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CONCEPTOS BASICOS SOBRE PM

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CAPITULO 1

CONCEPTOS BÁSICOS DEL PROCESAMIENTO DE MINERALES

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INTRODUCCION

El procesamiento de minerales es un conjunto de operaciones físicas efectuadas sobre minerales extraídos de la corteza terrestre, que tiene como fin, en una mayoría de casos, la realización de un proceso de separación sólido-sólido llamado concentración, en el cual se obtiene uno o mas productos valiosos llamados concentrados y se descarta otro producto, llamado relave, conteniendo la parte estéril del mineral.

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Esta definición abarca tanto el beneficio de minerales no ferrosos, ferrosos, no metálicos y carbones.

En forma general, las operaciones pueden ser clasificadas en cuatro:

preparación del mineralconcentración (separación sólido-sólido)desaguado (separación sólido-liquido)operaciones coadyugantes de transporte y

almacenamiento

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Así:La preparación del mineral consiste en

operaciones de reducción de tamaño y separación de partículas (trituración-tamizado en rangos y molienda-clasificación en rangos finos), para liberar los minerales valiosos de los estériles y preparar el conjunto en un rango de tamaños adecuados.

La concentración, es la separación entre los minerales valiosos y los estériles: tiene una importancia vital en la metalurgia por que permite obtener productos (de alto contenido de elementos valiosos) que serán procesados en fundiciones y refinerías para obtener metales o elementos de alta pureza

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La concentración puede realizarse por cualquiera de los siguientes métodos:

(a) flotación, su aplicación se basa en la diferencia entre las propiedades superficiales de las partículas. Es el método mas importante de concentración y tiene aplicaciones en la obtención de concentrados de sulfuros, de carbonatos, silicatos, óxidos, fosfatos, elementos nativos (oro, cobre, plata) y carbones.

(b) Gravimetría, consiste en la separación sólido-sólido utilizando la diferencia entre las densidades de los minerales: se utiliza especialmente en la concentración de minerales de plomo, oro, estaño, tungsteno y otros.

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(c) Magnetismo, método de concentración que utiliza la diferencia entre las susceptibles magnéticas de los minerales. Encuentra cada vez mayor aplicación debido al desarrollo de aparatos que permiten separar materiales con

susceptibilidades magnéticas muy bajas.

(d) Electrostática, se aplica a casos específicos de minerales que pueden ser separados debido a

sus propiedades conductoras de electricidad.

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(e) Escogido o pallaqueo, sin duda es el método mas antiguo de concentración y consiste como su nombre lo indica en el escogido a mano o mediante la ayuda de aparatos, de un mineral valioso aprovechando su diferenciación en color, brillo, fluorescencia, etc. De los materiales estériles.El desaguado, constituye un conjunto de operaciones de separación sólido-liquido (sedimentación o espesamiento, filtración y secado) que se realizan con el fin de eliminar agua (que en muchos casos es reciclada) de las pulpas de concentrados y relaves originados durante la concentración.

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operaciones coadyugantes,

se denomina así a las operaciones de

almacenamiento de minerales o relaves en tolvas o canchas, al transporte de Sólido en fanjas, tornillos, cangilones, etc. o en pulpas impulsadas por bombas a través de tuberías. Constituyen etapas intermedias, reguladoras o de alimentación.

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RELACION DEL PROC. DE MINERALES CON RAMAS AFINES

CONCENTRACION METALES

RELAVES ESCORIAS Y RESIDUOS ALEACIONES

EXPLORACIONGEOLOGIA

EXPLOTACIONMINERIA

EXTRACCIONMETALURGIA

PROCESAMIENTODE

MINERALES

METALURGIA EXTRACTIVA

METALURGIA FISICA

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Conceptos Básicos del Procesamiento de Minerales. Conceptos Básicos del Procesamiento de Minerales. Mineral.Mineral..Producto que se obtiene de la explotación de la mina, tal

como sale..Puede tener o no valor comercial.Componentes del mineral por su valor comercial:Componentes del mineral por su valor comercial:• Parte valiosa o mena. • Parte no valiosa, o material estéril o ganga. Parte valiosa o mena:Parte valiosa o mena:.Tiene uno o más sulfuros valiosos.. Estos sulfuros pueden tener valor comercial.

