Por MolyCop Adesur S.A

Oct, 2012

EL EFECTO DE LA TRAYECTORIA DE LA CARGA MOLEDORA EN LA EFICIENCIA DE MOLIENDA

Antecedentes

Históricamente, se considera que las tecnologías de molienda convencional y molienda semiautógena (SAG) son energéticamente ineficientes. En diversas investigaciones se ha indicado que del total de energía consumida solo se utiliza entre 3 - 5% (Fuersteneau, 2003) para realizar el trabajo de molienda.

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Recientemente algunos investigadores indicaron que la eficiencia energética de molienda puede ser alcanzada hasta un 20% en la fractura interpartícula (Fuerstenau, Kapur, Schoenert, Marktscheffel, 1990). (Arentzen, Bhappu, 2008).

Varios investigadores han señalado que hay tres aspectos fundamentales con los cuales se puede optimizar la eficiencia de molienda :

– El uso correcto del medio de molienda (diámetro, tipo, densidad, forma).

– El movimiento de la carga molturante. (efecto forros, velocidad,tamaño de medio de molienda)

– El control automático del circuito de molienda.

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Por otro lado, se puede asegurar que mejorar la “eficiencia de molienda” es mucho mas importante que el costo del medio de molienda, ya que los beneficios de poder lograr mayores capacidades de tratamiento y/o mejores calidades de producto son varias veces mas importantes que el costo del medio de molienda.

Rango de tamaño de partícula y eficiencias de energía para varios equipos

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Metodologías de Simulación tradicional Modelo de Powell

Tradicionalmente se desarrollan simulaciones de trayectoria simple, sin tener un análisis del espectro de impactos en la carga, sin considerar el movimiento de la carga dentro del molino. Son de utilidad para tener una primera impresión de la zona de impacto de la carga de bolas en el molino. Permiten determinar la energía de impacto, pero no permiten optimizar el consumo de energía, ni el movimiento de la carga moledora.

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Simulación de Trayectorias Críticas Efecto de la velocidad de giro y altura de lifter

Diámetro de Molino : 36’ Diámetro de Bolas : 5” Angulo Ataque : 10° Altura Lifter : 6”

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Diámetro de Molino : 36’ Diámetro de Bolas : 5” Altura Lifters : 10” % Vel. Crítica : 76%

Simulación de Trayectorias Críticas Efecto del ángulo de ataque del lifter y el tamaño de bola

¿Qué son las Simulaciones DEM..? • Las simulaciones mediante métodos discretos (DEM), trata a cada bola o roca como una partícula independiente dentro del molino. • Calcula la colisión de cada bola con otras bolas y rocas. • Calcula la energía de impacto de cada bola con el lifter. • Combina los cálculos de todas las colisiones. • Simulaciones en 2D consideran ≤10,000 partículas en un molino SAG y pueden demorar entre 2 a 4 horas. • Simulaciones en 3D, pueden demorar entre 2 a 3 días, con un computador de 3.0 GHz

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¿Cómo se puede mejorar la eficiencia de Molienda?

Objetivo “Maximizar la demanda de

potencia del molino” • Optimizando la trayectoria de la carga

interna del molino:

– Modificando el ángulo de ataque del lifter

– Variando la velocidad de operación del molino

– Nivel de llenado del molino, tamaño óptimo de bolas, etc.

A OneSteel Group Business 9

Angulo de Ataque

Estudio de caso Molino SAG

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Situación Actual de la Operación

•Diámetro de Molino : 9.7 m. •Velocidad molino : 69% Vc •Potencia Instalada : 16.6 MW •Potencia Consumida : 15.3 MW •Material de liners : Acero •No de Filas : 54 •Tipo de lifter : Hi-Hi •Tamaño de Alimentación : 75 mm •SpGr de roca : 2.7 •Nivel de llenado máx : 32% •Nivel de llenado de bolas : >15%

Efecto del N°de Lifters sobre la trayectoria de la carga

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Comparación del movimiento de la carga con lifters de 54 filas y 36 filas, ambos con 22°. Con 36 lifters la ventaja sería tener mayor volumen de carga que con 54 filas.

Efecto del ángulo de ataque sobre la trayectoria de la carga

Comparación del movimiento de la carga con 36 lifters a diferentes ángulos de ataque 22° y 30°. Se aprecia que con 30° se obtiene un mejor movimiento de carga.

Estudio de caso Molino de Bolas

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Situación Actual de la Operación

Efecto del tipo de forro sobre la trayectoria de la carga

- En las simulaciones anteriores se observa que cambiando el tipo de forro de simple onda a uno doble onda se mejora el movimiento de la carga.

Efecto de la velocidad de giro sobre la trayectoria de la carga

- En las simulaciones realizadas se observa que incrementando la velocidad de giro del molino de 10 rpm a 10.8 rpm, mejora el movimiento de la carga interna del molino

Efecto del ángulo de ataque sobre la trayectoria de la carga

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8250, Kw

8730, Kw

8310, Kw

8746, Kw

El Efecto de la potencia sobre la capacidad de tratamiento

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El efecto de la potencia sobre la capacidad de tratamiento

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Lift Angle Ton/hr Kw % Dif Ton/hr30 1340 8250 0.00%25 1349 8310 0.67%15 1418 8730 5.82%10 1421 8746 6.02%

Conclusiones

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• Las Simulaciones DEM en 2 dimensiones son comprobadamente una

herramienta capaz de optimizar el movimiento de la carga de los molinos

SAG, barras y/o bolas, mediante el correcto diseño de los forros y sus

interacciones con la velocidad de giro y/o los medios de molienda

• El potencial de optimización de las simulaciones DEM, abarca desde la

optimización del consumo de energía, duración de los forros y medios de

molienda, hasta una mayor capacidad de tratamiento.

•Es de relevancia el lograr un punto optimo de equilibrio entre la eficiencia de la carga

moledora y la duración de los forros; para lo cual se debe de trabajar en forma

conjunta con el operador de la mina.

GRACIAS