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INDICE

Contenido1.-INTRODUCCIÓN.....................................................................................1

2.-OBJETIVOS............................................................................................2

3.-MARCO TEORICO..................................................................................3

4.-DESARROLLO EXPERIMENTAL...............................................................6

5.-DESARROLLO DEL TRABAJO..................................................................7

6.-DISCUSIONES Y CONCLUSIONES.........................................................10

7.-ANEXO................................................................................................11

8.-BIBLIOGRAFIA.....................................................................................12

1

1.-INTRODUCCIÓN

Los métodos de reducción de tamaño es la primera etapa del

procesamiento de minerales, los cuales pueden agruparse de varias

maneras, dando origen a distintos circuitos de chancado. Si el cuerpo

de mineral es de carácter masivo, el minado o extracción es en realidad

la primera etapa de reducción de tamaño, y generalmente se realiza con

explosivos.

El término chancado se aplica a las reducciones subsecuentes de

tamaño hasta alrededor de 25 (mm), considerándose las reducciones a

tamaño más finos como molienda. Tanto el chancado como la molienda

pueden subdividirse en etapa primaria, secundaria y terciaria. A nivel

industrial, la tendencia actual es emplear dos etapas de chancado en

circuito cerrado. La etapa terciaria de chancado actualmente es poco

usada fundamentalmente por razones de costos (tanto operativas,

energéticas y mantenimiento).

Los circuitos abiertos ya son poco usados debido a que su

producto es muy heterogéneo produciendo un sobre costo en la etapa

siguiente que es la molienda.

2

2.-OBJETIVOS

Evaluar los diferentes circuitos de chancado considerando los

flujos de mineral procesados, consumos específicos de energía,

etc...

3

3.-MARCO TEORICO

La reducción de tamaño de una partícula es una operación necesaria

para dar paso a una variada gama de procedimientos en la industria

metalúrgica.

El objetivo de este proceso en la minería es obtener un producto de un

tamaño en el cual las especies mineralógicas valiosas se encuentren

liberadas y puedan ser separadas de la ganga estéril en procesos

posteriores.

Entre los equipos de reducción de tamaño se encuentran los

chancadores y molinos, los chancadores son utilizados como primera

etapa en la reducción de tamaño, esta etapa se divide en Chancado

Primario, Chancado Secundario y Chancado Terciario, mientras que

dentro de los tipos de chancadores se encuentran chancadores de

mandíbula, giratorios y de cono.

Chancador Primario: Fractura la

mena de alimentación proveniente

de la mina, desde 60” hasta bajo 8”

a 6” de producto.

Chancador Secundario: Toma el

producto del chancador primario y lo

reduce, en una pasada hasta 3” o 2”

de producto.

Chancador Terciario: Toma el

producto del chancador secundario o

chancadores intermedios reduciendo

el material bajo 1/2” o 3/8”.

Chancadoras de Mandíbulas: Los

chancadores de mandíbulas son

equipos dotados de 2 placas o

mandíbulas, en los que una de ellas

Figura 3.1: Chancador de Mandíbulas

4

es móvil y presiona fuerte y rápidamente a la otra, fracturando el

material que se encuentra entre ambas. Según el tipo de movimiento

de la placa móvil, estos chancadores se clasifican en los siguientes tipos:

Blake

Dodge

Universal

Los chancadores tipo Blake pueden clasificarse en Palanca Simple y

Palanca Doble. El chancador de mandíbulas se especifica por el área de

entrada, es decir, la distancia entre las mandíbulas en la alimentación

(Feed) que se denomina “Boca” y el ancho de las placas (largo de la

abertura de admisión). Por ejemplo un chancador de mandíbulas de

30”x48” tendrá una boca de 30” y un ancho de las placas de 48”.

