CONMINUCION DE MINERALES ING. Edwin Alvardo

CONMINUCIÓN

Proceso a través del cual se produce una de reducción de tamaño de las partículas de mineral, mediante trituración y/o molienda, con el fin de: Liberar las especies diseminadas.

Facilitar el manejo de los sólidos.

Obtener un material de tamaño apropiado y controlado. El resultado de la conminución es medido a través de la razón de Reducción:

Rr Tamaño del a lim ento

d80a lim ento

Tamaño del producto d80 producto

PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN

La mayor parte de los minerales son materiales cristalinos que se unen por enlaces químicos o fuerzas físicas y que poseen gran cantidad de defectos en su estructura. Ante la aplicación de fuerzas de compresión o de tracción, el material debería distribuir de manera uniforme estas fuerzas y fallar una vez se halla aplicado una fuerza igual o superior a la resistencia de los enlaces que unen a los átomos que constituyen al mineral, sin embargo, este generalmente se fractura a fuerzas mucho menores debido a:

PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN

Los defectos que éste posee.

Durante el proceso de formación, minado y manejo previo en el mineral se pueden formar grietas.

El mineral está constituido por especies diseminadas de diferente comportamiento mecánico.

Todas estas heterogeneidades en el mineral, actúan

como concentradores de esfuerzo, que conllevan a que éste se comporte como un material completamente frágil, cuya resistencia mecánica es función de las características de las heterogeneidades.

PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN

Antes de la fractura, los minerales acumulan parte de la energía aplicada, la cual se transforma en energía libre superficial a medida que las partículas se van fracturando. Esta energía libre superficial no es más que el resultado de los enlaces insatisfechos para cada uno de los átomos de la nueva superficie formada por la fractura del mineral. A mayor energía libre superficial más activa será la superficie de la partícula para reaccionar con agentes externos, lo que facilitará en algunos casos el proceso de separación de las diferentes especies que constituyen al mineral.

PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN

La energía requerida para fracturar una partícula disminuye ante la presencia de agua u otro líquido, ya que este puede ser absorbido por las partículas hasta llenar las grietas u otros macrodefectos. La fuerza aplicada sobre el líquido aumenta considerablemente su presión y esta se concentra en los defectos y puntas de grieta.

Dependiendo de la forma de aplicación de la carga y de la mecánica de la fractura de las partículas, se obtendrá un mecanismo de falla característico y una distribución granulométrica propia así:

PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN

TIPO DE CARGA

APLICADA

MECANISMO DE

FRACTURA

DISTRIBUCIÓN DE

TAMAÑOS DE

PARTÍCULA

IMPACTO ESTALLIDO POR

FUERZAS DE TRACCIÓN

APLICADAS A ALTA

VELOCIDAD

HOMOGENEO

COMPRESIÓN COMPRESIÓN PARTÍCULAS GRUESAS Y

ALGUNOS FINOS

FRICCIÓN ABRASIÓN POR

ESFUERZO CORTANTE

SUPERFICIAL

FINOS Y GRUESOS

TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN

TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN

TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN INDEPENDIENTE DEL TIPO DE CARGA APLICADA, LA FRACTURA DE

LAS PARTÍCULAS SE DÁ POR LAS FUERZAS DE TRACCIÓN DIRECTA O

INDIRECTA QUE TIENDEN A SEPARAR LOS

ÁTOMOS QUE LA CONSTITUYEN.

TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN

OPERACIONES UNITARIAS

CONMINUCIÓN TRITURACION MOLIENDA

Reducción de

rocas grandes

a fragmentos

pequeños

• Rango grueso • Equipos pesados • Movimiento lento • Superficies no entran en contacto • Fuerza de compresión o impacto.

• Rango fino • contacto entre los medios (material molido) • Magnitud de fuerzas menores • unidades de presión pueden ser mayores o menores que las trituradoras • dispersan energía sobre una gran área.

TRITURACION

Chancadoras

Mandíbula

Cono

Giratoria

primaria

secundaria

terciaria

cuaternaria

Tamaño del material tratado Forma de aplicar la fuerza

OPERACIONES UNITARIAS Clasificación

Doble Simple

Mostrar Transparencias Amarilla

TRITURACIÓN

Es la primera etapa mecánica en el proceso de conminución, cuyo principal objetivo es la liberación de las especies valiosas.

Generalmente se utiliza para reducir rocas cuyo tamaño puede ser de 1.5 m, hasta obtener partículas hasta de 0.5 cm, lo que se puede realizar en múltiples etapas a las que se les denomina:

Trituración primaria

Trituración secundaria

Trituración terciaria Según sea el caso.