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Ejemplo:Ejemplo:Sulfuros de plomo (galena : SPb) Mineral de plomoSulfuros de zinc (SZn : esfalerita, marmatita) Mineral de

zincSulfuros de cobre : chalcopirita (CuFeS), chalcocita (CuS)

Mineral de cobre. Sulfuros de plata : Acantita (Ag2S) Mineral de plataPlata nativa (Ag) Oro nativo (Au) Parte no valiosa:Parte no valiosa:. Parte del mineral que contiene otros sulfuros y/o otros

minerales.. Estos sulfuros o minerales no tienen valor comercial y

deben ser separado de la parte valiosa.

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Ejemplo:Ejemplo:Sulfuros de hierro : pirita (FeS2), pirrotita (FeS)Oxido de Silice (SiO2), cuarzoSulfuro de Arsénico: arsenopirita (FeAsS)Oxidos de hierro: hematitas, limonitasRoca, desmonte,ctc.Clasificación del mineral por su valor Clasificación del mineral por su valor

comercial:comercial: Mineral Rico :Mineral Pobre:

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Minerales predominantes en el Perú: Minerales predominantes en el Perú: La gran mayoría de las minas contienen minerales

pobres.Clasificación del mineral por su valor comercial:Clasificación del mineral por su valor comercial: Mineral Rico :Mineral Pobre:Minerales predominantes en el Perú: Minerales predominantes en el Perú: La gran mayoría de las minas contienen minerales

pobres.

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Galena

Chalcopirita

Esfalerita

Parte no valiosa :Cuarzo, pirita, óxido de hierro, andesita, ctc.

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Las Plantas Concentradoras.Las Plantas Concentradoras.

Tratan minerales pobres con el objeto de separar los sulfuros valiosos.

Se obtienen concentrados individuales.La ganga se elimina como relave.

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¿Cómo se sabe si un producto o un mineral tiene gran cantidad o poca ¿Cómo se sabe si un producto o un mineral tiene gran cantidad o poca cantidad de la parte valiosa?cantidad de la parte valiosa?

Mediante la “ Ley del producto o del mineral”. ¿Qué es la ley? Indica la cantidad del metal valioso que contiene el

producto o el mineral, se expresa en %. Ejemplo:Ejemplo: Mineral de cabeza con 5% de plomo. Ley : 5% de plomo. Concentrado de Plomo con 60% de plomo. Ley : 60% de

plomo. Relave final con 0.7% de plomo. Ley : 0.7% de plomo.

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¿Qué quiere decir concentrar un mineral pobre?¿Qué quiere decir concentrar un mineral pobre? Aumentar la parte valiosa, disminuyendo la parte estéril ¿Cuáles son las etapas de la concentración? ¿Cuáles son las etapas de la concentración? Liberación : Chancado. Molienda. Selección y Separación. Eliminación del agua. Eliminación del agua:Eliminación del agua: •El agua que acompaña al concentrado se elimina en los

espesadores y filtros. •El agua no se emplea en las fundiciones. Eliminación del agua:Eliminación del agua: •El agua que acompaña al concentrado se elimina en los

espesadores y filtros. •El agua no se emplea en las fundiciones.