Chancadoras Giratorias: Está constituido por un eje vertical (árbol)

con un elemento de molienda cónico llamado cabeza, recubierto por una

capa de material de alta dureza llamado manto. La cabeza se mueve en

forma de elipse debido al efecto de movimiento excéntrico que le

entrega el motor. El movimiento máximo de la cabeza ocurre en la

descarga evitando los problemas de hinchamiento del material. Debido a

que chanca durante el ciclo completo, tiene más capacidad que un

chancador de mandíbulas del mismo tamaño (boca), por lo que se le

prefiere en plantas que tratan altos flujos de material. Operan

normalmente en circuito abierto, aunque si el material de alimentación

tiene mucho fino, éste debe ser preclasificado. El tamaño de los

Chancadores Giratorios se especifica por la boca (ancho de la abertura

de admisión) y el diámetro del manto. El casco exterior es de acero

fundido, mientras que la cámara de

chancado está protegida con

revestimientos o “cóncavos” de

acero al manganeso. La cabeza

está protegida por un manto de

acero al manganeso la que a su vez

está recubierta por alguna resina

epóxica, poliuretano, goma o algún

otro recubrimiento.

5

Chancador de Cono: Es una chancadora giratoria modificada. La

principal diferencia es el diseño aplanado de la cámara de chancado con

el fin de lograr una alta capacidad y una alta razón de reducción del

material. El objetivo es retener el material

por más tiempo en la cámara y así lograr

una mayor reducción del material. El eje vertical de esta chancadora es

más coto y no está suspendido como en la giratoria sino que es

soportado en un soporte universal bajo la cabeza giratoria o cono.

Como no se requiere una boca tan grande, el caso chancador se abre

hacia abajo lo cual permite el hinchamiento del mineral a medido que se

reduce el tamaño, proporcionando un área seccional creciente hacia el

extremo de descarga, por lo que la chancadora de cono es un excelente

chancador libre. La inclinación hacia fuera del casco permite tener un

ángulo de cabeza mucho mayor que en la giratoria, reteniendo al mismo

ángulo entre el material chancado. Esto permite a esta chancadora una

alta capacidad puesto que la capacidad de una chancadora giratoria es

proporcional al diámetro de la cabeza.

El tamaño máximo de la boca es de 10” y entrega un producto que varía

entre 1/8” y 1”.

Chancador de Rodillos: La

Trituradora de Rodillos es

utilizada para triturar material

duro y quebradizo como carbón,

clinker de cemento, escorias,

hormigón, granito etc. con un

tamaño máximo de partículas de

50 mm hasta un tamaño mínimo

de 5 mm, dependiendo de las

características del material.

El material a triturar es

introducido en la parte superior

de la trituradora, que actúa como una tolva de alimentación integrada.

La trituración se produce entre dos rodillos de los cuales uno gira en

sentido del reloj y el otro en sentido contrario. La velocidad de los

rodillos es asincrónica con el fin de crear un efecto de limpieza en la

Figura 3.2: Chancador de Cono

Figura 3.3: Chancador de Rodillos

6

cámara de trituración. Los rodillos están compuestos por anillos de

triturar y anillos espaciadores montados alternadamente de tal forma,

que un anillo de triturar de un rodillo, gira contra un anillo espaciador

del rodillo opuesto. La distancia entre rodillos es ajustable con el fin de

compensar el desgaste producido.

Roleo: es una técnica la cual permite homogeneizar una muestra

mediante la utilización de un paño de roleo, el cual en esencia es un

paño cuadrado de genero u otro material similar. La idea es que la

muestra se situé en medio del cuadrado y de cada esquina se comienza

a levantar el paño, de forma ordenada, de tal manera que la muestra

ruede por el paño hacia la esquina opuesta desde donde es levantado el

paño de roleo, como se muestra en la figura (A.1), y así seguir una

secuencia en forma consecutiva hasta determinar que la muestra se

encuentre homogénea.

Figura 3.4: Técnica de roleo, se levantan las esquinas del paño para homogeneizar la muestra.

Cono y cuarteo: es una técnica que se utiliza para disminuir el

volumen de la muestra. Se trata de, una vez finalizada la etapa de roleo,

achatar la muestra resultante y se distribuye de forma circular sobre el

paño de roleo, luego se procede a dividir en cuatro partes y de éstas,

dos constituyen el rechazo y dos se mantienen, deben ser opuestas para

una mejor obtención de la muestra representativa como se indica en la

figura.

Figura 3.5: Técnica de cono y cuarteo.

F80: Tamaño 80% pasante en la alimentación, µm

P80: Tamaño 80% pasante en el producto, µm

7

Circuito abierto: circuito en el cual el mineral es tratado en una sola

vez, sin retorno.