TRITURACIÓN

En la trituración la fractura de las partículas se da principalmente por la aplicación de fuerzas de compresión:

TRITURACIÓN Durante la trituración, las fuerzas de compresión que actúan sobre las partículas pueden llegar a producir aglomerados que reducen la capacidad del equipo, por lo tanto este proceso generalmente se realiza en seco y evitando la presencia de cualquier aglomerante.

TIPOS DE QUEBRADORAS

ELECTROENERGÉTICAS

Utilizada como mecanismo previo a la trituración primaria, para la fractura de rocas de sobremedida. Utiliza potencia de hasta 250 Kw.

TRITURADORAS DE QUIJADAS DOBLE CONEXIÓN ARTICULADA

Utilizada para la trituración primaria y secundaria de rocas duras, tenaces y abrasivas, así como para materiales pegajosos, con planos de fractura definidos, el alimento debe ser relativamente grueso y con baja cantidad de finos. Se aplican potencias de 2 a 225 Kw, para obtener razones de reducción entre 4 y 9.

TRITURADORAS DE QUIJADAS

PIVOTE ELEVADO

Características similares a la de doble conexión articulada, sin embargo su diseño reduce el rozamiento contra las caras de la quebradora y el atascamiento, por lo que la velocidad de trituración es mayor y la eficiencia de la energía aplicada para la desintegración es mayor. La razón de reducción que se puede lograr está entre 4 y 9, la potencia aplicada para la fractura es del orden de 11 a 150 Kw.

TRITURADORAS DE QUIJADAS EXCENTRICO ELEVADO

Su diseño disminuye el atascamiento tanto a la entrada como a la salida de material, por lo tanto la velocidad a la cual se lleva a cabo el proceso de desintegración es mayor. El desgaste de las caras de trituración es alto, así como los daños por fatiga del material. Tiene bajo aprovechamiento de la energía aplicada y no es muy útil para la desintegración de rocas duras y abrasivas. La potencia aplicada oscila entre 2 y 400 Kw, para obtener razón de reducción entre 4 y 9.

TRITURADORAS DE QUIJADAS TRITURADORA DODGE

Su uso se limita a laboratorio, por cuanto no es muy útil para la desintegración de rocas de gran tamaño, por el atascamiento que presenta. Se requiere de la aplicación de potencias de 2 a 11 Kw, para lograr razón de reducción entre 4 y 9.

TRITURADORAS GIRATORIAS

QUEBRADORAS DE CAMPANA

Se utiliza para trituración primaria y secundaria

con mínimo de finos, poseen una mayor

capacidad que las quebradoras de quijadas,

adicionalmente son más eficientes en la

trituración de materiales con planos de fractura

bien definidos.

Requieren de una potencia de 5 a 750 Kw,

para obtener razón de reducción entre 3 y 10.

TRITURADORAS GIRATORIAS

TRITURADORAS DE CONO

Se emplean

secundaria y

para

terciaria. Se

trituración utiliza

de 2 a 600 Kw, para obtener razón de reducción de 6 a 8 en trituración secundaria y de 4 a 6 en trituración terciaria.

TRITURADORAS GIRATORIAS

DE DISCO GIRATORIO

Se utiliza para trituración hasta tamaño de partícula muy fino o trituración cuaternaria. Se requiere potencia entre 100 y 400 Kw, para lograr razón de reducción de 2 a 4.

TRITURADORAS DE RODILLOS TRITURADORA DE DOS RODILLOS

Su aplicación ha sido remplazada por las quebradoras de cono, a bajas relaciones de reducción el contenido de finos obtenido es relativamente bajo. Requiere de potencia de 27 a 112 Kw, para logra razón de reducción de 3.

TRITURADORAS DE IMPACTO

OPERACIONES UNITARIAS

MOLIENDA Húmeda Seca

Tambores

cilíndricos

cónicos giran en

torno a un eje

horizontal

• Menos potencia por tonelada de material que la molienda en seco. • Menos espacio que la moliendo en seco y en general los costos de instalación son menores para un circuito cerrado de operación. • No requiere equipos de control de polvos. • Utiliza grandes cantidades de agua y la manutención de bombas puede ser alta.

• Material alimentado bajo en contenido de humedad o artificialmente seco. • Menos medios de molienda y liners por tonelada de material molido que la molienda en húmedo. • No se gasta en filtrado y secado de material. • Se obtiene simple para almacenar, sin embargo; en algunos casos los productos deben ser enfriados antes de proseguir su tratamiento.