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II. TRITURACIÒN

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SECCIONES DE LA PLANTA CONCENTRADORA

PLANTA

CONCENTRADORA

LIBERACION

SELECCIÓN

ELIMINACION

DE AGUA

SECCCION ESPESADO Y

FILTRADO

SECCION

FLOTACION

SECCION DE

CHANCADO

SECCION

MOLIENDA

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OBJETIVOS DEL

CHANCADO

Reducción del tamaño a rangos de 1/4”-1/2”

Inicio de la liberación

Reducir el consumo de la energía en la Molienda

MAQUINA DECHANCADO

ALIMENTO(F)

PRODUCTO(P)

CHANCADO :

Etapa inicial de la reducción de tamaño del mineral

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CHANCADO TERCIARIO

ETAPAS DE CHANCADO

CHANCADO PRIMARIO

CHANCADO SECUNDIARIO

MINERAL

DE MINA

CHANCADO

PRIMARIO

PRODUCTO CHANCADO 6” - 8”

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CHANCADORAS DE MANDIBULA

CHANCADORA DE DOBLE EFECTO

- Chancadora Blake - Chancadora Kuen Ken - Chancadora Accionamiento directo

CHANCADORA DE SIMPLE EFECTO O BIELA SIMPLE

TIPOS :

A, B, C, D, E, F,

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CHANCADO SECUNDARIOCHANCADO SECUNDARIO

PRODUCTO DE CHANCADO PRIMARIO

( 8”- 10” )

CHANCADO

SECUNDARIO

PRODUCTO DE CHANCADO SECUNDARIO (2” - 3”)

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CHANCADO TERCIARIO

PRODUCTO CHANCADO SECUNDARIO CLASIFICADO

CHANCADO TERCIARIO

PRODUCTO DE CHANCADO TERCIARIO (1/2” - 3/8 ” )

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OPERACIÓN EN LA SECCIÓN CHANCADO

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TOLVAS DE GRUESOSTOLVAS DE GRUESOS

Objetivo de las tolvas de gruesosObjetivo de las tolvas de gruesos- Depósito donde se almacena el mineral que viene de la mina para alimentar a las chancadoras.

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Características de las tolvas Características de las tolvas

-Fabricadas de concreto armado o de madera forradas con planchas de fierro. -La boca de recepción de mineral en la parte superior tiene forma cuadrada y el fondo es inclinado.

-La boca de recepción tiene una parrilla de rieles usados que impiden el paso de mineral grueso a los alimentadores y chancadoras.

-La separación entre riel y riel se llama luz.

-Si la luz entre los rieles es muy grande la chancadora primaria se atora. 30

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Inspección de la parrilla y remoción del mineral de Inspección de la parrilla y remoción del mineral de la tolvala tolva

-Periódicamente se debe chequear el estado de los rieles para mantener constante la luz entre ellos.

-Si hay mineral pegado en las paredes, picar o desquinchar con barretillas largas desde la parrilla.

-El operador también puede ingresar a la tolva para desquinchar pero con correa y soga de seguridad.

- Si hay mineral suspendido en la tolva, se puede desatorar utilizando aire a presión.

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ALIMENTADORES DE MINERALALIMENTADORES DE MINERAL

ObjetivoObjetivo

- Regular la alimentación del mineral a las fajas transportadoras o a las chancadoras primarias.

- Demasiada carga: Atoran las fajas, chancadoras

- Poca carga: deteriora los mecanismos de las chancadoras.

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Tipo de alimentadores Tipo de alimentadores

a) Alimentador tipo cadena Ross-La velocidad de giro de la cadena regula la cantidad de mineral o de carga que debe salir de la tolva de gruesos.

-La velocidad de la cadena se gradúa por medio de un reductor numerado de 1 al 9.

-Cuando el mineral está húmedo y barroso la cadena necesita mayor velocidad porque el barro se pega y cae menos mineral.

-Cuando el mineral está seco, la cadena necesita menor velocidad, el mineral cae más fácilmente.

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Alimentador tipo cadena RossAlimentador tipo cadena Ross

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b) Alimentador tipo oruga b) Alimentador tipo oruga Son alimentadores mecánicos muy resistentes a los Son alimentadores mecánicos muy resistentes a los golpes de la carga. golpes de la carga.

•Por medio de un sistema de transmisión motor, Por medio de un sistema de transmisión motor, cadenas-catalinas una banda metálica gira en forma cadenas-catalinas una banda metálica gira en forma constante realizando una alimentación uniforme y constante realizando una alimentación uniforme y efectiva.efectiva.