Circuito cerrado: circuito en el cual la descarga del chancador

alimenta a un harnero. El sobre tamaño se recircula al chancador y el

bajo tamaño constituye el producto que pasa a la etapa siguiente.

8

4.-DESARROLLO EXPERIMENTAL

Pesar 30 Kg. de colpas de mineral, cuyo tamaño máximo

corresponderá a un 80% de la abertura del chancador de

mandíbula primario (10 cm. Aprox.).

Cada una de las muestras representativas debe ser pesada.

Se determinará, mediante el empleo del medidor de Potencia

Hioki, el consumo promedio de potencia en vacío. Para ello se

operará el equipo durante 5 minutos, registrando los valores

promedios entregados en el visor del medidor.

En cada etapa de molienda se deben medir los consumos de

potencia promedio, el flujo de mineral procesado, realizar análisis

granulométrico al mineral alimentado y descargado de cada etapa

(chancado primario, harnero y chancado secundario).

El harnero a emplear será la malla 4.

9

5.-DESARROLLO DEL TRABAJO

Análisis y resultados del Circuito a):

Muestra 1: Una muestra inicial de 10 Kg es descargada en el chancador

de mandíbulas (chancado primario), se selecciona una muestra

representativa, tras la técnica de roleo y selección por cono y cuarteo,

de aproximadamente 1 kg y posterior análisis granulométrico se

obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 5.1: Resultado análisis granulométrico muestra 1

Mall

a

Tamañ

o (µm)

Mas

a (g)

Masa

acumula

da

Reteni

do

Parcial

(%)

Retenido

Acumula

do (%)

Acumula

do

Pasante

(%)

Log[f(

x)]

Log(

x)

(3/4)" 9525 0 0 0 0 100 2,00 3,98

3,00 6680,00

558,

90 558,9 55,91 55,91 44,09 1,64 3,82

4,00 4699,00

93,1

0 652,00 9,31 65,22 34,78 1,54 3,67

6,00 3360,00

76,4

0 728,40 7,64 72,87 27,13 1,43 3,53

8,00 2380,00

52,1

0 780,50 5,21 78,08 21,92 1,34 3,38

10,00 1650,00

40,0

0 820,50 4,00 82,08 17,92 1,25 3,22

14,00 1190,00

32,0

0 852,50 3,20 85,28 14,72 1,17 3,08

20,00 841,00

25,7

0 878,20 2,57 87,85 12,15 1,08 2,92

28,00 595,00

20,1

0 898,30 2,01 89,86 10,14 1,01 2,77

35,00 420,00

17,0

0 915,30 1,70 91,56 8,44 0,93 2,62

48,00 297,00

13,0

0 928,30 1,30 92,86 7,14 0,85 2,47

10

65,00 210,00 9,80 938,10 0,98 93,85 6,15 0,79 2,32

100,0

0 149,00

14,0

0 952,10 1,40 95,25 4,75 0,68 2,17

150,0

0 105,00

10,0

0 962,10 1,00 96,25 3,75 0,57 2,02

200,0

0 74,00 8,00 970,10 0,80 97,05 2,95 0,47 1,87

270,0

0 53,00 7,20 977,30 0,72 97,77 2,23 0,35 1,72

Fond

o

22,3

0 999,60 2,23 100,00 0,00

Luego la muestra 1 es devuelta a la muestra inicial de 10 kg.

Potencia al vacío, chancador mandíbula (medidor Hioki)= 1,2[KW]

Potencia Máxima, chancador mandíbula (medidor Hioki)= 2,2[KW]

Tiempo de molienda= 50[s]

11

Muestra 2: La muestra inicial de 10 kg (chancado primario, chancador

de mandíbulas), es descargada en el chancador de rodillos (chancado

secundario), se seleccionó una muestra representativa, tras el uso de la

técnica de roleo y selección por cono y cuarteo, de 1 kg aprox. y se

sometió a un análisis granulométrico, obteniéndose así los siguientes

resultados:

Tabla 5.2: Resultados análisis granulométrico muestra 2

Seri

e

Abertu

ra

Malla

Masa

(g)

Masa

Retenid

a

Reteni

do

Parcial

%

Retenid

o

acumula

do %

Pasante

acumula

do %

Log[f(

x)]