Barras Bolas Cypex Pebbles

MOLIENDA

LA MOLIENDA ES LA ÚLTIMA ETAPA DEL PROCESO DE CONMINUCIÓN, EN LA QUE

LAS PARTÍCULAS SON FRACTURADAS POR EFECTO DE LAS FUERZAS DE

FRICCIÓN Y

ABRASIÓN Y

IMPACTO Y EN MENOR PROPORCIÓN POR FUERZAS DE

COMPRESIÓN, LO QUE PRODUCE FRACTURAS POR ESTALLIDO, CRUCERO, BIEN SEA EN MEDIO SECO O HÚMEDO.

LA MOLIENDA SE REALIZA EN RECIPIENTES CILÍNDRICOS ROTATORIOS

CONSTRUIDOS GENERALMENTE DE ACERO O DE UN MATERIAL RESISTENTE

AL DESGASTE Y EN SU INTERIOR SON CARGADOS CON CUERPOS MOLEDORES DE

LIBRE MOVIMIENTO, LOS CUALES PUEDEN TENER FORMA DE BOLA O DE BARRA Y

ESTÁN CONSTRUIDOS DE ACERO, MATERIAL CERÁMICO (AL2O3, SIC, ZrO2, ENTRE OTROS) Y EN OTROS CASOS, DEL MISMO MINERAL A MOLER (MOLIENDA

AUTÓGENA), O DE MEZCLAS DEL MINERAL A MOLER Y OTRO MATERIAL

(MOLIENDA SEMIAUTÓGENA).

MOLIENDA

En la molienda se puede obtener una mayor razón de reducción que en el proceso de trituración, especialmente si se trabaja en medio húmedo, no obstante la forma de aplicación de la carga sobre las partículas y los factores que controlan este proceso limitan su uso a partículas con tamaño inferior al que se puede triturar. El resultado de la molienda es influenciado por:

Tamaño del alimento (partículas a moler y medios de molienda).

Movimiento de la carga dentro del molino (mecanismo de molienda). Espacios vacíos existentes entre la carga del molino.

Por lo anterior la molienda es un proceso sujeto a las leyes de la

probabilidad que tiene una partícula de encontrarse en un punto en

el que prevalece un tipo de fuerza en un momento determinado.

MECANISMO DE MOLIENDA

MECANISMO DE MOLIENDA

Fuerzas de corte y compresión

Alto Impacto

Molienda

nula

Fuerza

de

impact

o

FACTORES DE MOLIENDA

A PESAR DE QUE LA ENERGÍA REQUERIDA PARA LA FRACTURA, DEPENDE

EXCLUSIVAMENTE DE:

NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS A MOLER (DUREZA, RESISTENCIA MECÁNICA, DEFECTOS, ETC) TAMAÑO INICIAL DE LAS PARTÍCULAS A MOLER

TAMAÑO FINAL DE LAS PARTÍCULÑAS A MOLER

MEDIO DE MOLIENDA (HÚMEDO, SECO)

LA EFECTIVIDAD CON LA QUE ESTA ENERGÍA REALMENTE ES APLICADA

SOBRE LAS PARTÍCULAS PARA QUE SE LLEVE A CABO SU FRACTURA

DEPENDE DE:

TAMAÑO DEL ALIMENTO

VOLUMEN DE LA CARGA

TAMAÑO DE LOS CUERPOS MOLEDORES

TAMAÑO DEL ALIMENTO

VOLUMEN DE LA CARGA:

EL VOLUMEN DE LA CARGA ESTÁ CONSTITUIDO POR LA CANTIDAD DE

PARTÍCULAS ALIMENTADAS AL MOLINO, CUERPOS MOLEDORES Y AGUA

(CUANDO LA MOLIENDA SE REALIZA EN HÚMEDO) Y DE ÉL DEPENDE LA

FRACCIÓN DE ENERGÍA REALMENTE UTILIZADA EN EL PROCESO DE

MOLIENDA, YA QUE NO TODA LA ENERGÍA PRODUCIDA POR LA CARGA

INTERNA DEL MOLINO SE INVIERTE EN EL PROCESO DE FRACTURA DE LAS

PARTÍCULAS. UNA BUENA PARTE DE LA ENERGÍA SE DISIPA EN FORMA DE CALOR Y

RUIDO.

TAMAÑO DE ALIMENTO

OPERACIONES UNITARIAS

CLASIFICACION DE EQUIPOS EN MOLIENDA

Equipos

Molino de Barras

Molino de Bolas

Semi-autógena

Autógena

Molino de Barras

Molino de Bolas

Molino SAG

CIRCUITOS DE CONMINUCIÓN

CIRCUITOS DE CONMINUCIÓN

CIRCUITOS DE CONMINUCIÓN

CIRCUITOS DE CONMINUCIÓN

RRC= RR1*RR2*RR3*….RRX

wC WX

GRACIAS…