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c) Alimentadores tipo compuerta.c) Alimentadores tipo compuerta.

- Alimentador de control manual

- La cantidad de carga se regula, regulándose la luz de la compuerta.

- Los componentes son fabricados de planchas de fierro

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Precauciones de seguridad del operadorPrecauciones de seguridad del operador

-Cuando se enreda la cadena Ross, es necesario parar el funcionamiento de la cadena para arreglar y evitar la rotura y causa de accidentes.

-Verificar las guardas de protección de las poleas de transmisión de los alimentadores.

-Tomar las medidas de seguridad al desatorar las salidas de las tolvas hacia los alimentadores, usar equipos de protección personal.

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CHANCADORA PRIMARIA CHANCADORA PRIMARIA DE QUIJADASDE QUIJADAS

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Descripción y función de la chancadoraDescripción y función de la chancadora

-Recibe el mineral grueso del grizzly-Realiza la primera reducción de tamaño del mineral -La quijada móvil está montada sobre la excéntrica que le da un movimiento rotatorio acercando la quijada móvil contra la fija.

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-Al introducirse el trozo de mineral entre las dos mandíbulas el mineral se quiebra y con la separación de la quijada móvil de la fija, el mineral va descendiendo por la cavidad hacia la abertura de la descarga, en el siguiente acercamiento sufre una nueva fragmentación y así sucesivamente hasta alcanzar las dimensiones que le permitan salir por la descarga.

Descripción y función de la chancadora (continúa)Descripción y función de la chancadora (continúa)

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CHANCADORA KUEN-KENCHANCADORA KUEN-KEN 41

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A

D

B

C

E

F

Y

Y

K

C’ L1 L2

Dr

U

J

J’

J J

H

F

O Q K’

Chancadora de Mandíbulas BlakeChancadora de Mandíbulas Blake

A : Zona de Trituración B : Mandíbula fijaC : Mandíbula Móvil D : Paredes paralelas fijasE : Polea F : Centro el eje del motorH : Excéntrica J : BielaK : Varilla de transmisión K’ : ResorteL1 : Placa riostra anterior L2 : Placa riostra posteriorDr : Pared posterior del Bastidor principalC’ : Encastre de la riostria J’ : Pieza móvilO : Punzón de acero Q : Placa de apoyoU : forros

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FAJAS TRANSPORTADORAS FAJAS TRANSPORTADORAS

Partes de la Faja

A: La faja, la cual forma la superficie de movimiento y soporte, sobre las cuales son transportados los minerales.

B: Los polínes, que son los soportes sobre los que viaja y retorna la faja.

C: Las poleas, que soportan y mueven las fajas, además de controlar la tensión de estas.

D: Los mecanismos de accionamiento, que imparten la fuerza necesaria a una o más poleas, para mover la faja y su carga.

E: La estructura, que soporta y mantiene el alineamiento de los polínes, poleas y soporta los mecanismos de accionamiento.

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PARTES DE UNA FAJA TRANSPORTADORA PARTES DE UNA FAJA TRANSPORTADORA

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a) Faja propiamente dicha o cinta: a) Faja propiamente dicha o cinta: -Fabricada de lona recubierta con jebe vulcanizado, cuyos extremos están unidos por grapas o vulcanizado.

-El movimiento de la faja se realiza por medio de un motor-reductor-poleas-polines.

b) Poleas: b) Poleas: -Sostienen la faja en sus extremos-Soportan la tensión de la faja-La polea de cabeza mueve la faja, tiene acoplado el motor.

-La polea de cola (conducida) recibe el movimiento de la polea de cabeza (conductora)

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c) Polinesc) Polines

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c) Polinesc) Polines

Polines de carga Polines de retorno

Guiadores en los polines de carga

Guiadores en los polines de retorno

Polines de impacto

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d) Templadoresd) Templadores-Regulan y controlan la tensión de la faja: Pueden ser:

•Templadores de contrapeso: Regula la tensión de la faja regulándose el contrapeso.