Log(

x)

3 6680 27,30 27,30 2,72 2,72 97,28 1,99 3,82

4 4699 74,80 102,10 7,44 10,16 89,84 1,95 3,67

6 3360

200,0

0 302,10 19,90 30,06 69,94 1,84 3,53

8 2380

228,7

0 530,80 22,76 52,82 47,18 1,67 3,38

10 1650

139,9

0 670,70 13,92 66,74 33,26 1,52 3,22

14 1190 88,10 758,80 8,77 75,51 24,49 1,39 3,08

20 841 53,50 812,30 5,32 80,83 19,17 1,28 2,92

28 595 33,90 846,20 3,37 84,20 15,80 1,20 2,77

35 420 30,40 876,60 3,02 87,23 12,77 1,11 2,62

48 297 21,50 898,10 2,14 89,37 10,63 1,03 2,47

65 210 21,20 919,30 2,11 91,48 8,52 0,93 2,32

100 149 17,00 936,30 1,69 93,17 6,83 0,83 2,17

150 105 14,70 951,00 1,46 94,63 5,37 0,73 2,02

200 74 11,20 962,20 1,11 95,74 4,26 0,63 1,87

270 53 10,50 972,70 1,04 96,79 3,21 0,51 1,72

Fond

o 32,30 1005,00 3,21 100,00 0,00

Potencia al vacío, chancador rodillo (medidor Hioki)= 1,03[KW]

Potencia Máxima, chancador rodillo (medidor Hioki)= 4,2[KW]

Tiempo de molienda= 14,43 [s]

12

Muestra 1:

Potencia Promedio = 1,7 [KW]

Flujo 1 = 0,72[KW]

Potencia Neta = 0,5 [KW]

Consumo de Energía = 0,69[ KWht ] F80 = 8647,27 (um)

Muestra 2:

Flujo 2 = 2,5[T/h]

Potencia Promedio = 2,615 [KW]

Potencia Neta = 1,585[KW]

Consumo de Energía = 0,634[ KWht ] P80 = 4022,72 (um)

Razón de reducción, Rr: 2,15

13

Análisis y Resultados del Circuito b):

Muestra 3: Una muestra inicial de 10 Kg es descargada en el chancador

de mandíbulas (chancado primario), se selecciona una muestra

representativa, tras la técnica de roleo y selección por cono y cuarteo,

de aproximadamente 1 kg y posterior análisis granulométrico se

obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 5.3: Resultados análisis granulométrico muestra 3.

MallaAbertura

(um)Interval

oRetenid

o (g)Retenido

Parcial (%)

Retenido Acumulad

o (%) Pasante

Acumulado (%)

3 67302,172-

3 610,6 62,0 62,0 1004 4760 3-4 113,2 11,5 73,5 38,06 3360 4-6 66,6 6,8 80,2 26,58 2380 6-8 43,9 4,5 84,7 19,810 1680 8-10 26,7 2,7 87,4 15,314 1190 10-14 20,4 2,1 89,5 12,620 841 14-20 16,3 1,7 91,1 10,528 595 20-28 10,9 1,1 92,2 8,935 420 28-35 12,4 1,3 93,5 7,848 297 35-48 8,6 0,9 94,4 6,565 210 48-65 8,4 0,9 95,2 5,6100 149 65-100 7,9 0,8 96,0 4,8

150 105100-150 6,8 0,7 96,7 4,0

200 74150-200 7,4 0,8 97,5 3,3

270 53200-270 6,8 0,7 98,2 2,5

Fondo

270-Fondo 18,1 1,8 100,0 1,8Suma 985

14

Muestra 4: La muestra inicial de 10 kg (proveniente del chancado

primario y posterior clasificación de tamaño), es descargada en el

chancador de rodillos (chancado secundario), se seleccionó una muestra

representativa, tras el uso de la técnica de roleo y selección por cono y

cuarteo, de 1 kg aprox. y se sometió a un análisis granulométrico,

obteniéndose así los siguientes resultados:

Tabla 5.4: Resultados análisis granulométrico muestra 4.

