La alimentación que ingresa al ciclón origina un flujo pegado a la pared interna de la sección cilíndrica y cónica dirigida hacia el vértice inferior (ápex) para salir al exterior arrastrando las partículas gruesas.

- Flujo Superior (Torbellino Secundario)

Se origina por una gran cantidad del líquido que asciende por el núcleo central y que es forzado a salir del ciclón por el vórtex arrastrando las partículas finas. El núcleo central es formado por el torbellino primario.

Figura N°38. Hidrociclones.

3.7.1 PARTES DEL HIDROCICLÓN

- Cámara de alimentación (Cabezal): Es una sección cilíndrica que recibe tangencialmente la pulpa a presión. La pulpa ingresa por una abertura estrecha llamada feed inlet. En la parte superior tiene acoplado un diafragma llamado vórtex finder que se prolonga a través de una tubería por donde sale al exterior las partículas finas (Figura N°39).

Page 30: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

- Sección Cilíndrica: Es la parte central y da la dimensión del hidrociclón. - Sección Cónica: Es la parte inferior del hidrociclón que termina en un orificio llamado ápex por donde salen los gruesos al exterior. Estos dos últimos están internamente revestidos con jebe para evitar que se gasten rápidamente, debido a la gran cantidad de arena que tiene la carga.

Figura N°39. Partes de un hidrociclón.

3.7.2 EFECTOS DEL TAMAÑO DEL ÁPEX EN EL FLUJO DE DESCARGA El tamaño del orificio inferior es muy importante para una buena separación de

partículas en el hidrociclón (Figura N°40).

Ápex de tamaño correcto: - Da un flujo de ángulo de cono entre 20 á 30 grados (flujo en spray)

- Permite el ingreso de aire que saldrá por el vórtex - Los gruesos descargan libremente con un % sólidos mayor al 50% en peso - Los finos salen libremente por el vórtex

Ápex de tamaño muy pequeño: - Permite un flujo de salida denso en forma de espiral (flujo en soga) - No permite el ingreso de aire - Obliga la salida de partículas gruesas

Ápex de tamaño muy grande: - Permite un flujo de pulpa de cono muy abierto - Permite la salida de mayor cantidad de agua (pulpa menos densa)

Page 31: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

- Permite la salida de mayor cantidad de partículas finas (forma paraguas)

Figura N°40. Flujo de descarga.

3.7.3 SISTEMA RADIAL MÚLTIPLE DE HIDROCICLONES (NIDO DE CICLONES)

La pulpa es alimentada a todos los hidrociclones en proporciones iguales y la misma caída de presión (Figura N°41).

Componentes de un sistema radial múltiple: - Distribuidor de alimentación radial

- Válvulas de control a la entrada de los Hidrociclones

- Batea/tina anular superior

- Batea/tina inferior

- Tuberías de flujo de salida superior

- Bastidor de acero

Figura N°41. Sistema radial múltiple de hidrociclones.

Page 32: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.7.3 VARIABLES RELACIONADOS CON LA PULPA ALIMENTADA

a. Porcentaje de sólidos. El porcentaje de sólidos para una operación eficiente no debería pasar de 40 %. Sin embargo en circuitos cerrados de molienda se trabaja de 55-70% con presiones de 12 –16 PSI. b. Densidad. La densidad del o/f depende que se haga una buena clasificación. Además para que haya una buena clasificación, la descarga del hidrociclón debe ser en forma de soga continua por un momento y en forma de ducha en otro instante.

Cuando la densidad del o/f es bajo; nos indica que: La pulpa que entra al hidrociclón es muy aguada, puede causar atoros en la descarga (u/f), puede sobrecargar a los molinos y crear una demasiada carga circulante.

Cuando la densidad del o/f es alto; nos indica que: La pulpa que entra es espesa, es necesario aumentar agua, es necesario tener cuidado en la descarga.

3.7.4 HIDROCICLÓN INCLINADO

El montaje del hidrociclón es relativamente inclinado y lo suficiente como para

permitir que la pulpa pueda descargar en forma natural (Figura N°42).

Figura N°42. Hidrociclón inclinado.

3.7.4.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Disminuye la altura estática que existe cuando está en posición vertical, permitiendo: - Que el tamaño del ápex ya no sea tan crítico. - Que se pueda trabajar con ápex más grande (menos obstrucción). - Que la densidad de pulpa en la descarga permanezca alta en todo momento. - Mejor distribución de los gruesos en el cabezal. Menor velocidad de la pulpa que va a la descarga: Aumenta la vida de los forros. - Produce separación más gruesa que uno vertical si permanecen constante todos los demás factores de operación.