Templador de contrapeso47

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e) Cuchillas e) Cuchillas -Limpian las fajas en las poleas de cabeza, sacando el barro a un costado.

Templadores de tornillo

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d) Templadoresd) Templadores-Regulan y controlan la tensión de la faja: Pueden ser:

•Templadores de contrapeso: Regula la tensión de la faja regulándose el contrapeso.

Templador de contrapeso

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e) Cuchillas e) Cuchillas -Limpian las fajas en las poleas de cabeza, sacando el barro a un costado.

Templadores de tornillo

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Identificación y localización de los problemas Identificación y localización de los problemas operativos.operativos.

-Revisar empalmes de las fajas: Grapas completas y enteras. -Chequear la alineación y centrado de las fajas. -Tensión adecuada de las fajas-Poleas y polines limpios, sin cargas acumuladas. -Revisar los templadores, deben estar operativos. -Chequear la temperatura de las chumaceras de las poleas, cojinetes de los motores. -Chequear la lubricación de las chumaceras. -Chequear que los polines guías trabajen libremente

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¿Cuándo se plantan las fajas?¿Cuándo se plantan las fajas?

-La faja no está templada adecuadamente.

-La mayoría de los polines no funcionan.

-Se suelta o se rompe la cadena, o la faja de transmisión

de la polea del motor.

-Poleas de cabeza o de cola están mojadas o con grasa.

-Hay carga acumulada debajo de polea de cola

-Descentrado de la faja

-La cuchilla raspadora está abierta o malograda

-La faja se sobrecarga 51

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¿Qué hacer cuando se plantan las fajas?¿Qué hacer cuando se plantan las fajas?

-Para el motor

-Si hay carga debajo de la polea de cola, limpiar

-Descargar la faja

-Arrancar la faja

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¿Por qué se ladean las fajas? ¿Por qué se ladean las fajas?

-Acumulación de mineral en las poleas

-Mineral muy húmedo

-Mal centrado de los polines

-Alimentación del mineral hacia a un lado de la faja.

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GRIZZLYS Y CEDAZOS VIBRATORIOSGRIZZLYS Y CEDAZOS VIBRATORIOS

Objetivo:

-Separan el mineral grueso del fino y están instaladas antes de las chancadoras.

-La abertura de los rieles, o de las mallas deben ser relativamente algo mayor que la abertura de la descarga de las chancadoras o igual.

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CEDAZOVIBRATORIO INCLINADO (de cuatro apoyos )

CEDAZOVIBRATORIO HORIZONTAL

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Características de los Grizzlys Características de los Grizzlys

-Pueden ser fijos o vibratorios

-Se instalan antes de las chancadoras primarias

-La luz entre los rieles generalmente es igual a la descarga de la chancadora o ligeramente mayor.

-Los rieles deben estar libres de carga

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Características de los Cedazos VibratoriosCaracterísticas de los Cedazos Vibratorios

-Pueden ser horizontales o inclinados

-Algunos pueden tener mallas o alambre tejido y otras

varillas delgadas llamadas riffles.

-Se instalan antes de las chancadoras secundarias y terciarias.

-La luz de la malla puede ser igual a la abertura de la

chancadora o ligeramente algo mayor.

-La vibración facilita el paso del mineral de la malla.57

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ELECTROIMANES

Objetivo de los electroimanes Objetivo de los electroimanes

- Atrapar piezas metálicas que vienen con el mineral antes que ingresen a las chancadoras

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Tipos de electroimanesTipos 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.

b) Electroimán suspendido - Electroimán suspendido sobre la faja a una altura suficiente como para permitir el paso de la a carga. 59

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TOLVAS DE FINOS TOLVAS DE FINOS

Objetivo Objetivo

-Son tanques que almacenan el mineral fino proveniente de la sección chancado.

-Permiten una alimentación continua y uniforme a los molinos.

-Permiten hacer separaciones mecánicas en la sección chancado sin parar los molinos

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