MallaAbertura

(um)Interval

oRetenido

(g)Retenido

Parcial (%)Retenido

Acumulado (%) Pasante

Acumulado(%)3 6730 2-3 19,7 2,0 2,0 1004 4760 3-4 54 5,4 7,4 98,06 3360 4-6 165,4 16,5 23,9 92,68 2380 6-8 224,9 22,5 46,4 76,110 1680 8-10 154,2 15,4 61,9 53,614 1190 10-14 105,4 10,5 72,4 38,120 841 14-20 63,9 6,4 78,8 27,628 595 20-28 38,8 3,9 82,7 21,235 420 28-35 33,1 3,3 86,0 17,348 297 35-48 22,8 2,3 88,3 14,065 210 48-65 22,1 2,2 90,5 11,7100 149 65-100 16,1 1,6 92,1 9,5

150 105100-150 16,7 1,7 93,8 7,9

200 74150-200 13,5 1,4 95,1 6,2

270 53200-270 12,2 1,2 96,3 4,9

Fondo270-

Fondo 36,6 3,7 100,0 3,7Suma 999,4

Consumo de Energía chancado primario = 2,54 [kWh/ton]

Consumo de Energía chancado secundario = 2,12 [kWh/ton]

F80 = 6213 (um)

P80 = 7,43 (um)

Razón de reducción, Rr = 836,21

15

Análisis y Resultados del Circuito c):

Clasificación por rango de tamaño:

Rango (cm)

masa(Kg)

Acum. Parcial (%)

Acum. Retenido (%)

0;2 1,84 20,40 20,402;4 2,44 27,05 47,454;6 2,42 26,83 74,286;8 1,42 15,74 90,028;10 0,9 9,98 100,00total 9,02 100

Tabla 5.5: Resultados análisis granulométrico posterior al chancador de

mandíbula.

um malla masa(g)Retenido parcial (%)

Acum. Retenido (%)

Acum. Pasante (%)

6680 3 311,4 65,27 65,27 34,734699 4 47,2 9,89 75,16 24,843327 6 35,7 7,48 82,65 17,352362 8 21 4,40 87,05 12,951651 10 13,5 2,83 89,88 10,121168 14 4,2 0,88 90,76 9,24

833 20 12,3 2,58 93,33 6,67589 28 5,1 1,07 94,40 5,60417 35 4,5 0,94 95,35 4,65295 48 3,6 0,75 96,10 3,90208 65 2,2 0,46 96,56 3,44147 100 3,8 0,80 97,36 2,64104 150 2,6 0,54 97,90 2,10

74 200 2 0,42 98,32 1,6853 270 1,9 0,40 98,72 1,28

fondo 6,1 1,28 100,00 0,00total 477,1 100

Potencia al vacío, chancador de mandíbula (medidor Hioki)=

1,2[KW]

16

Potencia Máxima, chancador de mandíbula (medidor Hioki)=

2,2[KW]

Tiempo de molienda= 38 [s]

Tabla 5.6: Resultados análisis granulométrico posterior al chancador de

rodillo:

um mallamasa(g) 2

Retenido parcial (%)

Acum. retenido (%)

Acum. pasante (%)

6680 3 8,1 0,84 0,84 99,164699 4 37,8 3,93 4,78 95,223327 6 125,1 13,02 17,79 82,212362 8 169,4 17,63 35,42 64,581651 10 133,4 13,88 49,30 50,701168 14 99,5 10,35 59,65 40,35

833 20 66,7 6,94 66,59 33,41589 28 52,2 5,43 72,02 27,98417 35 42,8 4,45 76,47 23,53295 48 33 3,43 79,91 20,09208 65 28 2,91 82,82 17,18147 100 35,6 3,70 86,53 13,47104 150 25 2,60 89,13 10,87

74 200 23,8 2,48 91,60 8,4053 270 24 2,50 94,10 5,90

fondo 56,7 5,90 100,00 0,00961,1 100

Primera vez:

Potencia al vacío, chancador rodillo (medidor Hioki)= 1,04[KW]

Potencia Máxima, chancador rodillo (medidor Hioki)= 2,28[KW]

Tiempo de molienda= 19,22 [s]

Segunda vez:

Potencia al vacío, chancador rodillo (medidor Hioki)= 1,08[KW]

Potencia Máxima, chancador rodillo (medidor Hioki)= 4,87[KW]