Page 33: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Con mayor cantidad de agua a la alimentación se genera: - Disminución de la densidad en el rebose (o/f) produciendo granulometría menos gruesa. - Densidad de pulpa más alta en el u/f. - Disminución de finos en el u/f. - Disminución de la carga circulante. - Menos desgaste de forros de la bomba y menos consumo de potencia. - Menos costo de mantenimiento en el hidrociclón.

3.8 HARNEROS

Los harneros vibratorios son equipos de tipo mecánico y eléctrico con baja amplitud y alta

frecuencia, que en resumen constan de superficies de mallas o chapas perforadas con una determinada

abertura. Estas mallas o chapas están sobre un marco que esta adherido a las paredes del equipo

denominado caja vibratoria la cual se encuentra a una pequeña inclinación. Esta caja es movida por un

motor que hace funcionar una polea y un eje que cruza a la estructura. Además se constituye de una caja

de alimentación y el marco base que sostiene a toda la estructura a con los amortiguadores (Figura N°43).

Figura N°43. Harnero.

Existen variados tipos de mallas metálicas para distintos tipos de trabajos o variedad de

materiales con los que se puede trabajar Estos equipos como se dijo anteriormente son los más utilizados

en las plantas de procesos de minerales, se usan principalmente en la descarga de los molinos SAG,

para detener el “Scrap” de los molinos de bolas, en las fases de chancado pasando por todo tipo

de clasificación intermedia, incluso utilizada antes de iniciar el chancado primario.

Page 34: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.8.1 Funcionamiento

Estas vibraciones facilitan el desplazamiento de las partículas en la superficie, trabajando con

inclinaciones menores permitiendo que éstas puedan hacer contacto reiteradamente con la malla

logrando que más partículas de tamaños menores a su abertura pasen atreves de ella. El segundo efecto

que producen estas vibraciones es facilitar el desplazamiento de las partículas de tamaños superiores a la

abertura hacia el punto de descarga. Los tipos de vibración de estos harneros son:- Libre Circular (1 eje y

2 cojinetes) o mecanismo simple.- Circular Excéntrica (1 eje y 4 cojinetes).- Libre Linear (2 ejes, 2 moto

vibradores o excitadores).- Alta Frecuencia (moto vibradores).

El proceso del harneado depende de tres elementos los cuales poseen los siguientes parámetros: 1. El mineral: Sus parámetros más importantes son la densidad aparente, distribución de tamaños, diámetro, humedad. 2. Harnero: superficie (tamaño y forma de la abertura, espesor), vibración (frecuencia, amplitud), Angulo de inclinación. 3. Estratificación por escurrimiento: El efecto que provoca el accionar de la vibración es generar una particular característica de orientación del material a clasificar denominada estratificación por escurrimiento.

Por la vibración, el lecho de material sobre la superficie del harnero tiende a desarrollar un lecho fluido permaneciendo las partículas más gruesas en la parte superior, mientras que las más pequeñas se separan a través de los intersticios delas de mayor tamaño, encontrando su trayectoria hacia el fondo del cajón.

Si no fuera por la estratificación las partículas gruesas taparían la superficie del harnero impidiendo la clasificación de los finos. Para aprovechar de mejor manera la estratificación, la altura, espesor o profundidad del lecho de material desde la alimentación hasta la descarga debe ser razonable para la buena separación de tamaños a realizar. Si el espesor del lecho es demasiado delgado como se nombró anteriormente las partículas más gruesas tapan la superficie impidiendo la clasificación de los finos y si el lecho es demasiado grueso se entorpecería la trayectoria de los finos a través de las partículas de mayor tamaño para llegar al fondo. Al hablar de eficiencias de separación del harnero, el espesor del harnero también es de suma importancia ya que define su capacidad de producción. Los lechos muy delgados significan baja capacidad de producción del harnero, mientras que los lechos muy gruesos generan una alta capacidad de producción pero una baja calidad de separación. Por lo tanto se debe operar con un espesor que pueda maximizar la capacidad y eficiencia de producción del harnero. Este espesor se denomina el espesor de lecho óptimo. Para poder controlar esta profundidad y alcanzar la estratificación óptima se debe seleccionar un determinado ancho en el harnero.

Una regla empírica general indica que la profundidad del lecho en la descarga nunca debe ser mayor a cuatro veces la abertura de la superficie del harnero, para un material de densidad aparente 100 lb/pie^3, o tres veces para un material de densidad 50 lb/pie^3.

Page 35: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.8.2 Etapas del harneo:

En el harneo existen 2 etapas para la clasificación del material.

Primera etapa: ocurre en el primer tercio del harnero y a ésta se le llama Clasificación por Saturación, pues la superficie de la malla se satura con partículas pequeñas, todas tratando de pasar por las aberturas en el mismo instante. Segunda etapa: es conocida como Clasificación por Repetición, pues al desplazarse por la superficie de la malla, las partículas tratan una y otra vez de pasar por las aberturas, repitiéndose este proceso de prueba y error hasta que pasan o son descargadas al final de la malla.

3.8.3 Mallas

La malla del harnero es su elemento más importante. Los tipos de aberturas más utilizadas en la minera del cobre son las de geometría cuadrada (Figura N°44) o rectangular (Figura N°45), aunque también existen con aberturas paralelas, tipo REV, entre otras más.

Figura N°44. Malla de geometría cuadrada del harnero vibratorio.

Figura N°45. Malla de geometría rectangular del harnero vibratorio.

Page 36: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.9 ELECTROIMANES

El objetivo de los electroimanes (Figura N°46 y 47) es atrapar piezas metálicas que vienen con el mineral antes que ingresen a los molinos.

Beneficios de los Separadores Magnéticos Suspendidos: • Protege los equipos de proceso críticos del daño causado por piezas metálicas

intrusivas. • Mejora la pureza y calidad del producto para altos volúmenes de productos

transportados en faja. • Circuitos magnéticos de profundo alcance proporcionan una mejor capacidad de

separación. • Úsese antes de detectores de metales para lograr máxima separación y mayor

disponibilidad de la planta (reduce las paradas causadas por el detector). • Recupera metal ferroso valioso.

Figura N°46. Electroimán autolimpiante.

Figura N°47. Electroimán limpieza manual.

Page 37: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Tipo de electroimanes

a) Polea Magnética: es una polea de cabeza que tiene una fuerza electromagnética considerable que atrapa los fierros a través de la faja (Figura N°47).

Figura N°47. Polea magnética.

b) Electroimán suspendido: Electroimán suspendido sobre la faja a una altura

suficiente como para permitir el paso de la carga (Figura N°48).

Figura N°48. Electroimán suspendido.

Page 38: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.10 DETECTORES DE METALES

Un detector de metales es el instrumento que mediante una serie de impulsos

electromagnéticos es capaz de detectar objetos metálicos. Se usan como medio de

seguridad. Se componen de arcos o túneles de detección conocidos como "Cabezales de

Detección de Metales" (Figura N°49).

Los procesos de detección de piezas metálicas se han basado en la medición de

la variación de la impedancia de un sistema de bobinas sensoras (Figura N°50) o en la

medición de la variación del factor de mérito de un circuito oscilador LC, causada por el

paso de las piezas metálicas a ser detectadas. Basándose en la medición de la

conductividad eléctrica del material a ser procesado, tornándolo indiferente a las

características magnéticas o no de los materiales del proceso, además de detectar todo

tipo de metal que esté indebidamente mezclado al material que está siendo procesado:

cobre, aluminio, latón, acero, hierro, acero manganeso (no-magnético), diversas

aleaciones, etc..

Las dimensiones mínimas de las piezas metálicas a ser detectadas están en

función de las características específicas de la instalación, ancho de la correa, salida o

reflujo de material del proceso, etc., teniendo como valor típico una esfera de acero de 25

mm de diámetro.

Figura N°49. Detector de metales.

Page 39: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°50. Bobinas sensoras.

3.11 CORREAS TRANSPORTADORAS

Es el equipo de transporte de mineral seco a granel más utilizado en una Planta Concentradora, el cual se compone de una faja o correa sin fin que se mueve sobre dos poleas y un serie de rodillos o polines portadores o de carga y de retorno.

Estas fajas transportadoras se fabrican en una amplia gama de tamaños y materiales y se diseñan para trabajar horizontalmente o a cierta considerable inclinación y en sentido ascendente o descendente.

En la figura 51 se muestra el esquema de una faja transportadora, en la cual se muestran todas las partes fijas y móviles que tiene dicho equipo.

Page 40: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°51. Correas Transportadoras.

A la polea motriz está conectada el motor-reductor el cual transmite la energía de propulsión del tambor o polea a la faja.