Tiempo de molienda= 10,03 [s]

17

Tamaño 80 previo al chancador de mandíbula= 57862 (µm)

Luego del chancador de mandíbulas:

Energía específica: E=1,17( KWHt

)

Tamaño 80 = 15747 (µm)

Razón de reducción: Rr=3,7

Luego del chancador de rodillos:

Energía específica chancador de rodillos (primer uso):

E=1,75( KWHt

)

Energía específica chancador de rodillos (segundo uso):

E=1,74( KWHt

)

Tamaño 80 = 3206 (µm)

Razón de reducción: Rr=4,91

18

6.-DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

María Eugenia Jorquera

Discusión:

El circuito abierto, si bien resulta ser un modelo económico ya que

no necesita la reutilización de los chancadores (como es el caso de los

circuitos cerrados, donde recircula la carga), no es en la práctica el

mejor circuito ya que se obtienen muestras de mayor tamaño

granulométrico del que se podrían obtener usando otro mecanismo. El

mejor circuito de chancado, resultaría ser el circuito cerrado inverso

(circuito b), ya que se los chancadores consumen menos energía, que en

el circuito c. esto es debido a que se hace una preselección del material,

por lo tanto la alimentación al chancador es menor que en los otros

circuitos, traduciéndose en un menor consumo de energía y por tanto,

menor costo en la reducción, y con un producto con un tamaño

apropiado para un siguiente proceso.

Conclusión:

En parámetros energéticos, el circuito A, resulta ser el más

eficiente, por tanto resulta ser el más económico, pero con respecto a

reducción de tamaño el circuito B es que garantiza una buena reducción.

Pero en general es el circuito B, el más eficiente en términos energéticos

y en reducción de tamaño.

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Gabriel Maldonado C.

Discusión:

Todos los datos van a estar sujetos a un factor de error, ya que

dependerá de la manera en cómo fue efectuada la toma de datos en la

granulometría para el cálculo del f80 y a la vez los datos serán

dependientes de las muestras representativa que se sacaron después

del chancado primario.

Los índices de reducción de tamaño no fueron los esperados, ya

que en el circuito cerrado inverso se observa el mayor índice de

reducción que los demás. Esto se contradice, debido a que se espera

una razón de reducción mayor en el circuito abierto ya que en los otros

dos circuitos se encuentra material recirculando, el cual pasa varias

veces por el clasificador, haciendo que el p80 aumente en cada ciclo.

Respecto a la energía específica para la reducción de tamaño, se

aprecia que en dos de los tres circuitos, el chancador primario es el que

necesita mayor energía específica para la reducción, luego está el

chancador secundario y para el circuito inverso el chancador de rodillos

es el que necesita menor energía.

Al comparar los circuitos, se ve observa que en el circuito inverso

necesita mayor energía en el chancador primario, pero luego disminuye

el consumo de energía específica en los posteriores equipos de

reducción de tamaño.

Es posible apreciar que en el circuito cerrado directo, existe un

consumo de energía específica similar o pareja en los equipos de

reducción de tamaño.

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Conclusión:

Los resultados experimentales e información entregada por la

experiencia, se encuentran sujetos a errores de operación al

momento de tomar las muestras representativas.

Hay un mayor índice de reducción en el circuito cerrado inverso.

El circuito abierto presenta un menor razón de reducción.

El circuito cerrado directo consume menor energía que el circuito

inverso.

El circuito de mejor funcionamiento será el circuito a) ya que al

tener un mayor producto bajo el 80%, tiene un menor índice de

reducción y a su vez necesita menor energía específica para la

reducción de tamaño.

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7.-A PÉNDICE F80: Razón de Reducción: Es la razón entre el tamaño de la

alimentación y el tamaño de producto del proceso de molienda.

Rt=F80P80

Energía Específica: Es el consumo de energía requerido para reducir de tamaños una tonelada de mineral:

E [ KWht ]= Pot [KW ]

F [ th ] Potencia Promedio:

P=Pvacio+Pmáx

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8.-BIBLIOGRAFIA

http://es.scribd.com/doc/51143287/7/Circuitos-De-Chancado

Capítulo 1 Introducción Procesamiento de Minerales ( Luis Magne)