Para que el diseño de una faja transportadora sea satisfactorio para una necesidad particular y para calcular la capacidad de transporte se debe tener en cuenta principalmente las propiedades del mineral a transportarse. Estos son:

El tamaño y distribución de tamaño del mineral. Densidad aparente (global) del mineral. Contenido de humedad del mineral. La temperatura. La naturaleza abrasiva o corrosiva del mineral. El ángulo de reposo o ángulo dinámico de reposo.

Page 41: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Además se debe tener en cuenta para determinar su capacidad lo siguiente:

El ancho de la faja transportadora La velocidad de la faja transportadora La comba El ángulo de inclinación de la instalación La carga de la faja transportadora Capacidad de transporte en t/h Distancia entre centros de las poleas o tambores. L, en m. Altura del punto de descarga, H en m. Empalmes Tensores Rodillos o polines cargadores o portadores. Diámetro de las poleas o tambores.

3.11.1 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

En la Figura 52 se esquematiza una faja transportadora de instalación horizontal con sus principales partes.

Figura N°52. Correas Transportadoras horizontal.

Page 42: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Tambor o Polea de Cabeza Motriz: Esta pieza de la correa cumple los siguientes

funciones:

Tracciona la faja transportadora, por ello está forrada en goma cuya superficie tiene forma de bizcocho.

Si su alineamiento es correcto mantiene centrada la faja de transporte. El diámetro del tambor tiene como objetivo permitir doblar la faja transportadora

sin dañar las telas y la goma de que está confeccionada.

Tolva de Descarga: Direcciona la carga hacia el punto de descarga, puede acumular pequeñas cantidades de material hasta direccionar hacia su destino. Permite la salida del material de la faja en forma idónea (dirección y flujo).

Polea de Contrapeso Tensor: La función que cumple este dispositivo mecánico es mantener estirada la faja transportadora a objeto de que no pierda adherencia y arrastre la polea motriz y además evitar mediante esta tensión el azote de la faja o banda transportadora y que ésta se dañe. Poleas Deflectoras del Tensor: Obligar a la faja transportadora a adherirse a la mayor superficie de contacto con el tambor motriz. Polines de Retorno: Sostener la faja que regresa a tomar de nuevo carga, están soportados por cojinetes lubricados por grasa. Sobre las cuales se apoya el trecho de retorno de la faja. Polines de Carga o Conducción: Como lo dice su nombre su función es soportar y transportar la carga que está moviendo la faja transportadora. Conjunto de rodillos en los cuales se apoya el trecho cargado de la correa transportadora.

Polines Auto alineantes de Carga: Están dispuesto en puntos estratégicos en toda la faja transportadora a objeto de mantener alineada la faja cuando está funcionando con carga. Esto significa que controlan el movimiento lateral de la faja transportadora. Polines de Impacto o de carga: Están ubicados justo debajo de la descarga del buzón de la faja y reciben directamente la carga a medida que se descarga el suministro, están construido de material que puede amortiguar el impacto del golpe de la carga y de esta manera proteger la faja evitando que se gaste o rompa durante el funcionamiento.

Correa, Banda o faja: Soportar el material para poderlo transportar continuamente. Guardera o Guardapolvo: Distribuir correctamente el material en la faja. Evitar que éste se derrame fuera de la correa en forma peligrosa. Tolva de Carga o Alimentación: La apropiada colocación del material en la faja ayuda mucho a una operación sin problemas y baja los costos de mantenimiento.

Page 43: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Los requerimientos más importantes son:

Alimentar el material en una razón uniforme que no cause sobrecarga y rebalse pero que asegure al transportador su máxima eficiencia.

Situar el material centrado en la correa y ayudarla así a moverse correctamente en los polines y poleas previniendo rebalses.

Reducir el impacto del material sobre la correa. El material debe tener contacto con la correa a una velocidad lo más cercana a la

velocidad de la correa y en la dirección del movimiento de esta para reducir su desgaste.

Polea Deflectora de Cola: Obligar a la faja transportadora a adherirse a la mayor superficie de contacto con la polea de retorno o de cola para que ayude a que ésta permanezca centrada. Tambor o Polea de Cola o Retorno: Sostener la faja transportadora por el otro extremo por donde siempre se coloca la carga sobre la faja. Raspador de la Correa: Limpiar la faja del material que queda adherido a ella después de haber descargado. Freno Mecánico de Retroceso: Evitar que la correa se devuelva cuando esta se detenga en una pendiente y además tenga carga. Piolas de Paradas o de Emergencia: Detener las Fajas Transportadoras en cualquier momento y desde cualquier parte desde donde esta se haya accionado. Panel de Control (Botoneras): Este mecanismo es el encargado de ejecutar las órdenes realizadas por el Operador en los botones locales (Partir-Parar) de los equipos involucrados en el Area, las cuales se realizan mediante lazos de control que los equipos poseen.

Como podemos ver las fajas transportadoras constituyen el método que más se está usando para manejar mineral suelto. En la actualidad se usan fajas transportadoras con capacidades hasta de 20000 t/h y tramos con longitudes que exceden los 5 000 metros y velocidades que pueden alcanzar los 10 m/s. Esto nos lleva a considerar varios factores que influyen en su capacidad de transporte de material, a saber:

Ancho de la faja. Velocidad de la faja. Granulometría del material o mineral a transportar. Gravedad específica aparente y ángulo de reposos de dicho mineral.

El sistema de fajas transportadoras debe incorporar alguna forma de mecanismo

que las hace reciprocantes o de vaivén que pueden ser independientes reversibles o montadas sobre carruajes, lo cual les permite moverse longitudinalmente para descargar a cualquier lado del punto de alimentación.

Page 44: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.11.2 CORREAS DE CAPACHOS

Estos son equipos que se suelen usar cuando el espacio disponible no permite la instalación de una faja transportadora y el transporte es vertical. Proporcionan velocidades bajas de manejo tanto en el transporte horizontal como en la elevación del mineral. Consiste de una serie de recipientes en formas de cubos unidos a dos cadenas sin fin las cuales son accionadas por dos ruedas dentadas, donde la que está situada en la parte superior está conectada a un motor. Los cangilones se voltean de manera que siempre permanezcan en una posición hacia arriba se descargan por medio de una rampa colocada para acoplar una zapata al recipiente volteándolo así a la posición de descarga. Se emplean para transportar partículas hasta de 10 cm. Se dimensionan de acuerdo a los datos que proporcionan los fabricantes. Este equipo se muestra esquemáticamente en la siguiente figura 53.

Figura N°53. Correas de capachos.

3.12 PILAS DE ALMACENAMIENTO

Las pilas de almacenaje de mineral se construyen de tal modo que están formadas por un lecho o piso de concreto o tierra apisonada, las cuales ocasionalmente están cubiertas por un techo (Figura N°52). Están provistas de alimentadores para poder extraer el mineral por debajo del piso mediante fajas transportadoras. La capacidad de regulación de una pila en una Planta Concentradora tiene las siguientes ventajas: 1. Proporcionar un flujo uniforme de mineral a la planta 2. Proporcionar una ley de cabeza uniforme a la planta, debido al mezclado adecuado. 3. Permite que la operación de mina y planta sean independientes. 4. La incorporación de la pila permite aumentar la eficiencia de la planta entre el 10 al 25 %.

Page 45: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Hay distintos métodos en uso para formar una pila de almacenamiento, entre ellos

tenemos:

Faja transportadora fija. Faja transportadora por sistema de descarga móvil o potro. Faja transportadora reversible. Apiladores radiales.

De ahí que una pila de acuerdo al sistema de apilamiento puede tener la siguiente

forma:

Pila cónica Pila alargada Pila radial

Estas tres formas tienen taludes inclinados, cuyo ángulo de talud es una propiedad de

los sólidos a granel que se le conoce con el nombre de ángulo de reposo.

Figura N°53. Pila de almacenamiento con y sin techo.

Page 46: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

3.12 OPERACIONES EN LA SECCIÓN MOLIENDA 3.12.1 CIRCUITOS DE MOLIENDA

Figura N°54. Circuito de molienda abierto y directo.

Figura N°55. Circuito de molienda inverso y mixto.

Page 47: Capitulo 3 Planta SAG

CAPITULO 3: MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN

Figura N°56. Circuito de molienda doble cerrado.

Se llama circuito abierto cuando los molinos trabajan sin clasificador (Ejemplo: Los molinos primarios). Trabajan en circuito cerrado cuando trabajan con un clasificador.

En un circuito cerrado de molienda, las arenas gruesas del clasificador (underflow, u/f) regresan al molino, y forman la carga circulante. La carga fina tiene el nombre de rebalse o rebose (overflow, o/f). El circuito cerrado de molienda se usa cuando se necesita una carga fina y homogénea, sin necesidad de hacer remoler la carga fina y molida.